CN116140009A - 高效节能传动装置及自清理纳米砂磨机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高效节能传动装置及自清理纳米砂磨机，包括驱动电机以及空心转子，还包括直连驱动机构，所述直连驱动机构包括传动主轴，所述驱动电机输出端固定连接于传动主轴的一端，所述传动主轴的另一端固接所述空心转子。本发明提供的高效节能传动装置及自清理纳米砂磨机，将驱动电机输出端的传动主轴与空心转子直接连接，省去了其中的联轴器、皮带或齿轮传动等过程，将驱动电机产生的动力直接传递到空心转子上，使得传动效率直接由驱动电机的效率决定，传动效率可达96％，而且结构简单、安装方便、设备尺寸小重量轻以及方便维修。

Description

高效节能传动装置及自清理纳米砂磨机

技术领域

本发明涉及物料研磨领域，具体涉及高效节能传动装置及自清理纳米砂磨机。

背景技术

砂磨机做为高新技术研磨设备，在新能源材料制备、矿材料研磨、涂料研磨等许多化工及新材料制备有很广泛的应用。砂磨机的工作原理是通过砂磨机转子高速旋转带动转子周围的研磨介质旋转、撞击、剪切等力作用，需要研磨的物料在通过转子时会被参与到研磨介质里面参与旋转、撞击、剪切等力作用，从而对物料进行研磨破碎。

如授权公告号CN104741176B为的中国发明专利公布了棒销式纳米砂磨机包括，设置在机架上的研磨筒、安装在机架上的电机和由电机驱动的主轴，该主轴从研磨筒一端伸入该研磨筒内，研磨筒所述一端的端盖上设有供物料进入的进料口，在主轴伸入研磨筒的一端安装有周壁设置数个棒销的研磨转子，其特征在于：该研磨转子由固定在主轴所述一端末端的连接部和与连接部固接的中空研磨部组成，研磨部周壁开具有数个与该研磨部内腔相通的过料孔，在研磨部内腔设置有分离器，分离器的分离腔与出料管连通；所述分离器一端固定在研磨筒另一端的端盖上，分离器另一端伸入所述内腔，沿分离器的所述分离腔内壁分布有冷却水管，所述出料管固设在研磨筒另一端的端盖上；所述棒销与研磨转子可拆卸式连接，其中驱动电机与传动主轴之间通过皮带传动。

在现有的技术中，砂磨机转子的驱动需要较大的启动转矩，常用驱动装置是有异步电机通过皮带轮组或减速机带动砂磨机传动轴旋转，两者之间通过皮带或齿轮或减速器进行传动，传动效率低，通过多级传动，传动效率只有85％-87％。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效节能的被动式清理纳米砂磨机，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高效节能传动装置，包括驱动电机以及空心转子，还包括直连驱动机构，所述直连驱动机构包括传动主轴，所述驱动电机输出端固定连接于传动主轴的一端，所述传动主轴的另一端固接所述空心转子。

一种自清理纳米砂磨机，包括支架以及固定安装于支架一侧的研磨桶，所述研磨桶内设置有空心转子，还包括上述的高效节能传动装置。

上述的一种自清理纳米砂磨机，被动式清理纳米砂磨机为棒销式砂磨机、盘式砂磨机或者涡轮砂磨机。

上述的一种自清理纳米砂磨机，所述研磨桶顶部固定安装有进料口，所述空心转子外侧壁固接有多个第一棒销，研磨桶内侧壁固接有多个第二棒销，且各所述第一棒销与第二棒销交错设置。

上述的一种自清理纳米砂磨机，所述研磨桶与传动主轴之间设置有稳定机构，所述稳定机构包括固定座以及固定座，所述固定座固接于研磨桶上，所述稳定盘固接于传动主轴外侧壁，所述固定座内侧壁开设有凹槽，所述稳定盘上下面均固接有磨损部，所述磨损部与凹槽转动连接。

上述的一种自清理纳米砂磨机，所述固定座内部设置有报警组件，所述报警组件包括固定环、触发杆以及与触发杆相配合产生报警声的发声片，所述固定环与固定座内侧壁固定连接，所述发声片固定安装于固定环上，所述触发杆固定安装于稳定盘上。

上述的一种自清理纳米砂磨机，所述直连驱动机构下方设置有物料收集机构，所述物料收集机构包括外壳以及与外壳连通的第一出料管道，所述空心转子内部开设有通孔以及连接通道，所述外壳固接于所述研磨桶，且所述外壳与连接通道连通，所述外壳内部滑动连接有支撑座，所述支撑座顶端固定连接有承接板。

上述的一种自清理纳米砂磨机，所述承接板截面呈直三角形，且所述承接板较低一端位于第一出料管道一侧。

上述的一种自清理纳米砂磨机，所述外壳内部设置有过滤组件，所述过滤组件包括筒状过滤网以及连接轴，所述筒状过滤网与外壳内侧壁动密封连接，所述筒状过滤网与连接轴固定连接，且所述连接轴顶端固接有传动桶，所述空心转子内开设有空腔，所述传动桶与空腔滑动连接。

上述的一种自清理纳米砂磨机，所述空腔内顶壁固接有固定杆，所述固定杆外侧壁焊接有传动杆，所述传动桶内侧壁开设有斜槽，所述传动杆与斜槽滑动连接。

在上述技术方案中，本发明提供的高效节能传动装置及自清理纳米砂磨机，将驱动电机输出端的传动主轴与空心转子直接连接，省去了其中的联轴器、皮带或齿轮传动等过程，将驱动电机产生的动力直接传递到空心转子上，使得传动效率直接由驱动电机的效率决定，传动效率可达96％；

而且结构简单、安装方便、设备尺寸小重量轻以及方便维修。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的砂磨机的外部整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的砂磨机的内部剖视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的筒状过滤网和限位杆的连接结构示意图；

图4为图2中A处结构放大示意图；

图5为图2中B处结构放大示意图；

图6为图2中C处结构放大示意图。

附图标记说明：

1、支架；2、研磨桶；3、空心转子；4、驱动电机；5、传动主轴；6、进料口；7、第一棒销；8、第二棒销；9、通孔；10、连接通道；11、外壳；12、第一出料管道；13、支撑座；14、承接板；15、筒状过滤网；16、连接轴；17、传动桶；18、空腔；19、固定杆；20、传动杆；21、斜槽；22、限位杆；23、缓冲弹簧；24、固定座；25、稳定盘；26、磨损部；27、固定环；28、触发杆；29、发声片；30、排料通道；31、第二出料管道。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参照图1-6，本发明实施例提供一种自清理纳米砂磨机，其包括直连的高效节能传动装置，高效节能传动装置包括驱动电机以及空心转子，还包括直连驱动机构，所述直连驱动机构包括传动主轴，所述驱动电机输出端固定连接于传动主轴的一端，所述传动主轴的另一端固接所述空心转子。被动式清理纳米砂磨机还包括支架1以及固定安装于支架1一侧的研磨桶2，所述研磨桶2内设置有空心转子3，还包括上述的传动装置，其中，被动式清理纳米砂磨机可以为棒销式砂磨机、盘式砂磨机或者涡轮砂磨机中的任意一种。

具体的，作为本发明的一种实施例，支架1可以是立式的，也可以是卧式的，从而分别对应立式砂磨机和卧式砂磨机，要注意的是本发明中使用的驱动电机4为伺服电机、永磁同步电机以及三相异步电机其中的一种，常用的直连驱动机构与空心转子3连接方式有两种：当使用的驱动电机4为空心电机时，转子一端连接传动主轴5，传动主轴5安装与轴承座内部，传动主轴5安装有单组或多组轴承，并安装与轴承座内部，传动主轴5可灵活转动，传动主轴5的另一端伸出并伸进驱动电机4中心内部，驱动电机4内部为空心结构，传动主轴5的另一端伸进驱动电机4空心结构位置，传动主轴5通过驱动电机4传动，无需联轴器、皮带轮组、减速箱等传动部件，由驱动电机4直接驱动传动主轴5，驱动电机4可直接通过电机安装法兰安装与轴承座上或可以通过安装支座安装于平面上，此种安装方式，使得传动效率直接由驱动电机4的效率决定，传动效率可达96％(传统传动方式效率计算公式：η总＝η1*η2*η3，η1：永磁同步电机或伺服电机直接驱动效率＞95.6％，η2：皮带轮组效率96％/减速箱效率96％，η3：轴承传动效率99.2％，当驱动电机4与传动主轴5直接连接时，η总＝η1＞95.6％)，驱动电机4与轴承座、转子独立安装，可减低维护成本。

作为本发明的另一种实施例，当使用的驱动电机4为具有主轴的电机时，空心转子3的一端直接安装与驱动电机4主轴上，驱动电机4主轴与驱动电机4一体，驱动电机4安装于电机安装座上面，驱动电机4直接带动空心转子3转动，无需另外的轴承座与主轴，此种安装方式，驱动电机4配置有电机主轴，电机主轴直接带动空心转子3转动，结构简单、安装方便、传动效率高、设备尺寸小重量轻。

进一步的，驱动电机4也可以通过联轴器与传动主轴5连接，此种连接方式，需要轴承以及轴承座等辅助零件进行固定，可以根据具体使用情况来选择不同长度的传动主轴5，可以增加装置使用时的灵活性。

作为本发明的一个实施例中，所述研磨桶2与传动主轴5之间设置有稳定机构，所述稳定机构包括固定座24以及固定座24，所述固定座24固接于研磨桶2上，所述稳定盘25固接于传动主轴5外侧壁，所述固定座24内侧壁开设有凹槽，所述稳定盘25上下面均固接有磨损部26，所述磨损部26与凹槽转动连接，优选的，由于稳定盘25、空心转子3与传动主轴5固定连接，因此这三者可以看作一个整体，固定座24与研磨桶2固定连接，因此两者可以看作一个整体，固定座24内侧壁开设有凹槽，磨损部26沿着凹槽内侧壁转动，对稳定盘25垂直方向起到一个限位作用，避免稳定盘25与凹槽出现垂直方向的相对位移，因此使得传动主轴5、空心转子3以及研磨桶2垂直方向不会出现相对位移，由于研磨桶2与外壳11固定连接，且外壳11与支架1通过固定螺栓稳固安装于工作区域，因此，只要磨损部26不被磨损，就可以保证空心转子3与研磨桶2之间不会出现相对位移，从而保证第一棒销7与第二棒销8之间始终保持一定距离，避免棒销之间出现碰撞，也即保证研磨物的颗粒度。

进一步的，凹槽截面形状为“凸”字形，且稳定盘25与凹槽之间留有缝隙，使得限位作用完全由磨损部26与凹槽产生，避免稳定盘25被损坏，增加稳定盘25的使用寿命。

作为本发明的另一个实施例中，所述固定座24内部设置有报警组件，所述报警组件包括固定环27、触发杆28以及与触发杆28相配合产生报警声的发声片29，如两个钢制件摩擦时会发出尖锐的噪声，该噪声即可作为报警声，所述固定环27与固定座24内侧壁固定连接，所述发声片29固定安装于固定环27上，所述触发杆28固定安装于稳定盘25上，其中，触发杆28与发声片29所选材料均为现有技术，不赘述，优选的，固定环27有两个，分别设置于稳定盘25上下两侧，且发声片29也有两个，分别固接于上方固定环27的下表面以及下方固定环27的上表面，触发杆28有六个，其中三个均匀固接于稳定盘25上表面，另外三个均匀固接于稳定盘25下表面，触发杆28与发声片29之间的距离为两个磨损部26被允许磨损的最大厚度，最大厚度小于第一棒销7与第二棒销8之间的最小距离，也即最底部的第一棒销7与第二棒销8之间的距离，当磨损部26被磨损的厚度超过触发杆28与发声片29之间的距离时，触发杆28会与发声片29摩擦，从而产生报警声，提醒工作人员磨损部26磨损严重，需要及时更换磨损部26，也即此时第一棒销7与第二棒销8有可能相互撞击。

进一步的，优选的，磨损部26与稳定盘25之间可以是通过固定螺栓内凹式固定连接，当磨损部26磨损严重需要更换时，只需要转动固定螺栓即可将磨损部26轻松取下，然后更换对应的磨损部26，不需要连通稳定盘25取下一并更换，不仅减少操作步骤，而且可以减少稳定盘25的浪费。

作为本发明的再一个实施例中，优选的，所述研磨桶2顶部固定安装有进料口6，所述空心转子3外侧壁固接有多个第一棒销7，研磨桶2内侧壁固接有多个第二棒销8，且各所述第一棒销7与第二棒销8交错设置，优选的，将需要研磨的物料从进料口6添加到研磨桶2内部，然后开启驱动电机4，驱动电机4通过传动主轴5带动空心转子3高速旋转，空心转子3带动其外侧壁的第一棒销7高速旋转，使得第一棒销7以及第二棒销8与研磨介质以及物料进行碰撞，且多个棒销交错设置，可以使得物料、研磨介质与棒销充分接触，不仅可以加快研磨效率，而且可以提高研磨质量，使得物料和研磨介质的混合物发生高效相对运动，从而使得物料固体颗粒被有效分散、剪切研磨。

进一步的，所述直连驱动机构下方设置有物料收集机构，所述物料收集机构包括外壳11以及与外壳11连通的第一出料管道12，所述空心转子3内部开设有通孔9以及连接通道10，所述外壳11固接于所述研磨桶2，且所述外壳11与连接通道10连通，所述外壳11内部滑动连接有支撑座13，所述支撑座13顶端固定连接有承接板14，其中，支撑座13与外壳11内壁采用滑块进行限位，外壳11顶部中心位置开设有圆孔，且圆孔内径与连接通道10内径大小相同，并且通过密封组件进行密封，防止物料研磨时飞溅，研磨完成后，研磨物料会通过通孔9进入连接通道10内部，然后再经由筒状过滤网15内部设置的孔洞落至承接板14上方，然后可以借助外力(例如，物料泵)使得研磨后的物料从第一出料管道12位置排出，从而完成整套研磨流程，非常方便快捷。

再进一步的，所述承接板14截面呈直三角形，且所述承接板14较低一端位于第一出料管道12一侧，当研磨后的物料落到承接板14上方时，由于承接板14横截面为直三角形，因此研磨后的物料会在自身重力的作用下，向着承接板14较低端的位置流动，配合着物料泵的动力作用，可以将承接板14上方的物料全部输送至第一出料管道12内部，可以有效避免研磨后的物料堆积在承接板14上方，减少了物料的浪费，节约了企业成本。

作为本发明的再一个实施例中，所述外壳11内部设置有过滤组件，所述过滤组件包括筒状过滤网15以及连接轴16，所述筒状过滤网15与外壳11内侧壁动密封连接，所述筒状过滤网15与连接轴16固定连接，且所述连接轴16顶端固接有传动桶17，所述空心转子3内开设有空腔18，所述传动桶17与空腔18滑动连接，其中，传动桶17的外径等于空腔18内径，筒状过滤网15的直径等于外壳11内径，并且两者均采用滑动连接的方式安装，二者结合，可以为筒状过滤网15提供一个稳定的垂直抖动的条件。

进一步的，所述空腔18内顶壁固接有固定杆19，所述固定杆19外侧壁焊接有传动杆20，所述传动桶17内侧壁开设有斜槽21，所述传动杆20与斜槽21滑动连接，其中，斜槽21为弧形槽，空腔18位于连接通道10上方，且与连接通道10之间具有一定的距离，因此，可以避免研磨后的物料从通孔9进入连接通道10时飞溅到空腔18内部，当驱动电机4通过传动主轴5带动空心转子3高速转动，从而带动空腔18内部的固定杆19以及传动杆20高速旋转，传动杆20在与斜槽21相对滑动的同时提供斜槽21以及传动桶17垂直方向的动力。

再进一步的，当传动杆20从斜槽21较低端向斜槽21较高端的位置旋转时，传动杆20会提供斜槽21以及传动桶17向上的作用力，从而带动传动桶17、连接轴16以及筒状过滤网15垂直上移，相反的，当传动杆20从斜槽21较高端向斜槽21较低端的位置旋转时，传动杆20会提供斜槽21以及传动桶17向下的作用力，从而带动传动桶17、连接轴16以及筒状过滤网15垂直下移，且在研磨时，空心转子3旋转从而带动传动杆20不断地旋转，因此传动杆20与斜槽21的作用效果也是持续进行的，从而可以使得研磨出料时筒状过滤网15不断地上下抖动，加快物料下落的速率，从而避免物料堆积堵塞筒状过滤网15内部的孔洞，延长其清洗和更换的时间间隔。

再进一步的，斜槽21内侧壁光滑，且传动杆20与斜槽21滑动连接的一端采用半球形设计，可以减少传动杆20与斜槽21滑动时遇到的阻力，从而可以增加筒状过滤网15升降时的稳定性。

再进一步的，所述筒状过滤网15顶部焊接有限位杆22，且所述限位杆22与外壳11顶壁滑动连接，在限位杆22与外壳11顶壁滑动连接的作用下，可以为筒状过滤网15提供一个限制作用，使得传动杆20与斜槽21滑动的同时，筒状过滤网15不会出现自身旋转，使得传动杆20与斜槽21滑动时产生的作用力尽可能多的传递到筒状过滤网15上，不仅可以增加筒状过滤网15上下抖动的频率，而且可以使筒状过滤网15可以按照某一个固定周期进行上下摆动，增加筒状过滤网15抖动的稳定性。

再进一步的，所述限位杆22呈“T”形状，所述限位杆22顶端与外壳11之间安装有缓冲弹簧23，限位杆22通过特定的滑套与外壳11内顶壁滑动连接，可以减少限位杆22与外壳11摩擦时产生的噪音，且筒状过滤网15带动限位杆22上下抖动同时压缩或者拉伸缓冲弹簧23，可以缓冲筒状过滤网15升降时产生的作用力。

作为本发明的再一个实施例中，所述筒状过滤网15与外壳11内侧壁动密封连接，且所述筒状过滤网15外侧壁固接有排料通道30，所述外壳11侧壁开设有第二出料管道31，优选的，筒状过滤网15顶端网状部分以及边缘部分均采用斜向下设计，不符合研磨标准的物料会被阻隔在筒状过滤网15上方，随着筒状过滤网15上下抖动，筒状过滤网15上方的物料会滑道筒状过滤网15边缘的排料通道30上方，由于排料通道30垂直方向设置，因此，在物料自身重量以及抖动的筒状过滤网15的作用下，可以提供物料沿着排料通道30向下滑动的动力，物料最终会滑至第二出料管道31，可以在第二出料管道31位置外界输送管道，将不合格物料统一排到外壳11外部，实现不合格物料的自动收集。

进一步的，所述排料通道30呈螺旋状，如此设置的作用在于，筒状过滤网15顶部的不合格物料会大面积落到排料通道30内部，最终只需要从一个第二出料管道31即可完成不合格物料的自动收集，非常方便。

再进一步的，螺旋纹路两层为最优选，如此设置的作用在于，两层螺旋纹路可以在筒状过滤网15抖动的同时起到密封效果，可以将外壳11内部的物料与外部完全隔离，且两层螺旋纹路在为密封条件下最少的螺纹数量，可以减少不合格物料流动的距离，有效防止排料通道30堵塞。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种高效节能传动装置，包括驱动电机以及空心转子，其特征在于，还包括直连驱动机构，所述直连驱动机构包括传动主轴，所述驱动电机输出端固定连接于传动主轴的一端，所述传动主轴的另一端固接所述空心转子。

2.一种自清理纳米砂磨机，包括支架以及固定安装于支架一侧的研磨桶，所述研磨桶内设置有空心转子，其特征在于，还包括权利要求1所述的高效节能传动装置。

3.根据权利要求2所述的一种自清理纳米砂磨机，其特征在于，被动式清理纳米砂磨机为棒销式砂磨机、盘式砂磨机或者涡轮砂磨机。

4.根据权利要求2所述的一种自清理纳米砂磨机，其特征在于，所述研磨桶顶部固定安装有进料口，所述空心转子外侧壁固接有多个第一棒销，研磨桶内侧壁固接有多个第二棒销，且各所述第一棒销与第二棒销交错设置。

5.根据权利要求4所述的一种自清理纳米砂磨机，其特征在于，所述研磨桶与传动主轴之间设置有稳定机构，所述稳定机构包括固定座以及固定座，所述固定座固接于研磨桶上，所述稳定盘固接于传动主轴外侧壁，所述固定座内侧壁开设有凹槽，所述稳定盘上下面均固接有磨损部，所述磨损部与凹槽转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种自清理纳米砂磨机，其特征在于，所述固定座内部设置有报警组件，所述报警组件包括固定环、触发杆以及与触发杆相配合产生报警声的发声片，所述固定环与固定座内侧壁固定连接，所述发声片固定安装于固定环上，所述触发杆固定安装于稳定盘上。

7.根据权利要求4所述的一种自清理纳米砂磨机，其特征在于，所述直连驱动机构下方设置有物料收集机构，所述物料收集机构包括外壳以及与外壳连通的第一出料管道，所述空心转子内部开设有通孔以及连接通道，所述外壳固接于所述研磨桶，且所述外壳与连接通道连通，所述外壳内部滑动连接有支撑座，所述支撑座顶端固定连接有承接板。

8.根据权利要求7所述的一种自清理纳米砂磨机，其特征在于，所述承接板截面呈直三角形，且所述承接板较低一端位于第一出料管道一侧。

9.根据权利要求7所述的一种自清理纳米砂磨机，其特征在于，所述外壳内部设置有过滤组件，所述过滤组件包括筒状过滤网以及连接轴，所述筒状过滤网与外壳内侧壁动密封连接，所述筒状过滤网与连接轴固定连接，且所述连接轴顶端固接有传动桶，所述空心转子内开设有空腔，所述传动桶与空腔滑动连接。

10.根据权利要求9所述的一种自清理纳米砂磨机，其特征在于，所述空腔内顶壁固接有固定杆，所述固定杆外侧壁焊接有传动杆，所述传动桶内侧壁开设有斜槽，所述传动杆与斜槽滑动连接。

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