CN213193284U - 一种搅齿结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种搅齿结构，所述搅齿装置包括齿杆和齿头，该齿杆固定于该搅拌轴表面，该齿头一端螺纹连接于该齿杆，所述齿头另一端配置有耐磨硬质合金层。本实用新型能够提高齿头的耐磨性和腐蚀性，延长搅齿结构的使用寿命，降低更换齿头所产生的停机损失和人工成本。

Description

一种搅齿结构

技术领域

本实用新型涉及造粒机技术领域，具体而言，涉及一种搅齿结构。

背景技术

湿法造粒机作为炭黑生产线中的关键设备之一，其作用是将收集好的炭黑粉尘输送到本设备，然后喷入水和粘结剂的混合液体，与粉尘混合，在搅拌轴高速旋转离心力作用下，使炭黑在搅齿头与筒壁间摩擦而形成均匀致密的粒子，并经干燥机烘干后便于收集，从而可以达到减小包装体积，降低粉尘污染的目的。

现有已公开的专利名称为“一种造粒机可调式搅齿结构”、公开号为CN202803193U的中国实用新型专利，该专利设置搅齿头和搅齿座管，该搅齿头一端有螺纹，该搅齿座管设有内螺纹，该搅齿头与搅齿座管通过螺纹连接实现可调式搅齿结构，即搅齿头旋在搅齿座管上的长度可调节。

但是，上述专利公开的搅齿结构无法适用于具有耐磨性和腐蚀性的物料，在该类物料的搅拌造粒时，上述专利公开的搅齿结构中齿头容易磨损，使用寿命较短，增加了更换齿头所产生的停机损失和人工成本。

实用新型内容

本实用新型的目的包括提供一种炭黑造粒机，其针对炭黑造粒机而设计，并且能够提高齿头的耐磨性和腐蚀性，延长搅齿结构的使用寿命，降低更换齿头所产生的停机损失和人工成本。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种搅齿结构，包括搅拌轴、齿杆和齿头，该齿杆固定于该搅拌轴表面，该齿头一端螺纹连接于该齿杆，所述齿头另一端配置有耐磨硬质合金层。

在本实用新型的一实施例中，所述齿头端部配置有凸出部和铜焊层，所述耐磨硬质合金层环绕该凸出部设置，该耐磨硬质合金通过该铜焊层固定于该凸出部。

在本实用新型的一实施例中，所述耐磨硬质合金层与所述凸出部之间设置有填料间隙，该填料间隙用于容置熔化后的铜焊层。

在本实用新型的一实施例中，所述齿头端部配置有容置孔和铜焊层，所述耐磨硬质合金层放置于该容置孔内，该耐磨硬质合金通过该铜焊层固定于该容置孔。

在本实用新型的一实施例中，所述耐磨硬质合金层与所述容置孔之间设置有填料间隙，该填料间隙用于容置熔化后的铜焊层。

在本实用新型的一实施例中，所述容置孔配置有用于排气的工艺通孔。

在本实用新型的一实施例中，所述齿头、所述齿杆均为不锈钢材质。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本实用新型实施例在齿头的齿尖处采用铜焊方式焊接一个耐磨硬质合金，该耐磨硬质合金可做成圆柱和圆环状，镶嵌焊接在齿头上，起到耐磨作用，相较于全不锈钢的齿头，其使用寿命可增加5～10倍，不仅降低了更换齿头配件的成本，也减少了因更换齿头所产生的停机损失和人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的俯视图；

图4为图3的局部示意图；

图5为本实用新型中搅齿装置的第一结构示意图；

图6为本实用新型中搅齿装置的第二结构示意图。

图标：1-搅拌轴，11-进料螺旋叶片，12-造粒螺旋搅齿部，13-送料螺旋搅齿部，14-搅齿装置，141-齿杆，142-齿头，143-耐磨硬质合金层，144-凸出部，145-铜焊层，146-工艺通孔，15-加强连筋，搅拌筒21-前筒体，22-后筒体，23-蒸汽进口，24-冷凝水出口，25-物料进口，26-造粒水入口，27-物料出口，28-刮料板，3-搅拌轴支座，4-保温层。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“配置”、“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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1至图6，一种炭黑造粒机，包括搅拌轴1、搅拌筒、搅拌轴支座3和用于驱动该搅拌轴1转动的驱动装置，该搅拌筒套设于该搅拌轴1，该搅拌轴1转动连接于该搅拌轴支座3，该搅拌轴1表面配置有螺旋搅齿部，该螺旋搅齿部包括呈螺旋排列的若干搅齿装置14，该搅拌轴1表面还配置有进料螺旋叶片11，该进料螺旋叶片11与该螺旋搅齿部沿该搅拌轴1从左至右依次设置。

为了能够简化搅拌轴1的结构，降低搅拌轴1的制造成本和维护成本，本技术方案设置包括搅拌轴1、搅拌筒、搅拌轴支座3和用于驱动该搅拌轴1转动的驱动装置的炭黑造粒机，所述搅拌筒包括前筒体21和与该前筒体21连接的后筒体22。搅拌筒采用分段制作加工的结构，前筒体21和后筒体22采用法兰联接，由于搅拌筒降低加工难度，搅拌筒也可以不分段，采用整体制作的结构。所述前筒体21与所述后筒体22均配置为夹套结构，该前筒体21或该后筒体22配置有与该夹套结构连通的蒸汽进口23，该前筒体21、该后筒体22底部配置有与该夹套结构连通的冷凝水出口24，而且在前筒体21还配置有物料进口25、造粒水入口26，在后筒体22还配置有物料出口27，在生产炭黑颗粒时，炭黑分料从物料进口25加入搅拌筒内，用于造粒的水从造粒水入口26注入搅拌筒。在造粒时，蒸汽进口23连通外部蒸汽源，蒸汽从蒸汽进口23进入夹套结构中，以加热前筒体21、后筒体22，使前筒体21、后筒体22的内壁保持稳定的温度，使搅拌筒内的物料不易附壁粘结，有利于提高造粒质量。所述搅拌筒外壁配置有保温层4，本实施例中，该保温层4可以采用保温棉，利用该保温层4以避免蒸汽热量的散失。驱动装置包括电动机、大小皮带轮、皮带等部件组成，大皮带轮装在搅拌轴1主动端轴上，小皮带轮装在电动机轴上，通过皮带传动方式带动搅拌轴1高速旋转，对物料和粘结剂进行搅拌，使其均匀并造成颗粒。传动方式不局限于皮带，也可以采用齿形带等其他结构。需要说明的是，搅拌轴1主动端为该搅拌轴1与驱动装置连接的一端。

所述搅拌轴1从左至右依次设置进料螺旋叶片11和螺旋搅齿部，该螺旋搅齿部包括呈螺旋排列的若干搅齿装置14，具体的，所述螺旋搅齿部从左至右包括造粒螺旋搅齿部12和送料螺旋搅齿部13；该造粒螺旋搅齿部12和该送料螺旋搅齿部13均包括由若干该搅齿装置14螺旋排列的螺旋线，该造粒螺旋搅齿部12的螺旋线多于该送料螺旋搅齿部13的螺旋线，在本实施例中，造粒螺旋搅齿部12设置4条螺旋线，送料螺旋部设置2条螺旋线，通过造粒螺旋部的螺旋线多于送料螺旋部的螺旋线的设置，使得造粒螺旋部能更快地搅拌混合物料，提高搅拌效率，造粒螺旋部由于螺旋线相对较多而具有较小的螺距，因而该造粒螺旋部的螺旋线能对物料产生比送料螺旋部大的挤压力，能提高颗粒的成型率。送料螺旋部的螺旋线能对颗粒进行二次搓揉和二次挤压，使颗粒更加均匀、质密，提高颗粒的硬度，使颗粒不容易散碎。如果造粒螺旋部与送料螺旋部均采用较稀疏的螺旋线，则造粒螺旋部对物料的搅拌效果不佳，会导致搅拌不均的问题，而且造粒螺旋部的颗粒成型率也会较低，产出颗粒的大小也不均匀。如果造粒螺旋部与送料螺旋部均采用较密集的螺旋线，则送料螺旋部会对已成型的颗粒产生较大的挤压力，使得已成型的颗粒可能被压破、打散。本实施例中的搅拌轴1主要起到物料输送、搅拌造粒的作用。进料螺旋叶片11和搅齿装置14被设计成螺旋状布置，在旋转过程中具有物料输送的作用，使物料从进料口被输送到出料口位置，以达到连续生产的目的。物料送入后，通过搅齿装置14搅拌，使炭黑粉尘和粘结剂液混合均匀，再通过搅拌筒筒壁与搅齿装置14齿尖之间形成的间隙，使物料在该间隙内不断被磨擦、搓揉和挤压，从而增加物料的密度并形成粒状物料，这样即可防止物料的飘飞、洒落，解决收集和包装问题，降低包装和物流成本。搅拌轴1的进料螺旋叶片11和搅齿装置14的螺旋方向调整，其具体的螺旋方向可根据用户要求调整。

本实用新型的工作原理是：炭黑粉尘物料从其他设备和管道输送进入到本设备，通过搅拌轴1前端的进料螺旋叶片11将炭黑粉尘物料推送到喷水段，通过喷枪将水和粘结剂的混合溶液从造粒水入口26喷入搅拌筒，使炭黑粉尘物料和溶液混合搅拌，在搅拌轴1高速旋转离心力作用下，再通过搅齿装置14齿尖与搅拌筒筒壁之间形成的间隙，使炭黑粉尘物料在该间隙范围内不断被磨擦、搓揉和挤压，从而增加物料的密度并形成粒状物料，由于进料螺旋叶片11和搅齿装置14均采用螺旋结构布置，在旋转造粒过程中将物料推送到后端，使造粒成形的粒子经出料口排出至烘干设备，经烘干后收集，从而可以达到减小包装体积，降低粉尘污染的目的。

在本实施例中，所述搅齿装置14包括齿杆141和齿头142，所述齿头141、所述齿杆142均为不锈钢材质，该齿杆141固定于该搅拌轴1表面，该齿头142螺纹连接于该齿杆141。所述齿头142一端配置有与所述齿杆141螺纹连接的螺杆，该齿头142另一端固定有耐磨硬质合金层143。所述齿头142端部配置有凸出部144和铜焊层145，所述耐磨硬质合金层143环绕该凸出部144设置，该耐磨硬质合金通过该铜焊层145固定于该凸出部144。所述耐磨硬质合金层143与所述凸出部144之间设置有填料间隙，该填料间隙用于容置熔化后的铜焊层145。由于炭黑物料具有一定的耐磨性和腐蚀性，如只采用不锈钢材料制作齿头142，其受炭黑物料的摩擦和腐蚀，齿头142极易被磨损，使用寿命短，而且磨损后齿头142头部与筒体的间隙增大，还会对造粒质量产生影响。当齿头142磨损后，为了避免因齿头142头部与搅拌筒筒体的间隙增大而导致造粒质量不稳定，本技术方案采用齿头142采用螺纹联接方式与齿杆141固定，齿杆141采用焊接方式与搅拌轴1轴管固定的搅齿装置14，齿头142采用不锈钢制作，齿头142下部加工为螺杆，齿杆141上部加工为螺纹孔，使螺杆与螺纹孔的螺纹连接实现齿头142与齿杆141的连接，当齿头142与齿杆141连接后，可在齿头142与齿杆141结合处以点焊的方法固定齿头142与齿杆141，也可以在齿头142的螺杆安装两个螺母，利用其中一个螺母顶紧齿杆141实现齿头142的固定，再利用另一个螺母实现防松。为了提高齿头142的耐磨性和耐腐蚀性，本技术方案在齿头142端部设置一凸出部144，该凸出部144为齿头142的一部分，该凸出部144可以是直径小于的齿头142的圆柱，该凸出部144也可以是尺寸小于齿头142直径的其它形状的柱状凸出，装配时，将该耐磨硬质合金层143包裹在该凸出部144外部，而且需保证该耐磨硬质合金层143与该凸出部144之间留有间隙，然后利用铜焊层145将该耐磨硬质合金层143焊接于该凸出部144，即焊接时，铜焊层145熔化的铜料流入该耐磨硬质合金层143与该凸出部144之间的间隙，并填充该间隙，利用间隙中填充铜料实现该耐磨硬质合金层143与该凸出部144的焊接固定。在使用过程中，齿头142会从端部开始磨损，而且铜焊层145也会被磨损掉。当耐磨硬质合金层143的端面被磨损至与凸出部144端面平齐之后，耐磨硬质合金层143与凸出部144会同时被磨损。

在本实施例中，当齿头142磨损，齿头142头部与搅拌筒筒体的间隙增大后，可将搅拌轴1整体取出，打磨去除齿头142与齿杆141结合处的焊点或拧松螺母，解除齿头142与齿杆141的固定，并通过螺纹向外调节齿头142，使齿头142与搅拌筒筒壁间隙和原来的一致，这样该搅齿装置14即可继续使用，直至耐磨合金被完全磨损掉；当合金被磨损完后，即可取下齿头142，直接更换新的齿头142即可，无需连齿杆141一起更换，降低更换配件的成本。齿尖处采用铜焊方式焊接一个耐磨硬质合金，硬质合金可做成圆柱和圆环状，镶嵌焊接在齿头142上，起到耐磨作用，相较于全不锈钢的齿头142，其使用寿命可增加5～10倍，不仅降低了更换齿头142配件的成本，也减少了因更换齿头142所产生的停机损失和人工成本。

在某些实施例中，所述齿头142端部配置有容置孔和铜焊层145，所述耐磨硬质合金层143放置于该容置孔内，该耐磨硬质合金通过该铜焊层145固定于该容置孔。所述耐磨硬质合金层143与所述容置孔之间设置有填料间隙，该填料间隙用于容置熔化后的铜焊层145。所述容置孔配置有用于排气的工艺通孔146。对于耐磨硬质合金层143包裹在凸出部144的结构，由于耐磨硬质合金层143比较脆，在使用中可能存在耐磨硬质合金层143崩裂而无法使用的问题。为了避免耐磨硬质合金层143崩裂，本技术方案在齿头142端部设置一容置孔，将该耐磨硬质合金层143内置于于该容置孔内，且使该耐磨硬质合金层143与容置孔之间留有间隙，然后利用铜焊层145将该耐磨硬质合金层143焊接于该凸出部144，即焊接时，铜焊层145熔化的铜料流入该耐磨硬质合金层143与该凸出部144之间的间隙，并填充该间隙，利用间隙中填充铜料实现该耐磨硬质合金层143与该凸出部144的焊接固定。在使用过程中，齿头142会从端部开始磨损，而且铜焊层145也会被磨损掉。当耐磨硬质合金层143的端面被磨损至与凸出部144端面平齐之后，耐磨硬质合金层143与凸出部144会同时被磨损。在将利用铜焊层145焊接耐磨硬质合金层143的过程中，熔化的铜料从填充容置孔开口处与耐磨硬质合金层143的间隙，使得容置孔与耐磨硬质合金层143间隙中的空气被封堵，而且焊接过程中的热量不断加热间隙中的空气，焊接过程中，间隙内的空气受热膨胀而渗入熔化的铜料，可能导致铜焊层145出现气泡缺陷，甚至导致铜焊层145出现裂缝，在焊接结束后，间隙内的热空气变冷收缩，使得间隙内的压强变小，导致铜焊层145受到来自大气的压力，若铜焊层145中已有气泡或裂缝时，铜焊层145容易开裂。为了避免容置孔与耐磨硬质合金层143之间间隙的空气被封堵，避免该间隙内的空气影响铜焊层145的焊接质量，本技术方案在容置孔设置用于排气的工艺通孔146，通过该工艺通孔146将容置孔内部与大气连通，在焊接过程中，即使容置孔与耐磨硬质合金层143之间间隙的空气被加热膨胀，该热空气也能通过工艺通孔146流至容置孔外，维持容置孔的压强与大气压强平衡。

在某些实施例中，所述搅拌轴1配置有刮料板28，该刮料板28用于刮除该搅拌筒内壁的物料。为了避免与水混合后的炭黑物料粘连在搅拌轴1上，本技术方案在搅拌轴1设置刮料板28，且该刮料板28位于送料螺栓部的末端，即在本实施例中，该刮料板28位于搅拌轴1的最右端。

在某些实施例中，所述螺旋搅齿部配置有用于连接所述搅齿装置14的加强连筋15。由于螺旋搅齿部是由若干搅齿装置14螺旋排列构成的，为了增加搅齿装置14的刚度，本技术方案设置加强连筋15连接所有的搅齿装置14，以达到增强搅齿装置14的刚度的目的。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种搅齿结构，包括搅拌轴、齿杆和齿头，该齿杆固定于该搅拌轴表面，该齿头一端螺纹连接于该齿杆，其特征在于，所述齿头另一端配置有耐磨硬质合金层。

2.根据权利要求1所述的搅齿结构，其特征在于，所述齿头端部配置有凸出部和铜焊层，所述耐磨硬质合金层环绕该凸出部设置，该耐磨硬质合金通过该铜焊层固定于该凸出部。

3.根据权利要求2所述的搅齿结构，其特征在于，所述耐磨硬质合金层与所述凸出部之间设置有填料间隙，该填料间隙用于容置熔化后的铜焊层。

4.根据权利要求1所述的搅齿结构，其特征在于，所述齿头端部配置有容置孔和铜焊层，所述耐磨硬质合金层放置于该容置孔内，该耐磨硬质合金通过该铜焊层固定于该容置孔。

5.根据权利要求4所述的搅齿结构，其特征在于，所述耐磨硬质合金层与所述容置孔之间设置有填料间隙，该填料间隙用于容置熔化后的铜焊层。

6.根据权利要求4或5所述的搅齿结构，其特征在于，所述容置孔配置有用于排气的工艺通孔。

7.根据权利要求1所述的搅齿结构，其特征在于，所述齿头、所述齿杆均为不锈钢材质。

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