CN114054164B - 一种立式高转速球磨机 - Google Patents

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Abstract

一种立式高转速球磨机，包括基座(1)、安装于基座上的悬臂式的机架(5)、磨罐座(8)和驱动磨罐座的电机(6)、置放于磨罐座内的磨罐(4)、盖在磨罐上的顶盖(2)、卡紧顶盖的卡扣(7)、设置于磨罐内上部的导向机构(3)、从顶盖中心穿入磨罐内与导向机构固定连接的导向板固定轴(10)，所述导向板固定轴的顶端与所述机架的悬臂连接。本发明研磨效率高，研磨效果好，结构简单可靠，操作灵活，可有效解决现有技术物料混合不均匀，研磨过度或研磨不充分，难以实现超细研磨，以及研磨周期长，能耗高等问题。

Description

一种立式高转速球磨机
技术领域
本发明涉及固体物料球磨装置技术领域，尤其涉及一种实验用立式高转速球磨机。
背景技术
球磨机是对固体物料破碎后，再进行粉碎和研磨的设备。立式球磨机适合于研磨和分散颗粒较粗较硬或有假稠现象的物料，磨出的物料颗粒微细、粒度均匀，且可将几种物料极均匀的混合在一起，广泛应用于处理细粒级矿物的研磨加工。现有的立式球磨机多利用搅拌器带动研磨球做强制机械剪切研磨，使物料与研磨球介质充分接触、研磨，达到粒度细化的要求为止。但还存在以下问题：(1)粒径不同的物料有分层现象，搅拌桨在横向水平截面转动，覆盖面积较小，搅拌研磨球和物料混合研磨不均匀。(2)搅拌轴位置固定，研磨球在搅拌桨作用下运动轨迹一定，这样一部分物料研磨不充分，一部分物料研磨过度，导致研磨周期过长，能耗增高。(3)搅拌桨仅起到炒拌混合研磨作用，而没有铲拌翻腾混合研磨作用，研磨混合不均，研磨粒度不均，研磨费时，能耗大。(4)搅拌器转速不高，研磨能量不高，研磨效率不高，难于实现超细研磨，且干磨时易造成研磨粉尘污染。例如公开号为CN104289279A的中国专利公开了一种球磨机，该立式球磨机在上部混合腔内对物料混合，送入下部研磨腔内研磨，以提高研磨效率。但物料进入研磨腔内研磨过程中不能混合，研磨细化的物料沉积到研磨腔底部，而较粗物料位于研磨腔上部，导致部分物料研磨过度，部分物料未能研磨，难以实现研磨均匀。公开号为CN104984790A的中国专利公开了一种干湿两用搅拌球磨机，其搅拌器设有左旋和右旋两螺旋带，干磨时用于增加物料研磨所需的剪切、摩擦及研磨效能，但用于湿磨时研磨浆料很难被螺旋带带动向上运动，因此研磨效率不高。
因此现有的立式球磨机均不能解决物料混合不均匀、研磨过度或研磨不充分的问题，难以实现超细研磨，研磨周期长，能耗高等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种实验用立式高转速球磨机，用于解决物料混合不均匀，研磨过度或研磨不充分，难以实现超细研磨，以及研磨周期长，能耗高等问题。
为了实现发明目的，本发明采取如下的技术方案：
一种立式高转速球磨机，包括基座、安装于基座上的悬臂式的机架、磨罐座和驱动磨罐座的电机、置放于磨罐座内的磨罐、盖在磨罐上的顶盖、卡紧顶盖的卡扣、设置于磨罐内上部的导向机构、从顶盖中心穿入磨罐内与导向机构固定连接的导向板固定轴，所述导向板固定轴的顶端与所述机架的悬臂连接；
所述磨罐为底小上口大的倒圆锥形筒体；
所述磨罐座包括底座和三组等间隔设置于底座外缘上的侧板，所述侧板为与磨罐外壁适配的外倾的弧形壁面板，在侧板的外壁面分别设有下部固定槽和上部固定孔，在底座的中心设置有向下延伸至基座内的中心轴，所述电机的输出轴向下延伸至基座内，电机的输出轴与磨罐座的底座中心轴通过传动皮带连接；
所述卡扣包括顶端带旋转柄的竖向螺纹杆、两端分别套装在竖向螺纹杆上部和压盖在顶盖上的横向压杆，竖向螺纹杆插装于磨罐座侧板的下部固定槽和上部固定孔中；
所述导向机构包括圆形顶板、位于顶板底部并分设于顶板两边的两块向下延伸的侧板，所述侧板为外端通向弯曲的弯刀形板；所述导向板固定轴的底端焊接于顶板中心；
所述机架的悬臂外端带有固定夹，所述导向板固定轴的顶端被夹持于固定夹中；
在所述顶盖供导向板固定轴穿过的中心孔与导向板固定轴之间设置有第一密封圈，在顶盖与磨罐顶面的结合面上设置有第二密封圈。
进一步地，所述导向机构的两块侧板错位设置。
采用本发明的球磨机，将需要磨细的物料和磨球一起加入到磨罐中，电机启动，带动磨罐座高速转动，进而带动磨罐转动，将物料磨细。本发明至少具有以下有益效果：
(1)磨罐采用圆台形筒体，有利于磨球和物料在离心力和磨罐筒壁支持力的合力作用下向上攀附移动，并与所设置的导向机构的弯曲侧板变向对撞，增强了剪切摩擦力、挤压力、撞击力，大幅提高了研磨效率和研磨效能，超细磨效果好；
(2)球磨过程中，磨球和物料不断地循环翻腾，有利于磨球和物料充分混合，不会出现物料分层现象，研磨均匀高效；
(3)磨罐和顶盖密封好，加之所设置的卡扣压紧顶盖，可实现干磨和湿磨两用。干磨时无研磨粉尘污染，湿磨时可防止研磨浆料飞溅，清洁环保；
(4)球磨机结构简单可靠，制作成本低，安装、拆卸方便，操作灵活。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为导向机构设置于磨罐内的剖视示意图；
图3为顶盖沿径向剖开的剖视图；
图4为本发明导向机构和导向板固定轴的结构示意图；
图5为图4的仰视局部剖视图；
图6为图4的主视图；
图7为图4的左视图；
图8为卡扣的结构示意图；
图9为卡扣安装于磨罐座侧板上的示意图；
图10为本发明工作时磨筒内部磨球运动状况图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的说明。
如图1所示，一种立式高转速球磨机，包括基座1、安装于基座上的悬臂式的机架5、磨罐座8和驱动磨罐座的电机6、置放于磨罐座内的磨罐4、盖在磨罐上的顶盖2、卡紧顶盖的卡扣7、设置于磨罐内上部的导向机构3、从顶盖中心穿入磨罐内与导向机构固定连接的导向板固定轴10，所述导向板固定轴的顶端与所述机架的悬臂连接。
如图1、图2所示，所述磨罐4为底小上口大的倒圆锥形筒体。
如图1所示，所述磨罐座8包括底座8a和三组等间隔设置于底座外缘上的侧板8b。所述侧板为与磨罐外壁适配的外倾的弧形壁面板，磨罐4可插入到3个侧板环绕的空间内，稳固地置放于磨罐座中。在侧板的外壁面分别设有下部固定槽8c和上部固定孔8d，用于安装卡扣7。在底座的中心设置有向下延伸至基座内的中心轴，所述电机的输出轴向下延伸至基座内，电机的输出轴与磨罐座的底座中心轴通过传动皮带连接。电机启动，通过传动皮带带动磨罐座高速转动。
如图1、图8、图9所示，所述卡扣7包括顶端带旋转柄7a的竖向螺纹杆7b、两端分别套装在竖向螺纹杆上部和压盖在顶盖上的横向压杆7c。横向压杆一端带有一段竖直的螺纹管7c-1，螺纹管套装在竖向螺纹杆上，可沿竖向螺纹杆转动，从而调整横向压杆的高度，确保能够压紧顶盖。竖向螺纹杆穿过磨罐座侧板的上部固定孔8d后，底端插装于下部固定槽8c中。
如图1、图2、图4～图7所示，所述导向机构3包括圆形顶板3a、位于顶板底部并分设于顶板两边的两块向下延伸的侧板3b，所述两块侧板为外端同向弯曲的弯刀形板，侧板靠近顶板中心的一段为直面板，外段是与直面板相切的1/4圆曲面板，两块侧板的直面板段错位设置，不位于圆形顶板的径向。侧板从上向下沿磨罐的斜壁面向内倾斜。所述导向板固定轴10的底端焊接于顶板3a中心。所述机架5的悬臂外端带有固定夹9，导向板固定轴10的顶端被夹持于固定夹中。
如图1、图3所示，在所述顶盖2供导向板固定轴穿过的中心孔2a与导向板固定轴之间设置有第一密封圈11，在顶盖与磨罐顶面的结合面上设置有第二密封圈12。顶盖底面为下凸的凸台形状，内缩的凸台2b卡装于磨罐罐口处，可确保密封。
作为一个较佳的实施例，导向板固定轴10的直径d2为10mm～20mm。顶盖2的中心孔2a直径为11mm～21mm。磨罐4的底部直径d1为100mm～200mm、高度h1为160mm～320mm，磨罐壁的锥度角α为10°～15°。侧板3b的曲面板外壁面向内倾斜的侧倾角β为10°～15°，侧板与顶板之间的外夹角γ为0°～40°。两块侧板的直面板段的端头间距x为45mm～55mm，板面间距y为5mm～15mm，直面板段的长度L为10mm～15mm，侧板的高度h2为磨罐4高度的2/5～3/5。导向机构的圆形顶板3a与顶盖2之间留有0.5mm～5mm的空隙，侧板3b与磨罐内壁之间留有0.5mm～5mm的空隙。竖向螺纹杆7b的直径为6～10mm、长度为135mm～260mm。磨罐转速大于400转/分钟。
本发明的工作原理如下：
参见图10，当电机6驱动磨罐座8旋转，进而带动磨罐4高速旋转，磨罐4带动其内部物料和磨球13进行旋转，同时做离心运动，当物料和磨球接触到磨罐内壁，在磨罐内壁支持力、离心力、磨罐内壁摩擦力的合力作用下，物料和磨球开始螺旋攀升筒壁，当攀升高度超过导向机构的侧板下缘后，即进入导向机构的作用范围之内，两侧板将磨球与物料的运动方向改变为相反的径向运动，进而高速对撞，对撞后的物料和磨球速度几乎为零，继而在重力的作用下落回磨罐底端，如此循环运动。在物料和磨球螺旋攀升过程中，在离心力和磨罐壁支持力的作用下，磨球对物料有强大的挤压力，进一步对粒径细小的物料进行挤压研磨。在高速对撞过程中磨球与物料之间存在的法向撞击力对粒径较大的物料进行撞击粉碎，存在的切向摩擦力对粒径较小的物料进行研磨。
本发明可根据需要调整电机转速，以有效控制研磨出料粒径。本发明可用于工业磨矿和其他物料的球磨。
以上结合附图对本发明的具体实施方式做了详细的说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (2)

1.一种立式高转速球磨机，其特征在于，包括基座(1)、安装于基座上的悬臂式的机架(5)、磨罐座(8)和驱动磨罐座的电机(6)、置放于磨罐座内的磨罐(4)、盖在磨罐上的顶盖(2)、卡紧顶盖的卡扣(7)、设置于磨罐内上部的导向机构(3)、从顶盖中心穿入磨罐内与导向机构固定连接的导向板固定轴(10)，所述导向板固定轴的顶端与所述机架的悬臂连接；
所述磨罐(4)为底小上口大的倒圆锥形筒体；
所述磨罐座(8)包括底座(8a)和三组等间隔设置于底座外缘上的侧板(8b)，所述侧板为与磨罐外壁适配的外倾的弧形壁面板，在侧板的外壁面分别设有下部固定槽(8c)和上部固定孔(8d)，在底座的中心设置有向下延伸至基座内的中心轴，所述电机的输出轴向下延伸至基座内，电机的输出轴与磨罐座的底座中心轴通过传动皮带连接；
所述卡扣(7)包括顶端带旋转柄(7a)的竖向螺纹杆(7b)、两端分别套装在竖向螺纹杆上部和压盖在顶盖上的横向压杆(7c)，竖向螺纹杆插装于磨罐座侧板的下部固定槽(8c)和上部固定孔(8d)中；
所述导向机构(3)包括圆形顶板(3a)、位于顶板底部并分设于顶板两边的两块向下延伸的侧板(3b)，所述侧板为外端同向弯曲的弯刀形板；所述导向板固定轴(10)的底端焊接于顶板(3a)中心；
所述机架(5)的悬臂外端带有固定夹(9)，所述导向板固定轴(10)的顶端被夹持于固定夹中；
在所述顶盖(2)供导向板固定轴穿过的中心孔与导向板固定轴之间设置有第一密封圈(11)，在顶盖与磨罐顶面的结合面上设置有第二密封圈(12)。
2.根据权利要求1所述的一种立式高转速球磨机，其特征在于，所述导向机构的两块侧板错位设置。
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