CN115814689B - 一种化工原料混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种化工原料混合装置，其包括罐体、驱动电机、传动轴、搅拌件和加料机构；传动轴可转动地设置在罐体内，传动轴的一端伸出罐体与驱动电机的动力输出轴连接；多个搅拌件设置在传动轴上，用于对罐体内的物料进行搅拌；加料机构包括分流盘和出料筒；分流盘内设置有容纳腔室，出料筒内设置有流道；分流盘设置在传动轴顶部；出料筒竖直设置在罐体内，出料筒的顶部与分流盘固定连接；出料筒内的流道与分流盘内的容纳腔室连通；出料筒上设置有多个出料孔，出料孔与流道连通；分流盘容纳腔室内的物料依次通过流道和出料孔流入罐体内。本发明中物料可以均匀且快速地输入罐体的内部各个位置，搅拌效率高且更加均匀。

Description

一种化工原料混合装置

技术领域

本发明涉及化工原料或生物发酵原料混合技术领域，尤其是涉及一种化工原料混合装置。

背景技术

生物或化工领域中，使两种或两种以上的不同物质分散均匀的过程称为混合，机械搅拌为最为常见的一种混合方法，目前使用的混合装置在添料时同种物料通常聚集在一起，导致混合效率较低。

以及化工材料涉及生物发酵，例如，乙醇、丙酮-丁醇、丁醇-异丙醇、丙酮-乙醇、2,3-丁二醇和甘油发酵是微生物进行溶剂发酵的产物，同时也是目前化工领域的重要生产材料。在发酵前或过程中，需要添加不同种类的原料，并使得多种原料充分并均匀地混合在一起。例如，在利用菌种生产谷氨酸（例如γ-聚谷氨酸）时，需要在发酵过程中添加亮氨酸等辅助原料，目前的混合设备效率低且均匀性较差，以及无法在发酵过程中随时进行辅助原料的添加和搅拌。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化工原料混合装置，以解决现有技术中存在的至少一个上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种化工原料混合装置，包括：罐体（如发酵罐或筒状体）、驱动电机、传动轴、搅拌件和加料机构；

所述传动轴可转动地设置在所述罐体内，传动轴的一端伸出所述罐体与所述驱动电机的动力输出轴连接；

多个所述搅拌件设置在所述传动轴上，用于对罐体内的物料进行搅拌；

所述加料机构包括分流盘和出料筒；所述分流盘内设置有容纳腔室，出料筒内设置有流道；

所述分流盘设置在所述传动轴顶部；所述出料筒竖直设置在所述罐体内，出料筒的顶部与所述分流盘固定连接；所述出料筒内的流道与分流盘内的容纳腔室连通；所述出料筒上设置有多个出料孔，出料孔与所述流道连通；分流盘容纳腔室内的物料依次通过流道和出料孔流入罐体内。

进一步地，在所述传动轴的径向上，所述出料孔设置在所述出料筒的外侧端面上。

所述出料孔设置在所述出料筒的外侧端面上，工作时，可以借助离心力将物料丢出出料孔。

进一步地，在每个所述出料筒上，多个所述出料孔在高度方向上间隔布设。

进一步地，在所述传动轴的周向上，多组所述搅拌件间隔布设；

和/或，在传动轴的轴向上（高度方向上），多个所述搅拌件间隔布设。

进一步地，在所述传动轴和所述分流盘的周向上，多个所述出料筒间隔布设。

进一步地，在垂直于所述传动轴的投影平面内，以及在所述传动轴的周向上，所述出料筒设置在相邻的两个（或两列）所述搅拌件之间。

进一步地，在所述传动轴（或罐体的）径向上，所述出料筒设置在所述搅拌件的外侧。

进一步地，还包括进料斗，进料斗整体呈喇叭口型，进料斗（通过固定架）固定地设置在所述罐体上方，进料斗上方设置有进料口，底部设置有出料口；所述分流盘顶部设置有物料入口，所述出料口和所述物料入口连通，倒入所述进料斗内的物料经过出料口和物料入口流入分流盘内的容纳腔室内；

所述进料斗、分流盘容纳腔室以及所述出料筒内流道形成自罐体外到罐体内的物料输送通道。

进一步地，所述分流盘设置在所述罐体内；以及，还包括进料管，所述进料管下端与分流盘物料入口固定连接，所述进料管的上端与所述进料斗出料口连通。其中，进料管随着分流盘转动。

优选地，所述进料管的上端与所述进料斗出料口之间设置有密封轴承，用于封堵住进料管与进料斗出料口之间的缝隙；

所述进料管与罐体的开口之间设置有密封轴承，用于封堵住进料管与罐体开口之间的缝隙。

进一步地，所述罐体底部设置有支撑架。

进一步地，所述罐体内还设置有控制盖板；控制盖板在所述传动轴的径向上可相对移动地设置在所述出料筒的外侧，控制盖板在所述出料筒一侧设置有堵头，所述堵头与所述出料孔适配，用于封堵所述出料孔；

还包括复位弹簧，所述复位弹簧设置在所述控制盖板与所述出料筒之间，复位弹簧趋向于迫使所述控制盖板靠近所述出料筒，进而使得堵头插入出料孔内进而封堵住所述出料孔。

在传动轴和搅拌件静止时，在复位弹簧的作用下，堵头插入出料孔内，封堵住出料孔，进而封堵住自进料斗、分流盘、出料筒的物料输送通道，从而实现罐体的密封，有助于形成适于生物发酵的密闭环境。

以及，在需要搅拌时，不需要开启罐体，启动驱动电机，驱动电机通过传动轴带动搅拌件和出料筒低速转动，此时离心力小于复位弹簧的弹性力，堵头在搅拌过程中始终封堵住物料输送通道，从而保持密封的工作环境。

在发酵过程中，需要添加辅助原料时，将辅助原料倒入进料斗内，启动驱动电机，驱动电机通过传动轴带动搅拌件和出料筒转动，当转速超过设定值时，离心力大于复位弹簧的弹性力，控制盖板在离心力的作用下，带着堵头沿径向向外移动，堵头脱离出料孔，解除物料输送通道的封堵，辅助原料自物料输送通道流入罐体内。

更为优选地，还包括配重块，所述配重块与控制盖板固定连接；从而提高了整个控制系统的稳定性。

优选地，所述出料筒上设置有导向卡槽，导向卡槽沿所述传动轴的径向设置；所述控制盖板通过导向杆连接在导向卡槽上。具体而言，导向杆可滑动地插装在所述导向卡槽内，导向杆一端与所述控制盖板固定连接；导向杆的另一端设置有限位台，防止导向杆在离心力作用下完全脱离所述导向卡槽。

可选择地，复位弹簧一端抵靠在限位台上，另一端抵靠在所述出料筒上，复位弹簧在被压缩后趋向于控制盖板迫使靠近出料筒。

在高度方向上，所述出料筒顶部和底部分别设置有一组导向卡槽和所述导向杆构成的导向限位结构。

优选地，配重块固定地设置在导向杆的另一端，作为上述限位台起到限位作用。

进一步地，所述控制盖板的外侧端面上设置有刮板，所述驱动电机通过传动轴、分流盘、出料筒带动控制盖板转动时，控制盖板在离心力的作用下沿传动轴径向向外移动，所述刮板抵靠在所述罐体的内侧壁上，用于对罐体内侧壁进行刮削清理。

本申请可通过控制传动轴的转速，可以调控刮板的清理能力，及时对罐体内侧壁进行清理，避免物料沾在罐体侧壁上，影响整个物料的混合均匀性和混合比例。

进一步地，所述分流盘通过限速离合器与传动轴连接，即限速离合器的两端分别与所述分流盘和传动轴连接；在传动轴的转速低于限定速度时，限速离合器处于结合状态，传动轴带动着分流盘、出料筒以及搅拌件同步转动；

在传动轴的转速等于或高于限定速度时，限速离合器处于脱离状态，驱动电机通过传动轴仅带动搅拌件转动，同时，控制盖板在复位弹簧作用下靠近出料筒，堵头封堵住出料孔，进而封堵住物料输送通道。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的一种化工原料混合装置，物料可以均匀且快速地输入罐体的内部各个位置，搅拌效率高且更加均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的原料混合器的立体图；

图2为本发明实施例提供的原料混合器的结构示意图；

图3为本发明实施例中加料机构的结构示意图；

图4为图3中分流盘剖开后的结构示意图；

图5为实施例2中控制盖板的安装结构图；

图6为图5中控制盖板部分剖开后的结构示意图；

图7为本发明实施例3提供的原料混合器的工作原理图。

附图标记：

1-驱动电机；10-罐体；11-固定架；12-支撑架；20-传动轴；21-限速离合器；30-搅拌件；40-加料机构；41-分流盘；42-出料筒；42a-出料孔；42b-导向卡槽；43-控制盖板；43a-堵头；43b-刮板；44-进料斗；45-进料管；46-导流管；47-复位弹簧；48-配重块；49-导向杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。

实施例1

如图1-4所示，本实施例提供的一种原料混合器包括：罐体10、驱动电机1、传动轴20、搅拌件30和加料机构40；传动轴20可转动地设置在罐体10内，传动轴20的一端伸出罐体10与驱动电机1的动力输出轴连接；多个搅拌件30设置在传动轴20上，用于对罐体10内的物料进行搅拌。罐体10底部设置有支撑架12。

加料机构40包括分流盘41和出料筒42；分流盘41内设置有容纳腔室，出料筒42内设置有流道；分流盘41相对固定地设置在传动轴20顶部；出料筒42竖直设置在罐体10内，出料筒42的顶部与分流盘41固定连接；分流盘41和出料筒42可跟随着传动轴20一同转动。

出料筒42内的流道与分流盘41内的容纳腔室连通；出料筒42上设置有多个出料孔42a，多个出料孔42a在高度方向上间隔布设，出料孔42a与流道连通，分流盘41容纳腔室内的物料依次通过流道和出料孔42a流入罐体10内。在本实施例中，分流盘41容纳腔室通过导流管46与出料筒42的流道连通。出料筒42与传动轴20和/或分流盘41还可以增加辐条类的连接件以增加连接强度。

更为优选地，在传动轴20的径向上，出料孔42a设置在出料筒42的外侧端面上，工作时，物料在离心力的作用下被丢出出料孔42a。

在传动轴20和分流盘41的周向上，多个出料筒42间隔布设。在垂直于传动轴20的投影平面内，以及在传动轴20的周向上，出料筒42可以设置在相邻的两个（或两列）搅拌件30之间。出料筒42横截面整体呈扇台型。在传动轴20（或罐体10的）径向上，出料筒42设置在罐体10的中部，由此后期加入的物料被输送的先前物料的内部，然后通过搅拌件30的旋转搅拌使得所有物料均匀分布。

另外一种实施方式是，在传动轴20（或罐体10的）径向上，出料筒42设置在搅拌件30的外侧，该种布设方式更加简单，出料筒42和搅拌件30可以相对转动设置，由此更加灵活。

本实施例还包括进料斗44，进料斗44整体呈喇叭口型，进料斗44通过固定架11固定地设置在罐体10上方，进料斗44上方设置有进料口，底部设置有出料口；分流盘41顶部设置有物料入口，进料斗44的出料口和物料入口上下相对布设，倒入进料斗44内的物料经过出料口和物料入口流入分流盘41内的容纳腔室内。进料斗44、分流盘41容纳腔室以及所述出料筒42内流道形成自罐体10外到罐体10内部的物料输送通道。

本实施例中，分流盘41设置在罐体10内；以及，还包括进料管45，进料管45下端与分流盘41物料入口固定连接，进料管45的上端与进料斗44出料口连通。其中，进料管45随着分流盘41转动。

优选地，进料管45的上端与进料斗44出料口之间设置有密封轴承（未示出）；进料管45与罐体10的开口之间设置有密封轴承，用于同时封堵住进料管45与罐体10开口和进料斗44出料口之间的缝隙。

本实施例物料混合更加均匀，混合效率大大提高。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：

如图2-6所示，本实施例公开的原料混合器，罐体10内还设置有控制盖板43；控制盖板43在传动轴20的径向上可相对移动地设置在出料筒42的外侧，控制盖板43在出料筒42一侧设置有堵头43a，堵头43a与出料孔42a适配，用于封堵出料孔42a；

本实施例还包括复位弹簧47，复位弹簧47设置在控制盖板43与出料筒42之间，复位弹簧47趋向于迫使控制盖板43靠近出料筒42，进而使得堵头43a插入出料孔42a内进而封堵住出料孔42a。本实施例中复位弹簧47为弧形或弓形弹簧。

在传动轴20和搅拌件30静止时，在复位弹簧47的作用下，堵头43a插入出料孔42a内，封堵住出料孔42a，进而封堵住自进料斗44、分流盘41、出料筒42的物料输送通道，从而实现罐体10的密封，有助于形成适于生物发酵的密闭环境。

在需要搅拌时，不需要开启罐体10，启动驱动电机1，驱动电机1通过传动轴20带动搅拌件30和出料筒42低速转动，此时离心力小于复位弹簧47的弹性力，堵头43a在搅拌过程中始终封堵住物料输送通道，从而保持密封的工作环境。

在发酵过程或其他工作过程中，在需要添加辅助原料时，将辅助原料倒入进料斗44内，启动驱动电机1，驱动电机1通过传动轴20带动搅拌件30和出料筒42转动，当转速超过设定值时，离心力大于复位弹簧47的弹性力，控制盖板43在离心力的作用下，带着堵头43a沿径向向外移动，堵头43a脱离出料孔42a，解除物料输送通道的封堵，辅助原料自输送通道流入罐体10内。

更为优选地，还包括配重块48，配重块48与控制盖板43固定连接；从而提高了整个控制系统的稳定性。

为实现控制盖板43在传动轴20的径向上可相对出料筒42移动，优选地，出料筒42上设置有导向卡槽42b，导向卡槽42b沿传动轴20的径向设置；控制盖板43通过导向杆49连接在导向卡槽42b上。具体而言，导向杆49可滑动地插装在导向卡槽42b内，导向杆49一端与控制盖板43固定连接；导向杆49的另一端设置有限位台，防止导向杆49在离心力作用下完全脱离导向卡槽42b。可选择地，复位弹簧47一端抵靠在限位台上，另一端抵靠在出料筒42上，复位弹簧47在被压缩后趋向于控制盖板43迫使靠近出料筒42。

在高度方向上，出料筒42顶部和底部分别设置有一组导向卡槽42b和导向杆49构成的导向限位结构。

优选地，配重块48固定地设置在导向杆49的另一端，作为上述限位台起到限位作用。

更为优选地，参照图3-6所示，控制盖板43的外侧端面上设置有刮板43b，驱动电机1通过传动轴20、分流盘41、出料筒42带动控制盖板43转动时，控制盖板43在离心力的作用下沿传动轴20径向向外移动，刮板43b抵靠在罐体10的内侧壁上，用于对罐体10内侧壁进行刮削清理。

本申请可通过控制传动轴20的转速，可以调控刮板43b的清理能力，及时对罐体10内侧壁进行清理，避免物料沾在罐体10侧壁上，影响整个物料的混合均匀性和混合比例。

实施例3

本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于：

如图7所示，本实施例中，在传动轴20（或罐体10的）径向上，出料筒42设置在搅拌件30的外侧。

分流盘41通过限速离合器21与传动轴20连接，即限速离合器21的两端分别与分流盘41和传动轴20连接；在传动轴20的转速低于限定速度时，限速离合器21处于结合状态，在传动轴20的转速等于或高于限定速度时，限速离合器21处于脱离状态。限速离合器21为现有技术，在此不再赘述。

在传动轴20转速低于限定速度时，限速离合器21处于结合状态，传动轴20带动着分流盘41、出料筒42以及搅拌件30同步转动；而当需要封闭上述的物料输送通道、在较为密闭环境下高速搅拌物料时，驱动电机1带动传动轴20高速转动，传动轴20转速等于或高于限定速度后，传动轴20与分流盘41脱离，此时传动轴20仅仅带动搅拌件30转动，实现物料的充分搅拌。同时，由于分流盘41和出料筒42均处于静止状态或者只是低速旋转，控制盖板43在复位弹簧47作用下靠近出料筒42，堵头43a封堵住出料孔42a，进而封堵住物料输送通道，保证了罐体10的密封环境。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种化工原料混合装置，其特征在于，包括：罐体、驱动电机、传动轴、搅拌件和加料机构；

所述传动轴可转动地设置在所述罐体内，传动轴的一端伸出所述罐体与所述驱动电机的动力输出轴连接；

多个所述搅拌件设置在所述传动轴上，用于对罐体内的物料进行搅拌；

所述加料机构包括分流盘和出料筒；所述分流盘内设置有容纳腔室，出料筒内设置有流道；

所述分流盘设置在所述传动轴顶部；所述出料筒竖直设置在所述罐体内，出料筒的顶部与所述分流盘固定连接；所述出料筒内的流道与分流盘内的容纳腔室连通；所述出料筒上设置有多个出料孔，出料孔与所述流道连通；分流盘容纳腔室内的物料依次通过流道和出料孔流入罐体内;

在所述传动轴的径向上，所述出料孔设置在所述出料筒的外侧端面上;

在所述传动轴径向上，所述出料筒设置在所述搅拌件的外侧;

所述罐体内还设置有控制盖板；控制盖板在所述传动轴的径向上可相对移动地设置在所述出料筒的外侧，控制盖板在所述出料筒一侧设置有堵头，所述堵头与所述出料孔适配，用于封堵所述出料孔；

还包括复位弹簧，所述复位弹簧设置在所述控制盖板与所述出料筒之间，复位弹簧趋向于迫使所述控制盖板靠近所述出料筒，进而使得堵头插入出料孔内进而封堵住所述出料孔;

所述分流盘通过限速离合器与传动轴连接，限速离合器的两端分别与所述分流盘和传动轴连接；在传动轴的转速低于限定速度时，限速离合器处于结合状态，传动轴带动着分流盘、出料筒以及搅拌件同步转动；

在传动轴的转速等于或高于限定速度时，限速离合器处于脱离状态，驱动电机通过传动轴仅带动搅拌件转动，同时，控制盖板在复位弹簧作用下靠近出料筒，堵头封堵住出料孔，进而封堵住物料输送通道。

2.根据权利要求1所述的化工原料混合装置，其特征在于，在每个所述出料筒上，多个所述出料孔在高度方向上间隔布设。

3.根据权利要求1所述的化工原料混合装置，其特征在于，在所述传动轴和所述分流盘的周向上，多个所述出料筒间隔布设。

4.根据权利要求1所述的化工原料混合装置，其特征在于，在垂直于所述传动轴的投影平面内，以及在所述传动轴的周向上，所述出料筒设置在相邻的两个所述搅拌件之间。

5.根据权利要求1所述的化工原料混合装置，其特征在于，还包括进料斗，进料斗整体呈喇叭口型，进料斗固定地设置在所述罐体上方，进料斗上方设置有进料口，底部设置有出料口；所述分流盘顶部设置有物料入口，所述出料口和所述物料入口连通，倒入所述进料斗内的物料经过出料口和物料入口流入分流盘内的容纳腔室内；

所述进料斗、分流盘容纳腔室以及所述出料筒内流道形成自罐体外到罐体内的物料输送通道。

6.根据权利要求5所述的化工原料混合装置，其特征在于，所述分流盘设置在所述罐体内；以及，还包括进料管，所述进料管下端与分流盘物料入口固定连接，所述进料管的上端与所述进料斗出料口连通。

7.根据权利要求6所述的化工原料混合装置，其特征在于，所述进料管的上端与所述进料斗出料口之间设置有密封轴承，用于封堵住进料管与进料斗出料口之间的缝隙；

所述进料管与罐体的开口之间设置有密封轴承，用于封堵住进料管与罐体开口之间的缝隙。

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