CN220194682U - 制浆设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制浆设备，该制浆设备包括壳体、驱动轴和分散筒。壳体设有空腔；驱动轴安装于空腔内；分散筒设于空腔内，分散筒设有中心轴套和套设于中心轴套外的环形筒体，环形筒体的顶面设有顶板，环形筒体的底面设有底板，分散筒通过中心轴套套装于驱动轴，并适于由驱动轴驱动旋转；环形筒体的筒壁外周与壳体的内壁之间留有间隙，间隙形成剪切通道。本实用新型改进了制浆设备的分散筒结构，提高了剪切物料的效果，保证了分散的一致性，提高了固体与液体的混合效果。

Description

制浆设备

技术领域

本实用新型涉及制浆技术领域，尤其涉及一种制浆设备。

背景技术

制浆设备主要是将两种及两种以上不同形态的物料进行混合，制得浆料，在食品工程，机械工程等领域有较为广泛的应用。物料分散的一致性以及混合效果是制浆设备的主要指标，也是约束制浆设备发展的主要难题。

现有制浆设备的液体分散装置，物料剪切不够充分，会有大量的浆料未形成足够的剪切便从液体分散装置外周流出，使得该制浆设备的混合效率低，混合效果差。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种制浆设备，旨在提高剪切物料的效果，保证分散的一致性，以提高物料的混合效果。

为实现上述目的，本实用新型提出一种制浆设备，包括：

壳体，设有空腔；

驱动轴，安装于所述空腔内；以及

分散筒，设于所述空腔内，所述分散筒设有中心轴套和套设于所述中心轴套外的环形筒体，所述环形筒体的顶面设有顶板，所述环形筒体的底面设有底板，所述分散筒通过所述中心轴套套装于所述驱动轴，并适于由所述驱动轴驱动旋转；

所述环形筒体的筒壁外周与所述壳体的内壁之间留有间隙，所述间隙形成剪切通道。

可选地，所述环形筒体的筒壁设置为凹凸相间的连续曲面，所述连续曲面的延伸方向沿所述环形筒体的轴线方向。

可选地，所述连续曲面的凸起的横截面呈正弦波曲面、半圆形曲面、半椭圆形曲面、齿式曲面、棱形曲面和不规则曲面中的一种或多种的组合。

可选地，所述壳体与所述分散筒的筒壁相对的内壁设置为与所述连续曲面相对应的曲面内壁。

可选地，所述曲面内壁的凸起的横截面呈正弦波曲面、半圆形曲面、半椭圆曲面、齿式曲面、棱形曲面和不规则曲面中的一种或多种的组合。

可选地，所述剪切通道的宽度在2～5mm。

可选地，所述顶板和所述底板分别设有中心孔，所述顶板和所述底板分别通过各自的中心孔套设于所述中心轴套上，且所述中心轴套的两端分别延伸出所述顶板和所述底板。

可选地，所述中心轴套、所述顶板、所述底板和所述环形筒体一体成型，所述中心轴套与所述顶板、所述底板和所述环形筒体共同围成封闭空间。

可选地，所述壳体内设有分隔挡板，所述分隔挡板位于所述顶板上方并与所述顶板形成流道。

可选地，所述壳体的内壁设有液体进料口。

在本实用新型的技术方案中，该制浆设备包括壳体、驱动轴和分散筒，壳体设有空腔，驱动轴安装于空腔内，分散筒设于空腔内，分散筒设有中心轴套和套设于中心轴套外的环形筒体，环形筒体的顶面设有顶板，环形筒体的底面设有底板，分散筒通过中心轴套套装于驱动轴，并适于由驱动轴驱动旋转；环形筒体的筒壁外周与壳体的内壁之间留有间隙，间隙形成剪切通道。如此，使得液体物料在流经剪切通道时在离心力的作用下被环形筒体的外壁不断地剪切，剪切更充分，提高了剪切物料的效果，保证了分散的一致性，从而提高了物料例如粉体与液体的混合效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型制浆设备一实施例的剖视图；

图2为本实用新型制浆设备第一实施例中分散筒的结构示意图；

图3为本实用新型制浆设备第二实施例中分散筒的结构示意图；

图4为本实用新型制浆设备第三实施例中分散筒的结构示意图；

图5为本实用新型制浆设备第三实施例中壳体的结构示意图；

图6为本实用新型制浆设备第四实施例中壳体的结构示意图。

附图标号说明：

10、壳体；20、混合组件；101、粉体打散区；102、粉液混合区；103、液体分散区；1011、粉体打散腔体；1021、粉液混合腔体；1031、液体分散腔体；10a、粉体进料口；10b、混合物料出口；10c、液体进料口；21、驱动轴；22、粉体打散机构；23、混合叶轮；24、分散筒；241、中心轴套；242、环形筒体；10f、剪切通道；2421、连续曲面；10e、空腔；1101、曲面内壁；25、混合挡板；26、导向转子；27、分隔挡板；10d、冷却通道。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种制浆设备，可适用于粉体与液体混合生成高粘度或高浓度液体的设备，当然，也可适用于浓度高的液体与浓度低的液体混合，形成浓度适中的液体的设备。例如，混合粉体与液体以制造新能源电池浆料的固液混合设备，此处不限。

参照图1至图5，在本实用新型一实施例中，该制浆设备包括壳体10、驱动轴21和分散筒24；壳体10设有空腔10e；驱动轴21安装于空腔10e内；分散筒24设于空腔10e内，分散筒24设有中心轴套241和套设于中心轴套241外的环形筒体242，环形筒体242的顶面设有顶板，环形筒体242的底面设有底板，分散筒24通过中心轴套241套装于驱动轴21，并适于由驱动轴21驱动旋转；环形筒体242的筒壁外周与壳体10的内壁之间留有间隙，该间隙形成剪切通道10f。

可以理解的是，环形筒体242的筒壁外周与壳体10的内壁之间形成的间隙为环形间隙，形成的剪切通道10f也是环形的，物料在环形的剪切通道10f中能够充分旋转混合，而且，环形筒体242在高速旋转时，其筒壁外周的线速度是最大的，因此能够以最大的剪切速度剪切物料。使得物料快速分散，分散效率高；剪切更充分，提高了剪切物料的效果，保证了分散的一致性，从而提高了物料例如粉体与液体的混合效果。然而，需要说明，现有制浆设备有采用锥转子结构的分散装置，这种分散结构对物料剪切不够充分，会有大量的浆料未形成足够的剪切便从锥转子外周的流体通道流向上方的混合区域，导致混合效果一般。

本实施例中，如图1所示，壳体10可形成有粉体打散区101、粉液混合区102和液体分散区103，上述空腔10e处于液体分散区103，粉体打散区101设有粉体进料口10a，粉液混合区102设有混合物料出口10b，液体分散区103设有液体进料口10c，液体进料口10c可由设置于壳体10的底部侧壁上的进液管道形成，本实施例的制浆设备为液体下进料，粉体上进料，从中部出料。

在分散过程中，液体物料先经壳体10底部的液体进料口10c进入至液体分散区103中，同时自粉体进料口10a进入的粉体等高粘度或固体物料在自身重力的作用下以及从下向上进入粉液混合区102的液体物料流动作用下带动进入至剪切通道10f，并与其内高速旋转的液体物料混合在一起，然后液体物料与粉体物料在高速旋转的分散筒24的作用下不断剪切、分散，使得粉体物料与液体物料混合更均匀。

对于整个制浆设备而言，其物料流向为：粉体先从粉体进料口10a进入粉体打散区101，经过高速旋转的粉体打散机构22对团聚的粉体进行打散，初步打散后的粉体进入粉液混合区102，其中部分粉体以及粉体与液体的混合物料进入液体分散区103；与从液体进料口10c进入液体分散区103的液体物料混合，在剪切通道10f中边剪切边分散，经过高速旋转的分散筒24对液体及粉体进行剪切、分散，分散后的物料由下向上进入混合叶轮23所在区域进行再次混合、分散，混合均匀后的液体通过混合物料出口10b排出。

驱动轴21适于外接电缸、气缸或油缸等驱动装置，以实现高速旋转。参照图1，该制浆设备还可包括混合组件20，混合组件20设置于壳体10内，混合组件20包括分别套设于驱动轴21上的粉体打散机构22、混合叶轮23。粉体打散机构22置于粉体打散区101，混合叶轮23置于粉液混合区102，分散筒24置于液体分散区103。

本实施例中，壳体10可由多个腔体组装而成，可包括粉体打散腔体1011、粉液混合腔体1021和液体分散腔体1031，以将壳体10的内腔自上而下分隔为粉体打散区101、粉液混合区102和液体分散区103，其中粉体打散腔体1011和液体分散腔体1031均可为圆筒形设置，粉液混合腔体1021可呈圆台形设置，或粉液混合腔体1021的一段为圆筒形，另一段为圆台形等，粉体打散区101的截面宽度可大于液体分散区103的截面宽度，以确保粉体能够进入至粉液混合区102，以与液体进行充分的混合。粉体进料口10a可设置于壳体10的顶壁上，混合物料出口10b可设置于壳体10的中部侧壁上，液体进料口10c可设置于壳体10的底部侧壁上，此处不限。

需要说明，剪切通道10f的宽度可以设置为2～5mm，也即分散筒24的环形筒体242的筒壁外周与空腔10e的腔壁之间的距离可设置为2～5mm，以达到较佳的剪切效果，进一步地提升分散的一致性，提高了混合效果。

另外，分散筒24的底板与壳体10的底面之间的距离可根据物料的压力、流速等来设置，分散筒24的顶板与壳体10的空腔10e的顶面(即下述分隔挡板27)之间的距离也可根据物料的压力、流速等来设置，不限定此处具体的流道大小。

本实施例中，壳体10内可设有分隔挡板27，分隔挡板27位于顶板上方并与顶板形成流道，分隔挡板27将壳体10的内腔分隔为彼此连通的液体分散区103与粉液混合区102。

本实施例中，分散筒24的顶板和底板可分别设有中心孔，顶板和底板分别通过各自的中心孔套设于中心轴套241上，且中心轴套241的两端分别延伸出顶板和底板。

其中，中心轴套241与顶板、底板和环形筒体242可共同围成封闭空间，以避免液体物料流入至分散筒24内部而影响分散筒24的转动速度，有利于提升分散物料的效果。中心轴套241、顶板、底板和环形筒体242可为一体成型结构，以提高使用寿命。当然，中心轴套241、顶板、底板和环形筒体242也可以是通过焊接或卡接等方式装配在一起的组件，此处不限。

可以理解的是，本实用新型通过将分散筒24的环形筒体242的筒壁外周与壳体10的内壁之间设置间隙，间隙形成剪切通道10f，使得液体物料在流经剪切通道10f时在离心力的作用下被环形筒体242的外壁不断地剪切，剪切更充分，提高了剪切物料的效果，保证了分散的一致性，从而提高了物料例如粉体与液体的混合效果。

为进一步地提升分散筒24分散液体物料的一致性，参照图3及图4，在一些实施例中，该分散筒24的环形筒体242的筒壁可设置为凹凸相间的连续曲面2421，连续曲面2421的延伸方向沿环形筒体242的轴线方向。如此，可以增大分散筒24与物料的接触面积，有效地增加了剪切面积，进一步地提高了分散物料的效果。

本实施例中，连续曲面2421的凸起的横截面可呈正弦波曲面、半圆形曲面、半椭圆形曲面、齿式曲面、棱形曲面和不规则曲面等曲面中的一种或多种的组合。例如，可以采用正弦波曲面和半圆形曲面进行组合，也可以采用曲面、齿式曲面和棱形曲面进行组合，在此不做过多限定，可以根据实际需要进行选择。

当然，在一些其他应用场景中，该分散筒24的环形筒体242的筒壁还可以设置为非连续的曲面或凹凸不平的表面，只要能够起到分散物料的效果即可，在实际生产过程中，可以根据用户对浆料制品的质量需求、生产制造的成本及具体的物料种类及其特性等设置环形筒体242的筒壁的形状，此处不限。

参照图4和图6，在一些实施例中，壳体10与分散筒24的筒壁相对的内壁设置为与连续曲面2421相对应的曲面内壁1101。

本实施例中，壳体10的曲面内壁1101的凸起的横截面也可呈正弦波曲面、半圆形曲面、半椭圆曲面、齿式曲面、棱形曲面和不规则曲面等曲面中的一种或多种的组合。

可以理解，壳体10相当于定子，分散筒24相当于转子，两者相互配合，共同对剪切通道10f内的液体物料进行剪切，进一步地增加了剪切面积，极大地提升了剪切物料的效果。而且，环形筒体242在转动过程中，环形筒体242表面的连续曲面2421相对于壳体10的曲面内壁1101位置一直在改变，环形筒体242的筒壁外周与壳体10的内壁之间的剪切通道的大小和形状一直在改变，导致物料的剪切路径一直发生变化，从而能够加强物料剪切，进一步提高分散效果。

需要说明，如图5所示，本实用新型的分散筒24可以搭配内壁为光滑面的壳体10结构；如图6所示，该分散筒24也可以搭配内壁为表面凹凸不平的曲面内壁1101的壳体10结构，此处不做限定。

请参照图1，在一实施例中，该制浆设备的混合组件20还可包括混合挡板25，混合挡板25设于粉液混合区102内并至少部分环绕混合叶轮23设置。其中混合叶轮23用于在驱动轴21的作用下旋转产生离心力，并配合混合挡板25将预分散的液体在靠近粉液混合区102的侧壁处形成一层液膜，并将分散后的粉体打到液膜上进行混合。如此，可以进一步地提升固液混合效果，提高浆料产品的质量。

本实施例中，混合挡板25上需开设多个混合槽，以用于将分散后的液体打散成液膜与分散的粉体进行混合。

基于上述实施例中，参照图1，混合组件20还可包括导向转子26，导向转子26套设于驱动轴21上并位于分散筒24与混合挡板25之间，以用于将预分散的液体导向至粉液混合区102，以加速液体自液体分散区103流进至粉液混合区102内，有效地提升了该制浆设备的混合效率及效果。

在生产过程中，粉体从粉体进料口10a进入粉体打散区101，经过高速旋转的粉体打散机构22对团聚的粉体进行分散，分散后的粉体进入粉液混合区102；与此同时，液体从液体进料口10c进入液体分散区103，经过高速旋转的分散筒24对液体进行预分散，分散后的液体经过导向转子26的空隙区域进入粉液混合区102；然后，混合叶轮23在高速旋转下产生离心力，配合混合挡板25将预分散的液体在混合挡板25及粉液混合腔体1021位置形成一层液膜，分散后的粉体通过混合叶轮23带入液膜中进行混合，混合后的液体通过混合物料出口10b排出。

另外，在一些其他实施例中，参照图1，壳体10可设有适于通入冷却介质的冷却通道10d，冷却通道10d可对应液体分散区103设置，以降低液体分散区103的温度，进而降低驱动轴21的温度，进一步地提高液体分散的效果。

其中，冷却介质可以是气体介质，也可以是液体介质，此处不限。进一步地，壳体10上还可开设介质进口和介质出口，以循环通入冷却介质至冷却通道10d中，以对液体分散区103进行循环冷却，使驱动轴21始终保持高速转动，有利于提升生产效率。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种制浆设备，其特征在于，包括：

壳体(10)，设有空腔(10e)；

驱动轴(21)，安装于所述空腔(10e)内；以及

分散筒(24)，设于所述空腔(10e)内，所述分散筒(24)设有中心轴套(241)和套设于所述中心轴套(241)外的环形筒体(242)，所述环形筒体(242)的顶面设有顶板，所述环形筒体(242)的底面设有底板，所述分散筒(24)通过所述中心轴套(241)套装于所述驱动轴(21)，并适于由所述驱动轴(21)驱动旋转；

所述环形筒体(242)的筒壁外周与所述壳体(10)的内壁之间留有间隙，所述间隙形成剪切通道(10f)。

2.根据权利要求1所述的制浆设备，其特征在于，所述环形筒体(242)的筒壁设置为凹凸相间的连续曲面(2421)，所述连续曲面(2421)的延伸方向沿所述环形筒体(242)的轴线方向。

3.根据权利要求2所述的制浆设备，其特征在于，所述连续曲面(2421)的凸起的横截面呈正弦波曲面、半圆形曲面、半椭圆形曲面、齿式曲面、棱形曲面中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求2所述的制浆设备，其特征在于，所述壳体(10)与所述分散筒(24)的筒壁相对的内壁设置为与所述连续曲面(2421)相对应的曲面内壁(1101)。

5.根据权利要求4所述的制浆设备，其特征在于，所述曲面内壁(1101)的凸起的横截面呈正弦波曲面、半圆形曲面、半椭圆曲面、齿式曲面、棱形曲面中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的制浆设备，其特征在于，所述剪切通道(10f)的宽度在2～5mm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制浆设备，其特征在于，所述顶板和所述底板分别设有中心孔，所述顶板和所述底板分别通过各自的中心孔套设于所述中心轴套(241)上，且所述中心轴套(241)的两端分别延伸出所述顶板和所述底板。

8.根据权利要求7所述的制浆设备，其特征在于，所述中心轴套(241)、所述顶板、所述底板和所述环形筒体(242)一体成型，所述中心轴套(241)与所述顶板、所述底板和所述环形筒体(242)共同围成封闭空间。

9.根据权利要求1-6任一项所述的制浆设备，其特征在于，所述壳体(10)内设有分隔挡板(27)，所述分隔挡板(27)位于所述顶板上方并与所述顶板形成流道。

10.根据权利要求1-6任一项所述的制浆设备，其特征在于，所述壳体(10)的内壁设有液体进料口(10c)。