CN2732350Y - 行星环隙式粉体超细粉碎装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种行星环隙式粉体超细粉碎装置，由公转轴和上、下两个公转盘构成公转系统与动力系统联接，自转系统为若干外磨筒、内磨筒构成的环隙式砂磨单元，外磨筒、内磨筒通过轴承安装于公转盘上构成运动副，内磨筒安装于外磨筒内二者同轴构成运动副，内磨筒与外磨筒旋向相反，其内填充研磨介质，端部有环形缝隙；采用环隙式及行星式球磨机结构，兼顾了粉碎作用力和粉碎作用频次对粉体产品细度的影响，通过控制给料速度、粉碎时间，可使产品的粒度达纳米级。粉碎介质和磨筒内壁磨耗较低，消除了粉碎介质之间及粉碎介质和磨筒内壁之间的相互冲击，粉碎过程对粉体产品的污染程度低，产品纯度好。
Description
技术领域：
本实用新型公开了一种行星环隙式粉体超细粉碎装置，属于超细粉体的研磨、分散和反应设备技术领域。
背景技术：
目前，在超细粉碎技术领域中，是通过研磨介质把机械力作用于物料颗粒上，实现对物料颗粒的挤压、摩擦、剪切等，使物料颗粒不断碎裂，获得超细粉体，或使由超细粉体团聚成的团聚体分散开，或使超细粉体发生机械力化学变化。由于超细粉碎过程存在逆粉碎现象，逆粉碎速度随物料颗粒变细而增加，当粉碎进行到一定程度时，逆粉碎速度与粉碎速度相当，出现了粉碎□逆粉碎的可逆平衡。这时，即使继续延长粉碎时间，物料颗粒群的平均粒径也不会减小，甚至有时还会出现变大的现象。出现了提高研磨作用频次与获得足够大的研磨作用力的矛盾。
现有的环隙式砂磨机，通过减小研磨介质球径的同时增加转子转速来克服这一现象，虽然转子转速的增加提高了研磨作用力，但提高的程度有限，往往不足以弥补减小介质球径造成的研磨作用力下降，其研磨产品粒度较大且粒度分布范围较大。并且很难找到针对具体物料性质、粉体用途、粉碎环境等因素提出的、特定的粉碎作用频次与粉碎作用力的最佳配合。
而采用行星式球磨机可获得较大的粉碎作用力，具有方便调节的特点，但行星式球磨机的粉碎作用以冲击粉碎为主，粉碎作用频次较低，介质磨损严重，产品细度不高。
发明内容：
本实用新型提供一种行星环隙式粉体超细粉碎装置，通过调整设备的结构和工作参数，获得不同的粉碎作用频次与粉碎作用力的配合，以适应不同种类物料和满足不同的超细粉体产品的具体粉碎要求。
本实用新型的技术解决方案如下：粉碎装置的公转系统由公转轴和上、下两个公转盘制成一体，动力系统直接驱动公转系统；自转系统为若干外磨筒、内磨筒构成的环隙式砂磨单元，其中，外磨筒及内磨筒的下端轴通过轴承安装于下公转盘上，公转系统与外磨筒下端轴构成行星运动副，使外磨筒除绕公转轴心发生公转外，还绕自身轴心发生自转；外磨筒上端轴通过轴承安装于上公转盘上，内磨筒空心端轴通过轴承安装于外磨筒上端轴内，内磨筒处于外磨筒内部并且二者同轴；外磨筒上端轴与下圆锥齿轮、过渡圆锥齿轮、上圆锥齿轮及内磨筒空心端轴构成运动副，内磨筒与外磨筒旋向相反；内磨筒与外磨筒不完全封闭成环形空间，环形空间内填充研磨介质，环形空间的两端有很小的环形缝隙，环形缝隙的尺寸可以保证把介质封闭于环形空间内而不影响物料进出环形空间；在公转轴上端设有杯形给料口，通过导料溜管与内磨筒空心端轴、磨腔联通，物料进入磨腔后一边被粉碎一边逐渐向出料环形缝隙运动，在出料环形缝隙处实现粉碎产品和介质的分离，在公转离心力作用下粉碎产品甩入集料槽，在集料槽中粉碎产品被收集。
本实用新型的积极效果在于：采用环隙式及行星式球磨机结构，兼顾了粉碎作用力和粉碎作用频次对粉体产品细度的影响，使粉碎过程中机械力所做的功最大限度地用于使物料颗粒粉碎上。因此，使各个被粉碎物料颗粒经历的粉碎过程趋于相同，通过控制给料速度，控制物料在设备中的被粉碎时间，加上对较大粒径颗粒的选择性粉碎作用，最终的粉体产品粒度均整性很好，粒度分布范围很小，使产品的粒度达纳米级。粉碎介质和磨筒内壁磨耗较低，消除了粉碎介质之间及粉碎介质和磨筒内壁之间的相互冲击，粉碎过程对粉体产品的污染程度低，产品纯度好。
粉碎介质和粉碎产品之间的分离是在大离心力和离心力方向料位差的作用下，通过活动间隙自动分离，因此，既无需给料加压装置，又无需设置筛网来分离粉碎介质和粉碎产品，不会出现给料加压装置难以控制给料速度、损坏及分离粉碎介质和粉碎产品的筛网很快磨损或堵塞等故障。
附图说明
图1为本实用新型工作原理图。
图2为本实用新型结构原理图。
图3为本实用新型总体结构的左下局部放大图。
图4为本实用新型总体结构的左上局部放大图。
图5为本实用新型总体结构另一可选方案的左下局部放大图。
具体实施方式
根据图1及图2，由外磨筒15和内磨筒16构成的环隙式砂磨单元，一般为2个或2个以上为一组均匀呈行星式布置在设备机架10上与驱动机构的公转转盘14上，公转轴8按回转方向9回转，外磨筒15和内磨筒16在绕公转轴8公转的同时，还分别按回转方向1、5和回转方向2自转。此时，内磨腔6中的介质4和外磨腔7中的介质3在公转产生的巨大离心力作用下，密集堆垛在磨腔远离公转轴一侧，并在磨筒的摩擦力作用下出现分层循环运动。每一磨腔中相邻层介质的相对运动，起到不断研碎介质间物料的作用。由于公转产生的离心力远大于重力，有效地避免了高速循环的介质出现悬浮的情况，保证了研磨介质对物料研磨作用的连续性，大大增加了粉碎速度而不增加逆粉碎速度。
调整恒星齿轮12和行星齿轮18的齿数比，可获得不同的磨筒自转转速与公转轴公转转速的比值，以适应不同的物料及不同的粉碎产品的要求。
参见图3，带轮19固定安装于下公转盘14上，下公转盘14与公转轴8为一体，公转轴8开始旋转。下轴承座17固定于下公转盘14上，外磨筒15的下端轴通过轴承安装于下轴承座17上，外磨筒15下端轴上安装有行星齿轮18，行星齿轮18与恒星齿轮12啮合，恒星齿轮12固定于机座13上，外磨筒上端轴25通过轴承安装于上轴承座29上(见图4)，上轴承座29固定安装于上公转盘22上，上公转盘22与公转轴8为一体。外磨筒上端轴25的上端安装有下圆锥齿轮28，下圆锥齿轮28与过渡圆锥齿轮24啮合，同时与过渡圆锥齿轮24啮合的还有上圆锥齿轮27，上圆锥齿轮27安装于内磨筒端轴26的上端，内磨筒端轴26通过轴承安装于外磨筒上端轴25内，内磨筒端轴26的下端与内磨筒16结为一体。过度圆锥齿轮24通过轴承安装于轴架21内，轴架21固定于上公转盘22上。导料管23一端与喂料口11相通，另一端通入内磨筒端轴26内。外磨筒15与外磨筒上端轴25的连接处开有出料口30。在机架10内相对环形缝隙的位置上设有环形集料槽31，刮料板32可沿集料槽31内壁运动。
动力经皮带20传入，驱动带轮19，这时，下公转盘14、公转轴8、上公转盘22等开始公转。由于恒星齿轮12固定不动，与它啮合的行星齿轮18在绕公转轴8公转的同时，还要绕磨筒轴心线自转，自转方向与公转方向相同。这种自转运动通过外磨筒15、外磨筒上端轴25、下圆锥齿轮28、过度圆锥齿轮24、上圆锥齿轮27、内磨筒端轴26，一直传递到内磨筒16上，使内磨筒16产生与外磨筒15方向相反的旋转。
来料由喂料口11喂入，然后经导料管23导入内磨筒端轴26内，在重力的作用下进入内磨腔6，首先受到介质4的研磨，同时逐渐向下运动。当运动到内磨腔6的底部时，由于内磨筒16的下端口与外磨筒15构成的缝隙允许物料通过而不允许介质4通过，经过介质4研磨的物料经过此缝隙与介质4分离进入外磨腔7。在外磨腔7中，物料受到介质3的研磨，并逐渐向上运动。当运动到外磨腔7的上部时，由于内磨筒16的上端与外磨筒15构成的缝隙允许物料通过而不允许介质3通过，经过介质3研磨的物料经过此缝隙与介质3分离，在公转离心力的作用下，经出料口30甩离外磨筒15，进入集料槽31，被刮料器刮到特定的位置排出机外。
介质3和介质4的球径可根据给料的粒径等因素选择，介质4球径大于或等于介质3球径。
内磨筒16的下端口也可做成图5中33的形式，此时，内磨腔6和外磨腔7沟通为一个磨腔，介质球径也只有一种。
Claims (1)
1、一种行星环隙式粉体超细粉碎设备，其特征在于：粉碎装置的公转系统由公转轴和上、下两个公转盘制成一体并与动力系统联接，自转系统为若干由外磨筒、内磨筒构成的环隙式砂磨单元，其中，外磨筒的下端轴通过轴承安装于下公转盘上，公转系统与外磨筒下端轴构成运动副，外磨筒上端轴通过轴承安装于上公转盘上，内磨筒空心端轴通过轴承安装于外磨筒上端轴内，内磨筒处于外磨筒内部，二者同轴；外磨筒上端轴与下圆锥齿轮、过渡圆锥齿轮、上圆锥齿轮及内磨筒空心端轴构成运动副，内磨筒与外磨筒旋向相反；内磨筒与外磨筒不完全封闭成环形空间，环形空间内填充研磨介质，环形空间的两端有环形缝隙；在公转轴上端设有杯形给料口，并通过导料溜管与内磨筒空心端轴、磨腔联通，在机架上相对环形缝隙的位置上设有环形集料槽和刮料板。
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