CN204193882U - 制粒机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续、稳定运行的制粒机，其包括对应布置的熔化料装置、滴料机构、转动成粒接料盘、刮料机构和集粒装置，刮料机构包括其刮头，转动成粒接料盘包括盘体和与盘体连接的转轴，刮头和盘体置于可密闭的制粒仓内，熔化料装置和滴料机构也布置于制粒仓内，盘体的内部具有与导热流体介质循环装置连通的导流腔，转动成粒接料盘可上下微调，滴料机构的滴嘴、刮头相对于转动成粒接料盘的中心距及间距也可微调，正常工作过程中，滴料机构通道内物料不凝结堵塞，设备运行连续稳定；转动成粒接料盘具有主动冷却或升温功能，料滴凝固迅速，制粒效率高；能适应于多种原料的制粒。

Description

制粒机

技术领域

本实用新型涉及一种制粒机，尤其是一种适合于高纯度金属或非金属材料制粒的制粒机。

背景技术

目前，高纯度金属或非金属材料制粒的工艺大抵分为干法制粒和湿法制粒两类。干法制粒一般采用气体保护方式，以惰性气体防止金属或非金属被空气氧化影响其纯度及使用性能。温法制粒一般采用液体介质保护方式，以水或者水混合溶剂为成粒介质。

高纯度金属或非金属材料的制粒装置通常采用将原料加热熔化后，通过滴料成粒，制粒装置包括熔化料装置和滴料机构，熔化料装置内熔融的原料流入滴料机构，从滴料机构的滴嘴陆续滴出并落到转动成粒接料盘（干法）上或落入盛有成粒介质的接料槽（湿法）内，凝固成颗粒状，再由集粒装置收集。

现有的干法制粒机包括设置有熔料进口的制粒仓和对应布置的熔化料装置、滴料机构、转动成粒接料盘、刮料机构和集粒装置，熔化料装置和滴料机构位于制粒仓外部，转动成粒接料盘的盘体、刮料机构的刮头和集粒装置的进口位于制粒仓内部，转动成粒接料盘的驱动装置、刮料机构的驱动装置和集粒装置的出口位于制粒仓外部，在部件与制粒仓壁连接处适配相应的密封，制粒仓上设有充气口或抽气口，适配密封阀门。熔化料装置为底部有开口的加热容器，开口由堵料杆封闭，滴料机构为具有保温功能的容器，容器底部设有一个或两个以上的滴嘴，可根据原料的不同，更换不同的滴料机构，用于调控料液滴的滴速。

启动制粒机时，将原料装入熔化料装置，对制粒仓充入惰性气体，完成保护气体置换后，开启加热，原料熔化并恒温后，提升堵料杆，料液从熔化料装置的开口流出至滴料机构内，经滴料机构向制粒仓内转动的成粒接料盘盘体上滴下料液，熔料进口一般对应转动成粒接料盘的边部附近，转动成粒接料盘的侧上方设置有刮料机构，随着转动成粒接料盘转动到其刮头处，从滴料机构出来的料滴落在转动成粒接料盘上凝固成粒，转动的刮头从转动成粒接料盘上刮下料粒，凝固的料粒在重力作用下自然汇集到集粒装置中。通常使用的刮头为十字刮板条。

现有干法制粒机的缺陷在于，由于滴料机构的滴嘴与制粒仓之间未设置密封，制粒过程中物料氧化严重，且充入的惰性气体经该处流出，形成对滴嘴的冷却效应，因此针对滴嘴的保温措施其有效性差，易出现滴嘴堵塞，堵塞后需要停机拆出制粒仓与滴料机构的连接后再进行单独处理，因此设备运行的连续性、可靠性较差，制粒效率不高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种连续稳定运行的制粒机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：制粒机，包括对应布置的熔化料装置、滴料机构、转动成粒接料盘、刮料机构和集粒装置，刮料机构包括其刮头，转动成粒接料盘包括盘体和与盘体连接的转轴，刮头和盘体置于可密闭的制粒仓内，熔化料装置和滴料机构也布置于该制粒仓内。

所述盘体的内部具有与导热流体介质循环装置连通的导流腔。

所述转轴上相互隔离设置的介质进入通道、介质流出通道均与所述的导流腔连通，转轴通过介质进出接头与导热流体介质循环装置连接，转轴与介质进出接头转动配合，所述介质进出接头内部相互隔离设置的介质进入槽和介质流出槽分别与介质进入通道、介质流出通道的开口相对应连通。

所述的盘体由上盘和下盘组成，转轴的一端与安装在机架上的驱动装置连接，转轴的另一端与下盘连接，上盘连接在下盘上，下盘与上盘之间设置有密封圈，上盘与下盘之间形成导流腔。

所述熔化料装置底部的出口孔为圆台形孔，并配装有与出口孔相适配的堵料杆，所述堵料杆与堵料杆提升机构连接。

所述熔化料装置为配备有加热装置及保温结构的坩埚，滴料机构为配备有加热装置及保温结构的带滴嘴的坩埚。

所述转轴穿出制粒仓后通过转轴升降调节机构与机架连接，转轴与其驱动装置之间伸缩配合连接。

所述刮料机构的刮头相对于盘体的间隔距离可调节。

所述刮头的转动中心线相对于盘体的中心线的距离可调节。

本实用新型的有益效果是：产品不易氧化，纯度有保证，滴料机构通道内物料不易凝结堵塞，设备运行连续稳定；转动成粒接料盘具有主动冷却或升温功能，料滴凝固迅速，制粒效率提高；转动成粒接料盘可上下微调，滴料机构的滴嘴、刮头相对于转动成粒接料盘的中心距及间距可调节，能适应于多种原料的制粒。

附图说明

图1是本实用新型的制粒机的主视图（图2的A－A剖视图）。

图2是图1的B向视图。

图3是图1中转动成粒接料盘的结构图。

图4是图3中转轴的主视图。

图5是图4的C向视图。

图6是图3中下盘的主视图。

图7是图6的D向视图。

图8是图3中上盘的主视图。

图9是图8的E向视图。

图中标记为：熔化料装置1，制粒仓2，刮料机构3，滴料机构4，转动成粒接料盘5，集粒装置6，机架7，堵料杆8，堵料杆提升机构9，驱动装置10，侧壁20，上盖板21，观察窗22，接口23，机壳30，刮头31，滴嘴41，联轴节51，介质进出接头52，转轴53，转轴升降调节机构54，转轴密封55，盘体56，导流腔57，上部密封81，连接杆82，介质进入槽521，介质流出槽522，介质进入通道531，介质流出通道532，调节螺套541，螺母542，上盘561、下盘562，密封圈563。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、图2、图3～图9所示，本实用新型的制粒机包括对应布置的熔化料装置1、滴料机构4、转动成粒接料盘5、刮料机构3和集粒装置6，刮料机构3包括其刮头31，转动成粒接料盘5包括盘体56和与盘体56连接并可带动盘体56转动的转轴53，刮头31和盘体56置于可密闭的制粒仓2内，制粒仓2上设有用于充气或抽气的接口23，接口配装阀门23，并且接口23处适配有相应的密封，熔化料装置1和滴料机构4也布置于该制粒仓2内，由于运行状态下制粒仓2为密闭空间，经抽真空并充入惰性气体吹扫后，产品不易氧化，纯度有保证，熔化料装置1加热或保温时，其部分热量通过热辐射的方式传导至制粒仓2下部，有利于维持仓内物料的温度，从而避免了滴料机构滴嘴堵塞现象的出现，使得制粒机的运行稳定性大大提高。

由于前述的热辐射的存在，对转动成粒接料盘上料滴的固化或多或少的存在着一点影响。如果原料的表面张力足够大，那么其凝结成粒几乎不受影响，对于表面张力本来就相对较小的原料，这种热辐射对粒形的影响就无法忽略。为此，考虑以主动冷却方式对转动成粒接料盘及其上的料滴进行冷却，以抵销所述的影响。对于受影响较小的原料，主动冷却也提高了其冷却速度，从而可以适当增加转动成粒接料盘的转速及相应的滴料速度，提高制粒效率。为实现此目的，如图1、图3所示，一种可以实现的方式是在所述的盘体56内部设有导流腔57，转轴53上相互隔离设置的介质进入通道531、介质流出通道532均与所述的导流腔57连通，转轴53通过介质进出接头52与导热流体介质循环装置连接，转轴53与介质进出接头52转动配合，所述介质进出接头52内部相互隔离设置的介质进入槽521和介质流出槽522分别与介质进入通道531、介质流出通道532的开口相对应连通，从而既实现了转轴53连同盘体56的自由转动，又实现了介质进出接头52与导热流体介质循环装置的固定连接。当然其它能够实现盘体56转动同时对其进行冷却的方式也是可以的。

如图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，所述的盘体56由上盘561和下盘562组成，转轴53的一端与安装在机架7上的驱动装置10连接，转轴53的另一端与下盘562连接，下盘562上设置有与介质进入通道531、介质流出通道532分别相通的孔，上盘561连接在下盘562上，下盘562与上盘561之间设置有密封圈563，上盘561与下盘562之间形成导流腔57。盘体56做成剖分组合结构，不仅便于导流腔57的成形，同时也方便根据不同的原料以不同的材质制作上盘561，及上盘561磨损后的修复或更换。

如前所述，为保持料粒的纯度，可根据不同的原料以不同的材质制作上盘561，一般而言，上盘561的材质可以选用石墨或硬质合金，尤其是硬质不锈钢、硬质钛合金，也可以用纯钛。

如图1所示，所述熔化料装置1底部的出口孔为圆台形孔，并配装有与出口孔相适配的堵料杆8，所述堵料杆8的上端通过连接杆82与堵料杆提升机构9连接。通过堵料杆提升机构9调节并保持堵料杆8与熔化料装置1的出口孔之间具有合理间隙，使得熔化料装置1单位时间内的出料量等于从滴料机构4滴下的料量，可使滴料机构4内液面高度保持恒定，有利于设备的稳定运行。不同原料，熔化后在不同的温度状态下其表面张力不相同。为了能够适应不同的原料的制粒作业，需要根据滴料机构4的流量对熔化料装置1向滴料机构4的流量进行调节，即需要对出口孔的开度进行调节，所述堵料杆提升机构9为可带动堵料杆升降的调节机构，其调节精度一般要求微米级至毫米级。

所述熔化料装置1最好选择为配备有加热装置及保温结构的石英坩埚或陶瓷坩埚，同时堵料杆8也采用石英制作，滴料机构4最好选择为配备有加热装置及保温结构的带滴嘴41的石英坩埚，利用石英化学性质的稳定性，绝大部分原料均不与其反应，有利于保证产品料粒的纯度。在产品纯度要求不高的情形下，也可考虑以易于机加工的不锈钢制作熔化料装置1和滴料机构4。

如图1所示，所述转轴53在穿出制粒仓2后通过转轴升降调节机构54与机架7连接，转轴53与其驱动装置10之间通过联轴节51连接，转轴53与所述联轴节51之间伸缩配合连接，从而能够对滴料机构4的滴嘴与盘体56之间的间距进行调整，使之与待加工的原料相适应。因为间距过大，料滴接触到盘体56后会散溅，不易成粒。但间距过小，料滴在接触到盘体56前的冷却时间又过短，也不利于成粒。为简便起见，转轴升降调节机构54一般采用螺旋升降机构，例如实施例所述的结构。显然，保持盘体56为相对固定，滴粒机构4设计为相对于盘体56的高度可调，也能实现两者间的间距可调，这样的方案是本段前述方案的等同方案。

如图1所示，所述刮料机构3包括机壳30和伸出机壳30的刮头31，所述机壳30与制粒仓2的侧壁20固定连接，所述刮头31相对于机壳30可伸缩调节，从而在盘体56的位置确定后，根据需要对刮头31与盘体56之间的间距进行相应的调节，使其刮头31能够正常工作。由于刮料机构3本身质量较轻，因此，选择刮料机构3整体能够相对于盘体56调节高度也是可以的，但这种方式下，刮料机构3优选与制粒仓2的顶部连接，以便可靠连接的同时可靠而方便地密封。

如图1所示，所述制粒仓2的顶部设置有可开闭的上盖板21，方便对内部装置的安装和检修，当然制粒仓2也可以设置可开闭的侧门，与此同时，为了随时观察制粒机的工作状况，在制粒仓2的侧壁20上还设置有观察窗22，观察窗22主要用于观察滴料机构和刮料机构是否能正常工作，以及料粒的凝结情况，观察窗的高度一般与盘体56的安装高度相适配。

实施例：

如图1、图2所示，本实用新型的制粒机包括设置在机架7上的可密闭的制粒仓2，制粒仓2上设有用于充气或抽气的接口23，接口23应配装阀门，且接口23处适配有相应的密封，对应布置的熔化料装置1、滴料机构4、转动成粒接料盘5、刮料机构3和集粒装置6，熔化料装置1和滴料机构4布置于制粒仓2内，熔化料装置1吊挂连接在制粒仓2的固定顶板上，固定顶板上连接有可开闭的上盖板21，熔化料装置1为配备有加热装置及保温结构的石英坩埚或陶瓷坩埚，底部的出口孔为圆台形孔，并配装有与出口孔相适配的石英材质的堵料杆8，滴料机构4为配备有加热装置及保温结构的带滴嘴41的石英坩埚。

所述堵料杆8的上端与连接杆82的一端连接，所述连接杆82穿出制粒仓2的另一端与堵料杆提升机构9连接，连接杆82与制粒仓2连接处设置有上部密封81，滴料机构4通过支架安装在制粒仓2的底板上，滴料机构4的滴嘴对应位于转动成粒接料盘5的边部上方，转动成粒接料盘5包括盘体56和与盘体56连接的转轴53，刮料机构3包括机壳30和刮头31，刮头31和盘体56置于制粒仓2内，机架7上安装有与制粒仓2内的盘体56连接的转轴53，转轴53与制粒仓2连接处设置有转轴密封55，转轴53伸出制粒仓2的一端与联轴节51相对伸缩连接，但转轴53与联轴节51不能相对转动，联轴节51与作为驱动装置10的电机连接，在机架7上还设置有与导热流体介质循环装置连接的介质进出接头52，转轴53与介质进出接头52转动配合，且二者之间设置有多个密封圈，所述介质进出接头52内部相互隔离设置的介质进入槽521和介质流出槽522分别与转轴53上相互隔离设置的介质进入通道531、介质流出通道532的开口相对应连通，介质进入槽521和介质流出槽522均为与转轴53同轴的环槽，环槽的两侧均设置有密封圈，所述的盘体56由上盘561和下盘562组成，上盘561连接在下盘562上，转轴53位于制粒仓2内的一端与下盘562连接，下盘562上设置有与介质进入通道531、介质流出通道532分别相通的孔，下盘562与上盘561之间设置有密封圈563，上盘561与下盘562之间形成导流腔57，转轴53在下盘562与介质进出接头52之间设置有轴肩，该轴肩处固定连接有调节螺套541和与之螺纹连接的螺母542，螺母542设置在机架7上，从而形成了既能伸缩调节又能主动冷却或升温的转动成粒接料盘5。刮头31与机壳30的连接也可参照这样的方式，即做成既能伸缩又能转动的刮头31，同时，刮头31的转动中心线相对于盘体56的中心线的距离可调，从而刮头可在盘体56的径向距离盘体56的中心的远近进行调节，即刮头可以向中心或向边缘稍作调整，以更好的完成刮粒操作，这种调节也可参考转轴53与其驱动装置的连接方式实现。在制粒仓2的侧壁20上还设置有观察窗22。 

Claims (9)

1.制粒机，包括对应布置的熔化料装置（1）、滴料机构（4）、转动成粒接料盘（5）、刮料机构（3）和集粒装置（6），刮料机构（3）包括其刮头（31），转动成粒接料盘（5）包括盘体（56）和与盘体（56）连接的转轴（53），其特征是：刮头（31）和盘体（56）置于可密闭的制粒仓（2）内，熔化料装置（1）和滴料机构（4）也布置于该制粒仓（2）内。

2.如权利要求1所述的制粒机，其特征是：所述盘体（56）的内部具有与导热流体介质循环装置连通的导流腔（57）。

3.如权利要求2所述的制粒机，其特征是：所述转轴（53）上相互隔离设置的介质进入通道（531）、介质流出通道（532）均与所述的导流腔（57）连通，转轴（53）通过介质进出接头（52）与导热流体介质循环装置连接，转轴（53）与介质进出接头（52）转动配合，所述介质进出接头（52）内部相互隔离设置的介质进入槽（521）和介质流出槽（522）分别与介质进入通道（531）、介质流出通道（532）的开口相对应连通。

4.如权利要求2所述的制粒机，其特征是：所述的盘体（56）由上盘（561）和下盘（562）组成，转轴（53）的一端与安装在机架（7）上的驱动装置（10）连接，转轴（53）的另一端与下盘（562）连接，上盘（561）连接在下盘（562）上，下盘（562）与上盘（561）之间设置有密封圈（563），上盘（561）与下盘（562）之间形成导流腔（57）。

5.如权利要求1所述的制粒机，其特征是：所述熔化料装置（1）底部的出口孔为圆台形孔，并配装有与出口孔相适配的堵料杆（8），所述堵料杆（8）与堵料杆提升机构（9）连接。

6.如权利要求5所述的制粒机，其特征是：所述熔化料装置（1）为配备有加热装置及保温结构的坩埚，滴料机构（4）为配备有加热装置及保温结构的带滴嘴（41）的坩埚。

7.如权利要求1～6中任意一项权利要求所述的制粒机，其特征是：所述转轴（53）穿出制粒仓（2）后通过转轴升降调节机构（54）与机架（7）连接，转轴（53）与其驱动装置（10）之间伸缩配合连接。

8.如权利要求1～6中任意一项权利要求所述的制粒机，其特征是：所述刮头（31）相对于盘体（56）的间隔距离可调节。

9.如权利要求1～6中任意一项权利要求所述的制粒机，其特征是：所述刮头（31）的转动中心线相对于盘体（56）的中心线的距离可调节。