CN208627081U - 一种高速分散机的冷却装置及高速分散机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及设备冷却技术领域，尤其涉及一种高速分散机的冷却装置及高速分散机。所述高速分散机的冷却装置包括：用于冷却高速分散机的分散桶的分散桶冷却机构，以及用于冷却所述高速分散机的高速轴承的高速轴承冷却机构；所述分散桶冷却机构包括安装于所述分散桶内部的第一冷却管路；所述高速轴承冷却机构包括：套接在所述高速分散机的搅拌轴轴向外围的冷却套，以及开设于所述冷却套内部的第二冷却管路；所述高速轴承位于所述搅拌轴与冷却套之间。所述高速分散机安装有所述的冷却装置。本实用新型的冷却装置冷却范围广，冷却效果好，可快速达到冷却要求。而且结构紧凑，保证了整套设备的不间断连续生产，满足了生产需求和对浆料的质量要求。

Description

一种高速分散机的冷却装置及高速分散机

技术领域

本实用新型涉及设备冷却技术领域，尤其涉及一种高速分散机的冷却装置及高速分散机。

背景技术

高速分散机是按照锂离子电池的浆料制备工艺要求，用于电池浆料中超细颗粒的分散。参见图1，高速分散机主要包括：电主轴1，分散装置的壳体2，分散桶3，电气箱5，冷却装置6，用于为冷却装置供冷水的冷水机7，上端与电主轴1连接、下端伸入分散桶3内的搅拌轴(图1中未示出)，套接在搅拌轴的轴向外围的若干高速轴承(图1中未示出)，位于壳体2内且套接在搅拌轴的轴向外围的密封件(图1中未示出)等部件，各部件间相互匹配，有机结合，共同完成浆料分散过程。高速分散机是一种高速旋转设备，最高速度可达到8000r/min，导致其电主轴、机械密封件、高速轴承和分散桶内的浆料升温非常快。

目前的高速分散机冷却装置，主要设置在分散装置的壳体的外围，但仅能冷却分散装置壳体的外表面，冷却范围有限，对于电主轴、密封件、高速轴承和分散桶等高温部件的冷却作用微小，即现有冷却装置无法克服高速分散机内部主要部件升温过快的问题，从而严重影响了整个设备的寿命和浆料的分散质量。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的是现有高速分散机冷却装置冷却效果差的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高速分散机的冷却装置，其包括：用于冷却高速分散机的分散桶的分散桶冷却机构，以及用于冷却所述高速分散机的高速轴承的高速轴承冷却机构；所述分散桶冷却机构包括安装于所述分散桶内部的第一冷却管路；所述高速轴承冷却机构包括：套接在所述高速分散机的搅拌轴轴向外围的冷却套，以及开设于所述冷却套内部的第二冷却管路；所述高速轴承位于所述搅拌轴与冷却套之间。

进一步地，所述第一冷却管路的两端分别开设有第一入口和第一出口，以分别供所述第一冷却管路的冷却介质流入和流出。

进一步地，所述冷却套包括外套和套接在所述外套的轴向内壁上的内套，所述内套套接在所述搅拌轴的轴向外围，所述高速轴承位于所述搅拌轴与内套之间。

进一步地，所述第二冷却管路为开设于所述内套上的螺旋槽，所述螺旋槽螺旋环绕于所述内套的轴向外围；

和/或，所述第二冷却管路的两端分别开设有第二入口和第二出口，以分别供所述第二冷却管路的冷却介质流入和流出，所述第二入口和第二出口均开设于所述外套上。

优选的，所述螺旋槽的槽道的纵剖面呈矩形。

进一步地，所述高速分散机的冷却装置还包括用于冷却高速分散机的电主轴的电主轴冷却机构，所述电主轴冷却机构包括开设于所述电主轴内部的第三冷却管路。

进一步地，所述第三冷却管路呈螺旋状，且沿所述电主轴的轴向环绕所述电主轴的中轴线；

和/或，所述第三冷却管路的两端分别开设有第三入口和第三出口，以分别供所述第三冷却管路的冷却介质流入和流出。

进一步地，所述的高速分散机的冷却装置还包括用于冷却所述高速分散机的密封件的密封件冷却机构，所述密封件冷却机构包括设于所述密封件内的第四冷却管路，所述第四冷却管路穿过所述高速分散机的分散装置的壳体，并在所述壳体上分别开设有第四入口和第四出口，以分别供所述第四冷却管路的冷却介质流入和流出。

进一步地，所述第四冷却管路中流通的冷却介质为N-甲基吡咯烷酮(即NMP)。

进一步地，所述的高速分散机的冷却装置还包括用于向所述第四冷却管路供给N-甲基吡咯烷酮的NMP供给机构，所述NMP供给机构包括用于盛放N-甲基吡咯烷酮的NMP罐，以及设于所述NMP罐内部的第五冷却管路，以冷却所述N-甲基吡咯烷酮；所述NMP罐通过NMP管道与所述第四入口连通，所述第五冷却管路的两端分别开设有第五入口和第五出口，以分别供所述第五冷却管路的冷却介质流入和流出。

优选的，所述NMP管道上设有磁力泵。

优选的，所述NMP管道通过其末端开设的NMP出口与所述第四入口相连通。

优选的，所述NMP罐开设有用于补入N-甲基吡咯烷酮的NMP入口。

优选的，上述的第一冷却管路、第二冷却管路、第三冷却管路和第五冷却管路中流通的冷却介质均为冷却水，但不限于冷却水。

优选的，各所述冷却水均由冷水机提供。

优选的，所述第一冷却管路、第二冷却管路、第三冷却管路、第四冷却管路和第五冷却管路上均设有温度传感器和气动控制阀，各个温度传感器和各个气动控制阀均与控制系统相连接。当高速分散机工作时，温度传感器实时监测各冷却管路内的冷却介质的温度，并向控制系统反馈温度信号，控制系统根据温度传感器反馈的温度信号，通过气动控制阀来控制每一套冷却管路内的冷却介质的流通和调整冷却介质供应件(例如冷水机)所输出的冷却介质的温度。

本实用新型还提供了一种高速分散机，其安装有上述的冷却装置。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：

本实用新型提供的高速分散机的冷却装置，设置了分散桶冷却机构和高速轴承冷却机构，分别用于冷却分散桶及其内部的浆料和高速轴承等主要易发热部件，冷却范围广，对高速分散机的主要工作部件进行了冷却，冷却效果好，可快速有效地达到冷却要求。

而且，本实用新型的冷却装置还进一步设置了电主轴冷却机构和密封件冷却机构，以分别冷却电主轴和位于壳体内且套接在搅拌轴的轴向外围的密封件，因而进一步扩大了冷却范围，进一步提高了对整个高速分散机的冷却效果。

本实用新型结构紧凑，经济实用，自动化程度高，整个生产过程密闭操作，保证了整套设备的不间断连续生产，提高了设备高速运转时的稳定性和设备寿命，满足了客户的生产需求和对浆料的质量要求。

附图说明

图1为现有高速分散机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述高速分散机的冷却装置的结构示意图；

图3为图2中A部分的放大示意图；

图4为本实用新型实施例所述NMP供给机构的结构示意图；

其中，1、电主轴；2、壳体；3、分散桶；4、密封件；5、电气箱；6、现有的冷却装置；7、现有的冷水机；8、高速轴承；9、第一冷却管路；10、第一入口；11、第一出口；12、第四冷却管路；13、第四入口；14、第四出口；15、NMP罐；16、第五冷却管路；17、NMP管道；18、NMP出口；19、第五入口；20、第五出口；21、磁力泵；22、NMP入口；23、搅拌轴；24、第二冷却管路；25、第二入口；26、第二出口；27、外套；28、内套；29、轴承座；30、机封座；31、隔垫；32、浆料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图2～图4所示，本实施例提供了一种高速分散机的冷却装置，其包括：用于冷却高速分散机的分散桶3的分散桶冷却机构，用于冷却高速分散机的高速轴承8的高速轴承冷却机构，用于冷却高速分散机的电主轴1的电主轴冷却机构，以及用于冷却高速分散机的密封件4的密封件冷却机构。

具体而言：

分散桶冷却机构包括安装于分散桶3内部的第一冷却管路9，第一冷却管路9的两端分别开设有第一入口10和第一出口11，以分别供第一冷却管路9的冷却介质流入和流出。冷却水直接进入分散桶3内的第一冷却管路9，从而对分散桶3及其内部的浆料32进行冷却。

高速轴承冷却机构包括：套接在高速分散机的搅拌轴23轴向外围的冷却套，以及开设于冷却套内部的第二冷却管路24。冷却套包括外套27和套接在外套27的轴向内壁上的内套28，内套28套接在搅拌轴23的轴向外围，高速轴承8位于搅拌轴23与内套28之间。

本实施例的第二冷却管路24为开设于内套28上的螺旋槽，螺旋槽螺旋环绕于内套28的轴向外围，螺旋槽的槽道的纵剖面呈矩形；第二冷却管路24的两端分别开设有第二入口25和第二出口26，以分别供第二冷却管路24的冷却介质流入和流出；第二入口25和第二出口26均开设于外套27上。

冷却水进入冷却套，从而对高速轴承8进行冷却，冷却套的结构设计满足了轴承的冷却要求。螺旋槽能够增大冷却面积，加大了冷却水量，大大提高了冷却效果。本实施例的外套27上还构造有轴承座29，以便于冷却套与其他相关部件的连接。

该冷却套的设计充分考虑了其加工、安装和冷却效果的合理性。为便于冷却套的密封，本实施例还在冷却套的下方、搅拌轴23的外围依次套接了机封座30和隔垫31，做好冷却套、机封座30和隔垫31的定位和密封装配，这种结构设计提高了零件加工和高速轴承8、密封件4装配的便捷性。本实施例的冷却套，其内套28和外套27焊接在一起；先分别加工好内套28和外套27，然后利用矩形的螺旋槽加工时铣刀的进出入口的圆形截面做定位，分别在第二入口25和第二出口26装入进出水管，内套28、外套27定好位，将内套28、外套27和进出水管焊接成一体，这样的设计提高了冷却水的利用率。

电主轴冷却机构包括开设于电主轴1内部的第三冷却管路(图中未示出)。第三冷却管路呈螺旋状，且沿电主轴1的轴向环绕电主轴1的中轴线；第三冷却管路的两端分别开设有第三入口和第三出口(图中未示出)，以分别供第三冷却管路的冷却介质流入和流出。本实施例的电主轴1是外购件，冷却水直接接入电主轴1，对电主轴1进行冷却。

密封件冷却机构包括设于密封件4内的第四冷却管路12，第四冷却管路12穿过高速分散机的分散装置的壳体2，并在壳体2上分别开设有第四入口13和第四出口14，以分别供第四冷却管路12的冷却介质流入和流出。

本实施例中，第四冷却管路12中流通的冷却介质为N-甲基吡咯烷酮(即NMP)。

进一步地，该高速分散机的冷却装置还包括用于向第四冷却管路12供给N-甲基吡咯烷酮的NMP供给机构。NMP供给机构包括用于盛放N-甲基吡咯烷酮的NMP罐15，以及设于NMP罐15内部的第五冷却管路16以冷却N-甲基吡咯烷酮。NMP罐15通过NMP管道17与第四入口13连通，第五冷却管路16的两端分别开设有第五入口19和第五出口20，以分别供第五冷却管路16的冷却介质流入和流出。

优选的，本实施例的NMP管道17上设有磁力泵21，用以为NMP的输送提供动力。NMP管道17通过其末端开设的NMP出口18与第四入口13相连通。NMP罐15开设有用于补入N-甲基吡咯烷酮的NMP入口22。

本实施例的密封件冷却机构选用NMP作为冷却剂，首先利用第五冷却管路16内的冷却水来冷却NMP，然后启动磁力泵21，把冷却后的NMP输入到密封件4的密封腔体内，达到冷却和润滑密封件4的目的，这样就解决了密封件4在高速旋转工作时的润滑和升温问题。而且浆料32的溶剂为NMP，利用这种冷却方式，也可避免冷水直接渗入浆料32造成的浆料变质报废。

本实施例中，第一冷却管路9、第二冷却管路24、第三冷却管路和第五冷却管路16中流通的冷却介质均为冷却水，但不限于冷却水，例如还可以是本实施例的NMP，这时仍可采用本实施例的NMP供给机构供给NMP。各冷却水均由冷水机提供。

第一冷却管路9、第二冷却管路24、第三冷却管路、第四冷却管路12和第五冷却管路16上均设有温度传感器和气动控制阀(图中均未示出)，各个温度传感器和各个气动控制阀均与控制系统相连接。当高速分散机工作时，温度传感器实时监测各冷却管路内的冷却介质的温度，并向控制系统反馈温度信号，控制系统根据温度传感器反馈的温度信号，通过气动控制阀来控制每一套冷却管路内的冷却介质的流通和调整冷却介质供应件(例如冷水机)所输出的冷却介质的温度。

例如，设备工作时，冷水机启动，设定好冷却水的出水温度，冷却水进入高速轴承8的冷却循环回路(即第二冷却管路24)对高速轴承8进行冷却，通过温度传感器来控制这一路的循环开启。

本实施例还提供了一种高速分散机，其安装有上述的冷却装置。

综上所述，本实施例的冷却装置，设置了四套冷却循环系统，分别用于冷却电主轴、分散桶及其内部的浆料、密封件和高速轴承等主要易发热部件，冷却范围广，对高速分散机的主要工作部件进行了冷却，冷却效果好，可快速有效地达到冷却要求。

本实用新型结构紧凑，经济实用，自动化程度高，整个生产过程密闭操作，通过这套冷却装置不必使设备工作2小时然后停机降温20分钟，从而确保了整套设备可以连续不间断24小时正常工作，提高了生产效率，提高了设备高速运转时的稳定性和设备寿命，满足了客户的生产需求和对浆料的质量要求。

本实用新型的实施例是为了示例和描述而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种高速分散机的冷却装置，其特征在于，包括：用于冷却高速分散机的分散桶的分散桶冷却机构，以及用于冷却所述高速分散机的高速轴承的高速轴承冷却机构；所述分散桶冷却机构包括安装于所述分散桶内部的第一冷却管路；所述高速轴承冷却机构包括：套接在所述高速分散机的搅拌轴轴向外围的冷却套，以及开设于所述冷却套内部的第二冷却管路；所述高速轴承位于所述搅拌轴与冷却套之间。

2.根据权利要求1所述的高速分散机的冷却装置，其特征在于，所述第一冷却管路的两端分别开设有第一入口和第一出口。

3.根据权利要求1所述的高速分散机的冷却装置，其特征在于，所述冷却套包括外套和套接在所述外套的轴向内壁上的内套，所述内套套接在所述搅拌轴的轴向外围，所述高速轴承位于所述搅拌轴与内套之间。

4.根据权利要求3所述的高速分散机的冷却装置，其特征在于，所述第二冷却管路为开设于所述内套上的螺旋槽，所述螺旋槽螺旋环绕于所述内套的轴向外围；

和/或，所述第二冷却管路的两端分别开设有第二入口和第二出口，所述第二入口和第二出口均开设于所述外套上。

5.根据权利要求1所述的高速分散机的冷却装置，其特征在于，还包括用于冷却高速分散机的电主轴的电主轴冷却机构，所述电主轴冷却机构包括开设于所述电主轴内部的第三冷却管路。

6.根据权利要求5所述的高速分散机的冷却装置，其特征在于，所述第三冷却管路呈螺旋状，且沿所述电主轴的轴向环绕所述电主轴的中轴线；

和/或，所述第三冷却管路的两端分别开设有第三入口和第三出口。

7.根据权利要求1所述的高速分散机的冷却装置，其特征在于，还包括用于冷却所述高速分散机的密封件的密封件冷却机构，所述密封件冷却机构包括设于所述密封件内的第四冷却管路，所述第四冷却管路穿过所述高速分散机的分散装置的壳体，并在所述壳体上分别开设有第四入口和第四出口。

8.根据权利要求7所述的高速分散机的冷却装置，其特征在于，所述第四冷却管路中流通的冷却介质为N-甲基吡咯烷酮。

9.根据权利要求8所述的高速分散机的冷却装置，其特征在于，还包括用于向所述第四冷却管路供给N-甲基吡咯烷酮的NMP供给机构，所述NMP供给机构包括用于盛放N-甲基吡咯烷酮的NMP罐，以及设于所述NMP罐内部的第五冷却管路；所述NMP罐通过NMP管道与所述第四入口连通，所述第五冷却管路的两端分别开设有第五入口和第五出口。

10.一种高速分散机，其特征在于，安装有权利要求1～9中任一项所述的冷却装置。