CN115069203A - 一种用于多规格化工生产的反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于多规格化工生产的反应釜，涉及反应釜技术领域，包括反应釜本体，所述反应釜本体的侧面通过电机架安装有搅拌电机，所述搅拌电机的输出端设置有搅拌轴，所述搅拌轴延伸至反应釜本体内并固定连接有搅拌叶，所述搅拌叶对称设置在反应釜本体的两侧，所述搅拌轴上及两侧搅拌叶之间转动设置有料盒插模，所述料盒插模上对称开设有两个用于放置料盒的插槽。本发明通过在反应釜内部设置料盒插模，实现了料盒内物料与反应釜内液体或者气体介质的混合，料盒内的物料在反应后还会滞留在料盒内。通过料盒插模和料盒的设计，适用于小批量多规格的固体颗粒材料生产。

Description

一种用于多规格化工生产的反应釜

技术领域

本发明涉及反应釜技术领域，尤其涉及一种用于多规格化工生产的反应釜。

背景技术

反应釜又叫反应锅，是一种常见的用于物理或化学反应的容器，其内设置有用于搅拌、加速反应进行的搅拌器；反应溶液及固体反应物在搅拌器的作用下，在反应釜内混合、反应，反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等领域。

现有技术中，反应釜通常为釜体、电机、搅拌轴、搅拌叶构成的反应容器，使用时将固体、气体、液体等通入反应釜内进行搅拌、混合、提取等，在对固体颗粒材料进行反应时，将固体颗粒材料放置在反应釜内并通入液体或者气体介质进行混合，混合后将固体颗粒材料排出，当时上述方式只能在生产时进行对同一种规格（粒径）的固体颗粒材料进行生产，对于小批量多规格的固体颗粒材料生产而言，多种规格（粒径）的固体材料分开反应会造成浪费，而放置在一起反应会导致后续回收不便，在后续分离、筛选等回收处理较为耗费时间，因而急需改变。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的问题，而提出的一种用于多规格化工生产的反应釜。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于多规格化工生产的反应釜，包括反应釜本体，所述反应釜本体的侧面设置有进液管，所述反应釜本体的下端设置有出液管，所述反应釜本体的侧面通过电机架安装有搅拌电机，所述搅拌电机的输出端设置有搅拌轴，所述搅拌轴延伸至反应釜本体内并固定连接有搅拌叶，所述搅拌叶对称设置在反应釜本体的两侧，所述搅拌轴上及两侧搅拌叶之间转动设置有料盒插模，所述料盒插模上对称开设有两个用于放置料盒的插槽；

所述反应釜本体的上端开设有开口，所述反应釜本体的开口处外壁固定设置有支架，所述反应釜本体的开口处设置有盖板，所述支架上安装有伸缩驱动件，所述伸缩驱动件与盖板连接并带动其直线位移，所述盖板在位移至反应釜本体的开口处时将其遮挡封闭。

可选地，所述料盒插模采用圆柱体结构，所述料盒采用中空的矩形结构，其上开设有通孔，其内放置物料，所述插槽采用矩形结构。

可选地，所述伸缩驱动件由伺服电机、传动机构、滚珠螺母和滚珠丝杠构成；

所述伺服电机安装支架上，所述滚珠螺母转动连接在支架上，所述滚珠螺母通过传动机构与伺服电机传动连接，所述滚珠丝杠与滚珠螺母螺纹连接，所述滚珠丝杠与盖板固定连接。

可选地，所述传动机构为皮带传动机构。

可选地，所述料盒插模与搅拌轴之间设置有弹性连接件，所述盖板上安装有电磁铁，所述料盒插模上安装有永磁体，所述料盒采用硅铁软磁合金材质；

所述永磁体对料盒磁化，电磁铁通入正向电流，电磁铁与料盒异性相吸；电磁铁通入反向电流，电磁铁与料盒同性相斥。

可选地，所述弹性连接件由安装槽、弹簧、T形杆、卡球和卡槽构成；

所述安装槽设置在料盒插模的内壁上，所述弹簧的两端分别与T形杆和安装槽的内壁焊接，所述卡球与T形杆固定连接，所述搅拌轴上与卡球对应的位置开设有半球形的卡槽。

本发明相比现有技术，具备以下优点：

本发明通过在反应釜内部设置料盒插模，从而便于料盒的放置，实现了料盒内物料与反应釜内液体或者气体介质的混合，料盒内的物料在反应后还会滞留在料盒内。通过料盒插模和料盒的设计，适用于小批量多规格的固体颗粒材料生产，解决了现有技术中不同规格固体颗粒材料分离、筛选等回收处理上面较为耗费时间的问题。

本发明采用磁力上料的设计，当料盒需要出料时，由于其被永磁体磁化，电磁铁通入正向电流，电磁铁与料盒异性相吸，增大电磁铁的磁力，使得料盒被电磁铁吸起，接着驱动伸缩驱动件收缩，此时盖板会拉着料盒同步位移直至运动至反应釜本体外侧，此时可以进行上下料或更换料盒，该过程无需传动技术中的夹具对料盒进行夹持，解决夹持零部件过于复杂容易藏污纳垢不变清理的问题。

本发明采用料盒往复混料设计，通过电磁铁内通入反向电流，电磁铁与磁化后的料盒同性相斥，料盒插模及料盒在跟随搅拌轴从动运动至电磁铁处时，会在斥力下作用下无法进一步旋转过去，此时弹性连接件分离，料盒插模及料盒会在斥力和重力下向下翻转，直至弹性连接件再次锁紧带动料盒插模继续转动，如此往复循环，使得底部的料盒可以充分的与液体进行拍打混合，化被动为主动，使得固体和液体的混合更加充分。

本发明利用了料盒的逆向翻转运动，由于液体介质在料盒的带动下像海浪般还在惯性运动，料盒逆向翻转会直接与惯性运动的液体介质直接碰触在一起，如此撞击接触，可以利用液体介质的惯性运动，使得液体介质更好地穿过料盒的开孔深入料盒内，且料盒在与液体的冲击时可以使得料盒内部颗粒主动翻转，并在翻转中与液体介质更好的混合，这种逆着液体介质进行拍打混合的方式，相比现有技术中顺着液体介质进行搅拌的混合方式，可以使固体颗粒与液体介质的混合更加充分，避免堆积在料盒内固体颗粒与液体接触不充分。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中料盒插模的剖视图；

图3为本发明图2中弹性连接件14的放大结构示意图；

图4为本发明中伸缩驱动件的立体结构示意图；

图5为本发明中料盒插模在磁力下的运动轨迹示意图。

图中：1反应釜本体；2进液管；3出液管；4搅拌电机；5支架；6伸缩驱动件；61伺服电机；62传动机构；63滚珠螺母；64滚珠丝杠；7盖板；8电磁铁；9搅拌轴；10料盒插模；11料盒；12搅拌叶；13电机架；14弹性连接件；141安装槽；142弹簧；143 T形杆；144卡球；145卡槽；15永磁体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，一种用于多规格化工生产的反应釜，包括反应釜本体1，反应釜本体1的侧面设置有进液管2，反应釜本体1的下端设置有出液管3，出液管3上应设置电磁阀等阀门。

反应釜本体1的侧面通过电机架13安装有搅拌电机4，搅拌电机4的输出端设置有搅拌轴9，搅拌轴9延伸至反应釜本体1内并固定连接有搅拌叶12，搅拌叶12的形状可以采用诸如直杆、弧形杆等形状，搅拌叶12的作用是对反应釜本体1内的液体进行搅拌，使得液体更好的与料盒11内的物料接触。

所述搅拌叶12对称设置在反应釜本体1的两侧，所述搅拌轴9上及两侧搅拌叶12之间转动设置有料盒插模10，所述料盒插模10上对称开设有两个用于放置料盒11的插槽。

在本实施例中，料盒插模10采用圆柱体结构，料盒11采用中空的矩形结构，其上开设有通孔，其内放置物料，插槽采用矩形结构。

所述反应釜本体1的上端开设有开口，所述反应釜本体1的开口处外壁固定设置有支架5，支架5的具体形状可以参考图1为龙门架样式。

所述反应釜本体1的开口处设置有盖板7，盖板7可以进一步通过螺栓固定，来增加盖板7与反应釜本体1的密封性，盖板7的设置起到了两方面的作用，其一是为了将反应釜本体1的开口处遮挡，其二是为了在其上进一步设置电磁铁8便于料盒11的出料和限位。

所述支架5上安装有伸缩驱动件6，所述伸缩驱动件6与盖板7连接并带动其直线位移，所述盖板7在位移至反应釜本体1的开口处时将其遮挡封闭。

参照图4，具体地，伸缩驱动件6由伺服电机61、传动机构62、滚珠螺母63和滚珠丝杠64构成，具体如下：

伺服电机61安装支架5上，滚珠螺母63转动连接在支架5上，滚珠螺母63通过传动机构62与伺服电机61传动连接，滚珠丝杠64与滚珠螺母63螺纹连接，滚珠丝杠64与盖板7固定连接，具体可以采用焊接的方式固定连接，滚珠螺母63转动后会带动滚珠丝杠64上下运动，滚珠丝杠64进而带动盖板7上下运动。

在本实施例中，传动机构62为皮带传动机构，采用皮带传动机构安装方便，相对于链条和齿轮传动，皮带传动一定程度上能避免传动的卡死现象，从而保护伺服电机61。

伺服电机61通过伺服控制器驱动，伺服电机61通过传动机构62将扭矩传递给滚珠螺母63，滚珠螺母63进而带动与之螺纹连接的滚珠丝杠64轴向位移，滚珠丝杠64在轴向位移中带动盖板7运动。

进一步地，所述料盒插模10与搅拌轴9之间设置有弹性连接件14，所述弹性连接件14由安装槽141、弹簧142、T形杆143、卡球144和卡槽145构成，具体连接方式如下：

所述安装槽141设置在料盒插模10的内壁上，所述弹簧142的两端分别与T形杆143和安装槽141的内壁焊接，所述卡球144与T形杆143固定连接，所述搅拌轴9上与卡球144对应的位置开设有半球形的卡槽145。

弹性连接件14的作用在于，卡球144在弹簧142的弹力下卡在卡槽145内，起到了类似键的传动作用，因而在料盒插模10未受磁力的情况下，当搅拌轴9转动时，会带动料盒插模10同步转动。

所述盖板7上安装有电磁铁8，所述料盒插模10上安装有永磁体15，具体可以为汝铁硼磁体，所述料盒11采用硅铁软磁合金材质，可以被永磁体15磁化，使其靠近永磁体15的一端与之磁极相反。电磁铁8可以通过电流方向的改变来改变其极性。

参照图1，在本实施例中，电磁铁8通入正向电流时，N极朝下，同时在永磁体15安装时，使其与电磁铁8相对的一端极性相反设置为S极朝向电磁铁8，同理，当其通入反向电流，S极朝下，则二者相对的一端极性相同。所述永磁体15对料盒11磁化，电磁铁8通入正向电流，电磁铁8与料盒11异性相吸；电磁铁8通入反向电流，电磁铁8与料盒11同性相斥。

料盒11的上下料工作原理如下：

当料盒11需要入料时，通过伺服控制器开启伺服电机61运行，伺服电机61驱动滚珠丝杠64在与滚珠螺母63的配合下向上运动，将与之固定连接的盖板7提起，使得反应釜本体1的敞开，此时先将一个料盒11放入料盒插模10内，并被永磁体15磁吸固定，接着开启搅拌电机4，待料盒插模10的另一侧转动至上侧，将另一个料盒11装入料盒插模10内，完成了料盒11的装配，后续直接拆卸料盒11即可，免去了固体材料打捞、回收的步骤。

参照图5中的a和图5中的b，当料盒11需要出料时，由于其被永磁体15磁化，电磁铁8通入正向电流，电磁铁8与料盒11异性相吸，可以通过增大电磁铁8的磁力可以通过增加电流，或者加大线经及增加电磁铁8的线圈匝数的方式增加磁力，使得电磁铁8的磁力可以远大于永磁体15来保证料盒11可以克服自身的重力以及永磁体15的吸力，来被吸力更大的电磁铁8吸起，料盒11被吸起后其磁性不会发生变化，由于其为硅铁软磁合金材质，可以保证其被磁吸时不会掉落，接着驱动伸缩驱动件6收缩，此时盖板7会拉着料盒11同步位移直至运动至反应釜本体1外侧，此时可以进行上下料或更换料盒11。

弹性连接件14的作用如下：搅拌轴9带动料盒插模10运动是可以被磁力中断的，常态下卡球144在弹簧142弹力的作用下卡入卡槽145内，此时卡球144起到了传递扭矩的作用，可以将搅拌轴9的扭矩传递给料盒插模10，并使其跟随搅拌轴9从动，直至受到磁力的作用。当料盒插模10和料盒11受到磁力的作用时，相当于给了料盒插模10一个阻力，适得其无法跟随搅拌轴9转动，但是由于搅拌轴9无法停止转动，因而二者连接处的卡球144会顺着卡槽145槽壁滑出，并在此过程中带动弹簧142压缩，如此往复循环，直至磁力消失，卡球144在弹簧142的弹力作用下重新卡入卡槽145内，继续带动料盒插模10转动。

参照图5中的a和图5中的c，本发明的工作原理如下：

首先，将不同规格粒径的小颗粒固体材料可以是医药颗粒、农药颗粒，或者高分子材料颗粒等颗粒进一步反应放置在料盒11中，以高分子材料颗粒为例，在本实施例中为两个料盒11，将两种粒径的高分子颗粒分别放置在两个料盒11中，如此设置避免两种粒径的颗粒混合在一起，导致后续还需要筛选装置进行筛选。

接着并将料盒11放置在料盒插模10上完成料盒11的安装，接着通过进液管2通入液体介质，排液时通过底部的出液管3排液。

由于料盒11被永磁体15磁化，永磁体15的磁极是固定的，所以料盒11的磁极也是固定的，但是电磁铁8可以通过改变磁极来实现对料盒11产生吸力或者斥力，具体如下：

电磁铁8内通入反向电流S极朝下，此时，电磁铁8与磁化后的料盒11同性相斥，料盒插模10及料盒11在跟随搅拌轴9从动运动至电磁铁8处时，会在斥力下作用下无法进一步旋转过去，由于力的作用是相互的，料盒插模10在运动至斥力处相当于碰到了阻挡，在此碰撞下会产生一个反作用力，在此反作用力下逆向翻转一定的距离，直至卡球144再次卡入卡槽145内带动料盒插模10继续转动，如此往复循环。

在上述的料盒插模10和料盒11的逆向翻转过程中，由于液体介质在料盒11的带动下像海浪般还在惯性运动，料盒11逆向翻转会直接与惯性运动的液体介质直接碰触在一起，如此撞击接触，可以利用液体介质的惯性运动，使得液体介质更好地穿过料盒11的开孔深入料盒11内，且料盒11在与液体的冲击时可以使得料盒11内部颗粒主动翻转，并在翻转中与液体介质更好的混合，这种逆着液体介质进行拍打混合的方式，相比现有技术中顺着液体介质进行搅拌的混合方式，可以使固体颗粒与液体介质的混合更加充分，避免堆积在料盒11内固体颗粒与液体接触不充分。

在此过程中，料盒插模10进行了2个运动过程：

1、料盒插模10在弹性连接件14的锁紧下跟随搅拌轴9转动；

2、料盒插模10在磁力处无法继续运动，因而弹性连接件14松动，料盒插模10在反作用力下复位。如此重复这两个过程，使得底部的料盒11可以充分的与液体进行拍打混合，化被动为主动，使得固体和液体的混合更加充分。

同理，当不需要上述的混合时，停止向电磁铁8内通入电流，此时料盒插模10和料盒11会在弹性连接件14的锁紧下跟随搅拌轴9从动往复转动。

且上述手段是非接触式，非接触式好处是可以尽可能的减少二者之间接触的零部件，避免零部件过多导致的藏污纳垢、清洗不变的问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这里无法对所有实施方式予以穷举，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于多规格化工生产的反应釜，包括反应釜本体（1），所述反应釜本体（1）的侧面设置有进液管（2），所述反应釜本体（1）的下端设置有出液管（3），所述反应釜本体（1）的侧面通过电机架（13）安装有搅拌电机（4），所述搅拌电机（4）的输出端设置有搅拌轴（9），所述搅拌轴（9）延伸至反应釜本体（1）内并固定连接有搅拌叶（12），所述搅拌叶（12）对称设置在反应釜本体（1）的两侧，其特征在于：

所述搅拌轴（9）上及两侧搅拌叶（12）之间转动设置有料盒插模（10），所述料盒插模（10）上对称开设有两个用于放置料盒（11）的插槽；

所述反应釜本体（1）的上端开设有开口，所述反应釜本体（1）的开口处外壁固定设置有支架（5），所述反应釜本体（1）的开口处设置有盖板（7），所述支架（5）上安装有伸缩驱动件（6），所述伸缩驱动件（6）与盖板（7）连接并带动其直线位移；

所述料盒插模（10）与搅拌轴（9）之间设置有弹性连接件（14），所述盖板（7）上安装有电磁铁（8），所述料盒插模（10）上安装有永磁体（15），所述料盒（11）采用硅铁软磁合金材质。

2.根据权利要求1所述的一种用于多规格化工生产的反应釜，其特征在于，所述料盒插模（10）采用圆柱体结构，所述料盒（11）采用中空的矩形结构，其上开设有通孔，其内放置物料，所述插槽采用矩形结构。

3.根据权利要求1所述的一种用于多规格化工生产的反应釜，其特征在于，所述伸缩驱动件（6）由伺服电机（61）、传动机构（62）、滚珠螺母（63）和滚珠丝杠（64）构成；

所述伺服电机（61）安装支架（5）上，所述滚珠螺母（63）转动连接在支架（5）上，所述滚珠螺母（63）通过传动机构（62）与伺服电机（61）传动连接，所述滚珠丝杠（64）与滚珠螺母（63）螺纹连接，所述滚珠丝杠（64）与盖板（7）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于多规格化工生产的反应釜，其特征在于，所述传动机构（62）为皮带传动机构。

5.根据权利要求1所述的一种用于多规格化工生产的反应釜，其特征在于，所述弹性连接件（14）由安装槽（141）、弹簧（142）、T形杆（143）、卡球（144）和卡槽（145）构成；

所述安装槽（141）设置在料盒插模（10）的内壁上，所述弹簧（142）的两端分别与T形杆（143）和安装槽（141）的内壁焊接，所述卡球（144）与T形杆（143）固定连接，所述搅拌轴（9）上与卡球（144）对应的位置开设有半球形的卡槽（145）。

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