高效能搅拌式纳米球磨机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高效能搅拌式纳米球磨机，包括：机架，所述机架上方设置有减速机，所述机架下方设置有支撑座，所述支撑座上设置有震动弹簧；所述震动弹簧上设置有搅拌筒；所述搅拌筒上方设置有盖体，所述盖体中心设置有通孔；所述搅拌筒中心设置有搅拌轴，搅拌轴上端从盖体通孔伸出与减速机输出轴相连接；所述搅拌轴上设置有搅拌棒；所述搅拌棒内设置有研磨体。本实用新型专利技术高效能搅拌式纳米球磨机，为圆台型结构，使球体运行曲线和动态形状发生改变，球体磨介运动形态由V型结构变为椭圆形，在支承座上设有震动弹簧增加了球体在垂直方向上的上下运动状态，不但运动路线延长，而且增大了径向速度差和纵向速度差，大大提高了研磨效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种纳米级超细研磨设备，具体的说，是涉及一种高效能搅拌式纳米球磨机。
技术介绍
将微米级、亚微米级陶瓷料浆，进一步加工到纳米级是当前一个比较困难的课题，国内的有关研宄大都采用搅拌球磨机和砂磨机进行试验和小批量生产，但都受制于研磨本身能效低、成本高，无法批量生产，并因此限制了纳米材料在陶瓷上的应用。本案提出并优化了纳米粉料高效能研磨的运动模型，并据此对搅拌磨机型改造，提供了一套高效研磨纳米级陶瓷粉料的设备工艺技术。搅拌球磨机与球磨机的不同之处在于搅拌球磨机中的搅拌器，以转动的形式将动能传递给研磨介质以使研磨介质间获得充分的输入能，从而使被研磨的物料更易达到所希望的粉碎细度。搅拌球磨机的研磨作用可以用研磨介质(研磨球)的剪切力来确定。研磨介质的运动主要分为周边方向层状流动部分的移动和径向方向循环流动部分的移动。研磨介质的运动受磨棒(盘)的移动速度支配，并与筒壁型状和磨介量的多少有关。影响纳米料浆的研磨效能E η的因素主要有:径向速度V，径向速度梯度d V Θ /dr,垂直方向速度vZ，垂直方向速度梯度dvZ/dz，搅拌筒有效体积V，磨介直径Φ，磨介密度Pm，料浆粘性指数γ，物料新表面能系数τ So纳米研磨过程不再是一个单独的物理过程，而是一个以磨球运动为主的，整个体系紧密相关整体联动的复杂过程，甚至也包括了许多物理化学反应的发生。研磨效率不能再单用能量的输入的大小来度量。本案提出以研磨效能为主导因素，并找出了与它相关的其它因素。由于物理法研磨纳米粉体在此案之前尚无规模化生产的成功案例，我们无法定量的描述它们之间的数学关系。本案采用的方法是，在其他变量相对固定的条件下，找到某一变量与研磨效能E η的关系，直到通过实验和理论分析找到高效能完成从微米粉体研磨到纳米粉体任务的各参数的最优值。搅拌球磨机长期以来一直是超细粉碎行业的主要设备，它具有结构简单、研磨效率高等优点。但在纳米材料的研磨中，由于其转速低，磨球运动形状单一，速度梯度小等缺陷，粒度越细研磨效能越低。因此限制了它在纳米加工行业的应用。也阻碍了纳米技术在陶瓷行业的推广应用。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本技术提供一种转速高，研磨效率高的高效能搅拌式纳米球磨机。本技术所采取的技术方案是:一种高效能搅拌式纳米球磨机，包括:机架，所述机架上方设置有减速机，所述机架下方设置有支撑座，所述支撑座上设置有震动弹簧；所述震动弹簧上设置有搅拌筒；所述搅拌筒上方设置有盖体，所述盖体中心设置有通孔；所述搅拌筒中心设置有搅拌轴，搅拌轴上端从盖体通孔伸出与减速机输出轴相连接；所述搅拌轴上设置有搅拌棒；所述搅拌筒为分体结构，由呈圆台形的上部搅拌筒和呈圆台形的下部搅拌筒构成；上部搅拌筒的长口直径在下；下部搅拌筒的长口直径在上；上部搅拌筒和下部搅拌筒通过法兰相连接；所述下部搅拌筒设置有进料口，上部搅拌筒设置有出料口。所述搅拌棒的棒头距离筒壁的距离为15毫米。所述搅拌棒设置在下部搅拌筒。所述搅拌棒下部棒短，上部棒长，呈梯形结构；所示搅拌棒由5-8根构成整体呈圆台形状。所述搅拌筒长口直径为900毫米，短口直径为700毫米。所述震动弹簧为两个，前后各一个。本技术相对现有技术的有益效果:本技术高效能搅拌式纳米球磨机，由传统搅拌磨机的圆柱形改为圆台型结构，使球体运行曲线和动态形状发生改变，球体磨介运动形态由V型结构变为椭圆形，在支承座上设有震动弹簧增加了球体在垂直方向上的上下运动状态，不但运动路线延长，而且增大了径向速度差和纵向速度差，大大提高了研磨效率。由于磨筒下端的荷载减少，搅拌产生的扭矩减小，为提升磨机转速提供了前提条件，线速度由4米/秒，提升到9-11米/秒，使研磨动能提高四倍。改进搅拌筒的底部固定方式，由传统搅拌磨固定不动，改为在固定板上加弹簧，使筒体随搅拌轴转动，产生以筒体加固轴为中心，前后两侧做摆幅为25mm的摆动，使磨介再随搅拌棒做圆周运动的同时产生上下震动，研磨效率可提高50%以上。【附图说明】图1是现有技术的搅拌式纳米球磨机的结构示意图；图2是图1的A的局部放大结构示意图；图3是本技术高效能搅拌式纳米球磨机的结构示意图；图4是图3的B的局部放大结构示意图；图5是本技术高效能搅拌式纳米球磨机的搅拌轴与搅拌棒的连接主视结构示意图；图6是本技术高效能搅拌式纳米球磨机的搅拌轴与搅拌棒的连接俯视结构示意图。附图中主要部件符号说明:图中:11、21、机架12、22、减速机13、23、搅拌轴14、24、搅拌棒15、25、搅拌筒16、26、研磨体27、震动装置28、注浆泵。【具体实施方式】以下参照附图及实施例对本技术进行详细的说明:附图1-4可知，一种高效能搅拌式纳米球磨机，包括机架21，所述机架21上方设置有减速机22，所述机架21下方设置有支撑座，所述支撑座上设置有震动弹簧27 ;所述震动弹簧27上设置有搅拌筒25 ;所述搅拌筒25上方设置有盖体，所述盖体中心设置有通孔；所述搅拌筒25中心设置有搅拌轴23，搅拌轴23上端从盖体通孔伸出与减速机22输出轴相连接；所述搅拌轴23上设置有搅拌棒24 ;搅拌棒24在转动时，带动研磨锆珠(磨介)以及料浆(由固体粉料和水组成)一起运动，将物料磨细。搅拌棒的运动速度提供研磨的动能，搅拌棒的形状和磨筒的形状，决定磨球和料浆的运的路径(形状)，磨球与磨球之间的速度差是提高研磨效率的关键要素。所述搅拌筒25为分体结构，由呈圆台形的上部搅拌筒和呈圆台形的下部搅拌筒构成；上部搅拌筒的长口直径在下；下部搅拌筒的长口直径在上；上部搅拌筒和下部搅拌筒通过法兰相连接；所述下部搅拌筒设置有进料口，上部搅拌筒设置有出料口。所述搅拌棒24的棒头距离筒壁的距离为15毫米。所述搅拌棒24设置在下部搅拌筒。所述搅拌棒24下部棒短，上部棒长；所示搅拌棒由5-8根构成整体呈圆台形状。所述搅拌筒长口直径为900毫米，短口直径为700毫米。本技术高效能搅拌式纳米球磨机，由传统搅拌磨机的圆柱形改为圆台型结构，使球体运行曲线和动态形状发生改变，球体磨介运动形态由V型结构变为椭圆形，在支承座上设有震动弹簧增加了球体在垂直方向上的上下运动状态，不但运动路线延长，而且增大了径向速度差和纵向速度差，大大提高了研磨效率。由于磨筒下端的荷载减少，搅拌产生的扭矩减小，为提升磨机转速提供了前提条件，线速度由4米/秒，提升到9-11米/秒，使研磨动能提高四倍。改进搅拌筒的底部固定方式，由传统搅拌磨固定不动，改为在固定板上加弹簧，使筒体随搅拌轴转动，产生以筒体加固轴为中心，前后两侧做摆幅为25mm的摆动，使磨介再随搅拌棒做圆周运动的同时产生上下震动，研磨效率可提高50%以上。【主权项】1.一种高效能搅拌式纳米球磨机，其特征在于: 包括:机架，所述机架上方设置有减速机，所述机架下方设置有支撑座，所述支撑座上设置有震动弹簧；所述震动弹簧上设置有搅拌筒；所述搅拌筒上方设置有盖体，所述盖体中心设置有通孔；所述搅拌筒中心设置有搅拌轴，搅拌轴上端从盖体通孔伸出与减速机输出轴相连接；所述搅拌轴上设置有搅拌棒；所述搅拌筒为分体结构，由呈圆台形的上部搅拌筒和呈圆台形的下部搅拌筒构成；上部搅拌筒的长口直径在下；下部搅拌筒的长口直径在上；上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效能搅拌式纳米球磨机，其特征在于：包括：机架，所述机架上方设置有减速机，所述机架下方设置有支撑座，所述支撑座上设置有震动弹簧；所述震动弹簧上设置有搅拌筒；所述搅拌筒上方设置有盖体，所述盖体中心设置有通孔；所述搅拌筒中心设置有搅拌轴，搅拌轴上端从盖体通孔伸出与减速机输出轴相连接；所述搅拌轴上设置有搅拌棒；所述搅拌筒为分体结构，由呈圆台形的上部搅拌筒和呈圆台形的下部搅拌筒构成；上部搅拌筒的长口直径在下；下部搅拌筒的长口直径在上；上部搅拌筒和下部搅拌筒通过法兰相连接；所述下部搅拌筒设置有进料口，上部搅拌筒设置有出料口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祥启，
申请(专利权)人：唐山贺祥锆业有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13