CN208260612U - 一种结构改进的高速分散机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种结构改进的高速分散机，除常规部件外，其采用了全新设计的分散轴。这种全新设计的分散轴包括轴壳、主轴、从轴；轴壳端部设有齿轮仓；主轴设置于轴壳内，两端延伸出轴壳，主轴一端与转动机构连接，另一端用于安装主分散盘和分散锚，在齿轮仓内的部分上固定有主锥齿轮；从轴安装于齿轮仓的侧壁上，两端延伸出轴壳，齿轮仓内的一端固定有从锥齿轮，另一端用于安装从分散盘；主轴与从轴间通过齿轮啮合传动。通过主、从轴不同转动方向使主、从分散盘产生一个立体多维的剪切力网和强紊流区，进而实现了分散效果的提升，利于高要求物料体系的均匀分散，缩短了操作时长，同时也进一步解决了高速剪切和摩擦带来的局部高温问题。

Description

一种结构改进的高速分散机

技术领域

本实用新型涉及新型涂料混合设备领域，具体涉及一种结构改进的高速分散机。

背景技术

涂料，作为涂覆于物体表面的材料，即起美观作用，尤起到功能性作用。以往，涂料主要以油漆为主，用于金属制品的上色和防腐蚀、木制品的上色和防蛀等等，品类较少、工艺较为简单，人工配置即可完成。但随着技术的发展，各行各业对涂料的需求也逐步显现并持续增加。相对应的，涂料产业也飞速发展，种类从最初的油漆、石灰乳液等少数几种，发展到包括液态涂料、粉末型涂料、高固体分涂料等在内的若干类型；从功能角度看，也逐渐细分演化出用于各类场景、具备不同功用的涂料种类，例如防火、防水、吸波、绝缘、导电、防霉、隔热等等。

由于涂料种类和功能的细分演化，配方的复杂程度也随之提高，因此对涂料制备的关键工艺——混合的要求也越来越高。尤其是对于吸波、导电等领域，高固体分涂料、纳米涂料等种类，由于粉料的粒度极小、甚至达到纳米级，极易发生团聚现象，或者粉料量大不利于分散，其对原料混合过程中的关键设备——分散机的性能要求极高。普通的分散机一般只能处理组份简单、原料粗糙、对分散工艺要求不高的涂料混合场景，远不能达到上述特种涂料的分散要求。因此，基于分散原理，以提高剪切速率和紊流密度出发提升分散效率的高速分散机被广泛应用于此领域。

高速分散机是利用高速转动的分散盘带动需要混合的涂料原料运动，利用伴随产生的离心力、液力剪切、液力摩擦、液力撞击、紊流等的综合作用来达到原料均匀分散混合的目的。常见的高速分散机通常为单分散轴设计，其结构简单、便于操作，但不适用于高粘度的物料体系。而目前作为改进的双分散轴设计，则在一定程度上解决了高粘度下分散不佳的问题；同时由于第二根轴的加入，两根轴偏离物料容器圆心位置，一定程度上解决了单轴设计中物料容器壁、底附近的物料不易被带动的问题。但上述设计中，其轴上的分散盘产生剪切力的方向均垂直与分散轴，剪切力模式过于简单，当遇到含有超细粉料的涂料混合时，所需要的操作时间较长且分散效果并不理想。与此同时，长时间进行高速搅拌，由于混合体系中液力摩擦、分散盘与物料的摩擦等等原因，会造成物料温度的急剧升高。在此情况下，为了保护涂料原料中的不耐温成分，必须对原料容器进行散热或降温处理。由于冷却设备的加入，混合设备的整体成本大大提高，能源耗费量大大增加，同时后期的维护成本和难度也想用提升。

发明内容

本实用新型提供一种结构改进的高速分散机，以解决上述高速分散机剪切模式单一、分散效果不佳的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种结构改进的高速分散机，包括机体、分散机构；所述机体包括底座、安装于底座上方的支柱和安装于支柱顶端的横梁；所述横梁的一端设有电机，另一端设有分散轴固定头和连接在分散头固定头上的分散机构，内部设有传动机构；所述分散机构包括分散轴、固定在分散轴上的分散盘和分散锚；所述分散轴包括轴壳、主轴和若干个从轴；所述分散盘包括主分散盘和若干个从分散盘；所述轴壳为中空结构，端部设有齿轮仓；所述主轴安装于轴壳内，下端延伸出齿轮仓底部；所述主轴延伸出齿轮仓一端的侧壁上固定有主分散盘，端部固定有分散锚；所述主轴位于齿轮仓内的部分固定有主锥齿轮；所述所述从轴安装于齿轮仓侧壁中心，一端延伸至齿轮仓内，在齿轮仓内的端部固定有从锥齿轮，在齿轮仓外的端部固定有从分散盘；主锥齿轮与从锥齿轮之间啮合；分散轴的轴壳通过法兰结构固定与分散轴固定头上，分散轴的主轴伸入分散轴固定头内并与横梁内的传动结构连接；主轴和从轴与齿轮仓仓壁间均为旋转配合。

通过转动方向与主轴平行的从分散盘，在实际工作中增加提供了竖直方向的剪切力，结合主分散盘所提供的垂直于主轴方向的剪切力，形成了一个立体多维的剪切力场，大幅度提高了混合物料流动的不规律程度，避免了现有技术中仅使用垂直于分散轴的分散盘所带来的易形成层流的问题；主分散盘和从分散盘间形成强力紊流区，在此区间内物料始终处于强紊流状态，显著提高了物料的混合程度，有效地解决了超细粉末不易分散的问题；结合分散锚对靠近物料容器内壁的物料进行搅动，使被混合物料充分被输送到分散盘附近，进一步提高了分散效果的均匀程度；通过齿轮系统实现了在同一动力源输入的条件下主、从分盘在不同方向上的转动，避免了在分散盘处引入附加电机可能带来的问题，如电机故障必以维修、电机尺寸不足导致的在高粘度物料中不能充分快速转动、密封要求极高、成本的显著增加等。

进一步地，齿轮仓仓壁与主轴、从轴连接处均设有轴封。

优选地，所述轴封为机械密封。通过机械密封，充分保证了在复杂原料环境及轴的高速旋转条件下齿轮仓的密封性，有效地防止了物料中液体组分渗入齿轮仓而导致仓内机械部件的腐蚀、失效等，充分延长了分散轴的使用寿命。

进一步地，主分散盘的直径为从分散盘的2～3倍。经反复试验证明，主分散盘直径比上从分散盘直径的合理比值范围为2～3；当比值大于3时，从分散盘相较于主分散盘尺寸过小，两者之间形成的紊流区域强度不够，在对含超细粉末，尤其是含纳米粉末的原料的分散效果改善不够明显，亦不能有效提高分散时间；当比值小于2时，主、从分散盘间容易形成真空区，反而导致了分散效果的下降。因此，当比值在2～3间，两者之间能够形成稳定的强紊流区域，从而使分散效果得到显著提升，进而有效地缩短分散时长。

进一步地，主锥齿轮与从锥齿轮间传动比为1～3；

进一步地，齿轮仓设有仓盖，仓盖与仓壁间将通过橡胶圈密封并通过螺丝紧固。仓盖的设置有利于后期对齿轮机构进行润滑、维修、更换等操作，避免了因齿轮故障而导致需要对整个分散轴进行拆解或更换，有效地降低了维护、维修的时长和成本。

进一步地，高速分散机裸露在外的除分散盘和分散锚外的部件表面均设有不沾层。进行不粘处理后，一方面便于分散轴的清洗，缩短了操作周期；另一方面则保护了高速分散机不受腐蚀，延长了设备的使用周期，降低了使用成本。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

(1)利用垂直设置的主、从分散盘，形成了一个立体多维的剪切力场，大幅度提高了混合物料流动的不规律程度，避免了现有技术中仅使用垂直于分散轴的分散盘所带来的易形成层流的问题，进而有效提高了分散效果，缩短了达到均匀分散所需的时间；

(2)通过主分散盘和从分散盘间形成的、远大于单一分散盘附近所形成紊流强度的强力紊流区，使得在此区间内的物料收到充分的剪切、撕扯和混合，进而显著提高了物料的混合程度，有效地解决了超细粉末不易分散的问题；

(3)结合分散锚对靠近物料容器内壁的物料进行搅动，使被混合物料充分被输送到分散盘附近，进一步提高了分散效果在整个物料体系中的均匀分布程度；

(4)通过齿轮系统，而非附加电机的形式实现了多轴多向旋转，使电机的动力输出得到了进一步利用，同时这种机械传动的方式，具有结构简单而可靠、便于制造和维修，成本较低且易维护，使用寿命长的特点；

(5)通过双模立体剪切力网所形成不定向紊流系统，使得被混合物料在容器中作快速、不定向流动，充分保证了物料的每一部分均得到了良好地分散和混合，同时也使得每一部分物料与表面空气和容器壁充分接触，提高了散热效率，避免了热量在物料内部淤积而致局部高温，加上时间的缩短，故无需再额外增加散热降温装置，进一步节约了设备以及操作成本。

附图说明

图1实施例1中所述一种结构改进的高速分散机的结构示意图

图2实施例1中所述一种结构改进的高速分散机的外观示意图

图3图1中部位I的局部放大图

附图中，1-电机，2-横梁，3-分散轴固定头，4-轴壳，5-主轴，6-主锥齿轮，7-从锥齿轮，8-齿轮仓，9-从轴，10-从分散盘，11-主分散盘，12-分散锚，13-底座，14-支柱，15- 仓盖。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。下面结合图1、2和实施例对本发明作详细说明。

实施例1

本实施例中的高速分散机，包括机体、分散机构；所述机体包括底座13、安装于底座 13上方的支柱14和安装于支柱14顶端的横梁2；所述横梁2的一端设有电机1，另一端设有分散轴固定头3和连接在分散头固定头上的分散机构，内部设有传动机构；所述分散机构包括分散轴、固定在分散轴上的分散盘和分散锚12；所述分散轴包括轴壳4、主轴5和若干个从轴9；所述分散盘包括主分散盘11和若干个从分散盘10；所述轴壳4为中空结构，端部设有齿轮仓8；所述主轴5安装于轴壳4内，下端延伸出齿轮仓8底部；所述主轴5延伸出齿轮仓8一端的侧壁上固定有主分散盘11，端部固定有分散锚12；所述主轴5位于齿轮仓8内的部分固定有主锥齿轮6；所述从轴9安装于齿轮仓8侧壁中心，一端延伸至齿轮仓 8内，在齿轮仓8内的端部固定有从锥齿轮7，在齿轮仓8外的端部固定有从分散盘10；主锥齿轮6与从锥齿轮7之间啮合；分散轴的轴壳4通过法兰结构固定与分散轴固定头3上，分散轴的主轴5伸入分散轴固定头3内并与横梁2内的传动结构连接；主轴5和从轴9与齿轮仓8仓壁间均为旋转配合。齿轮仓8仓壁与主轴5、从轴9连接处均设有机械密封，以保证主、从轴9在运转过程中，物料中的溶剂或液体不会渗漏到齿轮仓8中。主分散盘11的直径为从分散盘10的2倍。主锥齿轮6与从锥齿轮7间传动比为。齿轮仓8设有仓盖15，仓盖15与仓壁间将通过橡胶圈密封并通过螺丝紧固，便于后期对齿轮机构进行润滑、维修、更换等操作。

实施例2

本实施例中的高速分散机相较于实施例1来说，其区别仅在于：主分散盘11的直径为从分散盘10的2.5倍；主锥齿轮6与从锥齿轮7间传动比为1.5。

实施例3：

本实施例中的高速分散机相较于实施例2来说，其其区别仅在于：主分散盘11的直径为从分散盘10的3倍；主锥齿轮6与从锥齿轮7间传动比为3；高速分散机裸露在外的除分散盘和分散锚外的部件表面均设有不沾层。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种结构改进的高速分散机，包括机体、分散机构；所述机体包括底座(13)、安装于底座(13)上方的支柱(14)和安装于支柱(14)顶端的横梁(2)；所述横梁(2)的一端设有电机(1)，另一端设有分散轴固定头(3)和连接在分散头固定头上的分散机构，内部设有传动机构；其特征在于：所述分散机构包括分散轴、固定在分散轴上的分散盘和分散锚(12)；所述分散轴包括轴壳(4)、主轴(5)和若干个从轴(9)；所述分散盘包括主分散盘(11)和若干个从分散盘(10)；所述轴壳(4)为中空结构，端部设有齿轮仓(8)；所述主轴(5)安装于轴壳(4)内，下端延伸出齿轮仓(8)底部；所述主轴(5)延伸出齿轮仓(8)一端的侧壁上固定有主分散盘(11)，端部固定有分散锚(12)；所述主轴(5)位于齿轮仓(8)内的部分固定有主锥齿轮(6)；所述从轴(9)安装于齿轮仓(8)侧壁中心，一端延伸至齿轮仓(8)内，在齿轮仓(8)内的端部固定有从锥齿轮(7)，在齿轮仓(8)外的端部固定有从分散盘(10)；主锥齿轮(6)与从锥齿轮(7)之间啮合；分散轴的轴壳(4)通过法兰结构固定与分散轴固定头(3)上，分散轴的主轴(5)伸入分散轴固定头(3)内并与横梁(2)内的传动结构连接；主轴(5)和从轴(9)与齿轮仓(8)仓壁间均为旋转配合。

2.根据权利要求1所述的一种结构改进的高速分散机，其特征在于：齿轮仓(8)仓壁与主轴(5)、从轴(9)连接处均设有轴封。

3.根据权利要求2所述的一种结构改进的高速分散机，其特征在于：所述轴封为机械密封。

4.根据权利要求1所述的一种结构改进的高速分散机，其特征在于：主分散盘(11)的直径为从分散盘(10)的2～3倍。

5.根据权利要求1所述的一种结构改进的高速分散机，其特征在于：主锥齿轮(6)与从锥齿轮(7)间传动比为1～3。

6.根据权利要求1所述的一种结构改进的高速分散机，其特征在于：齿轮仓(8)设有仓盖(15)，仓盖(15)与仓壁间将通过橡胶圈密封并通过螺丝紧固。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种结构改进的高速分散机，其特征在于：高速分散机裸露在外的除分散盘和分散锚(12)外的部件表面均设有不沾层。