连续干涉式混合机制造技术

本发明专利技术为一种连续干涉式混合机，主要涉及混合机水平主轴上搅拌器的改进。其主轴同步同向旋转，主轴上搅拌器是由一个或一个以上叶轮组成，叶轮具有两片或两片以上叶片，在叶轮旋转面上均布，与主轴垂直，并且，叶片的回转直径大于轴距，使每对叶轮形成干涉混合区，物料在干涉混合区受到多组相反力共同作用，并经多次干涉，物料被充分混合。本发明专利技术克服了现有技术之不足，混合效率高，使用寿命长，还特别适用于粘稠状物料的混合。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种连续干涉式混合机，确切地说，是涉及一种混合机平行主轴上的搅拌器，属粉料、颗粒物料、液体、胶体及灰浆等混合设备
现有的混合机设备主要包括锥形混合机和以平行或基本平行的主轴为特点的双轴或多轴螺旋式混合机，锥形混合机以中国专利(专利号93207433.2)公开的“多螺旋锥形混合机”为例，这种设备为间断式生产，效率低，操作复杂，而且混合过程中有死角。以平行轴为特点的连续式混合机可以基本克服上述不足，如中国专利(专利号88217388.X)公开的“双轴螺旋式连续混合机”、“卧式三螺旋混合机”(专利号93217198.2)以及国外的混合机设备等，但所述的混合机均为主轴作同步反向旋转，主轴上的搅拌器或为螺旋叶片，或为带式、片式面型叶片，或为螺带，造成混合效率低，叶片磨损大，易使物料磨碎、压馈，而且对粘稠状物料的适应性差。本专利技术的目的在于对混合机的主轴及主轴上的搅拌器进行改进，以提高混合效率和混合精度，延长使用寿命，并特别能适用于粘稠状物料。本专利技术的目的是以如下技术方案实现的各主轴同步同向旋转；主轴上的搅拌器由装配在主轴上的一个或一个以上的叶轮组成，叶轮的数量可以根据设计要求确定，并顺序装配于主轴的混合轴段上；所述的叶轮均为相同结构，每个叶轮具有两片或两片以上的叶片，叶片的数量可以根据混合物料的性质确定，一般常规设计为2--5片，叶片必须在叶轮的旋转面上均布，才能实现与主轴的同步同向旋转，并与主轴垂直或基本垂直；叶片的结构尺寸应符合以下公式h-1b＞1a＞h/2，h为轴距，1a为叶片长径长度，1b为叶片短径长度，主要是确定叶片的回转直径大于两轴轴距；每一主轴上的叶轮与相邻主轴对应位置上的叶轮形成干涉混合区，即叶轮随主轴同步同向旋转，且其叶片的回转直径大于两轴轴距，每对叶轮旋转面重叠的区域即为干涉混合区，物料在干涉混合区受到多组相反力的共同作用，使物料沿着复杂的曲线轨迹运动，经多对叶轮形成的干涉混合区的多次干涉，物料被充分混合，这种以搅拌、干涉为主的混合，不仅延长了设备使用寿命，也可以使粘稠状物料混合充分。叶片的最佳长径尺寸符合以下公式1a＝h/2cosα-ΔL，α为叶片临界角，即每对叶轮旋转至两叶片长径间隙最小时，叶片的长径线a与坐标y的夹角，α是常数，可以通过α＝90°/n换算，其中，n为每个叶轮具有的叶片片数。ΔL为每对叶轮旋转至临界角时的叶片间隙，ΔL在理论上可以设计为零，但考虑到实际制造、安装误差，会造成叶片碰撞或卡死，应设计Δ1的取值范围。对于物料粒径小于1毫米的胶体溶液与细粉料混合、粉料与粉料混合、粉料与液体混合等，ΔL为1--4毫米；对于物料粒径大于等于1毫米的颗粒料与颗粒料混合、颗粒料与液体混合等，ΔL为混合物料粒径的2--5倍，所引述的粒径是指混合物料中较大颗粒的粒径。上述取值是保证混合效率、精度，又防止叶轮碰撞或卡死的最佳数值范围。在叶片长径尺寸确定后，短径尺寸选取一适当值即可。装配于主轴上的每对叶轮之间的位置关系应满足两相对叶片的长径线a、a′与坐标y的夹角之和等于2倍临界角α，该装配关系的几何限定主要在于使每对叶轮能旋转至临界状态，保持叶轮正常旋转，避免出现碰撞或卡死。由于满足上述条件即可，可以在装配叶轮时使叶片长径线与坐标y之夹角不相等，或是在坐标象限内均匀分布，从主轴轴向看，叶片均布主轴旋转面。叶片的设计在结构尺寸确定的情况下，主要在于形状及片数设计，叶片的厚度仅仅在于保证叶片强度。对于不同物料，叶片形状和片数有所不同。仿锤形叶片适于粉末、颗粒、低湿度固态物料及粉末、颗粒固态物料和低粘度液态物料的混合；三角形叶片，其轮廓面为直面，适于粉末、颗粒固态物料和低粘度液态物料的混合，其轮廓面为内圆弧面或外圆弧面，适于粉末、颗粒物料及中性粘度、浓度物料混合；四片或四片以上的多角形叶片，其轮廓面为直面或内圆弧面或外圆弧面，适于粉末、细颗粒物料及高浓度、高粘度物料的混合。当然，多角形叶片片数不能过多，在叶片接近于圆形时，是无法实现干涉条件的。上述叶片均为扭曲角为0°的面型叶片，所说的扭曲角是指叶片沿其中轴线的扭曲角度，实际上，叶片的扭曲角可以为0°--45°，在保证混合效率及混合精度的前提下，扭曲角越大，混合时间也就越短，有利于提高产量。本专利技术克服了现有技术之不足，能达到较为理想的使用效果。经试用，对于装机动力12.3kw的混合机，其生产能力2--4m3/h，混合效率是普通混合机的2--6倍，混合精度大于等于98％，还特别能适用于液体橡胶与添加剂、膏类与膏类、膏类与粉末等粘稠状物料的混合。附图说明图1是本专利技术结构剖视图。图2是叶轮的轴向示意图。图3是叶轮的轴向坐标示意图。图4是叶轮形状示意图。图5是叶轮形状示意图。图6是叶轮形状示意图。图7是叶轮形状示意图。图8是叶轮形状示意图。图9是叶轮形状示意图。图10是叶轮形状示意图。图11是叶轮形状示意图。图12是叶轮形状示意图。图13是叶轮形状示意图。图14是叶轮形状示意图。以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步详述。本专利技术实施例主要由电机1、机架2、护罩3、齿轮箱4、进料螺旋5、叶轮6、主轴7、外壳8、出料叶轮9、端盖10、主轴11、叶轮12组成，主轴7、11由电机1驱动同步同向旋转，两轴的混合轴段上分别顺序装配有21个叶轮6、12，每个叶轮结构相同，具有图4、图5所示的仿锤形叶片，根据物料性质的不同，也可以设计为轮廓面为直面或内圆弧面成或外圆弧面的三角形叶片、四角形叶片、五角形叶片，图所示的均为扭曲角为0°的叶片，还可以设计扭曲角为0°--45°的叶片。上述叶片均在叶轮的旋转面上均布，并与主轴垂直，此外，叶片的结构尺寸符合h-1b＞1a＞h/2公式。上述叶片的长经尺寸按以下公式设计1a＝h/2cosα-ΔL，α＝90°/n，ΔL取值范围为1--4毫米或混合物料粒径的2--5倍，叶片的短径尺寸只要能满足其中心装配孔的强度即可。主轴7上的叶轮6与主轴11对应位置上的叶轮12形成干涉混合区(如图2所示阴影部分)，两主轴上的21对叶轮均形成同样的干涉混合区。两主轴上每对叶轮之间的位置关系按两叶片垂直或两叶片临界两种状态间隔装配，这种装配符合两相对叶片的长径线α、α′与坐标y的夹角之和等于2倍临界角α的条件。上述为双轴连续干涉式混合机，依本专利技术之技术方案，可直接类推出两轴以上的连续干涉式混合机的等效设计。权利要求1.一种连续干涉式混合机，它包括两个或两个以上平行或基本平行的主轴及各主轴上的搅拌器，其特征在于a、各主轴同步同向旋转，b、所述的搅拌器由装配在主轴上的一个或一个以上的叶轮组成，c、所述的叶轮具有两片或两片以上的叶片，叶片在叶轮的旋转面上均布，并与主轴垂直，d、叶片的结构尺寸应符合以下公式h-1b＞1a＞h/2，h为轴距，1a为叶片长径长度，1b为叶片短径长度，e、每一主轴上的叶轮与相邻主轴对应位置上的叶轮形成干涉混合区。2.根据权利要求1所述的混合机，其特征在于叶片的长径尺寸符合以下公式1a＝h/2cosα-Δ1，α为叶片临界角，Δ1为每对叶轮旋转至临界角时的叶片间隙。3.根据权利要求2所述的混合机，其特征在于叶片间隙Δ1为1--4毫米。4.根据权利要求2所述的混合机，其特征在于叶片间隙Δ1为混合物料粒径的2--本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续干涉式混合机，它包括两个或两个以上平行或基本平行的主轴及各主轴上的搅拌器，其特征在于：ａ、各主轴同步同向旋转，ｂ、所述的搅拌器由装配在主轴上的一个或一个以上的叶轮组成，ｃ、所述的叶轮具有两片或两片以上的叶片，叶片在叶轮的 旋转面上均布，并与主轴垂直，ｄ、叶片的结构尺寸应符合以下公式：ｈ－１ｂ＞１ａ＞ｈ／２，ｈ为轴距，１ａ为叶片长径长度，１ｂ为叶片短径长度，ｅ、每一主轴上的叶轮与相邻主轴对应位置上的叶轮形成干涉混合区。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝增义，郝树平，王刚明，
申请(专利权)人：河北赞皇机械厂，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]