能生产纳米颗粒的机械设备制造技术

本实用新型专利技术是一种用于生产纳米级颗粒的机械设备，由给料粉碎装置、传动系统、主轴支承装置，粉体选分收集装置组成，其特征在于两套相同的给料粉碎装置与主轴相连，主轴支承在轴承座上，轴承座与机座相连，两个结构相同、对置的、反向旋转的截锥壳与主轴相连，磨口与截锥形壳体相连，粉体选分收集装置的上选分装置装在上外壳上，下选分装置装在下外壳上，上、下外壳连为一体，该设备由于采用双锥壳高速对转的破碎系统，实现了要粉碎物料大小颗粒，用低能耗方法进行混合加速，同时高效旋转物料形成的离心力还给物料造成大的挤压力、摩擦力、剪切力，这些力的综合作用，使物料能在低能耗、高效率、无介质的情况下实现粉碎，得到高纯度的纳米级粉体颗粒。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械设计领域，具体是一种用于生产纳米级颗粒的机械设备。
技术介绍
在现有技术中，生产纳米颗粒的方法，多为化学法(合成、分解、置换、凝结等)；物理法(等离子气相沉积法、等离子气相合成法、激光气相沉积法、激光气相合成法等)；用机械粉碎方法制取纳米颗粒的设备，国内尚未发现，国外也只有少数国家拥有用气流粉碎方法制取500纳米颗粒的技术设备。化学法工艺路线复杂，生产品种单一，生产成本高。物理法设备复杂，生产量小，造价高昂，工业化大生产困难，生产成本更高。目前公用的机械破碎方法生产粉体的设备，除少数靠机械挤压破碎的外(如辊式磨、雷蒙磨等)，多数主要利用物料与物料，物料与介质球相互撞击而破碎的。撞击力的大小决定于介质量与速度的乘积。根据其所用物理量侧重点不同，大体可分为三类。一类以利用质量为主的粉体制备设备，如球蘑机、沙磨机、振动磨等，它们都是利用介质球的质量将物料粉碎的。二类为以利用速度为主的粉体制备设备，如各种类型的气流粉碎机。三类则为速度质量并用的粉碎设备，如用棒销、甩锤等各种冲击零件的冲击磨。第一类生产粉体，粒度大、纯度低，第二类则能耗大效率低，第三类则设备制造维修困难、纯度差、效率低。
技术实现思路
本技术经过多种方法的对比研究解决了专利技术一种能用机械破碎的方法生产出市场急切需要的粒径在100-500纳米的高纯度的各种材料的纳米颗粒的设备，以满足新材料，高新技术飞速发展的需要。本技术是这样实现的，能生产纳米颗粒的机械设备，包括给料粉碎装置、传动系统、主轴支承装置，粉体选分收集装置，其特征在于两套相同的给料粉碎装置与主轴相连，并用支架支承，主轴支承在轴承座上，轴承座与机座相连，两个结构相同、对置的、反向旋转的截锥壳与主轴相连，磨口与截锥壳相连，粉体选分收集装置的上选分装置装在上外壳上，下选分装置装在下外壳上，上、下外壳连为一体，支承在轴承座前端的圆柱面上。该装置利用截锥壳的高速旋转，对由空心轴进入的大小颗粒混合的破碎料，沿截锥壳内表面边向前推边加速，到磨口出速度达到最大并引导其在此处高速对撞，实现了在撞击力、离心力挤压力、摩擦力综合作用下的不用介质球或物料以外的其它惯性介质的，高效节能高纯度的粉碎。本技术所述的给料粉碎装置的磨口端面上设有均布一周的斜槽，构成破碎物料的排出通道。内表面由两段直线和一段曲线构成，其连接圆连续，形成物料的有效撞击轨道。本技术所述的截锥壳与主轴用弹性挡圈、锥套、压板连接成一体。在压板上开有螺纹孔，通过该孔，用螺钉可方便的顶出锥套，从而调整拆卸破碎系统中的截锥壳在主轴上的位置。本技术所述的两套相同的给料粉碎装置的主轴与直管的连接处装有密封壳，套装于空心主轴上，并再装入填料环、柔性石墨环、压盖)组成的密封填料函组，前输料管装于密封壳中与主轴同心。在其端面装有减磨垫，形成主轴的端面密封。前输料管和密封壳用法兰连接，其间装有密封圈。前输料管后输料管，用半柔性连接装置连接。在后输料管内装有静态混合器。防止物料堵塞。本技术所述的给料粉碎装置的料仓壳体内装有提升杆和防堵罩提升杆的空心部分开有数个小孔，下端装有喷嘴，防堵罩焊接在提升杆，提升杆由密封壳、密封圈和压盖组成密封装置，提升杆与驱动器相连。本技术所述的能生产纳米颗粒的机械设备，其特征在于所述的给料粉碎装置的截锥壳的半锥角为25°-75°。本技术所述的粉体选分收集装置，其特征在于上下两个半外壳结构均由圆环壳、锥台形壳体、长短安装边、半端壳焊接而成，在磨口的壳体上，装有上下各对称的两个长衬板和两个短衬板；该衬板采用圆弧棱，以提高再次撞击的有效性和连接的可靠性。上下两个半外壳用螺栓、螺母安装连成一体组成粉体的总收集壳，并由两端的端半外壳组成圆筒体支撑于轴承座上。上选分装置安装在焊于上半外壳上的支架，选分壳下部的上部装有两个对置的蜗轮风扇，焊在上选分器壳上下端和锥台形壳体紧贴的插入定位夹板内的隔板，有效的将蜗轮风扇的吸入和分离排出有效隔开，防止其相互干涉。使吸入的粉体有效的粗细分离。各粗粒排出孔直接开在锥台形壳体上，自然的利用了壳体的锥度将粗料顺利收拢排出。下选分装置上壳的上端与下外壳相连，下端固定在法兰盘上，螺旋桨式分散盘与电机相连，进行下落粉体的分散分离和细粉体的流化和上送，供气管装在下壳上，隔板和下内壳之间装有密封件。采用端面成马蹄形开口的供气管，利用改变送风压力，配合螺旋桨转数的方法，来改变流化粉体粒径的结构。本技术由于采用这种双锥壳高速对转的破碎系统，实现了要粉碎物料大小颗粒，用低能耗方法进行混合加速，自行混合对撞，质量和速度形成的能量得到充分有效的利用。同时高效旋转物料形成的离心力还给物料造成大的挤压力、摩擦力、剪切力，这些力的综合作用的结果，使物料能在低能耗、高效率、无介质的情况下实现粉碎，得到高纯度的纳米级粉体颗粒。本技术由于在壳体中安装了特形长短衬板22、22′不仅可使由磨口飞出物料得到再撞击再粉碎，提高了效率，而且可有效的保护壳体，延长使用寿命。本技术与现有技术相比具有能够用机械破碎的方法，生产出粒度为100-500纳米高纯度的各种材料的纳米颗粒的设备。附图说明图1为能生产纳米颗粒的机械设备的装配图图2为截锥壳23与主轴相连的结构图 图3为图2的左视图图4为磨口24的结构图 图5为图4的主剖视图图6为给料装置的结构图图7为上外壳25的主视图图8为图7的俯视图 图9为图7的左视图图10为上选分装置的结构图11为上选分壳上隔板115的结构图图12为下选分装置的结构图图13为图12的A-A剖视图图14为长衬板22的主视图 图14为图16的俯视图图15为图14的剖视图具体实施方式根据附图对实施例做进一步的描述，能生产纳米颗粒的机械设备，包括给料粉碎装置、传动系统、主轴支承装置，破碎装置、粉体选分收集装置等组成，两套相同的给料粉碎装置1、30与主轴2相连，并用支架74支承，主轴2支承在轴承座48上，轴承座48与机座35相连，两个结构相同、对置的、反向旋转的截锥壳23与主轴2相连，磨口24与截锥形壳体23相连，粉体选分收集装置的上选分装置49装在上外壳25上，下选分装置34装在下外壳31上，上、下外壳连为一体，支承在轴承座48前端的圆柱面上。1、给料粉碎装置由左右两套完全相同的给料装置1和30构成。如图6所示，它由料仓壳体71、料仓盖69及密封垫70用螺栓螺母连接成一体构成料仓。在料仓盖69上，装有返回料管及其控制阀60，新料输入管及其控制阀66，加压管及控制阀67，压力表安装管，压力表及其控制阀68。料仓中央，装有能控制输送料供停，及供料量大小；又能防止物料输送中蓬堵的类阀门机构。该机构由提升杆61、防蓬堵罩72、喷嘴73及密封装置等组成。阀杆61的空心部分有数个通气小孔64，防蓬堵罩72、焊于其上，下端装喷射嘴73。提升杆的实心部分，穿过密封壳62、密封圈63、压盖65，并由装在料仓盖上的提升机构(气动或手动)进行操纵控制。在料仓体下端焊有带法兰的弯管89，在其出口端装有静态混合器90。法兰与后输料管87法兰相连接，其间装有密封垫88。后输料管87与前输料管75用半柔性装置连接。该装置由上下两个相同的半外壳82、O型圈83、86、管85密封环84及螺栓、螺母等组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能生产纳米颗粒的机械设备，包括给料粉碎装置、传动系统、主轴支承装置，粉体选分收集装置，其特征在于两套相同的给料粉碎装置（１）、（３０）与主轴（２）相连，并用支架（７４）支承，主轴（２）支承在轴承座（４８）上，轴承座（４８）与机座（３５）相连，两个结构相同、对置的、反向旋转的截锥壳（２３）与主轴（２）相连，磨口（２４）与截锥形壳体（２３）相连，粉体选分收集装置的上选分装置（４９）装在上外壳（２５）上，下选分装置（３４）装在下外壳（３１）上，上、下外壳连为一体，支承在轴承座（４８）前端的圆柱面上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：芦生华，李润才，
申请(专利权)人：芦生华，李润才，
类型：实用新型
国别省市：14[中国|山西]