CN115945101B - 无轴搅拌器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及搅拌设备的技术领域，具体的公开了一种无轴搅拌器，包括搅拌器体、驱动电机和驱动电机所连接搅拌机构，所述驱动电机安装于搅拌器体的顶部和底部外壁上，搅拌机构绕着搅拌器体的铅垂线方向转动；所述搅拌机构分为上部搅拌机构和下部搅拌机构，且上部搅拌机构和下部搅拌机构相对设置，上部搅拌机构和下部搅拌机构的结构一致。本发明中取消中心位置容易爬杆的主搅拌轴，转而在流速较高的搅拌器外侧使用，内外嵌套的搅拌桨片，搅拌桨片的多向运动和混合状态，提高混合效果同时，有效缓解了高粘体系下搅拌器的爬杆效应，带动物料在容器内流动，达到混合反应的效果，无需定期清理就可保证搅拌器长期稳定运行。

Description

无轴搅拌器

技术领域

本发明属于搅拌设备技术领域，具体涉及无轴搅拌器。

背景技术

黏弹性流体，介于黏性流体和弹性固体之间。它们同时表现出黏性和弹性，在不超过屈服强度的条件下，剪应力除去以后，其变形能部分的复原。属于此种流体的有面粉团、凝固汽油和沥青等。

对于黏弹性流体，由于存在法向应力差，使得流体在搅拌过程中沿着搅拌轴被拉伸取向并缠绕在轴上，俗称爬杆效应；随着搅拌器运行时间变长，搅拌轴上积聚的物料会越来越多，甚至影响搅拌器的运转，需要定期停机清理才能保证搅拌器的稳定运行。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的搅拌器。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

无轴搅拌器，包括搅拌器体、驱动电机和驱动电机所连接搅拌机构，所述驱动电机安装于搅拌器体的顶部和底部外壁上，搅拌机构绕着搅拌器体的铅垂线方向转动；

所述搅拌机构分为上部搅拌机构和下部搅拌机构，且上部搅拌机构和下部搅拌机构相对设置，上部搅拌机构和下部搅拌机构的结构一致；

所述搅拌机构包括连接单元、内搅拌杆和外搅拌杆，所述内搅拌杆安装于连接单元的内围，所述外搅拌杆安装于连接单元的外围，且内搅拌杆和外搅拌杆之间同轴垂直设置；

还包括传动机构，所述传动机构安装至驱动电机的输出轴上，且传动机构用于带动搅拌机构转动，所述传动机构包括同轴异向转动单元和传动锥齿轮组，所述同轴异向转动单元与连接单元相连接，且同轴异向转动单元通过连接单元传动，并带动内搅拌杆和外搅拌杆绕着铅垂线异向转动。

作为本发明的进一步优化方案，所述连接单元包括内盘体和外盘体，所述内盘体和外盘体同轴套设，所述内盘体的内壁安装有驱动轴，且驱动轴的底端穿插至外盘体的底侧。

作为本发明的进一步优化方案，所述同轴异向转动单元包括正向锥齿轮和逆向锥齿轮，所述外盘体的底端延伸有齿轮轴套，且正向锥齿轮安装于齿轮轴套的外壁上，逆向锥齿轮安装于驱动轴的轴端上，所述正向锥齿轮和逆向锥齿轮的齿牙侧相对设置。

作为本发明的进一步优化方案，所述传动锥齿轮组包括主锥齿轮和传动锥齿轮杆，所述传动锥齿轮杆包括杆体、中驱动锥齿轮和端驱动锥齿轮，中驱动锥齿轮套设于杆体靠近主锥齿轮的一端，端驱动锥齿轮设于杆体靠近同轴异向转动单元的一端，且中驱动锥齿轮和端驱动锥齿轮的齿牙侧相向设置，所述主锥齿轮与中驱动锥齿轮之间形成啮合传动。

作为本发明的进一步优化方案，所述端驱动锥齿轮与正向锥齿轮和逆向锥齿轮的外壁均啮合连接，且端驱动锥齿轮带动正向锥齿轮和逆向锥齿轮做同轴异向转动。

作为本发明的进一步优化方案，所述内搅拌杆安装于内盘体的内侧壁上，所述外搅拌杆安装于外盘体的内侧壁上，且内搅拌杆和外搅拌杆均为螺旋状结构，内搅拌杆和外搅拌杆的端截面形状为三角形。

作为本发明的进一步优化方案，所述外搅拌杆的外壁垂直安装有侧刮板，且侧刮板沿着外搅拌杆的外边缘排布设置。

作为本发明的进一步优化方案，所述内盘体的中部向靠近内搅拌杆的一侧延伸有盘体轴套，且盘体轴套的内侧壁设有内滑槽。

作为本发明的进一步优化方案，所述驱动轴的轴端两侧设有限位柱，且限位柱的外壁抵靠滑动于内滑槽的内壁中。

作为本发明的进一步优化方案，所述驱动轴驱动内盘体转动时，驱动轴滑动连接于内滑槽，内盘体绕着驱动轴的轴线做圆周转动，并沿着驱动轴的轴线方向做往复移动。

作为本发明的进一步优化方案，所述搅拌器体包括釜体，且釜体的顶端内壁和底端内壁均设有外齿环，所述外盘体的外壁设有齿轮槽结构，且外盘体的外壁与外齿环的内侧齿牙之间形成啮合传动连接，三个外盘体的外壁齿牙与中部的中心齿盘的外壁相互咬合连接。

作为本发明的进一步优化方案，所述釜体的顶部一侧设有注料阀，且釜体的底端一侧设有下排料阀。

作为本发明的进一步优化方案，所述釜体的顶部通过铰链安装有上翻盖，且上翻盖的一端与釜体的侧壁之间设有卡扣。

作为本发明的进一步优化方案，所述釜体的内壁分布有若干杆水平设置的环形内槽道，且环形内槽道的槽型呈耳廓状结构。

本发明的有益效果在于：

本无轴搅拌器的搅拌型形式是取消中心位置容易爬杆的主搅拌轴，转而在流速较高的搅拌器外侧使用，内外嵌套的搅拌桨片，搅拌桨片的多向运动和混合状态，提高混合效果同时，有效缓解了高粘体系下搅拌器的爬杆效应，带动物料在容器内流动，达到混合反应的效果，无需定期清理就可保证搅拌器长期稳定运行；

搅拌杆侧壁上设有刮板是防止高粘度的物料粘连在釜壁上，同时配合上耳廓状槽道，可将物料逐级刮取流动汇集至底部，提高釜体内的物料出料率。

附图说明

图1是本发明提出的一种无轴搅拌器的立体结构示意图；

图2是本发明提出的一种无轴搅拌器的釜体结构示意图；

图3是图2的内部结构示意图；

图4是图3的主视结构示意图；

图5是本发明提出的一种无轴搅拌器的搅拌机构组装结构示意图；

图6是本发明提出的一种无轴搅拌器的内盘体竖截面结构示意图；

图7是本发明提出的一种无轴搅拌器的釜体竖截面结构示意图。

图中：100、搅拌器体；110、支脚；120、下排料阀；130、注料阀；140、上翻盖；150、电机支架；160、釜体；170、内槽道；200、驱动电机；300、抽检罐；400、传动机构；410、主锥齿轮；420、传动锥齿轮杆；421、端驱动锥齿轮；422、杆体；423、中驱动锥齿轮；430、同轴异向转动单元；431、正向锥齿轮；432、逆向锥齿轮；440、外齿环；500、搅拌机构；510、外盘体；520、外搅拌杆；530、内搅拌杆；540、侧刮板；550、内盘体；551、盘体轴套；552、内滑槽；553、内凹部；554、驱动轴；555、限位柱；560、中心齿盘。

实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例

参阅图1-图7所示，在本实施例中提出了一种无轴搅拌器，包括搅拌器体100、驱动电机200和驱动电机200所连接搅拌机构500，驱动电机200安装于搅拌器体100的顶部和底部外壁上，搅拌机构500绕着搅拌器体100的铅垂线方向转动；

搅拌机构500分为上部的搅拌机构500和下部的搅拌机构500，且上部的搅拌机构500和下部的搅拌机构500相对设置，上部的搅拌机构500和下部的搅拌机构500的结构一致；

搅拌机构500包括连接单元、内搅拌杆530和外搅拌杆520，内搅拌杆530安装于连接单元的内围，外搅拌杆520安装于连接单元的外围，且内搅拌杆530和外搅拌杆520之间同轴垂直设置；

还包括传动机构400，传动机构400安装至驱动电机200的输出轴上，且传动机构400用于带动搅拌机构500转动，传动机构400包括同轴异向转动单元430和传动锥齿轮组，同轴异向转动单元430与连接单元相连接，且同轴异向转动单元430通过连接单元传动，并带动内搅拌杆530和外搅拌杆520绕着铅垂线异向转动。

连接单元包括内盘体550和外盘体510，内盘体550和外盘体510同轴套设，内盘体550的内壁安装有驱动轴554，且驱动轴554的底端穿插至外盘体510的底侧。

需要补充说明的是，其中内盘体550和外盘体510的底部均设有内凹部553，内凹部553用于承接汇集的物料；

同轴异向转动单元430包括正向锥齿轮431和逆向锥齿轮432，外盘体510的底端延伸有齿轮轴套，且正向锥齿轮431安装于齿轮轴套的外壁上，逆向锥齿轮432安装于驱动轴554的轴端上，正向锥齿轮431和逆向锥齿轮432的齿牙侧相对设置。

传动锥齿轮组包括主锥齿轮410和传动锥齿轮杆420，传动锥齿轮杆420包括杆体422、中驱动锥齿轮423和端驱动锥齿轮421，中驱动锥齿轮423套设于杆体422靠近主锥齿轮410的一端，端驱动锥齿轮421设于杆体422靠近同轴异向转动单元430的一端，且中驱动锥齿轮423和端驱动锥齿轮421的齿牙侧相向设置，主锥齿轮410与中驱动锥齿轮423之间形成啮合传动。

端驱动锥齿轮与正向锥齿轮431和逆向锥齿轮432的外壁均啮合连接，且端驱动锥齿轮带动正向锥齿轮431和逆向锥齿轮432做同轴异向转动。

内搅拌杆530安装于内盘体550的内侧壁上，外搅拌杆520安装于外盘体510的内侧壁上，且内搅拌杆530和外搅拌杆520均为螺旋状结构，内搅拌杆530和外搅拌杆520的端截面形状为三角形。

外搅拌杆520的外壁垂直安装有侧刮板540，且侧刮板540沿着外搅拌杆520的外边缘排布设置。

内盘体550的中部向靠近内搅拌杆530的一侧延伸有盘体轴套551，且盘体轴套551的内侧壁设有内滑槽552。

驱动轴554的轴端两侧设有限位柱555，且限位柱555的外壁抵靠滑动于内滑槽552的内壁中。

驱动轴554驱动内盘体550转动时，驱动轴554滑动连接于内滑槽552，内盘体550绕着驱动轴554的轴线做圆周转动，并沿着驱动轴554的轴线方向做往复移动。

搅拌器体100包括釜体160，且釜体160的顶端内壁和底端内壁均设有外齿环440，外盘体510的外壁设有齿轮槽结构，且外盘体510的外壁与外齿环440的内侧齿牙之间形成啮合传动连接，三个外盘体510的外壁齿牙与中部的中心齿盘560外壁相互咬合连接，三个外盘体510绕着中心齿盘560做稳定的公转运动；

釜体160的顶部一侧设有注料阀130，且釜体160的底端一侧设有下排料阀120。

需要补充说明的是，釜体160的顶部和底部均设有电机支架150，且驱动电机200安装于电机支架150上；

还需要补充说明的是，在釜体160的侧壁安装有抽检罐300和抽检泵，且抽检泵的输入端通过管道延伸至釜体160内部中；

还需要补充说明的是，釜体160的底端还设有支脚110，支脚110用于釜体160的安装；

釜体160的顶部通过铰链安装有上翻盖140，且上翻盖140的一端与釜体160的侧壁之间设有卡扣。

釜体160的内壁分布有若干杆水平设置的环形内槽道170，且环形内槽道170的槽型呈耳廓状结构。

需要说明的是，该无轴搅拌器应用于黏弹性流体的搅拌作业，在使用时，由于存在法向应力差，使得流体在搅拌过程中沿着搅拌轴被拉伸取向并缠绕在轴上，俗称爬杆效应；随着搅拌器运行时间变长，搅拌轴上积聚的物料会越来越多，甚至影响搅拌器的运转，需要定期停机清理才能保证搅拌器的稳定运行；

现有搅拌器流场最差的中心位置最易产生爬杆效应，取消中心的主轴，四周增加副搅拌结构，减少了爬杆效应，保证了搅拌器的运转，具体的，该搅拌器使用流程如下：

一、填料

通过管道连接注料阀130，注入液体或者黏度较大的流体原料，一些固体或者粉末状原料通过顶部的上翻盖140开启后，填入至釜体160内，注入后，开启设备，利用驱动电机200驱动，带动内部结构运转，实现原料搅拌混合；

二、搅拌混合

在搅拌混合时，驱动电机200带动驱动轴554转动，驱动轴554带动主锥齿轮410转动，主锥齿轮410的转动，带动传动锥齿轮杆420中部的锥齿轮转动，进而杆体转动，带动两侧的端驱动锥齿轮转动，即可启动同轴异向转动单元430；

同轴异向转动单元430中正向锥齿轮431和逆向锥齿轮432均与端部的驱动锥齿轮啮合，且啮合后，驱动的方向相反，即实现了正向锥齿轮431为顺时针转动，且逆向锥齿轮432为逆时针转动，带动其所连接的外盘体510和内盘体550分别做顺时针转动和逆时针转动，其上所连接的外搅拌杆520和内搅拌杆530也随之转动，两者为逆向的转动；

其中内盘体550在转动时，其驱动轴554的限位柱555抵靠连接在内盘体550中盘体轴套551中内滑槽552，内滑槽552分为水平段和倒V型段，水平段和倒V型段首尾连接呈闭环结构，在限位柱555经过水平段时，绕着铅垂线转动，在经过倒V型段时，内盘体550会沿着铅垂线方向移动，做一个先向中移动，后恢复至初始状态的动作，两侧相对设置的内搅拌杆530也形成了一个向中挤压后向两侧拉伸的配合状态，同时内搅拌杆530在做配合状态时也是自转的；

外盘体510在被驱动转动时，自身转动，带动外搅拌杆520转动搅拌，同时外盘体510与外齿环440内侧壁之间齿牙啮合连接，三个外盘体510在外齿环440内壁抵靠连接中部的中心齿盘560转动，三者相对于铅垂线形成公转状态；

在外搅拌杆520转动过程中，原料被侧刮板540刮动，添至内槽道170中，内槽道170呈耳廓状，故原料会在自身重力作用下向下快速流动，不会滞留在槽道内，在刮板不断刮动填料至槽道内，将侧壁黏附的原料依次回收至釜体160的底侧中盘体的内凹部553被继续混合，避免原料粘附在侧壁上；

在以上搅拌机构500的作用下，带动物料在容器内流动，达到混合反应的效果；

三、出料

搅拌混合后，通过抽检罐300对釜体160内的混合料进行抽检，达到合格标准后，通过底部的下排料阀120释放出搅拌混合后的物料。

上面结合附图对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，在不脱离本实施例宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (6)

1.无轴搅拌器，其特征在于，包括搅拌器体（100）、驱动电机（200）和驱动电机（200）所连接搅拌机构（500），所述驱动电机（200）安装于搅拌器体（100）的顶部和底部外壁上，搅拌机构（500）绕着搅拌器体（100）的铅垂线方向转动；

所述搅拌机构（500）分为上部搅拌机构和下部搅拌机构，且上部搅拌机构和下部搅拌机构相对设置，上部搅拌机构和下部搅拌机构的结构一致；

所述搅拌机构（500）包括连接单元、内搅拌杆（530）和外搅拌杆（520），所述内搅拌杆（530）安装于连接单元的内围，所述外搅拌杆（520）安装于连接单元的外围，且内搅拌杆（530）和外搅拌杆（520）之间同轴垂直设置；

还包括传动机构（400），所述传动机构（400）安装至驱动电机（200）的输出轴上，且传动机构（400）用于带动搅拌机构（500）转动，所述传动机构（400）包括同轴异向转动单元（430）和传动锥齿轮组，所述同轴异向转动单元（430）与连接单元相连接，且同轴异向转动单元（430）通过连接单元传动，并带动内搅拌杆（530）和外搅拌杆（520）绕着铅垂线异向转动；

所述连接单元包括内盘体（550）和外盘体（510），所述内盘体（550）和外盘体（510）同轴套设，所述内盘体（550）的内壁安装有驱动轴（554），且驱动轴（554）的底端穿插至外盘体（510）的底侧；

所述内搅拌杆（530）安装于内盘体（550）的内侧壁上，所述外搅拌杆（520）安装于外盘体（510）的内侧壁上，且内搅拌杆（530）和外搅拌杆（520）均为螺旋状结构，内搅拌杆（530）和外搅拌杆（520）的端截面形状为三角形；

所述内盘体（550）的中部向靠近内搅拌杆（530）的一侧延伸有盘体轴套（551），且盘体轴套（551）的内侧壁设有内滑槽（552）；

所述驱动轴（554）的轴端两侧设有限位柱（555），且限位柱（555）的外壁抵靠滑动于内滑槽（552）的内壁中；

所述驱动轴（554）驱动内盘体（550）转动时，驱动轴（554）滑动连接于内滑槽（552），内盘体（550）在转动时，驱动轴（554）的限位柱（555）抵靠连接在盘体轴套（551）中内滑槽（552），内滑槽（552）分为水平段和倒V型段，水平段和倒V型段首尾连接呈闭环结构，限位柱（555）经过水平段时，内盘体（550）绕着驱动轴（554）的轴线做圆周转动，限位柱（555）经过倒V型段时，内盘体（550）沿着驱动轴（554）的轴线方向做往复移动，两侧相对设置的内搅拌杆（530）形成一个向中挤压后向两侧拉伸的配合状态，内搅拌杆（530）在做配合状态时也是自转的。

2.根据权利要求1所述的无轴搅拌器，其特征在于：所述同轴异向转动单元（430）包括正向锥齿轮（431）和逆向锥齿轮（432），所述外盘体（510）的底端延伸有齿轮轴套，且正向锥齿轮（431）安装于齿轮轴套的外壁上，逆向锥齿轮（432）安装于驱动轴（554）的轴端上，所述正向锥齿轮（431）和逆向锥齿轮（432）的齿牙侧相对设置。

3.根据权利要求2所述的无轴搅拌器，其特征在于：所述传动锥齿轮组包括主锥齿轮（410）和传动锥齿轮杆（420），所述传动锥齿轮杆（420）包括杆体（422）、中驱动锥齿轮（423）和端驱动锥齿轮（421），中驱动锥齿轮（423）套设于杆体（422）靠近主锥齿轮（410）的一端，端驱动锥齿轮（421）设于杆体（422）靠近同轴异向转动单元（430）的一端，且中驱动锥齿轮（423）和端驱动锥齿轮（421）的齿牙侧相向设置，所述主锥齿轮（410）与中驱动锥齿轮（423）之间形成啮合传动。

4.根据权利要求3所述的无轴搅拌器，其特征在于：所述端驱动锥齿轮与正向锥齿轮（431）和逆向锥齿轮（432）的外壁均啮合连接，且端驱动锥齿轮带动正向锥齿轮（431）和逆向锥齿轮（432）做同轴异向转动。

5.根据权利要求4所述的无轴搅拌器，其特征在于：所述外搅拌杆（520）的外壁垂直安装有侧刮板（540），且侧刮板（540）沿着外搅拌杆（520）的外边缘排布设置。

6.根据权利要求5所述的无轴搅拌器，其特征在于：所述搅拌器体（100）包括釜体（160），且釜体（160）的顶端内壁和底端内壁均设有外齿环（440），所述外盘体（510）的外壁设有齿轮槽结构，且外盘体（510）的外壁与外齿环（440）的内侧齿牙之间形成啮合传动连接，三个外盘体（510）的外壁齿牙与中部的中心齿盘（560）的外壁相互咬合连接。