CN115970533A - 一种低温多相流体搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低温多相流体搅拌装置，包括：输入组件包括第一转轴和第一磁力轮，第一转轴和第三转轴连接，第一磁力轮和第一转轴连接；传动组件包括第二转轴和第二磁力轮，第二磁力轮和第一磁力轮连接，第二磁力轮和第二转轴固定连接；搅拌组件包括搅拌棒和搅拌叶片，搅拌棒和第二转轴连接，搅拌叶片和搅拌棒连接；动力单元包括动力源和第三转轴，动力源和第三转轴连接，第一转轴和第三转轴连接。动力单元将动力传输到输入组件，再通过传动组件，将动力源传递到搅拌组件；通过第一磁力轮和第二磁力轮的传动，能够实现非接触式的动力传输，并能够将动密封转换成静密封更加可靠，便于实现清洁无尘传动，同时也能避免热泄露事故。

Description

一种低温多相流体搅拌装置

技术领域

本发明涉及低温应用技术领域，特别是涉及涉及一种搅拌装置，具体涉及一种低温多相流体搅拌装置。

背景技术

搅拌器广泛应用于涂料及固体行业，可使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。在多相溶液共混中有重要应用，搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题，至今只能通过逐级经验放大，根据取得的放大判据，外推至工业规模。但低温环境下的混合任务因为有热泄露的风险，作业安全无法得到保证，常规搅拌器难以完成搅拌任务。

发明内容

基于此，有必要针对常规搅拌器难以完成低温环境下的混合搅拌任务的问题，提供一种低温多相流体搅拌装置，包括：

输入组件，所述输入组件包括第一转轴和第一磁力轮，所述第一磁力轮和所述第一转轴连接；

传动组件，所述传动组件包括第二转轴和第二磁力轮，所述第二磁力轮和所述第一磁力轮连接，所述第二磁力轮和所述第二转轴固定连接；

搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌棒和搅拌叶片，所述搅拌棒和所述第二转轴连接，所述搅拌叶片和所述搅拌棒连接；

动力单元，所述动力单元包括动力源和第三转轴，所述动力源和所述第三转轴连接，所述第一转轴和所述第三转轴连接。

在其中一个实施例中，所述动力单元还包括过渡套，所述过渡套设置在所述动力源输出端，所述动力源通过所述过渡套和所述第三转轴连接。

在其中一个实施例中，还包括：

第一护罩和第一轴承，所述第一护罩为底部设置开口的筒形结构，所述第一护罩顶部设置轴承座孔，所述第一轴承设置在所述轴承座孔中，所述第一转轴通过所述第一轴承安装在所述第一护罩中；所述第一磁力轮设置在所述第一护罩内部，所述第一转轴的一端和所述第一磁力轮同轴连接，所述第一转轴的另一端和所述第三转轴连接。

在其中一个实施例中，所述第一护罩顶部设置有压盖，所述压盖控制第一磁力轮和第二磁力轮之间的间隙保持0.2mm-0.3mm。

在其中一个实施例中，还包括：

第二护罩，所述第二护罩为底部设置开口、顶部形成封闭的筒形结构，所述第二护罩设置在所述第一护罩内部，所述第一护罩底部和所述第二护罩底部连接，所述第二转轴和所述第二磁力轮设置在所述第二护罩内部。

在其中一个实施例中，还包括：

安装法兰座，所述安装法兰座的顶部和所述第二护罩的底部连接；

第一管路，所述第一管路的顶端设置开口，所述第一管路顶端的开口和所述安装法兰座固定连接，所述第二转轴部分伸入所述第一管路中；

轴承套筒，所述轴承套筒设置在所述第二护罩内部，所述轴承套筒和所述安装法兰座的顶部螺栓连接；

所述第一护罩、所述第二护罩、所述安装法兰座、所述第一管路和所述轴承套筒同轴定位设置。

在其中一个实施例中，还包括：

第二轴承，所述第二轴承数量为多个，所述第二轴承设置在所述第一管路中，所述第二轴承和所述第二转轴连接。

在其中一个实施例中，还包括：

第一调整圈，所述第一调整圈设置在所述第二护罩内部，所述第一调整圈和所述安装法兰座连接；

第二调整圈，所述第二调整圈设置在所述第一管路的底端，所述第二调整圈和所述第一管路连接；

所述第一调整圈和所述第二调整圈用于控制所述第二转轴和所述第二护罩及所述第一管路的间隙为0.1mm-0.8mm。

在其中一个实施例中，还包括：

所述第一管路侧面开设备用抽空口，所述备用抽空口用于外接抽空设备。

在其中一个实施例中，所述搅拌棒包括第一搅拌单元棒和第二搅拌单元棒，所述第一搅拌单元棒直径大于所述第二搅拌单元棒，所述第一搅拌单元棒设置在第一管路中，所述第一搅拌单元棒和所述第二转轴固定绝热连接；所述第一搅拌单元棒的一部分伸出所述第一管路，所述第二搅拌单元棒的一端和所述第一搅拌单元棒伸出所述第一管路的一部分连接，所述第二搅拌单元棒的另一端和所述搅拌叶片连接。

本申请提供了一种低温多相流体搅拌装置，其中，动力单元提供动力源，将动力传输到输入组件，再通过和搅拌组件同轴连接的传动组件，将动力源传递到搅拌组件上；通过输入组件和传动组件之间第一磁力轮和第二磁力轮的传动，能够实现非接触式的动力传输，并能够将动密封转换成静密封更加可靠，便于实现清洁无尘传动，同时也能避免热泄露事故。

附图说明

图1为本发明提供的一种低温多相流体搅拌装置示意图；

附图标号：

1-动力源；

2-过渡套；

3-第三转轴；

4-压盖；

5-第一转轴；

6-第一护罩；

7-第二护罩；

8-轴承套筒；

9-安装法兰座；

10-搅拌叶片；

11-第二搅拌单元棒；

12-第一搅拌单元棒；

13-第一轴承；

14-第一管路；

15-第二转轴；

16-第二轴承；

17-第一磁力轮；

18-第二磁力轮；

19-轴承座孔；

20-第一调整圈；

21-第二调整圈；

22-备用抽空口。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本发明一实施例提供了的提供一种低温多相流体搅拌装置，包括：

输入组件，所述输入组件包括第一转轴5和第一磁力轮17，所述第一转轴5和所述第三转轴3连接，所述第一磁力轮17和所述第一转轴5连接；

传动组件，所述传动组件包括第二转轴15和第二磁力轮18，所述第二磁力轮18和所述第一磁力轮17连接，所述第二磁力轮18和所述第二转轴15连接；

搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌棒和搅拌叶片10，所述搅拌棒和所述第二转轴15连接，所述搅拌叶片10和所述搅拌棒连接。

动力单元，所述动力单元包括动力源1和第三转轴3，所述动力源1和所述第三转轴3连接，所述第一转轴5和所述第三转轴3连接。

在该实施例中，动力单元由动力源1和第三转轴3组成，其中，动力源1和第三转轴3连接，动力源1提供的动力通过第三转轴3传递；可选的，动力源1的选择不做限定，可以是稳定提供动力的任何动力源1，在一优选实施例中，选择了气动马达作为动力源1；可选的，第三转轴3的选择不做限定，可以是满足能够稳定传递动力的任何转轴，在一优选实施例中，选择了软轴作为第三转轴3，软轴是刚性很小具有弹性可自由弯曲传动的轴，用于联接不在同一轴线和不在同一方向或有相对运动的两轴以传递旋转运动和扭矩，具有能把旋转运动和转矩灵活地传到任何位置的优点。

在该实施例中，输入组件由第一转轴5和第一磁力轮17组成，其中第一转轴5和第三转轴3连接，可选的，第一转轴5和第三转轴3的连接方式不做限定，可以是能够稳定传递动力的任何连接方式，比如：同轴连接、卡扣连接等；动力源1通过第三转轴3，将动力传递至第一转轴5，带动第一转轴5转动；第一转轴5和第一磁力轮17连接，可选的，第一转轴5和第一磁力轮17之间的连接方式不做限定，可以是能够稳定带动第一磁力轮17连接的任何连接方式，比如：齿轮连接、螺纹连接等；其中，第一转轴5带动第一磁力轮17同轴转动。

磁力轮，也叫磁力传动轮，是利用磁极间的相互作用力，作为推动力，来实现非接触式动力传递的一种装置。磁力轮利用磁铁的同性相吸引，异性相排拆，把排斥为转化为推动力。磁力轮的重要部件磁环，充上足够多的磁极。静止状态，两个磁力轮的S、N极相互对应。当主动磁力轮旋转，磁极位置发生了变化，利用相邻异性磁极，推动从动磁力轮也进行旋转，从而实现动力的非接触式传动。

在该实施例中，传动组件由第二转轴15和第二磁力轮18构成，其中，第一磁力轮17和第二磁力轮18之间的传动方式不做限定，可以是能够稳定转动的任何方式，比如：直交传动、平行传动、锥度传动、端面传动及内轴内外传动等；在一优选实施例中，如图1，第一磁力轮17和第二磁力轮18采用了端面传动及内轴内外传动；第一磁力轮17带动第二磁力轮18转动。第二磁力轮18和第二转轴15连接，可选的，第二磁力轮18和第二转轴15的连接方式不做限定，可以是能够稳定连接的任何连接方式，比如：齿轮连接、螺纹连接等；第二磁力轮18带动第二转轴15转动。

在该实施例中，搅拌组件由搅拌棒和搅拌叶片10组成，其中，搅拌棒和第二转轴15连接，可选的搅拌棒和第二转轴15的连接方式不做限定，可以是能够稳定传动的任何连接方式，比如：卡扣连接、同轴连接等；第二转轴15带动搅拌棒转动。搅拌叶片10和搅拌棒连接，可选的，搅拌棒和搅拌叶片10的连接方式不做限定，可以是能够稳定连接的任何连接方式，比如：螺纹连接，焊接等；搅拌棒带动搅拌叶片10转动。

在其中一个实施例中，所述动力单元还包括过渡套2，所述过渡套2设置在所述动力源1输出端，所述动力源1通过所述过渡套2和所述第三转轴3连接。

在该实施例中，动力源1输出端设置有过渡套2，其中，过渡套2设置在动力源1上，并且动力源1通过过渡套2和第三转轴3连接，过渡套2的设置能够让动力源1和第三转轴3之间的连接方式更加稳定，避免了在传动过程中，由于动力源1自身的振动，使得动力源1和第三转轴3间的连接失效，同时也避免了动力源1将自身振动通过第三转轴3传递至输入组件，导致整个装置失效。

在其中一个实施例中，还包括第一护罩6和第一轴承13，所述第一护罩6为底部设置开口的筒形结构，所述第一护罩6顶部设置轴承座孔19，所述第一轴承13设置在所述轴承座孔19中，所述第一转轴5通过所述第一轴承13安装在所述第一护罩6中；所述第一磁力轮17设置在所述第一护罩6内部，所述第一转轴5一端和所述第一磁力轮17同轴连接，另一端和所述第三转轴3连接。

在该实施例中，输入组件和部分传动组件设置在第一护罩6内部，能够有效的对输入组件和部分转动组件起到保护作用，其中第一护罩6顶部设置有轴承座孔19，第一轴承13设置在轴承座孔19中，第一转轴5通过第一轴承13安装在第一护罩6中，第一轴承13有效保证了第一转轴5转动的稳定性，并且将第一转轴5和第一护罩6连接在一起，使得第一转轴5上可能存在的振动通过传导到第一护罩6来削减，使得整个传动过程更加稳定，进而可以保证第一磁力轮17在转动过程中，不会产生振动，避免影响后续传动效果。

在其中一个实施例中，第一护罩6顶部设置有压盖4，所述压盖4控制第一磁力轮17和第二磁力轮18之间的间隙保持0.2mm-0.3mm。

在该实施例中，压盖4可以限制第一转轴5沿轴向的位移，进而限制第一磁力轮17沿轴向的位移，以此来控制第一磁力轮17的位置，用于控制第一磁力轮17和第二磁力轮18之间的间隙保持0.2mm-0.3mm。

在其中一个实施例中，还包括：

第二护罩7，所述第二护罩7为底部设置开口、顶部形成封闭的筒形结构，所述第二护罩7设置在所述第一护罩6内部，所述第一护罩6底部和所述第二护罩7底部连接，所述第二转轴15和所述第二磁力轮18设置在所述第二护罩7内部。

在该实施例中，部分传动组件设置在第二护罩7内部，第二护罩7能够有效保护这部分传动组件，其中第二还将第一磁力轮17和第二磁力轮18隔离开来，避免第一磁力轮17和第二磁力轮18在磁吸作用下损坏整个装置。

在其中一个实施例中，还包括：

安装法兰座9，所述安装法兰座9顶部和所述第二护罩7底部连接；

第一管路14，所述第一管路14顶端设置开口和所述安装法兰座9固定连接，所述第二转轴15部分伸入所述第一管路14中；

轴承套筒8，所述轴承套筒8设置在所述第二护罩7内部，所述轴承套筒8和所述安装法兰座9顶部螺栓连接；

所述第一护罩6、所述第二护罩7、所述安装法兰座9、所述第一管路14和所述轴承套筒8同心定位设置。

在该实施例中，第一护罩6、第二护罩7和第一管路14通过安装法兰座9连接，安装法兰座9的设置，使得安装在第二护罩7内部的第二转轴15和第一管路14能够保证同轴；第一管路14的设置，可以保护第二转轴15伸入第一管路14的部分。

在其中一个实施例中，还包括：

第二轴承16，所述第二轴承16数量为多个，所述第二轴承16设置在所述第一管路14中，所述所述第二轴承16和所述第二转轴15连接。

在该实施例中，第二轴承16设置在第一管路14内部，分别设置在第二转轴15伸入第一管路14的两端，使得第二转轴15在第一管路14之中的转动更加稳定。

在其中一个实施例中，还包括：

第一调整圈20，所述第一调整圈20设置在所述第二护罩7内部，所述第一调整圈20和所述安装法兰座9连接；

第二调整圈21，所述第二调整圈21设置在所述第一管路14底端，所述第二调整圈21和所述第一管路14连接；

所述第一调整圈20和所述第二调整圈21用于控制所述第二转轴15和所述第二护罩7及所述第一管路14的间隙为0.1mm-0.8mm。

在该实施例中，第一调整圈20和第二调整圈21共同配合，用来限制第二转轴15沿轴向的位移，进而调整第二转轴15和和所述第二护罩7及所述第一管路14的间隙。在其中一个实施例中，还包括所述第一管路14侧面开设备用抽空口22，所述备用抽空口22外接抽空设备。

在该实施例中，第一管路14的侧面开设了一个备用抽空口22，备用抽空口22外端可以设置一个抽空设备，抽空设备通过备用抽空口22可以对本申请进行抽空，以此避免杂质进入第一管路14。

在其中一个实施例中，所述搅拌棒包括第一搅拌单元棒12和第二搅拌单元棒11，所述第一搅拌单元棒12直径大于所述第二搅拌单元棒11，所述第一搅拌单元棒12设置在第一管路14中，所述第一搅拌单元棒12和所述第二转轴15固定绝热连接；所述第一搅拌单元棒12部分伸出所述第一管路14，所述第二搅拌单元棒11一端和所述第一搅拌单元棒12伸出所述第一管路14的部分连接，所述第二搅拌单元棒11另一端和所述搅拌叶片10连接。

在该实施例中，搅拌棒包括第一搅拌单元棒12和第二搅拌单元棒11，可选的，第一搅拌单元棒12的材质选择不做限定，可以是能够和第二转轴15绝热连接的任何材质，比如：玻璃钢芯棒；可选的第二搅拌单元棒11的材质不做限定，可以是能够承受足够扭矩的任何材料，比如：搅拌芯棒；第一搅拌单元棒12和第二搅拌单元棒11同轴连接，第一搅拌单元棒12带动第二搅拌单元棒11转动；在该实施例中，搅拌叶片10和第二搅拌单元棒11固定连接，第二搅拌单元棒11带动搅拌叶片10转动进行搅拌。所述第二转轴15和所述第一搅拌单元棒12绝热连接，所以能够在低温环境下工作，避免出现热泄露等安全事故。

本装置用于低温固液体的混合搅拌，为后续的液氢等低温应用提供了可能。

本发明针对低温多相体的搅拌技术，设计出高效的搅拌装置，实现两相及多相体的快速融和任务，系统可操作强，使用效果好。

在一优选实施例中，该搅拌装置的动力源1为气动马达，动力源1输出通过第三转轴3连接气动搅拌装置结构驱动搅拌组件进行搅拌。结构内部的第一转轴5和第二转轴15分别安装第一磁力轮17和第二磁力轮18，通过对偶的磁力轮传动实现第一转轴5和第二转轴15，非接触、零泄漏的搅拌传动保证在浆氢搅拌使用过程的安全、可靠、防泄漏。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种低温多相流体搅拌装置，其特征在于，所述低温多相流体搅拌装置包括：

输入组件，所述输入组件包括第一转轴和第一磁力轮，所述第一磁力轮和所述第一转轴连接；

传动组件，所述传动组件包括第二转轴和第二磁力轮，所述第二磁力轮和所述第一磁力轮连接，所述第二磁力轮和所述第二转轴固定连接；

搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌棒和搅拌叶片，所述搅拌棒和所述第二转轴连接，所述搅拌叶片和所述搅拌棒连接；

动力单元，所述动力单元包括动力源和第三转轴，所述动力源和所述第三转轴连接，所述第一转轴和所述第三转轴连接。

2.根据权利要求1所述的低温多相流体搅拌装置，其特征在于，

所述动力单元还包括过渡套，所述过渡套设置在所述动力源输出端，所述动力源通过所述过渡套和所述第三转轴连接。

3.根据权利要求1所述的低温多相流体搅拌装置，其特征在于，还包括：

第一护罩和第一轴承，所述第一护罩为底部设置开口的筒形结构，所述第一护罩顶部设置轴承座孔，所述第一轴承设置在所述轴承座孔中，所述第一转轴通过所述第一轴承安装在所述第一护罩中；所述第一磁力轮设置在所述第一护罩内部，所述第一转轴的一端和所述第一磁力轮同轴连接，所述第一转轴的另一端和所述第三转轴连接。

4.根据权利要求3所述的低温多相流体搅拌装置，其特征在于，

所述第一护罩顶部设置有压盖，所述压盖控制第一磁力轮和第二磁力轮之间的间隙保持0.2mm-0.3mm。

5.根据权利要求3所述的低温多相流体搅拌装置，其特征在于，还包括：

第二护罩，所述第二护罩为底部设置开口、顶部形成封闭的筒形结构，所述第二护罩设置在所述第一护罩内部，所述第一护罩底部和所述第二护罩底部连接，所述第二转轴和所述第二磁力轮设置在所述第二护罩内部。

6.根据权利要求5所述的低温多相流体搅拌装置，其特征在于，还包括：

安装法兰座，所述安装法兰座的顶部和所述第二护罩的底部连接；

第一管路，所述第一管路的顶端设置开口，所述第一管路顶端的开口和所述安装法兰座固定连接，所述第二转轴部分伸入所述第一管路中；

轴承套筒，所述轴承套筒设置在所述第二护罩内部，所述轴承套筒和所述安装法兰座的顶部螺栓连接；

所述第一护罩、所述第二护罩、所述安装法兰座、所述第一管路和所述轴承套筒同轴定位设置。

7.根据权利要求6所述的低温多相流体搅拌装置，其特征在于，还包括：

第二轴承，所述第二轴承数量为多个，所述第二轴承设置在所述第一管路中，所述第二轴承和所述第二转轴连接。

8.根据权利要求6所述的低温多相流体搅拌装置，其特征在于，还包括：

第一调整圈，所述第一调整圈设置在所述第二护罩内部，所述第一调整圈和所述安装法兰座连接；

第二调整圈，所述第二调整圈设置在所述第一管路的底端，所述第二调整圈和所述第一管路连接；

所述第一调整圈和所述第二调整圈用于控制所述第二转轴和所述第二护罩及所述第一管路的间隙为0.1mm-0.8mm。

9.根据权利要求6所述的低温多相流体搅拌装置，其特征在于，还包括：

所述第一管路侧面开设备用抽空口，所述备用抽空口用于外接抽空设备。

10.根据权利要求6所述的低温多相流体搅拌装置，其特征在于，

所述搅拌棒包括第一搅拌单元棒和第二搅拌单元棒，所述第一搅拌单元棒直径大于所述第二搅拌单元棒，所述第一搅拌单元棒设置在第一管路中，所述第一搅拌单元棒和所述第二转轴固定绝热连接；所述第一搅拌单元棒的一部分伸出所述第一管路，所述第二搅拌单元棒的一端和所述第一搅拌单元棒伸出所述第一管路的一部分连接，所述第二搅拌单元棒的另一端和所述搅拌叶片连接。

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