可调式n型搅拌机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高分子聚合物在配制水溶液过程中的搅拌用仪器设备，特别是一 种可调式η型搅拌机。
【背景技术】
[0002] 近年来，由于水溶性高分子聚合物（下称聚合物）独有的特性，使其应用领域逐渐 扩大，广泛应用于油田工业、水处理、造纸、纺织印染、采矿等领域，在石油工业中主要利用 它高分子增稠的特性大量应用于钻井液增稠与润滑，采油过程中三次采油提高采收率和调 剖、堵水措施等，为了保证或提高应用效果，在应用之前都要进行大量的室内和现场试验， 应用过程中也要不断地通过室内试验进行调整，无论是室内试验、现场试验或是应用过程 中，聚合物的配制是必不可少的一道工序，所谓的配制就是向搅动着的水中缓慢加入聚合 物颗粒，使其在水中逐渐分散、吸水、膨胀、溶解，目前配制聚合物应用的搅拌机大都是旋转 桨叶式搅拌机，即电机带动中心轴，中心轴的另一端固定着搅拌桨叶，电机、中心轴、桨叶同 步转动，由于桨叶的不断转动才使容器内部液体搅拌起来。目前这种搅拌机配制聚合物存 在问题：
[0003] 1.由于聚合物独有的高分子特性，在溶解过程中出现了一种"轴向爬杆"现象， 即高分子聚合物溶胀之后会缠绕在自转的搅拌机桨叶和中心轴上，并且沿着中心轴逐渐爬 高，随着水中聚合物浓度的增加这种现象也会随之严重，缠绕在中心轴上的聚合物很难再 溶解至水中，又出现了水中聚合物浓度的不准确和不均匀现象。
[0004] 2.随着聚合物在水中的不断溶解，水溶液的粘度在不断增加，流动阻力也随之增 加，离搅拌桨越远的位置溶液的转动速度就越慢，要使容器内的溶液达到理想的搅拌效果 必须提高搅拌桨的转速，但是当粘度达到一定程度时（比如配制较高浓度的聚合物），即使 搅拌桨转动速度再快，上部的溶液也会转动很慢，甚至接近了静止状态，这样失去了均匀搅 拌的目的。
[0005] 3.聚合物溶液在运动过程中最怕的就是机械剪切，旋转机械剪切可以降低溶液的 粘度，测试表明，分子量为2500万的聚合物，用5000转/分钟的旋转桨叶式搅拌机，搅拌10 分钟粘度损失率可达40%左右，并且聚合物溶液粘度的损失率随着聚合物分子量的增加而 增加，随着搅拌时间的延长而增加，随着搅拌速度的增加而增加。
[0006] 而每次室内试验配制聚合物时搅拌的时间一般都超过半个小时，为了达到设计粘 度只能增加聚合物的浓度来补偿机械剪切而产生的粘度损失，从而增加了不必要的成本。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术上述的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种可调式η型搅拌 机，快速均匀搅拌聚合物，同时不损失聚合物粘度。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明可调式η型搅拌机由支撑架1、电源调速器2、电机3、 电机连接轴4、搅拌片调节器5、螺杆卡子6、螺杆7、盒体堵头8、手轮9、滑道10、齿牙滑块 11、搅拌片12和电机卡头13组成，上述电机3安装在支撑架1底座上，电源调速器2与电 机3电连，电机3下端设置电机卡头13,电机连接轴4上端卡在电机卡头13下端，电机连 接轴4下端焊接在搅拌片调节器5盒体上表面的中间位置上，螺杆7安装在搅拌片调节器 5盒体的轴向中部，螺杆7两端分别穿过搅拌片调节器5两端的盒体堵头8的中心孔，手轮 9与在盒体堵头8外的螺杆7两端螺纹连接，螺杆7在搅拌片调节器5盒体内的两端和中 间部分安装螺杆卡子6,螺杆7被螺杆卡子6均分为两段且两段螺纹方向不同，滑道10安 装在搅拌片调节器5盒体下部，螺杆卡子6与滑道10固定连接，螺杆7两段分别安装与螺 杆7螺纹咬合的齿牙滑块11，齿牙滑块11下部卡在滑道10内，齿牙滑块11下边安装呈倒 "L"形的搅拌片12。
[0009] 作为本发明的一种改进，上述搅拌片12搅拌部分的横向与其所旋转圆弧的切线 呈35度的夹角。
[0010] 上述齿牙滑块11与螺杆7的轴向中心位置距离均等。
[0011] 上述搅拌片调节器5盒体为长方体。
[0012] 本发明提供了一种可调式η型搅拌机，包括支架部、电驱动和搅拌部，所述搅拌部 和电驱动设置于所述支架部上，所述电驱动驱动所述搅拌部，所述搅拌部包括：搅拌片调节 器，与所述电驱动相连接；螺杆，沿所述搅拌片调节器的盒体的纵向设置，所述螺杆具有螺 纹方向不同的两个螺纹段；两个齿牙滑块，分别与螺纹方向不同的所述两个螺纹段相咬合； 两个倒L形搅拌片，分别连接于所述两个齿牙滑块的下端。
[0013] 进一步地，所述可调式η型搅拌机还包括螺杆卡子、盒体堵头、手轮和滑道，其中， 螺杆插在所述搅拌片调节器的盒体的纵向中部，所述螺杆两端分别穿过搅拌片调节器两端 的盒体堵头的中心孔，所述手轮与所述螺杆的在盒体堵头外的两端螺纹连接，所述搅拌片 调节器的盒体内的两端和中间部分安装螺杆卡子，所述滑道安装在所述搅拌片调节器的盒 体下部，所述螺杆卡子与所述滑道固定连接，所述齿牙滑块下部卡在所述滑道内。
[0014] 进一步地，所述支架部包括支撑架，所述电驱动包括电源调速器、电机、电机连接 轴和电机卡头，其中，所述电机安装在所述支撑架底座上，所述电源调速器与所述电机电连 接，所述电机下端设置有所述电机卡头，所述电机连接轴上端卡在所述电机卡头下端，所述 电机连接轴下端焊接在所述搅拌片调节器的盒体上表面的中间位置上。
[0015] 进一步地，所述搅拌片在垂直于所述电机连接轴的横截面内的延伸方向与该搅拌 片外缘处的旋转圆弧的切线呈35度的夹角。
[0016] 进一步地，所述齿牙滑块与所述螺杆的轴向中心位置距离均等。
[0017] 进一步地，所述搅拌片调节器盒体为长方体。
[0018] 与现在技术方案相比，本发明可调式η型搅拌机性能稳定可靠，测试结果数据重 复性较好，同一样品重复差值< 10%，克服了聚合物在溶解过程中的轴向爬杆现象，虽然搅 拌速度大幅度降低，但是比旋转桨叶式搅拌机搅拌得更加充分，从而大幅度降低了机械剪 切现象，比用旋转桨叶式搅拌机时聚合物溶液粘度损失率减小10%以上。
[0019] 本发明可调式η型搅拌机以操作简单、性能稳定、工作可靠等优点，最大程度地减 小了研究试验配制过程中的人为导致的粘度损失现象。保证了配制过程中聚合物溶液的真 实性。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明可调式η型搅拌机的结构示意图；
[0021] 图2为搅拌片示意图；
[0022] 图3为搅拌片用于搅拌部分的角度示意图；
[0023] 图4为不同搅拌时间对聚合物溶液粘度的影响图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0025] 如图1所示，根据现有配制聚合物容器的规格形状，结合聚合物水溶过程的特性， 研制了本发明可调式η型搅拌机。本发明可调式η型搅拌机由支撑架1、电源调速器2、电 机3、电机连接轴4、搅拌片调节器5、螺杆卡子6、螺杆7、盒体堵头8、手轮9、滑道10、齿牙 滑块11、搅拌片12和电机卡头13组成。本发明可调式η型搅拌机的形状似"η"型，总体上 分为两部分组成：一是电驱动及支架部分；二是搅拌部分。
[0026] L电驱动及支架部分
[0027] 包括电机支架1，电源调速器2,电机3和电机卡头13。
[0028] 2.搅拌部分
[0029] 搅拌部分的上部为与电机3相连接的电机连接轴4,电机连接轴4的上端卡在电机 卡头13上，电机连接轴4的下端固定连接在一个长方体的搅拌片调节器5盒体上，电机连 接轴4焊接在盒体上面的中间位置，盒体的内部装有搅拌片的调节装置。
[0030] 搅拌片调节器5 :搅拌片调节器5内纵向的中部安装有一根双向螺纹的螺杆7,螺 杆7的螺纹分为不同方向的两部分螺纹，螺杆7的左半部分的螺纹为左旋螺纹，右半部分的 螺纹为右旋螺纹，两边螺纹的螺距、牙型、直径、长度均相同，只有螺纹方向不同，螺杆的中 间和螺纹部分的两端为无螺纹处，螺杆7的无螺纹部分比有螺纹部分的直径小，在盒体内 部螺杆7的无螺纹处分别装有螺杆卡子6, 一共三个螺杆卡子6,每个螺杆卡子6的两侧用 螺钉固定在下部的滑道10上，这样可以防止螺杆7自由移动，在螺杆7两端的盒体堵头8 的外部分别装有一个用于旋转螺杆的手轮9,手轮9与螺杆7螺纹连接，在螺杆7左旋螺纹 和右旋螺纹部分的下端各有一个与螺纹互相咬合的齿牙滑块11，两个齿牙滑块11与螺杆7 纵向中心位置距离相等，每个齿牙滑块11下部的两侧各有两个翼，翼分别卡在滑道10的槽 中，当扭动手轮并带动螺杆7转动时，两个齿牙滑块11可以在沿着滑道10同步向靠近或向 远离移动，这样则始终保持着两个齿牙滑块11与螺杆7纵向的中心距离相等，从而保持搅 拌机在运转过程中的稳定和平衡。两个齿牙滑块11的下边分别装有两个相对应的搅拌片 12,搅拌片呈倒"L"形，搅拌片的上部用螺钉固定在齿牙滑块11的底部，当螺杆7转动时搅 拌片即可随着齿牙滑块11同步移动，从而达到调节两个搅拌片12之间的距离，以适应不同 大小容器的需要。
[0031] 本发明可调式η型搅拌机为两个相对应的搅拌片12。两个搅拌片的形状相似，搅 拌片为倒置的"L"形状，每个搅拌片12的上部处于水平状态，并有两个用于与齿牙滑块11 固定连接的螺钉孔，与之直角的下部是起到搅拌作用的搅拌片12,如图2所示。
[0032] 两个搅拌片12下部搅拌部分的角度和方向均相同，搅拌片12的用于搅拌部分的 横向与所旋转圆弧的切线呈35度的夹角，如图3所示，这样可以提高搅拌效率，使溶液搅拌 得更加充分。搅拌片的搅拌部分原棱角的地方已全部加工成为圆弧状，这样更有利于减少 因为机械剪切而导致对聚合物溶液的剪切。
[0033] 本发明效果试验
[0034] 试验一，搅拌效果试验
[0035] 为了验证可调式η型搅拌机的发明效果，我们在同样条件下与旋转桨叶式搅拌机 进行了对比测试，测试情况如下：
[0036] 试验目的：测试在配制聚合物水溶液过程中，桨叶式搅拌机与可调式η型搅拌机 对搅拌效果和对溶液粘度的影响。
[0037] 两种