CN214159873U - 一种氮化铬生产用球磨机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种氮化铬生产用球磨机，包括筒体，其内侧壁设有内衬板、下部内设有圆孔筛板，圆孔筛板中心竖向且转动设有搅拌轴，搅拌轴内呈上下间隔分布有若干空腔，空腔中均设有双轴电机且相邻两空腔中的双轴电机的轴向相互垂直，双轴电机的两输出轴均伸出搅拌轴并固定连接有搅拌棒，搅拌棒外侧壁和内衬板内侧上均间隔均匀嵌设有若干研磨球，圆孔筛板上方的筒体内填充有若干研磨球，筒体外侧壁上设有夹套，夹套内设有水冷机构和风冷机构，夹套上部外架设有真空泵和氮气罐，真空泵和氮气罐均与筒体顶部连通。本实用新型可实现搅拌棒水平公转和竖向自转，其耐磨性能大大提高，并采用了水冷和风冷双重冷却，从而保证氮化铬的制取效率和质量。

Description

一种氮化铬生产用球磨机

技术领域

本实用新型属于氮化铬生产技术领域，具体涉及一种氮化铬生产用球磨机。

背景技术

氮化铬是一种抗氧化、耐腐蚀、高硬度、耐高温以及有较好热导率的稀磁半导体材料，利用它可制作刀具、冲压抽引模具、粉末成型模具、压铸模具等，拥有优秀的抗压、抗刮伤以及镜面性，也可作为涂层、添加剂、膜材料广泛应用于现代工业、工艺生产，是现代技术生产不可或缺的材料。

目前，氮化铬的制取主要有高能球磨法、苯热法、高温自蔓延法和氨解法等。其中，高能球磨法是一种直接将铬粉在氮气环境下进行高能球磨从而获得氮化铬粉体的制取工艺，所用工艺设备为高能球磨机。常用高能球磨机有搅拌式、行星式和振动式三种，搅拌式高能球磨机是通过由搅拌轴和多层搅拌棒组成的搅拌器搅动研磨介质，产生冲击、摩擦和剪切作用，使物料粉碎。但现有常规搅拌式高能球磨机的搅拌棒仅靠搅拌轴带动周转，对介质的搅拌作用较弱，承受磨损的能力较差，易损坏，需要频繁维修更换，致使对物料球磨的效果较差，球磨整体效率和质量不高，严重影响了超细氮化铬的制取。同时，常规搅拌式高能球磨机大都仅靠夹套内的水冷机构进行冷却，冷却效率低，效果差，对水资源浪费严重，不利于球磨机的快速降温，同样影响了氮化铬的制取质量，有待改进。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种氮化铬生产用球磨机，可实现搅拌棒水平面上的周向公转和竖直平面上的周向自转，可大大提高搅拌棒的耐磨性能，并采用了水冷和风冷双重冷却，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种氮化铬生产用球磨机，包括筒体，其顶部设有进料管、底部设有出料管，所述进料管和出料管上均设有阀门，所述筒体内侧壁上设有内衬板，所述筒体下部内固设有圆孔筛板，所述圆孔筛板中心朝上竖向且转动设有搅拌轴，所述搅拌轴顶端伸出筒体并传动连接有驱动电机，所述搅拌轴内呈上下间隔分布有若干空腔，所述空腔中均设有双轴电机且相邻两空腔中的双轴电机的轴向相互垂直，所述双轴电机的两输出轴均伸出搅拌轴并固定连接有搅拌棒，所述搅拌棒外侧壁和内衬板内侧上均间隔均匀嵌设有若干研磨球，所述圆孔筛板上方的筒体内填充有若干研磨球；所述筒体外侧壁上设有夹套，所述夹套内设有水冷机构和风冷机构，所述风冷机构包括连通于夹套一侧底部的进风管，所述进风管顶端内设有进气扇、底端上设有第一电磁阀，所述进风管中部通过带有第二电磁阀的冷风管与架设在夹套外侧上的冷风机的出风口连通，所述夹套远离进风管的一侧顶部连通有排风管，所述排风管内设有排气扇，所述夹套内侧壁设有温度传感器、外侧壁设有控制器，所述冷风机、进气扇、排气扇、第一电磁阀和第二电磁阀均与控制器电连接；所述夹套两侧的上部外分别架设有真空泵和氮气罐，所述真空泵通过真空管与筒体顶部连通，所述氮气罐通过带有稳压阀的氮气输送管与筒体顶部连通。

优选的，所述水冷机构包括设于夹套内且绕设在筒体外侧壁上的多圈冷却水管，所述夹套外侧上架设有冷却水箱，所述冷却水管底部的进口端伸出夹套并通过带有进水泵的进水管与冷却水箱出水口连通，所述冷却水管顶部的出口端伸出夹套并通过带有出水泵的出水管与冷却水箱进水口连通，所述进水泵和出水泵均与控制器电连接。

优选的，所述圆孔筛板底部中心设有振动器。

优选的，所述驱动电机外侧罩设有防护箱。

优选的，所述筒体内底部为朝向一侧向下倾斜的斜面，所述出料管设于斜面较低一端对应的筒体侧壁上。

优选的，所述出料管倾斜设置，其倾斜角度与筒体内底部的斜面保持一致。

优选的，所述筒体外底部的左右两侧上均对称设有一对支撑腿，且其中一对支撑腿的底端通过减震机构固定连接有定向轮、另一对支撑腿的底端通过减震机构固定连接有刹车式万向轮。

优选的，所述减震机构包括连接框架，所述连接框架的顶、底两端之间连接有伸缩杆和减震弹簧，所述减震弹簧套设在伸缩杆外部。

本实用新型的有益效果是：本实用新型设计合理，结构紧凑，利用驱动电机提供的动力，可实现搅拌轴及其上的搅拌棒在水平面上的周向公转运动，利用双轴电机提供的动力，可实现搅拌棒在各层竖直平面上的周向自转运动，从而可大大加强搅拌棒对物料和填充在筒体内的自由研磨球的搅拌作用，提高球磨效率和球磨质量。同时，内衬板和搅拌棒上的研磨球的嵌设，一方面可大大加强筒体和搅拌棒的耐磨性能，能有效减轻长期使用过程中对筒体和搅拌棒造成的损伤，提高筒体和搅拌棒的使用寿命，无需频繁维修更换，更有利于保证球磨效率和质量；另一方面，可结合填充在筒体内的自由研磨球共同对物料进行球磨，能够进一步加强物料与研磨球之间的摩擦碰撞，减少研磨死角，进一步提高球磨的效率和质量，保证氮化铬的制取。

采用了水冷和冷风冷却的双重冷却方式，冷却速度快，冷却更加均匀、有效，可大大提高冷却效率和质量，能够及时带走球磨产生的热量，提高系统稳定性，保证球磨过程中筒体的温度。同时，温度传感器的设置，可在冷却过程中实时检测筒体的温度，并传递给控制器，使得控制器可根据接收到的温度信息自动控制冷风机和进、出水泵的工作状态以及第一和第二电磁阀的启闭，从而实现冷却方式在双重冷却与自然风冷之间的切换，对水冷和冷风冷却进行自动化控制，操作更加简单便捷，可降低工人的劳动强度和操作难度，更便于维持筒体温度的稳定，降低能耗，提高冷却效率和质量，更有利于提高氮化铬的制取效率和质量。

此外，水冷机构实现了冷却水的循环利用，可大大减少水资源的浪费，更有利于节约水资源，降低生产成本，提高企业效益。定向轮和刹车式万向轮的设置配合，使得整个球磨设备可灵活行走移动，便于根据实际需求改变设备位置，配合进行球磨作业，可大大提高整个球磨设备的使用灵活性和便捷性。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是本实用新型减震机构的结构示意图。

图中标号：1为筒体，2为进料管，3为出料管，4为阀门，5为支撑腿，6为定向轮，7为刹车式万向轮，8为内衬板，9为圆孔筛板，10为防护箱，11为驱动电机，12为搅拌轴，13为双轴电机，14为搅拌棒，15为研磨球，16为夹套，17为温度传感器，18为冷风机，19为控制器，20为进气扇，21为进风管，22为第一电磁阀，23为第二电磁阀，24为冷风管，25为排风管，26为排气扇，27为冷却水管，28为冷却水箱，29为进水泵，30为进水管，31为出水管，32为出水泵，33为真空管，34为真空泵，35为稳压阀，36为氮气输送管，37为氮气罐，38为振动器，39为连接框架，40为伸缩杆，41为减震弹簧。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1和2所示，一种氮化铬生产用球磨机，包括筒体1，其顶部设有进料管2、底部设有出料管3，进料管2和出料管3上均设有阀门4，分别用以进料和出料。筒体1的内侧壁上设有内衬板8，用以提高筒体1的耐磨性，其材质可为铬钢、锰钢等。筒体1的下部内固设有圆孔筛板9，用以研磨球15与球磨后的物料的分离，保证顺利出料。圆孔筛板9的中心朝上竖向且转动设有搅拌轴12，搅拌轴12的顶端伸出筒体1并传动连接有驱动电机11。搅拌轴12内呈上下间隔分布有若干空腔，空腔中均设有双轴电机13且相邻两空腔中的双轴电机13的轴向相互垂直。双轴电机13的两输出轴均伸出搅拌轴12并固定连接有搅拌棒14。搅拌棒14的外侧壁和内衬板8的内侧上均间隔均匀嵌设有若干研磨球15，圆孔筛板9上方的筒体1内填充有若干研磨球15。球磨时，利用驱动电机11提供的动力，可实现搅拌轴12及其上的搅拌棒14在水平面上的周向公转运动，利用双轴电机13提供的动力，可实现搅拌棒14在各层竖直平面上的周向自转运动，从而可大大加强搅拌棒14对物料和填充在筒体内的自由研磨球15的搅拌作用，提高球磨效率和球磨质量。同时，内衬板8和搅拌棒14上的研磨球15的嵌设，一方面可大大加强筒体1和搅拌棒14的耐磨性能，能有效减轻长期使用过程中对筒体1和搅拌棒14造成的损伤，提高筒体1和搅拌棒14的使用寿命，无需频繁维修更换，更有利于保证球磨效率和质量。另一方面，可结合填充在筒体1内自由的研磨球15共同对物料进行球磨，能够进一步加强物料与研磨球15之间的摩擦碰撞，减少研磨死角，进一步提高球磨的效率和质量，保证氮化铬的制取；

筒体1的外侧壁上设有夹套16，夹套15内设有水冷机构和风冷机构，用以对筒体1进行冷却降温。风冷机构包括连通于夹套16一侧底部的进风管21，进风管21顶端内设有进气扇20、底端上设有第一电磁阀22，进风管21的中部通过带有第二电磁阀23的冷风管24与架设在夹套16外侧上的冷风机18的出风口连通。夹套16远离进风管21的一侧顶部连通有排风管25，排风管25内设有排气扇26。夹套16的内侧壁设有温度传感器17、外侧壁设有控制器19，冷风机18、进气扇20、排气扇26、第一电磁阀22和第二电磁阀23均与控制器19电连接，使得在球磨过程中，可采用水冷和冷风冷却的双重冷却方式，冷却速度快，冷却更加均匀、有效，可大大提高冷却效率和质量，能够及时带走球磨产生的热量，提高系统稳定性，保证球磨过程中筒体1的温度。同时，温度传感器17的设置，可在冷却过程中实时检测筒体1的温度，并传递给控制器19，使得控制器19可根据接收到的温度信息自动控制冷风机18和水冷机构的工作状态以及第一电磁阀22和第二电磁阀23的启闭，从而实现冷却方式在双重冷却与自然风冷之间的切换，对水冷和冷风冷却进行自动化控制，操作更加简单便捷，可降低工人的劳动强度和操作难度，更便于维持筒体1温度的稳定，降低能耗，提高冷却效率和质量，更有利于提高氮化铬的制取效率和质量。冷风机18采用常规的工业用冷风机即可，工业用冷风机具备效能大、降温效果明显、节能环保等优点，保证所需冷风的充足。控制器19采用常规的PLC控制器即可；

夹套16两侧的上部外分别架设有真空泵34和氮气罐37，真空泵34通过真空管33与筒体1的顶部连通，氮气罐37通过带有稳压阀35的氮气输送管36与筒体1的顶部连通，使得在球磨前，可先通过真空泵34对筒体1进行抽真空处理，再通过氮气罐37向筒体1输送氮气，保证氮化铬制取所需的纯氮气环境，提高氮化铬的制取质量。

在本实施例中，水冷机构包括设于夹套16内且绕设在筒体1外侧壁上的多圈冷却水管27。夹套16的外侧上架设有冷却水箱28，冷却水管27底部的进口端伸出夹套16并通过带有进水泵29的进水管30与冷却水箱28的出水口连通，冷却水管27顶部的出口端伸出夹套16并通过带有出水泵32的出水管31与冷却水箱28的进水口连通，使得在进行水冷时，利用进水泵29便可将冷却水箱28中的冷却水经进水管30抽送至冷却水管27中，对筒体1进行水冷。进行过热交换后的冷却水汇集到出水管31中，在出水泵32的抽力下可再次流回冷却水箱28中进行循环利用，可大大减少水资源的浪费，更有利于节约水资源，降低生产成本，提高企业效益。进水泵29和出水泵32均与控制器19电连接，以便于配合实现水冷的自动控制。冷却水箱28采用现有技术中常规的集成式冷却水箱，该冷却水箱是现有的一种先进循环水冷却设备，可广泛适用于需要循环水冷却的其它电器、机械设备的配套等，其内部集成设有水循环散热器、冷却风扇、水路循环系统、水位指示设备等部件，使用时配合循环水泵即可实现冷却水对设备的冷却作业以及该冷却水的回流循环利用，使用便捷，不浪费水资源，其具体结构和工作原理属于现有技术，在此不再阐述。

在本实施例中，圆孔筛板9的底部中心设有振动器38，可在球磨完成后，出料时为圆孔筛板9提供振动力，形成振动筛，加速制得的氮化铬粉体与筒体1内填充的自由的研磨球15的分离，保证出料效率。驱动电机11的外侧罩设有防护箱10，用以对驱动电机11进行防护。

在本实施例中，筒体1的内底部为朝向一侧向下倾斜的斜面，出料管3设于斜面较低一端对应的筒体1的侧壁上，且出料管3倾斜设置，其倾斜角度与筒体1内底部的斜面保持一致，更便于出料。

在本实施例中，筒体1外底部的左右两侧上均对称设有一对支撑腿5，且其中一对支撑腿5的底端通过减震机构固定连接有定向轮6、另一对支撑腿5的底端通过减震机构固定连接有刹车式万向轮7，使得整个球磨设备可灵活行走移动，便于根据实际需求改变设备位置，配合进行球磨作业，可大大提高整个球磨设备的使用灵活性和便捷性。减震机构包括连接框架39，连接框架39的顶、底两端之间连接有伸缩杆40和减震弹簧41，减震弹簧41套设在伸缩杆39的外部，使得通过伸缩杆40和减震弹簧41的配合，可提高整个球磨设备的缓冲减震性能，保证球磨设备移动时的平稳性，减轻对筒体1及其内部造成的损伤，提高整个球磨设备的使用寿命。

本实用新型的工作原理：本实用新型在使用时，先打开进料管2上的阀门4，通过进料管2将铬粉物料送入筒体1中。进料完成后，重新关闭进料管2上的阀门4，并运行真空泵34，对筒体1抽真空。然后，再打开稳压阀35，通过氮气输送管36向筒体1内输入充足的氮气，以满足氮化铬制取所需。接着，运行驱动电机11和双轴电机13，带动搅拌棒14做水平面上的周向公转和竖直平面上的周向自转运动，配合搅拌棒14和内衬板8上嵌设的研磨球15以及填充在筒体1内的自由的研磨球15，实现对物料的搅拌球磨作业。研磨好后，运行振动器38，使圆孔筛板9形成振动筛，可加速制得的氮化铬粉体通过圆孔筛板8掉落到筒体1内底部的斜面上，最后通过出料管3出料即可。

球磨过程中，运行进水泵29和出水泵32，可将冷却水箱28中的冷却水抽送至冷却水管27中，对筒体1进行水冷。进行过热交换后的冷却水汇集到出水管31中，在出水泵32的抽力下再次流回冷却水箱28中进行循环利用，节约水资源。水冷的同时，打开第二电磁阀23，运行冷风机18、进气扇20和排气扇26，冷风机18可出产冷风，并经进气扇20将冷风抽送至夹套16中，从而实现对筒体1的冷风冷却降温。排气扇26可提供抽风力，通过排风管25及时将进行过热交换的气流排出，在保证夹套16内气压稳定的同时，及时带出热量，可进一步增强冷却效果，保证冷却效率和质量。水冷和冷风冷却的过程中，温度传感器17可实时检测筒体1的温度，并将信息传递给控制器19。当温度下降至低于设定的下限值时，控制器19可自动控制停止运行进水泵29、出水泵32和冷风机18，关闭第二电磁阀23，从而停止水冷和冷风冷却，同时自动控制打开第一电磁阀22，仅通过进风管21抽入自然风进行风冷。当温度上升高于设定的上限值时，控制器19可再次自动控制关闭第一电磁阀22，停止自然风冷，并自动控制运行进水泵29、出水泵32和冷风机18，打开第二电磁阀23，继续进行水冷和冷风冷却，实现水冷和冷风冷却的自动化控制，操作更加简单便捷，可降低工人的劳动强度和操作难度，更便于维持筒体温度的稳定，降低能耗，提高冷却效率和质量，更有利于提高氮化铬的制取效率和质量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (8)

1.一种氮化铬生产用球磨机，包括筒体，其顶部设有进料管、底部设有出料管，所述进料管和出料管上均设有阀门，其特征在于，所述筒体内侧壁上设有内衬板，所述筒体下部内固设有圆孔筛板，所述圆孔筛板中心朝上竖向且转动设有搅拌轴，所述搅拌轴顶端伸出筒体并传动连接有驱动电机，所述搅拌轴内呈上下间隔分布有若干空腔，所述空腔中均设有双轴电机且相邻两空腔中的双轴电机的轴向相互垂直，所述双轴电机的两输出轴均伸出搅拌轴并固定连接有搅拌棒，所述搅拌棒外侧壁和内衬板内侧上均间隔均匀嵌设有若干研磨球，所述圆孔筛板上方的筒体内填充有若干研磨球；所述筒体外侧壁上设有夹套，所述夹套内设有水冷机构和风冷机构，所述风冷机构包括连通于夹套一侧底部的进风管，所述进风管顶端内设有进气扇、底端上设有第一电磁阀，所述进风管中部通过带有第二电磁阀的冷风管与架设在夹套外侧上的冷风机的出风口连通，所述夹套远离进风管的一侧顶部连通有排风管，所述排风管内设有排气扇，所述夹套内侧壁设有温度传感器、外侧壁设有控制器，所述冷风机、进气扇、排气扇、第一电磁阀和第二电磁阀均与控制器电连接；所述夹套两侧的上部外分别架设有真空泵和氮气罐，所述真空泵通过真空管与筒体顶部连通，所述氮气罐通过带有稳压阀的氮气输送管与筒体顶部连通。

2.根据权利要求1所述的氮化铬生产用球磨机，其特征在于，所述水冷机构包括设于夹套内且绕设在筒体外侧壁上的多圈冷却水管，所述夹套外侧上架设有冷却水箱，所述冷却水管底部的进口端伸出夹套并通过带有进水泵的进水管与冷却水箱出水口连通，所述冷却水管顶部的出口端伸出夹套并通过带有出水泵的出水管与冷却水箱进水口连通，所述进水泵和出水泵均与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的氮化铬生产用球磨机，其特征在于，所述圆孔筛板底部中心设有振动器。

4.根据权利要求1所述的氮化铬生产用球磨机，其特征在于，所述驱动电机外侧罩设有防护箱。

5.根据权利要求1所述的氮化铬生产用球磨机，其特征在于，所述筒体内底部为朝向一侧向下倾斜的斜面，所述出料管设于斜面较低一端对应的筒体侧壁上。

6.根据权利要求5所述的氮化铬生产用球磨机，其特征在于，所述出料管倾斜设置，其倾斜角度与筒体内底部的斜面保持一致。

7.根据权利要求1所述的氮化铬生产用球磨机，其特征在于，所述筒体外底部的左右两侧上均对称设有一对支撑腿，且其中一对支撑腿的底端通过减震机构固定连接有定向轮、另一对支撑腿的底端通过减震机构固定连接有刹车式万向轮。

8.根据权利要求7所述的氮化铬生产用球磨机，其特征在于，所述减震机构包括连接框架，所述连接框架的顶、底两端之间连接有伸缩杆和减震弹簧，所述减震弹簧套设在伸缩杆外部。

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