CN207507574U - 一种用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置。本实用新型主要包括环状的轮毂以及与主轴通过键连接的轴套；轮毂内周面及两侧端面分别通过直肋条和斜肋条与轴套外壁连接，轮毂内周面为锥形斜面；轮毂的两侧端面为对称的斜面，并在其上镶嵌有若干斜面齿；轮毂的外周面由圆弧面和直端面间隔组成，并在轮毂外周面的圆弧面上布置有若干矩形孔。本实用新型结构简单、实用性强，可实现高效快速的研磨，使得浆料在介质搅拌磨机内部得到更加充分的分散，从而获得质量更好的产品。

Description

一种用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置

技术领域

本实用新型属于粉体研磨细化领域，尤其是超细湿法研磨分散领域，具体涉及一种用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置。

背景技术

随着经济的快速发展，超细粉体材料的开发和使用越来越被世界各国重视，而对于超细粉体制备的设备也越来越重视。目前，在锂电池、涂料、油墨、药物、非金属矿物、精细陶瓷等领域所使用的介质搅拌磨机主要有盘式介质搅拌磨机和棒销式介质搅拌磨机。其中盘式介质搅拌磨机的工作原理是：在介质搅拌磨机的研磨腔内添加一定数量的研磨介质球，通过研磨主轴的旋转带动分散装置，使研磨介质产生相对运动。所要研磨的浆料由于介质球间的相对运动产生挤压、剪切和碰撞而达到粉碎效果。介质搅拌磨机相对于球磨机和振动磨机具有产品细度低、研磨能耗低和研磨效率高等优点，故介质搅拌磨机得到了广泛的使用。

传统的介质搅拌磨机主要有盘式介质搅拌磨机和棒销式介质搅拌磨机。盘式搅拌磨机的搅拌器呈圆盘状，在搅拌器上开若干缺口和导流孔。盘式介质搅拌磨机存在的问题主要有：研磨腔内研磨作用比较显著的区域主要集中在搅拌器周围和研磨腔壁附近区域，且两者占总研磨腔体积的10％左右，其有效研磨区域较小；盘式结构导致研磨腔内的流体流动性相对较差，易发生浆料卡机、堵死等问题；研磨结构的限制使其研磨腔内流体均匀度、分散效果不理想，进而影响到产品的光泽度，研磨效率低。而棒销式介质搅拌磨机的搅拌器主要是棒销结构，棒销式介质搅拌磨机存在的技术问题主要有转速低、启动扭矩大、结构不稳定、研磨产量低。因而现有的棒销式介质搅拌磨机和盘式介质搅拌磨机都有自己的优缺点，导致他们在实际生产中均不具有很好的普遍适用性和耐用性。

发明内容

本实用新型的目有在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置，它结构简单、实用性强，可实现高效快速的研磨，使得浆料在介质搅拌磨机内部得到更加充分的分散，从而获得质量更好的产品。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的：该用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置，它包括环状的轮毂以及与主轴通过键连接的轴套；轮毂内周面及两侧端面分别通过直肋条和斜肋条与轴套外壁连接，轮毂内周面为锥形斜面；轮毂的两侧端面为对称的斜面，并在其上镶嵌有若干斜面齿；轮毂的外周面由圆弧面和直端面间隔组成，并在轮毂外周面的圆弧面上布置有若干矩形孔。

具体的，所述直肋条在轮毂的径线方向连接轮毂和轴套，所述斜肋条与轮毂径线方向呈一定的角度连接轮毂与轴套。采用轮毂与轴套通过肋条相连的结构，一方面可以保证结构的稳定性，另一方面空心区域的浆料可以在直肋条和斜肋条的旋转带动下进行流动，提高了研磨腔内浆料的流动性，使浆料能够更加充分的混合均匀，以提高生产的效率和最终产品的质量。

具体的，所述轮毂的两侧端面为对称的斜面，轮毂端面与轮毂径线方向的夹角α为5°～15°。以提高流体的流动性能。

具体的，所述镶嵌在轮毂两侧端面的斜面齿，其上斜面的倾斜度γ为30°～60°。斜面齿的设计主要是为了扩展高速研磨区域(轮毂两侧)，提高有效研磨区域的占比，提高研磨效率和研磨强度。

具体的，组成轮毂外周面的圆弧面和直端面相间成对分布，其对数为3对或4对。其作用在于搅动位于轮毂与研磨腔内壁之间的流体，以提高研磨产品中粒径的均匀性。

具体的，轮毂外周面的圆弧面上布置的矩形孔采用六面体，其中，矩形孔在轮毂径线方向截面上，矩形孔一侧面与其底面的夹角N为60°～75°，另一侧面与其底面的夹角M为30°～45°。以带动轮毂与研磨腔内壁之间的研磨介质，提高研磨效率。

具体的，所述轮毂内周面为锥形斜面，锥形斜面的母线与主轴轴心轴向的夹角β为10°～20°。以推动研磨介质作轴向运动。

本实用新型的轴套与研磨主轴通过销键连接，动力从研磨主轴输入整个研磨分散装置，带动整个研磨分散装置工作。本实用新型的直肋条和斜肋条在结构上能够连接轮毂和轴套，它们在维持结构稳定性的同时，从研磨机理上可以起到“棒销”的作用，即利用直肋条和斜肋条自身的旋转运动带动浆料和研磨介质做旋转和自转运动，充分利用研磨主轴附近低效研磨区域，提高研磨主轴附近区域的研磨效率，并在离心力的作用下使浆料和研磨介质向高速区域运动，增强研磨作用，有利于产品的均匀性的提高。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在充分保证该搅拌分散装置的结构稳定性和耐用性的前提下，利用直肋条、斜肋条和轮毂内周面的设计提高了研磨腔内研磨浆料和研磨介质的流动性，并加强了在中低速研磨区域(研磨主轴附近区域)的研磨作用；利用斜面齿和轮毂端面能够有效利用相邻轮毂近壁区域，增大研磨有效区域，有利于大幅度提高研磨效率；利用轮毂外周圆弧面、外周直端面和矩形孔能够使靠近研磨腔壁区域的浆料和研磨介质之间的相互作用更剧烈，充分利用该区域的较大速度梯度，提高研磨效率。本实用新型主要用于粉体研磨细化领域，尤其是湿法研磨细微颗粒领域的应用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的立体结构示意图。

图2是本实用新型实施例的侧视图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是本实用新型实施例的局部剖侧视图。

图5是图4的C-C剖视图。

图6是图5的D部放大图。

图7是图4的E部放大图。

图8是图1中斜面齿的立体图。

图9是图8的侧视图。

图10是本实用新型搅拌分散装置应用于卧式介质搅拌磨机研磨单元的装配图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

参见图1、图2、图3，本实施例的用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置，它包括环状的轮毂1以及与转轴通过键连接的轴套5。轮毂1的内周面1-5及两侧端面1-3分别通过直肋条2和斜肋条3与轴套5外壁连接；直肋条2在轮毂1的径线方向连接轮毂1和轴套5，以确保轮毂的支撑强度；斜肋条3与轮毂1径线方向呈一定的角度连接轮毂1与轴套6，斜肋条3除对轮毂1有支撑作用外，还在分散装置旋转时，对流体具有搅拌作用，以提高流体的流动性能和扩大有效研磨区；因此，直肋条2和斜肋条3不仅可以在结构上连接轮毂和轴套使其稳定，还可以起到“棒销”的作用，使更多的研磨介质球向轮毂所在的高速研磨区域运动，加强低速研磨区域的研磨作用。轮毂1的两侧端面1-3上镶嵌有若干斜面齿4；同时参见图8、图9，斜面齿4的上斜面斜度γ的较佳取值范围为30°～60°，斜面齿按照螺旋形式安装在轮毂端面上；斜面齿4与端面有两种方式连接，与浆料的粘度有关，对于低粘度的浆料，斜面齿所受的作用力相对较小，端面与斜面齿直接焊接或铸造成一体结构；对于高粘度的浆料，斜面齿在工作的过程中会受到较大的作用力，且产生大量的热，极易受损，故通过螺纹连接于轮毂端面，以方便更换；斜面齿的高度可以根据实际研磨材料而定，其目的是为了拓展外周侧面，使外周侧面区域的有效研磨区增大，充分利用外周区域的中高转速，形成更多的涡流，增强研磨效果；斜面齿的高度及不同斜面齿的间距与浆料的粘度和研磨主轴的转速有关，高度差值可以根据不同的物料进行调整，对于高粘度的浆料其高度差相对要小于低粘度的浆料。轮毂1的外周面由圆弧面1-1和直端面1-2间隔组成，圆弧面1-1和直端面1-2相间成对分布，较佳的分布对数是3对和4对，从图中可见，本实施例为4对；圆弧面和直端面分布情况应该满足结构对称性，使其受力分布均匀，直端面利用搅拌分散装置末端较大的线速度对介质和浆料进行搅拌，加强介质球间的摩擦、剪切和挤压作用，强化研磨分散作用，圆弧面则起到缓冲和维持结构稳定的作用。在轮毂1外周面的圆弧面1-1上布置有若干矩形孔1-4；参见图4、图7，矩形孔1-4采用六面体，其在轮毂径线方向截面上，矩形孔的两个侧面与其底面形成两个角，其中角N较佳的取值范围为60度到75度，角M较佳的取值范围为30度到45度，且在与轮毂外周面末端交界处采用圆弧过渡处理；矩形孔可以使浆料和研磨介质在被轮毂外周面的直端面碰撞后速度有所降低后从不同的方向对浆料和研磨介质进行扰动，从而改变局部区域的浆料与研磨介质的运行轨迹，对经过直端面碰撞后的介质球形成二次碰撞，加强研磨的强度，有利于提高研磨的效率。参见图4、图5、图6，轮毂1的内周面1-5为锥形斜面，锥形斜面的母线与主轴轴心轴向的夹角β的较佳取值范围为10度到20度；轴套5附近区域为中低转速区域，其研磨效果不佳，将内周面设计为具有一定锥度的锥面后，可以使中低转速区域内的浆料和研磨介质遇到锥面后改变运行轨迹向外侧运动，然后再在离心力的作用下向中高速区域运动，从而提高研磨效率。从图4、图5、图6中还可见，轮毂1的两侧端面1-3采用对称的斜面，且斜面与轮毂径线方向的夹角α取值范围为5度至15度，端面设置为斜面可以改变研磨腔内浆料和研磨介质的运行轨迹，使其剪切、摩擦和碰撞作用更加剧烈，扩大有效研磨区域，加强研磨作用，有利于研磨效率的提高；两端面对称倾斜设计可以保证研磨主轴在工作过程中的受力相对均匀，避免研磨主轴出现损伤和断裂，延长研磨主轴的使用寿命。

本实用新型用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置，其各部件配合工作机理为：位于低速区域的浆料和研磨介质在斜肋条和直肋条的带动下会做旋转运动，运动的过程中在离心力和重力的影响下向轮毂方向运动。而轮毂所在区域属于中高速区域，浆料和研磨介质在斜面齿和轮毂端面的影响下，一部分会继续在离心力的作用下向研磨腔壁运动，另外一部分则与轮毂斜端面发生碰撞使其运动方向发生改变，从而使在中高速区域的研磨作用加强，提高研磨效率。在轮毂外周末端到研磨腔壁区域，浆料和研磨介质受到轮毂外周面圆弧面和直端面的作用加速向腔壁方向运动，而外周圆端面上的矩形孔起到二次加速的作用。

本实用新型用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置，其整体结构采用轮毂与轴套的肋连接空心结构。该结构在保证整体结构稳定性的前提下，提高了流体的流动性和研磨效率，能够优化产品的质量和节省企业成本。

参见图10，是本实用新型的搅拌分散装置装配到卧式介质搅拌磨机的研磨腔后的研磨单元的装配图，图中，6为密封端盖，7为搅拌分散装置，8为研磨主轴，9为离心器。本实用新型中的轴套5为本装置的动力输入端，研磨主轴8通过键连接轴套5，然后带动其它附件工作。为了促进刚泵入腔体内的浆料快速进入研磨腔内其他的搅拌分散器以提高其流动性，密封端盖侧第一个搅拌分散器与其后面搅拌分散器的安装方向相反，从而使第一个搅拌分散器的的内周面1-5的倾斜方向与其它的方向相反。

上述的具体实例对本实用新型的原理及实施方式进行阐述，以上实施例的说明只是用来帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；本领域的技术人员将会意识到，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实例。凡是依据上述描述做出各种可能的等同替换或改变，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均被认为属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置，其特征在于：它包括环状的轮毂以及与主轴通过键连接的轴套；轮毂内周面及两侧端面分别通过直肋条和斜肋条与轴套外壁连接，轮毂内周面为锥形斜面；轮毂的两侧端面为对称的斜面，并在其上镶嵌有若干斜面齿；轮毂的外周面由圆弧面和直端面间隔组成，并在轮毂外周面的圆弧面上布置有若干矩形孔。

2.根据权利要求1所述用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置，其特征在于：所述直肋条在轮毂的径线方向连接轮毂和轴套，所述斜肋条与轮毂径线方向呈一定的角度连接轮毂与轴套。

3.根据权利要求1所述用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置，其特征在于：所述轮毂的两侧端面为对称的斜面，轮毂端面与轮毂径线方向的夹角α为5°～15°。

4.根据权利要求1所述用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置，其特征在于：所述镶嵌在轮毂两侧端面的斜面齿，其上斜面的倾斜度γ为30°～60°。

5.根据权利要求1所述用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置，其特征在于：组成轮毂外周面的圆弧面和直端面相间成对分布，其对数为3对或4对。

6.根据权利要求1所述用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置，其特征在于：轮毂外周面的圆弧面上布置的矩形孔采用六面体，其中，矩形孔在轮毂径线方向截面上，矩形孔一侧面与其底面的夹角N为60°～75°，另一侧面与其底面的夹角M为30°～45°。

7.根据权利要求1所述用于湿法研磨细微颗粒的搅拌分散装置，其特征在于：所述轮毂内周面为锥形斜面，锥形斜面的母线与主轴轴心轴向的夹角β为10°～20°。