CN113617319B - 一种可降解土壤改良保水固体水生产用搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可降解土壤改良保水固体水生产用搅拌装置，包括搅拌釜、旋转搅拌轴，釜体底部的支撑架活动连接定位套、固定有分散套，分散套上设有射孔组、旋流凹口，定位套的第一支撑件和第二支撑件上设有第一螺带，第一支撑件连接有驱动套，驱动套连接有第二螺带，搅拌轴上设有与驱动套滑孔配合的滑键，搅拌轴底部设有分散器，搅拌轴外连接有第一齿轮，搅拌轴顶部活动连接有升降移动的举升板，旋转的驱动轴外设有第二齿轮和第三齿轮，搅拌轴升降使滑键拨动或脱离滑孔，实现高低速搅拌切换工况，满足粘度、搅动量、固体微粒悬浮分散、节约能耗等需求，在同一搅拌釜内进行连续投料反应、提高可降解土壤改良保水固体水批量生产加工效率和质量。

Description

一种可降解土壤改良保水固体水生产用搅拌装置

技术领域

本发明涉及一种可降解土壤改良保水固体水生产用搅拌装置，属于固体水生产设备技术领域。

背景技术

固体水是一种带有大量亲水基团的高分子功能型吸水树脂材料，具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来而具有保水性，不会使土壤沼泽化，可作为储水容器或肥料。保水固体水可采用淀粉接枝丙烯酸盐聚合交联物和丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物、制备改性可降解交联剂和交联制备可降解土壤改良保水固体水，以便改善保水性和可降解性，使固体水施入织物根系部位、在降雨或灌溉后固体水将土壤中的水分包裹并将溶于水的肥料吸收保存起到，缓慢释放保证织物正常生长、土壤维持湿润、具有反复吸水和释水性。交联剂、中间体、固体水生产过程中涉及搅拌装置加强传质、传热碰撞和分散作用，现有技术中的搅拌装置普遍采用位于搅拌釜内的单轴或错位多轴搅拌结构，轴上配以相应的涡轮搅拌器、螺带搅拌、锚式搅拌或框式搅拌结构，在不同搅拌速率下对相应物料体系进行搅拌反应或分散溶解、搅拌后需要排出至相应搅拌装置中进行下一步反应以满足粘度、搅动量、固体微粒悬浮分散、节约能耗等需求，导致管路系统原料和清洗浪费、增加系统设备占用体积和时间，影响生产效率和产品质量。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种可降解土壤改良保水固体水生产用搅拌装置，搅拌轴升降使滑键拨动或脱离滑孔，可实现高低速搅拌切换工况、满足粘度、搅动量、固体微粒悬浮分散、节约能耗等需求，在同一搅拌釜内进行连续投料反应、提高可降解土壤改良保水固体水批量生产加工效率和质量。

本发明是通过如下的技术方案予以实现的：

一种可降解土壤改良保水固体水生产用搅拌装置，包括搅拌釜、设置于搅拌釜内旋转的搅拌轴，搅拌釜顶部和底部分别设有进料口和出料口，其中，所述搅拌釜内壁底部设有支撑架，所述支撑架外设有活动连接的定位套、支撑架顶部固定有分散套，所述分散套与支撑架之间设有若干支撑柱，分散套上设有若干绕分散套一周间隔设置的射孔组、位于射孔组顶部的旋流凹口；

所述支撑架包括支撑座和支撑盘，所述支撑座底部与搅拌釜底部相连，所述定位套位于支撑盘底部且套设于支撑座外部，所述支撑盘底部设有穿过支撑座且连接螺母的连接柱，所述支撑柱上设有与分散套和支撑盘限位的凸台；

所述定位套两侧分别设有第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和第二支撑件上设有绕搅拌轴螺旋设置的第一螺带，所述第一支撑件连接有套设于搅拌轴外部的驱动套，所述驱动套连接有位于第一螺带内部的第二螺带，驱动套上设有至少一个滑孔；

所述第一支撑件呈C形结构，所述第二支撑件呈L形结构，第二支撑件侧底部设有靠近搅拌釜底部且呈U形结构的刮刀；

所述驱动套包括若干内壁与搅拌轴间隙配合的轴套、与若干轴套相连且位于滑键外部的连轴，滑孔设置在轴套上且呈弧形结构，所述第二螺带与第一螺带同向螺旋，第一螺带与至少一个轴套之间、第二螺带与若干轴套之间均设有螺杆，由搅拌轴顶部至底部方向、若干螺杆依次偏转设置，所述螺杆上设有倾斜的搅拌叶；

所述搅拌轴上设有滑键，所述滑键能够上升与滑孔配合或下降脱离滑孔，搅拌轴底部设有位于分散套内部的分散器，所述分散器上设有若干旋流叶片，所述搅拌轴外连接有第一齿轮，搅拌轴顶部活动连接有可以升降移动的举升板；

所述搅拌轴上设有与若干旋流叶片顶部相连的顶盘，所述顶盘上设有若干绕搅拌轴一周间隔设置的弧形导叶；

所述搅拌釜顶部设有位于搅拌轴一侧旋转的驱动轴，所述驱动轴外同轴设有第二齿轮和第三齿轮，所述第三齿轮啮合有第四齿轮，所述第一齿轮能够上升与第四齿轮啮合或下降与第二齿轮啮合；

所述驱动轴上同轴设有第一带轮和第二带轮，所述搅拌釜顶部设有伺服电机和减速电机，所述伺服电机和减速电机分别同轴连接有第三带轮和第四带轮，所述第三带轮与第一带轮之间、第四带轮与第二带轮之间均设有皮带。

本发明的有益效果为：

(1)由伺服电机经第三带轮、皮带和第一带轮传动下带动驱动轴高速旋转，第二齿轮传动至啮合的第一齿轮驱动带动搅拌轴反向加速高速旋转，由旋流叶片的离心加速作用碰撞分散套内壁并经射孔组加速射出提高均质分散作用，弧形导叶导流至旋流凹口增加湍流，第一螺带和第二螺带不主动旋转，满足高速搅拌分散需求；

(2)举升板抬升搅拌轴使第一齿轮脱离第二齿轮并与第四齿轮啮合，由减速电机经第四带轮、皮带、第二带轮传动下带动驱动轴减速旋转，经第三齿轮、第四齿轮带动啮合的第一齿轮、使搅拌轴同向减速旋转，旋流叶片间隙加速向旋流凹口射出增加射流，弧形导叶脱离旋流凹口导流，滑键插入对应轴套的弧形滑孔中拨动轴套、带动轴套上螺杆、搅拌叶、第一支撑件、第二支撑件、第一螺带和第二螺带旋转，增加轴流、环流和湍动，满足低速搅拌反应需求；

综上通过高低速搅拌切换工况、搅拌轴相应正反转，对应不同物料体系的不同搅拌环境，以满足粘度、搅动量、固体微粒悬浮分散、节约能耗等需求，省略或减小物料体系转移，在同一搅拌釜内进行连续投料反应、减小原料浪费、设备系统占用空间和成本，提高可降解土壤改良保水固体水批量生产加工效率和质量。

附图说明

图1为本发明 结构图。

图2为本发明 搅拌轴外部立体图。

图3为图2的仰视立体图。

图4为本发明 分散套结构图。

图5为本发明 分散器结构图。

图6为本发明 第一螺带和第二螺带连接结构图。

图中标记：搅拌釜1、搅拌轴2，进料口3和出料口4，支撑架5，定位套6、分散套7，支撑柱8，射孔组10、旋流凹口11，支撑座51，支撑盘52，连接柱12，凸台13，第一支撑件14和第二支撑件15，第一螺带16，驱动套9，第二螺带17，滑孔18，刮刀19，轴套91、连轴92，螺杆20，搅拌叶21，滑键22，分散器23，旋流叶片24，第一齿轮25，举升板26，举升套27，液压缸28，顶盘30，弧形导叶31，第一环体32，第二环体33，驱动轴34，第二齿轮35和第三齿轮36，第四齿轮37，第一带轮38和第二带轮39，伺服电机40和减速电机41，第三带轮42和第四带轮43，皮带44，偏心套45、护罩46，传动轴47，轴承48。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

一种可降解土壤改良保水固体水生产用搅拌装置，包括搅拌釜1、设置于搅拌釜1内旋转的搅拌轴2，搅拌釜1顶部和底部分别设有进料口3和出料口4，其中，所述搅拌釜1内壁底部设有支撑架5，所述支撑架5外设有活动连接的定位套6、支撑架5顶部固定有分散套7，所述分散套7与支撑架5之间设有若干支撑柱8，分散套7上设有若干绕分散套7一周间隔设置的射孔组10、位于射孔组10顶部的旋流凹口11；

所述支撑架5包括支撑座51和支撑盘52，所述支撑座51底部与搅拌釜1底部相连，所述定位套6位于支撑盘52底部且套设于支撑座51外部，所述支撑盘52底部设有穿过支撑座51且连接螺母的连接柱12，所述支撑柱8上设有与分散套7和支撑盘52限位的凸台13；

所述定位套6两侧分别设有第一支撑件14和第二支撑件15，所述第一支撑件14和第二支撑件15上设有绕搅拌轴2螺旋设置的第一螺带16，所述第一支撑件14连接有套设于搅拌轴2外部的驱动套9，所述驱动套9连接有位于第一螺带16内部的第二螺带17，驱动套9上设有至少一个滑孔18；

所述第一支撑件14呈C形结构，所述第二支撑件15呈L形结构，第二支撑件15侧底部设有靠近搅拌釜1底部且呈U形结构的刮刀19；

所述驱动套9包括若干内壁与搅拌轴2间隙配合的轴套91、与若干轴套91相连且位于滑键22外部的连轴92，滑孔18设置在轴套 91上且呈弧形结构，所述第二螺带17与第一螺带16同向螺旋，第一螺带16与至少一个轴套91之间、第二螺带17与若干轴套91之间均设有螺杆20，由搅拌轴2顶部至底部方向、若干螺杆20依次偏转设置，所述螺杆20上设有倾斜的搅拌叶21；

所述搅拌轴2上设有滑键22，所述滑键22能够上升与滑孔18 配合或下降脱离滑孔18，搅拌轴2底部设有位于分散套7内部的分散器23，所述分散器23上设有若干旋流叶片24，所述搅拌轴2外连接有第一齿轮25，搅拌轴2顶部活动连接有可以升降移动的举升板 26；

所述举升板26端部设有限位套设于搅拌轴2外部的举升套27，所述搅拌釜1一侧设有竖直设置的液压缸28，所述液压缸28的液压杆端部与举升套27垂直固定相连；

所述搅拌轴2上设有与若干旋流叶片24顶部相连的顶盘30，所述顶盘30上设有若干绕搅拌轴2一周间隔设置的弧形导叶31，所述分散套7顶部设有与若干旋流凹口11相连的第一环体32，所述分散器23上设有与若干旋流叶片24顶部和底部相连的第二环体33；

所述搅拌釜1顶部设有位于搅拌轴2一侧旋转的驱动轴34，所述驱动轴34外同轴设有第二齿轮35和第三齿轮36，所述第三齿轮 36啮合有第四齿轮37，所述第一齿轮25能够上升与第四齿轮37啮合或下降与第二齿轮35啮合；

所述驱动轴34上同轴设有第一带轮38和第二带轮39，所述搅拌釜1顶部设有伺服电机40和减速电机41，所述伺服电机40和减速电机41分别同轴连接有第三带轮42和第四带轮43，所述第三带轮42与第一带轮38之间、第四带轮43与第二带轮39之间均设有皮带44；

所述第一带轮38直径小于第二带轮39直径，所述第一齿轮25、第三齿轮36和第四齿轮37直径小于第二齿轮35直径，所述搅拌釜 1顶部设有位于驱动轴34和搅拌轴2外部的偏心套45、位于偏心套 45顶部设置伺服电机40和减速电机41的护罩46，所述第四齿轮37与偏心套45之间设有传动轴47，所述传动轴47、驱动轴34和搅拌轴2与偏心套45之间设有轴承48。

本发明的工作原理为：

参见附图，由进料口3向搅拌釜1内投入可降解土壤改良保水固体水生产的交联剂反应原料、中间体原料、可降解亲水单体原料等，当体系粘度较低且作溶剂溶解分散作用时，由护罩46上伺服电机40 的电机轴在第三带轮42、皮带44和第一带轮38传动下带动驱动轴 34在轴承48支撑下高速旋转，驱动轴34上的第二齿轮35传动至啮合的第一齿轮25、驱动第一齿轮25带动搅拌轴2反向加速高速旋转；

支撑架5通过支撑座51底部与搅拌釜1底部固定相连支撑，将定位套6套设在支撑座51上，将支撑盘52压于定位套6顶部并以连接柱12穿过支撑盘52与连接螺母相连，实现定位套6的活动连接，驱动套9通过C形第一支撑件14和L形第二支撑件15上的第一螺带 16和第二螺带17支撑、第一支撑件14和第二支撑件15通过定位套 6定位保证驱动套9位置稳定，搅拌轴2与轴套91内壁间隙配合提高旋转稳固性；

分散套7通过具有凸台13的支撑柱8以螺母固定连接、实现分散套7与支撑架5的可拆卸固定安装并控制分散套7与支撑架5的间距，使搅拌轴2带动分散器23高速旋转时，若干旋流叶片24在第二环体33支撑下对应位于若干射孔组10处，旋转时将分散套7底部物料加入引入相邻旋流叶片24之间，由旋流叶片24的离心加速作用碰撞分散套7内壁并经射孔组10加速射出提高均质分散作用，顶板顶部的弧形导叶31对应位于若干旋流凹口11处，旋流凹口11以第一环体32提高端部结构稳定性，弧形导叶31将分散器23顶内部物料加速导流并至旋流凹口11加速射出增加湍流，此时滑键22与滑孔 18脱离、第一螺带16和第二螺带17不主动旋转，满足高速搅拌分散需求；

搅拌轴2顶部通过限位套设举升套27实现与举升板26的活动连接，由液压缸28的液压杆带动举升板26上升、以举升套27抬升搅拌轴2，第一齿轮25脱离直径较大的第二齿轮35并与直径较小的第四齿轮37啮合，由减速电机41驱动第四带轮43、在皮带44、第二带轮39传动下带动驱动轴34减速旋转，驱动轴34上的第三齿轮36 同步旋转、在传动轴47上第四齿轮37传动下带动啮合的第一齿轮 25同向减速旋转，使搅拌轴2减速旋转；

搅拌轴2上升时，旋流叶片24上升至脱离射孔对应旋流凹口11 设置，分散套7底内部的物料体系进入旋流叶片24间隙加速向旋流凹口11射出增加射流，弧形导叶31脱离旋流凹口11位于分散套7 顶部加速分散套7顶部物料体系的流动；

搅拌轴2上升时滑键22插入对应轴套91的弧形滑孔18中、并随着搅拌轴2旋转以滑键22拨动轴套91、带动轴套91上以螺杆20、第一支撑件14连接的第一螺带16和第二螺带17同步减速旋转，第一支撑件14和第二支撑件15呈框式增加环向流，第一螺带16靠近搅拌釜1内壁起轴向流和壁面刮除作用，第二支撑件15上呈U形的刮刀19起到环向流和底部壁面刮除作用，防止粘度增加时沾壁，第二螺带17增加分散器23顶部物料轴向流动，定位套6相对支撑套旋转，若干螺杆20依次倾斜设置可靠支撑且以倾斜的搅拌叶21随螺杆 20旋转增加内部湍动、促进搅拌，满足低速搅拌反应需求；

同理当液压缸28的液压杆带动举升板26下降时，搅拌轴2在自重重力和流体压力下下降至初始状态，并以伺服电机40对应驱动实现高低速搅拌切换，以伺服电机40和减速电机41的正反旋转实现搅拌轴2的相应正反转，对应不同物料体系的不同搅拌环境，以满足粘度、搅动量、固体微粒悬浮分散、节约能耗等需求，从而省略或减小物料体系转移，在同一搅拌釜1内进行连续投料反应、减小原料浪费、设备系统占用空间和成本，提高可降解土壤改良保水固体水批量生产加工效率和质量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种可降解土壤改良保水固体水生产用搅拌装置，包括搅拌釜（1）、设置于搅拌釜（1）内旋转的搅拌轴（2），搅拌釜（1）顶部和底部分别设有进料口（3）和出料口（4），其特征在于，所述搅拌釜（1）内壁底部设有支撑架（5），所述支撑架（5）外设有活动连接的定位套（6）、支撑架（5）顶部固定有分散套（7），所述分散套（7）与支撑架（5）之间设有若干支撑柱（8），分散套（7）上设有若干绕分散套（7）一周间隔设置的射孔组（10）、位于射孔组（10）顶部的旋流凹口（11）；

所述定位套（6）两侧分别设有第一支撑件（14）和第二支撑件（15），所述第一支撑件（14）和第二支撑件（15）上设有绕搅拌轴（2）螺旋设置的第一螺带（16），所述第一支撑件（14）连接有套设于搅拌轴（2）外部的驱动套（9），所述驱动套（9）连接有位于第一螺带（16）内部的第二螺带（17），驱动套（9）上设有至少一个滑孔（18）；

所述搅拌轴（2）上设有滑键（22），所述滑键（22）能够上升与滑孔（18）配合或下降脱离滑孔（18），搅拌轴（2）底部设有位于分散套（7）内部的分散器（23），所述分散器（23）上设有若干旋流叶片（24），所述搅拌轴（2）外连接有第一齿轮（25），搅拌轴（2）顶部活动连接有可以升降移动的举升板（26）；

所述搅拌釜（1）顶部设有位于搅拌轴（2）一侧旋转的驱动轴（34），所述驱动轴（34）外同轴设有第二齿轮（35）和第三齿轮（36），所述第三齿轮（36）啮合有第四齿轮（37），所述第一齿轮（25）能够上升与第四齿轮（37）啮合或下降与第二齿轮（35）啮合；

所述分散套（7）顶部设有与若干旋流凹口（11）相连的第一环体（32），所述分散器（23）上设有与若干旋流叶片（24）顶部和底部相连的第二环体（33）；

所述搅拌轴（2）上设有与若干旋流叶片（24）顶部相连的顶盘（30），所述顶盘（30）上设有若干绕搅拌轴（2）一周间隔设置的弧形导叶（31）；

所述驱动套（9）包括若干内壁与搅拌轴（2）间隙配合的轴套（91）、与若干轴套（91）相连且位于滑键（22）外部的连轴（92），滑孔（18）设置在轴套（91）上且呈弧形结构，所述第二螺带（17）与第一螺带（16）同向螺旋，第一螺带（16）与至少一个轴套（91）之间、第二螺带（17）与若干轴套（91）之间均设有螺杆（20），由搅拌轴（2）顶部至底部方向、若干螺杆（20）依次偏转设置，所述螺杆（20）上设有倾斜的搅拌叶（21）；

所述驱动轴（34）上同轴设有第一带轮（38）和第二带轮（39），所述搅拌釜（1）顶部设有伺服电机（40）和减速电机（41），所述伺服电机（40）和减速电机（41）分别同轴连接有第三带轮（42）和第四带轮（43），所述第三带轮（42）与第一带轮（38）之间、第四带轮（43）与第二带轮（39）之间均设有皮带（44）；

所述第一带轮（38）直径小于第二带轮（39）直径，所述第一齿轮（25）、第三齿轮（36）和第四齿轮（37）直径小于第二齿轮（35）直径；

举升板下降使第一齿轮与第二齿轮啮合，由伺服电机经第三带轮、皮带和第一带轮传动下带动驱动轴高速旋转，第二齿轮传动至啮合的第一齿轮驱动带动搅拌轴反向加速高速旋转，由旋流叶片的离心加速作用碰撞分散套内壁并经射孔组加速射出提高均质分散作用，弧形导叶导流至旋流凹口增加湍流，第一螺带和第二螺带不主动旋转，满足高速搅拌分散需求；

举升板抬升搅拌轴使第一齿轮脱离第二齿轮并与第四齿轮啮合，由减速电机经第四带轮、皮带、第二带轮传动下带动驱动轴减速旋转，经第三齿轮、第四齿轮带动啮合的第一齿轮、使搅拌轴同向减速旋转，旋流叶片间隙加速向旋流凹口射出增加射流，弧形导叶脱离旋流凹口导流，滑键插入对应轴套的弧形滑孔中拨动轴套、带动轴套上螺杆、搅拌叶、第一支撑件、第二支撑件、第一螺带和第二螺带旋转，增加轴流、环流和湍动，满足低速搅拌反应需求。

2.根据权利要求1所述的一种可降解土壤改良保水固体水生产用搅拌装置，其特征在于，所述支撑架（5）包括支撑座（51）和支撑盘（52），所述支撑座（51）底部与搅拌釜（1）底部相连，所述定位套（6）位于支撑盘（52）底部且套设于支撑座（51）外部，所述支撑盘（52）底部设有穿过支撑座（51）且连接螺母的连接柱（12），所述支撑柱（8）上设有与分散套（7）和支撑盘（52）限位的凸台（13）。

3.根据权利要求1所述的一种可降解土壤改良保水固体水生产用搅拌装置，其特征在于，所述第一支撑件（14）呈C形结构，所述第二支撑件（15）呈L形结构，第二支撑件（15）侧底部设有靠近搅拌釜（1）底部且呈U形结构的刮刀（19）。

4.根据权利要求1所述的一种可降解土壤改良保水固体水生产用搅拌装置，其特征在于，所述举升板（26）端部设有限位套设于搅拌轴（2）外部的举升套（27），所述搅拌釜（1）一侧设有竖直设置的液压缸（28），所述液压缸（28）的液压杆端部与举升套（27）垂直固定相连。

5.根据权利要求1所述的一种可降解土壤改良保水固体水生产用搅拌装置，其特征在于，所述搅拌釜（1）顶部设有位于驱动轴（34）和搅拌轴（2）外部的偏心套（45）、位于偏心套（45）顶部设置伺服电机（40）和减速电机（41）的护罩（46），所述第四齿轮（37）与偏心套（45）之间设有传动轴（47），所述传动轴（47）、驱动轴（34）和搅拌轴（2）与偏心套（45）之间设有轴承（48）。

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