一种新型纳米级无筛网珠磨的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种珠磨机，尤其是涉及一种新型纳米级无筛网珠磨机。其主要是解决现有技术所存在的磨介的粒径越来越小，已有0.015mm的珠粒，则筛网均匀的缝隙只有0.007mm，制造十分困难，如果继续有更细微珠粒出现，则筛网结构将无法实现等的技术问题。本发明包括机架，机架上设有电机，电机通过传动机构连接有主轴，主轴设在机壳内，主轴连接有连接盘，连接盘下端连接有特殊杯形转子，特殊杯形转子中部穿接有空心轴，特殊杯形转子设在研磨腔内，研磨腔连通浆料入口，特殊杯形转子的外圆周凸出有若干条状块，并在其外圆周上均布有若干长方孔，特殊杯形转子的内腔中装有杯形的离心分散盘，其外圆周上均布有若干槽体，特殊杯形转子、离心分散盘的底部与研磨腔之间留有可让浆料通过的间隙，空心轴连通离心分散盘的内腔。
【专利说明】一种新型纳米级无筛网珠磨机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种珠磨机，尤其是涉及一种新型纳米级无筛网珠磨机。
【背景技术】
[0002]纳米技术是本世纪科技发展的重要【技术领域】。纳米科技将创造另一波技术创新和产业革命，其应用领域十分广泛，遍及电子产业、光电产业、医疗生化产业及基础产业等。不论应用领域如何，均需要纳米尺度的材料。如何得到纳米级粉体，已成为目前产、学、研共同研究的课题。
[0003]近十年来，虽出现几种能制备纳米级粉体的珠磨机，如盘片式珠磨机和棒销式珠磨机，但都有不足之处。由于其研磨腔的长度都大于其直径，导致磨介(珠粒)不规则的聚集，对较小的微珠尤为严重。在研磨腔浆料排出口处，会产生过大的压力，不能充分发挥微珠的全部性能，影响粉体粉碎机分散的效果。
[0004]现有技术的珠磨机，都有一个精密的筛网，它的作用是使浆料从筛网中流出，而磨介(珠粒)被筛网挡住，继续在腔内工作，但珠磨机对筛网的缝隙有要求，其缝隙必须不大于磨介(珠粒)平均直径的一半，由于技术的进步，磨介的粒径越来越小，已有0.015mm的珠粒，则筛网均匀的缝隙只有0.007_，制造十分困难，如果继续有更细微珠粒出现，则筛网结构将无法实现。直至今日止，上述缺陷尚未得到解决。
【发明内容】
[0005]本发明是提供一种新型纳米级无筛网珠磨机，其主要是解决现有技术所存在的磨介的粒径越来越小，已有0.015mm的珠粒,则筛网均勻的缝隙只有0.007mm,制造十分困难，如果继续有更细微珠粒出现，则筛网结构将无法实现等的技术问题。
[0006]本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
本发明的一种新型纳米级无筛网珠磨机，包括机架，所述的机架上设有电机，电机通过传动机构连接有主轴，主轴设在机壳内，主轴连接有连接盘，连接盘下端连接有特殊杯形转子，特殊杯形转子中部穿接有空心轴，特殊杯形转子设在研磨腔内，研磨腔连通浆料入口，特殊杯形转子的外圆周凸出有若干条状块，并在其外圆周上均布有若干长方孔，特殊杯形转子的内腔中装有杯形的离心分散盘，其外圆周上均布有若干槽体，特殊杯形转子、离心分散盘的底部与研磨腔之间留有可让浆料通过的间隙，空心轴连通离心分散盘的内腔。
[0007]用氧化锆耐磨材料制成一个特殊杯形转子，转子的外圆周凸出八块条状块，并在外圆周上均布开八个长方孔(每孔尺寸为16mm*9mm),在杯形的内腔中装一个杯形的离心分散盘，其外圆周上也均布开八个槽，每个槽尺寸为12mm*9mm。珠磨机试车前,先添加0.03-0.05mm的微珠，按容器的40%_60%填充率从浆料入口加入，试车时储罐中的300nm浆料，由泵通过管道打入浆料入口，然后，开动机器，特殊转子及离心分离盘高速旋转，线速度达8.3-15.7m/s (速度可调)，此时浆料压力不大于0.3MPa，流量达25_50L/h，浆料进入研磨腔，浆料中的粉体受到运动着的微珠撞击力及剪切力的作用，颗粒被逐渐粉碎，浆料的流动路线，从特殊杯形转子外圆侧与研磨腔内壁之间，由上而下流入，经过研磨腔容器底部，再翻转从特殊杯形转子内侧与离心分散盘外侧之间由下往上流动，到离心分散盘上的槽中流出，进入特殊转子的空心轴中，由轴顶部流出，为了实现微珠与浆料分离，此时浆料中的微珠在高速旋转的离心分散盘上受离心力作用，由于微珠受到的离心力大于浆料中液体的压力，所以微珠被摔倒分离盘内腔的壁上，由分离盘上槽中飞出，经过特殊杯形转子上的长方孔撞到研磨腔的内壁上，与泵打入的新鲜浆料汇合，重新又进行下一次循环；这样这台珠磨机就可以不用筛网，做到微珠与浆料分离，当工作200-300分钟，经过许多次研磨循环，浆料中的粉体的平均粒径，由300nm粉碎成30_40nm的粉体，实现了一种无筛网结构新型纳米级珠磨机。
[0008]作为优选，所述的研磨腔整体为锅形。纳米尺寸的粉碎，需要柔软和均匀的分散的过程，但是传统的珠磨机其研磨腔都是长圆柱体，L/D > 1，微珠在腔内工作时，由于受浆料冲击，极易在浆料出口处堆积，导致微珠受力过大，微珠运动受到影响，不能全部发挥微珠的能力，影响粉碎的效果。为了克服上述缺陷，发明的珠磨机的研磨腔为锅形，使容积变小，将L/D尺寸大幅度降低，L/D仅为1/3，这样可使腔内的微珠受力基本均匀，实现柔软和均匀分散，充分发挥微珠全部能力，使磨机实现纳米尺寸粉体的粉碎。
[0009]作为优选，所述的研磨腔的外壁上设有冷却水套，机架上设有冷却液储罐，冷却液储罐上设有冷却水进口、冷却水出口，冷却水进、出口连通冷却水套。
[0010]作为优选，所述的主轴下端安装有珠磨机专用密封装置，机架上设有冷却液储罐，冷却液储罐上设有冷冻水进口、冷冻水出口，冷冻水进口、冷冻水出口与珠磨机专用密封装置连通。为了防止浆液从主轴缝隙中泄露，在空心主轴上特殊转子后端，安装一套珠磨机专用的密封装置，这套密封装置在主轴旋转时会发热，故需有一套冷冻装置来冷却，它有一个冷却液储罐，内储存冷冻液，罐顶部通入压缩空气或氮气，压缩空气给液体加压，加压后的冷冻液输入到珠磨机专用密封装置中的冷冻液入口进入，经过热交换后，温度升高的冷冻液由其密封部件上的冷冻液出口排出，回输到冷却液储罐中，这样储罐中冷冻液温度升高，为了保持温度恒定，在冷却液储罐中，通入循环水将其热量带走，保持冷冻液温度恒定。整台设备由电控柜控制。
[0011]作为优选，所述的主轴为空心，其连通空心轴的内腔，主轴上端设有浆料出口接头。
[0012]作为优选，所述的传动机构为皮带传动机构。
[0013]作为优选，所述的冷却液储罐上设有溢流阀、压力调节阀。
[0014]作为优选，所述的机壳与研磨腔之间、特殊杯形转子与空心轴之间都设有O型密封圈。
[0015]作为优选，所述的电机通过线路连接有电控柜。通过电控柜可以直接设置珠磨机的各个参数。
[0016]因此，本发明的珠磨机就可以不用筛网，做到微珠与浆料分离，当工作200-300分钟，经过许多次研磨循环，衆料中的粉体的平均粒径，由300nm粉碎成30_40nm的粉体,实现了一种无筛网结构新型纳米级珠磨机，结构简单、合理。
【专利附图】
【附图说明】[0017]附图1是本发明的一种结构示意图；
附图2是本发明研磨腔的一种内部结构示意图。
[0018]图中零部件、部位及编号:机架1、电机2、主轴3、连接盘4、特殊杯形转子5、空心轴6、研磨腔7、浆料入口 8、长方孔9、离心分散盘10、槽体11、冷却水套12、冷却液储罐13、冷却水进口 14、冷却水出口 15、冷冻水进口 16、冷冻水出口 17、浆料出口接头18、皮带传动机构19、机壳20、溢流阀21、压力调节阀22、O型密封圈23、电控柜24、珠磨机专用密封装置25。
【具体实施方式】
[0019]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0020]实施例:本例的一种新型纳米级无筛网珠磨机，如图1、图2，包括机架1，机架上设有电机2，电机通过线路连接有电控柜24。电机通过皮带传动机构19连接有主轴3，主轴设在机壳20内，主轴连接有连接盘4，连接盘下端连接有特殊杯形转子5，特殊杯形转子中部穿接有空心轴6，主轴为空心，其连通空心轴6的内腔，主轴上端设有浆料出口接头18。特殊杯形转子设在研磨腔7内，研磨腔整体为锅形。研磨腔连通浆料入口 8，特殊杯形转子的外圆周凸出有若干条状块，并在其外圆周上均布有若干长方孔9，特殊杯形转子的内腔中装有杯形的离心分散盘10，其外圆周上均布有若干槽体11，特殊杯形转子、离心分散盘的底部与研磨腔之间留有可让浆料通过的间隙，空心轴连通离心分散盘的内腔。研磨腔的外壁上设有冷却水套12，机架上设有冷却液储罐13，冷却液储罐上设有冷却水进口 14、冷却水出口 15，冷却水进、出口连通冷却水套。主轴下端安装有珠磨机专用密封装置25，机架上设有冷却液储罐13，冷却液储罐上设有冷冻水进口 16、冷冻水出口 17，冷冻水进口、冷冻水出口与珠磨机专用密封装置连通。冷却液储罐上设有溢流阀21、压力调节阀22。机壳与研磨腔之间、特殊杯形转子与空心轴之间都设有O型密封圈23。
[0021]工作时，先要在研磨腔7中添加0.03-0.05mm的微珠，填充量为研磨腔净空容积0.03升的40%-60%，由浆料入口 8加入，然后启动隔膜泵，将储罐中被研磨的300nm浆料慢慢打入研磨腔内，此时开动变频电机2，通过皮带传动机构19拖动设备空心主轴3上的特殊杯形转子5高速旋转，转子线速度达8-16 m/s (变频可调)，同时，调节隔膜泵进气压力一般不大于0.3MPa，浆料流量约为25-50L/h ;浆料中的被研磨的粉体达到研磨腔中，高速回转的特殊杯形转子外圆周上的条状块推动微珠运动，既公转又自传，粉体颗粒受到颗粒微珠冲击力剪切力的作用被逐渐粉碎，微珠与浆液一起；按前面所叙述的流动路线流动，从特殊杯形转子外侧与研磨腔内壁之间由上而下流出，到研磨腔底部再翻转，从特殊转子内侧与离心分离盘10外侧之间由下往上流动，到离心分离盘的槽口中流出，并进入空心轴6中，由空心轴顶部流出，为了实现微珠与浆料分离，此时浆料中混合的微珠，受离心力的作用，微珠从分离盘槽中飞出，通过特殊转子的长方孔，撞到研磨腔的内壁上，它又与打入的新鲜的浆料汇合，重新又进入下一次工作循环。
[0022]这种新型纳米级无筛网珠磨机，粉碎氧化钛的浆料的原始粉体平均粒径为300nm，当被发明设备中加工200-300分钟就能获得30-50nm的TiO2微粉。
[0023]以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
【权利要求】
1.一种新型纳米级无筛网珠磨机，包括机架(I)，其特征在于所述的机架(I)上设有电机(2)，电机通过传动机构连接有主轴(3)，主轴设在机壳(20)内，主轴连接有连接盘(4)，连接盘下端连接有特殊杯形转子(5)，特殊杯形转子中部穿接有空心轴(6)，特殊杯形转子设在研磨腔(7)内，研磨腔连通浆料入口(8)，特殊杯形转子的外圆周凸出有若干条状块，并在其外圆周上均布有若干长方孔(9)，特殊杯形转子的内腔中装有杯形的离心分散盘(10)，其外圆周上均布有若干槽体(11)，特殊杯形转子、离心分散盘的底部与研磨腔之间留有可让浆料通过的间隙，空心轴连通离心分散盘的内腔。
2.根据权利要求1所述的一种新型纳米级无筛网珠磨机，其特征在于所述的研磨腔(7)整体为锅形。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型纳米级无筛网珠磨机，其特征在于所述的研磨腔(7)的外壁上设有冷却水套(12)，机架上设有冷却液储罐(13)，冷却液储罐上设有冷却水进口( 14 )、冷却水出口( 15 )，冷却水进、出口连通冷却水套。
4.根据权利要求1或2所述的一种新型纳米级无筛网珠磨机，其特征在于所述的主轴(3)下端安装有珠磨机专用密封装置(25)，机架上设有冷却液储罐(13)，冷却液储罐上设有冷冻水进口(16)、冷冻水出口(17)，冷冻水进口、冷冻水出口与珠磨机专用密封装置连通。
5.根据权利要求1或2所述的一种新型纳米级无筛网珠磨机，其特征在于所述的主轴(3)为空心，其连通空心轴(6)的内腔，主轴上端设有浆料出口接头(18)。
6.根据权利要求1或2所述的一种新型纳米级无筛网珠磨机，其特征在于所述的传动机构为皮带传动机构(19)。
7.根据权利要求3所述的一种新型纳米级无筛网珠磨机，其特征在于所述的冷却液储罐(13 )上设有溢流阀(21)、压力调节阀(22 )。
8.根据权利要求1或2所述的一种新型纳米级无筛网珠磨机，其特征在于所述的机壳(20)与研磨腔(7)之间、特殊杯形转子(5)与空心轴(6)之间都设有O型密封圈(23)。
9.根据权利要求1或2所述的一种新型纳米级无筛网珠磨机，其特征在于所述的电机(2 )通过线路连接有电控柜(24 )。
【文档编号】B02C17/10GK103567022SQ201310291591
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】王叶滔, 石小英, 王汉杰 申请人:杭州金马能源科技有限公司