CN115624912B - 一种抄板式搅拌包覆造粒设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抄板式搅拌包覆造粒设备。一种抄板式搅拌包覆造粒设备，包括有底架，底架上固接有壳体，壳体顶部转动连接有第一转轴，第一转轴上设置有用于改变物料翻滚程度的搅拌机构，第一转轴上设置有用于辅助循环物料的聚拢机构，底架上设置有用于烘干和辅助物料翻滚的鼓风机构，第一固定杆上设置有用于防止鼓风机构堵塞的防堵机构。通过搅拌机构对物料冲击角度的调节，进而控制壳体内物料翻滚程度的强弱，具备了适应各种不同物料的搅拌需求，聚拢机构使得壳体内的物料进行循环翻滚，增大了物料颗粒与包覆物的接触面积，避免了产出颗粒大小不均匀，加快了包覆物与颗粒的结合速率，提高了颗粒的圆度。

Description

一种抄板式搅拌包覆造粒设备

技术领域

本发明涉及一种搅拌造粒领域，尤其涉及一种抄板式搅拌包覆造粒设备。

背景技术

近年来，全球的石油资源储量稀缺毋庸置疑，特别时汽车行业，以石油为主要燃料的发展受到极大威胁，新能源汽车越来越被人们接受，相应的汽车锂电行业也日益增长，锂电池原料的需求也越来越大，锂电的负极材料以石墨为主，制造锂电池负极最核心的环节之一就是石墨的包覆造粒过程，由于石墨基体不够致密，因而要在颗粒外面包上耐高温的、坚固而气密性好的多层外壳，以此来增大电学性能，造粒的好坏直接影响了电池的质量。

现有装置在包覆造粒过程中是用固定抄板对物料进行翻滚，难以根据不同粒径的原材料以及不同要求的包覆造粒效果进行调节，影响了装置的包覆造粒物料的适用范围，并且原料在搅拌过程中，伴随着物料包覆后的粒径增大，由于搅拌程度不变，因此还存在物料与包覆物接触不均匀导致的包裹不均匀、颗粒大小差异性大以及包覆速率低的问题。

发明内容

为了克服难以根据不同的原材料以及不同要求的包覆造粒效果进行调节，影响了装置的包覆造粒物料的适用范围，并且原料在搅拌过程中还存在包裹不均匀、颗粒大小差异性大以及不易包覆的缺点，提供了一种具有调节搅拌功能的抄板式搅拌包覆造粒设备。

技术方案：一种抄板式搅拌包覆造粒设备，包括有底架，底架上固接有壳体，壳体底部为锥台形，壳体底部设置有三通阀，三通阀底部固接有出料管道，壳体顶部设置有进料管道，壳体上固接有顶架，顶架上固接有驱动电机，壳体顶部转动连接有第一转轴，第一转轴的一端与驱动电机输出轴固接，第一转轴轴向等距且周向等距固接有第一固定杆，第一固定杆远离第一转轴的一端固接有第一叶片，第一叶片与壳体贴合，第一叶片呈螺旋状，三通阀内设置有球体，壳体上固接有储存罐，第一转轴上部转动连接有密闭环，储存罐和密闭环之间固接有中间管道，第一转轴与密闭环之间设置有分流腔，第一转轴内周向设置有分流管道，分流腔与分流管道相连通，第一转轴外侧周向固接有雾化喷嘴，雾化喷嘴与相邻的分流管道相连通，第一转轴上设置有用于改变物料翻滚程度的搅拌机构，第一转轴上设置有用于辅助循环物料的聚拢机构，底架上设置有用于烘干和辅助物料翻滚的鼓风机构，第一固定杆上设置有用于防止鼓风机构堵塞的防堵机构。

优选地，雾化喷嘴沿第一转轴轴线方向均匀分布，雾化喷嘴与第一转轴径向呈锐角夹角，第一固定杆与雾化喷嘴沿第一转轴轴线方向交错分布。

优选地，搅拌机构包括有固定环，固定环转动连接于第一转轴一端，顶架上固接有电动推杆，电动推杆伸缩端与固定环固接，第一转轴内滑动连接有第二转轴，第二转轴与固定环限位转动连接，第二转轴轴向等距设置有限位槽，第一固定杆上转动连接有搅拌抄板，搅拌抄板一侧固接有中间块，中间块一侧固接有限位块，限位块与限位槽滑动连接。

优选地，搅拌抄板为菱形体。

优选地，聚拢机构包括有第二固定杆，第二固定杆周向固接于第一转轴，第二固定杆沿第一转轴轴线方向等距分布，第二固定杆远离第一转轴的一端固接有竖直抄板，竖直抄板与第一转轴呈锐角夹角，第一转轴外侧固接有第二叶片，第二叶片呈螺旋状且旋转方向与第一叶片相反。

优选地，第一转轴由上至下轴线方向的竖直抄板与第一转轴之间的距离逐渐减小，竖直抄板上开有长条孔。

优选地，鼓风机构包括有循环热风机，循环热风机固接于底架，循环热风机一侧固接有循环管道，循环管道与壳体固接，壳体上设置有出气孔，出气孔与循环管道相通，循环热风机靠近三通阀的一侧固接有进气管道，进气管道与三通阀固接，球体上设置有进气板，进气板上设置有贯穿的进气孔。

优选地，进气孔在进气板上呈自中心向外发散分布，且进气孔的直径随着距中心的距离增大而增大。

优选地，进气孔与球体轴线呈锐角夹角，且随着进气孔远离球体其与轴线夹角逐渐增大。

优选地，防堵机构包括有阻挡膜，阻挡膜固接于出气孔靠近第一固定杆的一侧，位于壳体顶部的第一固定杆上固接有刮板，刮板一侧设置为弧形，刮板沿第一固定杆轴向等距设置有长条孔，刮板与壳体和阻挡膜均为滑动连接。

有益效果：1、通过第二转轴、限位槽、限位块、中间块以及第一转轴之间的配合实现了搅拌抄板对物料冲击角度的调节，使搅拌抄板对物料向上冲击力分力发生改变，进而控制壳体内物料翻滚程度的强弱，具备了适应各种不同物料的搅拌需求，还增大了造粒效果及速率。

2、通过第一叶片对壳体内的物料进行向上翻滚，竖直抄板对壳体内的物料进行向内聚拢，第二叶片使壳体内物料向下翻滚，以及循环热风机向壳体内通入的高温气流，使得壳体内的物料进行循环翻滚，增大了物料颗粒与包覆物的接触面积，避免了产出颗粒大小不均匀，加快了包覆物与颗粒的结合速率，提高了颗粒的圆度。

3、通过循环管道对热气的回收，增大了热风的利用率，再经循环热风机加热后进入壳体内，降低了能源损耗。

4、通过进气孔对高温气流的导向与翻滚物料的离心力，使得位于壳体底部的物料向靠近第二叶片的方向移动，阻挡膜对飞溅物料的阻挡，刮板对阻挡膜上粘连的物料进行刮除，提高了物料的循环效率，增大了造粒效果，防止包覆颗粒外漏造成经济损失和对环境造成污染，避免颗粒在阻挡膜上堆积将出气孔堵塞而导致的压力过载。

附图说明

图1为本发明的整体立体结构示意图。

图2为本发明的整体半剖立体结构示意图。

图3为本发明的第一转轴及其上零件立体结构示意图。

图4为本发明的图2中A处的局部放大图。

图5为本发明的图3中C处的局部放大图。

图6为本发明的图3中D处的局部放大图。

图7为本发明的聚拢机构及第一转轴立体结构示意图。

图8为本发明的球体立体结构示意图。

图9为本发明的刮板立体结构示意图。

图10为本发明的图2中B处的局部放大图。

图中标号名称：101-底架，102-壳体，103-三通阀，104-出料管道，105-进料管道，106-顶架，2-驱动电机，301-第一转轴，302-第一固定杆，303-第一叶片，304-球体，401-储存罐，402-密闭环，403-中间管道，404-分流腔，405-分流管道，406-雾化喷嘴，501-固定环，502-电动推杆，503-第二转轴，504-限位槽，505-搅拌抄板，506-中间块，507-限位块，601-第二固定杆，602-竖直抄板，603-第二叶片，701-循环热风机，702-循环管道，703-出气孔，704-进气管道，705-进气板，706-进气孔，801-阻挡膜，802-刮板。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种抄板式搅拌包覆造粒设备，如图1-图10所示，包括有底架101，底架101上固接有壳体102，壳体102底部为锥台形，壳体下端固接有三通阀103，三通阀103下端固接有出料管道104，壳体102顶部焊接有进料管道105，壳体102上焊接有顶架106，顶架106上螺栓连接有驱动电机2，壳体102顶部转动连接有第一转轴301，第一转轴301上端与驱动电机2输出轴固接，第一转轴301轴向等距且周向等距固接有第一固定杆302，第一固定杆302远离第一转轴301的一端焊接有第一叶片303，第一叶片303与壳体102贴合，第一叶片303呈螺旋状，高速旋转逆时针的第一叶片303将物料进行向上翻滚，以达到壳体102内壁部位物料快速向上转移的目的，出料管道104内设置有球体304，壳体102上侧螺栓连接有储存罐401，第一转轴301上端转动连接有密闭环402，储存罐401和密闭环402之间焊接有中间管道403，第一转轴301与密闭环402之间设置有分流腔404，第一转轴301内周向设置有分流管道405，分流腔404与分流管道405相连通，第一转轴301外侧周向螺纹连接有雾化喷嘴406，雾化喷嘴406沿第一转轴301轴线方向均匀分布，雾化喷嘴406与第一转轴301径向呈锐角夹角，第一固定杆302与雾化喷嘴406沿第一转轴301轴线方向交错分布，通过雾化喷嘴406喷出包覆物的角度逆向物料的运动方向，使其二者运动过程中相互碰撞，以此进行更充分的结合，雾化喷嘴406与相邻的分流管道405相连通，第一转轴301上设置有用于改变物料翻滚程度的搅拌机构，第一转轴301上设置有用于辅助循环物料的聚拢机构，底架101上设置有用于烘干和辅助物料翻滚的鼓风机构，第一固定杆302上设置有用于防止鼓风机构堵塞的防堵机构。

如图2、图3以及图6所示，搅拌机构包括有固定环501，固定环501转动连接于第一转轴301一端，顶架106上螺栓连接有电动推杆502，电动推杆502伸缩端与固定环501螺栓连接，第一转轴301内滑动连接有第二转轴503，第二转轴503与固定环501限位转动连接，第二转轴503轴向等距设置有限位槽504，第一固定杆302上转动连接有搅拌抄板505，搅拌抄板505为菱形体，使得物料在受搅拌抄板505向上抄起时的接触角度不同，产生分力的方向不同，进而加剧物料运动的多样性，增强搅拌均匀程度，通过搅拌抄板505对物料冲击角度的调节，使搅拌抄板505对物料向上冲击力分力发生改变，小粒径的物料重力影响弱，适用于与水平面夹角小的搅拌抄板505，而大粒径的物料重力影响强，适用于与水平面夹角大的搅拌抄板505，进而控制壳体102内物料翻滚程度的强弱，具备了适应各种不同物料的搅拌需求，还增大了造粒效果及速率，搅拌抄板505靠近第二转轴503的侧焊接有中间块506，中间块506靠近第二转轴503的一侧焊接有限位块507，限位块507与相邻的限位槽504滑动连接。

如图2以及图7所示，聚拢机构包括有第二固定杆601，第二固定杆601周向焊接于第一转轴301，第二固定杆601沿第一转轴301轴线方向等距分布，第二固定杆601远离第一转轴301的一端焊接有竖直抄板602，竖直抄板602与第一转轴301呈锐角夹角，对物料进行向内翻滚，增大了搅拌的均匀性，第一转轴301由上至下轴线方向的竖直抄板602与第一转轴301之间的距离逐渐减小，使得处于壳体102底部的物料减少受第一转轴301下部竖直抄板602的作用，能够顺利向上翻滚，当物料翻滚至壳体102上部时，第一转轴301上部的竖直抄板602会对处于此位置的物料进行向内聚拢，增强了物料的循环性，提高了搅拌均匀性，竖直抄板602上开有长条孔，减小运行时的阻力，同时将相互粘连的颗粒进行分离，提高了生产物料的均匀性，第一转轴301外侧焊接有第二叶片603，第二叶片603呈螺旋状且旋转方向与第一叶片303相反，高速逆时针旋转的第二叶片603使物料向下翻滚，以达到物料在壳体102内完成循环翻滚的目的，增大了处于壳体102内不同高度物料的搅拌均匀程度，在轴向分布的竖直抄板602作用下，物料向下翻滚的同时将自上到下逐渐向第一转轴301聚拢，增大了物料的循环效果，提高了搅拌均匀性。

如图2、图8以及图10所示，鼓风机构包括有循环热风机701，循环热风机701螺栓连接于底架101，循环热风机701上侧焊接有循环管道702，循环管道702与壳体102固接，壳体102上设置有出气孔703，出气孔703与循环管道702相通，循环热风机701靠近三通阀103的一侧焊接有进气管道704，进气管道704与三通阀103固接，球体304上固接有进气板705，进气板705上设置有贯穿的进气孔706，循环热风机701通过进气孔706向壳体102内通入高温气流，对包覆在物料表面的包覆物进行烘干，加速造粒速率，进气孔706在进气板705上呈自中心向外发散分布，且进气孔706的直径随着距中心的距离增大而增大，进气孔706与球体304轴线呈锐角夹角且随着远离球体304轴线夹角逐渐增大，通过进气孔706对高温气流的导向，使得高温气流将位于壳体底部的物料向靠近第二叶片的方向吹动，增强物料在壳体102内的循环效果，提高了物料的造粒均匀性。

如图9以及图10所示，防堵机构包括有阻挡膜801，阻挡膜801固接于出气孔703下侧，位于壳体102顶部的第一固定杆302上焊接有刮板802，刮板802绕第一转轴301逆时针转动方向的侧面设置为弧形面，增大了刮板802与阻挡膜801上堆积物料接触处的剪切应力，提高了对在阻挡膜801上颗粒的刮除效果，刮板802沿第一固定杆302轴向等距设置有长条孔，减小了运动方向的横截面，减小了工作时的阻力，刮板802与壳体102和阻挡膜801均为滑动连接。

当需要使用本设备对物料进行包覆造粒时，根据不同的原材料以及不同要求的包覆造粒效果进行调节，开启电动推杆502，电动推杆502带动固定环501向下移动，第二转轴503随固定环501一同沿第一转轴301向下滑动，此时限位块507受限位槽504的作用开始向下移动，并且限位块507在限位槽504内向前滑动，由于中间块506受第一转轴301的限位，所以限位块507带动中间块506进行转动，搅拌抄板505随之一同转动，第二转轴503向下移动时搅拌抄板505与水平方向夹角变大，第二转轴503向上移动时搅拌抄板505与水平方向夹角变小，通过调节搅拌抄板505对物料冲击时的倾斜角度，使搅拌抄板505对物料向上冲击力分力发生改变，以此来控制物料的翻滚强度，小粒径的物料重力影响弱，适用于与水平面夹角小的搅拌抄板505，而大粒径的物料重力影响强，适用于与水平面夹角大的搅拌抄板505，具备了适应各种不同物料的搅拌需求，还增大了造粒效果及速率，调节完毕后关闭电动推杆502，随着搅拌过程中包裹后的物料粒径逐渐增大，通过控制电动推杆502，将搅拌抄板505与水平方向的角度适应性调大，保证搅拌抄板505对物料的向上翻滚程度，使物料被包裹地更为均匀且包裹效率更高。

之后在保持球体304的关闭状态下开启驱动电机2，再通过进料管道105向壳体102内添加物料，驱动电机2带动第一转轴301及上的零件逆时针旋转，在高速旋转的第一叶片303与搅拌抄板505对物料的共同冲击下，物料开始向上翻滚，同时开启雾化喷嘴406与循环热风机701，包覆物从储存罐401中经中间管道403进入分流腔404内，再经过分流管道405到达雾化喷嘴406，最终经雾化喷嘴406雾化喷出，雾化喷嘴406喷出的雾状包覆物随即粘连在翻滚的物料上，物料的翻滚增强了物料的运动性，雾化喷嘴406与物料整体运动方向相对，使得物料与包覆物在背向运动过程中进行相互结合，避免了出现物料与包覆物接触不均匀的现象，雾状的包覆物在物料表面层层叠加，提高了产品的致密度。

在物料向上翻滚过程中，竖直抄板602还对在壳体102外围的物料向中心进行聚拢，竖直抄板602上设置的长条孔一方面降低了竖直抄板602运转时的阻力，另一方面对粘连到一起的颗粒进行分离，防止出现颗粒不均匀的情况，第一转轴301由上至下轴线方向上与第一转轴301之间的距离逐渐减小的竖直抄板602，使得物料在向上翻滚时，位于壳体102下部的物料减少被位于第一转轴301下部的竖直抄板602向中心聚拢的量，更多的物料被搅拌抄板505和第一叶片303向上扬起，抵达壳体102顶部的物料被位于第一转轴301上部的竖直抄板602向中心聚拢，向中心位置聚拢后的物料在第二叶片603的作用下向下翻滚，物料向下翻滚时，竖直抄板602会将后续的物料逐步的向中心聚拢，加快了物料在壳体102内的循环，提高了对物料的均匀搅拌包覆效果，由于壳体102的下部为锥台形，所以当颗粒到达底部后在第一叶片303的作用下继续向上翻滚，颗粒完整的循环过程，提高了颗粒大小的均匀程度。

物料在壳体102内循环翻滚的同时，循环热风机701通过进气管道704和进气孔706向壳体102内通入高温气流，对物料表层的包覆物进行烘干，加快包覆速率，由于进气孔706在进气板705上呈自中心向外发散分布，且进气孔706的直径随着距中心的距离增大而增大，根据不同进气孔706孔径的出气速率，使位于壳体102底部的物料向四周运动，由于进气孔706与球体304轴线呈锐角夹角，且随着进气孔706远离球体304其与轴线夹角逐渐增大，因此进气孔706对翻滚至进气板705的颗粒斜向上向靠近第一叶片303的方向吹动，防止物料在壳体102底部堆积，避免出现因搅拌不均而导致颗粒包裹不均匀的问题，通过壳体102内的热风经由阻挡膜801、出气孔703以及循环管道702重新进入到循环热风机701中，在热风循环过程中阻挡膜801将风流中携带的细小的物料及雾状包覆物阻挡在壳体102内，防止物料及雾状包覆物进入循环管道702或循环热风机701而引发的堵塞，堆积在阻挡膜801上的颗粒经随第一固定杆302一同旋转的刮板802刮除，避免出现阻挡膜801堵塞后壳体102内热气无法排出而导致其内压强增大从而破坏设备的情况，刮板802绕第一转轴301逆时针转动方向的侧面设置为弧形面，增大了刮板802与阻挡膜801上堆积物料的接触处剪切应力，提高了对在阻挡膜801上颗粒的刮除效果，刮板802上设置的长条孔减少了其转动时的阻力，包覆完成后，关闭驱动电机2、雾化喷嘴406及循环热风机701，逆时针转动球体304打开三通阀103，壳体102内的成品颗粒在自身重力作用下经出料管道104排出壳体102后进行收集，收集完成后顺时针转动球体304关闭球体304。

尽管已经仅相对于有限数量的实施方式描述了本公开，但是受益于本公开的本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以设计各种其他实施方式。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求限制。

Claims (6)

1.一种抄板式搅拌包覆造粒设备，其特征在于，包括有底架（101），底架（101）上固接有壳体（102），壳体（102）底部为锥台形，壳体（102）底部设置有三通阀（103），三通阀（103）底部固接有出料管道（104），壳体（102）顶部设置有进料管道（105），壳体（102）上固接有顶架（106），顶架（106）上固接有驱动电机（2），壳体（102）顶部转动连接有第一转轴（301），第一转轴（301）的一端与驱动电机（2）输出轴固接，第一转轴（301）轴向等距且周向等距固接有第一固定杆（302），第一固定杆（302）远离第一转轴（301）的一端固接有第一叶片（303），第一叶片（303）与壳体（102）贴合，第一叶片（303）呈螺旋状，三通阀（103）内设置有球体（304），壳体（102）上固接有储存罐（401），第一转轴（301）上部转动连接有密闭环（402），储存罐（401）和密闭环（402）之间固接有中间管道（403），第一转轴（301）与密闭环（402）之间设置有分流腔（404），第一转轴（301）内周向设置有分流管道（405），分流腔（404）与分流管道（405）相连通，第一转轴（301）外侧周向固接有雾化喷嘴（406），雾化喷嘴（406）与相邻的分流管道（405）相连通，第一转轴（301）上设置有用于改变物料翻滚程度的搅拌机构，第一转轴（301）上设置有用于辅助循环物料的聚拢机构，底架（101）上设置有用于烘干和辅助物料翻滚的鼓风机构，第一固定杆（302）上设置有用于防止鼓风机构堵塞的防堵机构；搅拌机构包括有固定环（501），固定环（501）转动连接于第一转轴（301）一端，顶架（106）上固接有电动推杆（502），电动推杆（502）伸缩端与固定环（501）固接，第一转轴（301）内滑动连接有第二转轴（503），第二转轴（503）与固定环（501）限位转动连接，第二转轴（503）轴向等距设置有限位槽（504），第一固定杆（302）上转动连接有搅拌抄板（505），搅拌抄板（505）一侧固接有中间块（506），中间块（506）一侧固接有限位块（507），限位块（507）与相邻的限位槽（504）滑动连接；搅拌抄板（505）为菱形体；聚拢机构包括有第二固定杆（601），第二固定杆（601）周向固接于第一转轴（301），第二固定杆（601）沿第一转轴（301）轴线方向等距分布，第二固定杆（601）远离第一转轴（301）的一端固接有竖直抄板（602），竖直抄板（602）与第一转轴（301）呈锐角夹角，第一转轴（301）外侧固接有第二叶片（603），第二叶片（603）呈螺旋状且旋转方向与第一叶片（303）相反；第一转轴（301）由上至下轴线方向的竖直抄板（602）与第一转轴（301）之间的距离逐渐减小，竖直抄板（602）上开有长条孔。

2.如权利要求1所述的一种抄板式搅拌包覆造粒设备，其特征在于，雾化喷嘴（406）沿第一转轴（301）轴线方向均匀分布，雾化喷嘴（406）与第一转轴（301）径向呈锐角夹角，第一固定杆（302）与雾化喷嘴（406）沿第一转轴（301）轴线方向交错分布。

3.如权利要求1所述的一种抄板式搅拌包覆造粒设备，其特征在于，鼓风机构包括有循环热风机（701），循环热风机（701）固接于底架（101），循环热风机（701）一侧固接有循环管道（702），循环管道（702）与壳体（102）固接，壳体（102）上设置有出气孔（703），出气孔（703）与循环管道（702）相通，循环热风机（701）靠近三通阀（103）的一侧固接有进气管道（704），进气管道（704）与三通阀（103）固接，球体（304）上设置有进气板（705），进气板（705）上设置有贯穿的进气孔（706）。

4.如权利要求3所述的一种抄板式搅拌包覆造粒设备，其特征在于，进气孔（706）在进气板（705）上呈自中心向外发散分布，且进气孔（706）的直径随着距中心的距离增大而增大。

5.如权利要求4所述的一种抄板式搅拌包覆造粒设备，其特征在于，进气孔（706）与球体（304）轴线呈锐角夹角，且随着进气孔（706）远离球体（304）其与轴线夹角逐渐增大。

6.如权利要求3所述的一种抄板式搅拌包覆造粒设备，其特征在于，防堵机构包括有阻挡膜（801），阻挡膜（801）固接于出气孔（703）靠近第一固定杆（302）的一侧，位于壳体（102）顶部的第一固定杆（302）上固接有刮板（802），刮板（802）一侧设置为弧形，刮板（802）沿第一固定杆（302）轴向等距设置有长条孔，刮板（802）与壳体（102）和阻挡膜（801）均为滑动连接。