专利名称：搅拌机的筒体及具有该筒体的搅拌机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及搅拌设备，更具体地讲，涉及一种搅拌机的筒体和具有 该筒体的搅拌机。
背景技术：
图1A是根据现有技术的搅拌机的示意性垂直剖视图，图1B是图1A中 示出的搅拌机的示意性俯视图。如图1A和图1B所示，现有技术的一种搅拌 机(也称为"搅拌槽"或"搅拌桶")lO包括筒体ll、电机12、叶轮13、进 料管14、三通阀门15、出料管16和事故排料装置17,其中，筒体11包括 圆筒形主体111和矩形出料口 112。电机12带动叶4仑13旋转来搅拌通过进料 管14和三通阀门15供给的物料，图1B中示出的箭头表示物料在主体111 内的运动方向。事故排料装置17用于在出现事故时排出筒体11内的物料， 出料口 112在主体111的上半部分沿着主体111的直径方向外接在主体111 上。采用如图1A所示的搅拌机10，当筒体ll内的物料(例如浆体)在高速 转动的搅拌叶轮13的带动下螺旋上升至出料口 112时，在离心力作用下物料 向矩形出料口 112溢出，物料由绕主体111的切线方向转而朝径线方向流动。 也就是说，在用搅拌机IO搅拌浆体的情况下，在搅拌机出料口 112的位置浆 体的运动轨迹出现90。变化，这种方向的突变使浆体摆脱了原有的速度场，浆 体流动的速度也大大减小，从而减弱了液体介质夹带固体颗粒的能力。例如， 用图1A中示出的搅拌机IO搅拌矿浆，当矿浆涌到矩形出浆口时形成滞流， 使矿物料在出浆口渐渐沉积，严重时造成堵塞。这不仅影响搅拌机正常工作， 也影响到后续作业的连续进行。
实用新型内容
本实用新型通过提供一种搅拌机的筒体，克服了上述技术问题中一个或 多个。该搅拌机的筒体包括主体，主体用于容纳物料，主体的侧壁具有开 口；出料装置，出料装置位于主体的外部且出料装置的一部分平滑地连接到主体的所述开口的边缘，使得物料在原有速度场的作用下从主体平稳地流到 出料装置。
才艮据本实用新型的一方面，出料装置包括第一部分，平滑地连接到主 体的所述开口的所述边缘，第一部分从所述开口的所述边缘向开口的另 一边 缘延伸；第二部分，连接第一部分和所述开口的所述另一边缘；第三部分， 位于第一部分和第二部分下方，连接到第一部分的下边^^、第二部分的下边 缘和主体，与第一部分和第二部分一起容纳物料。
才艮据本实用新型的一方面，主体为圆筒形，第一部分为弧形板，第一部 分的曲率半径大于主体的半径。
根据本实用新型的一方面，第二部分为矩形平板。
才艮据本实用新型的一方面，第二部分包括;波此连4矣的第四部分和第五部 分，第四部分连接到第一部分，第五部分连接到所述开口的所述另一边缘。
才艮据本实用新型的一方面，第四部分和第五部分均为矩形平板。
根据本实用新型的一方面，出料装置的高度为筒体的高度的1%~40%。
根据本实用新型的一方面，第一部分的长度为主体的横截面周长的 5%~40%。
才艮据本实用新型的一方面，第五部分的长度为主体的直径的8% 40%。 本实用新型还提供了一种搅拌机，该搅拌机包括上述筒体、电机和叶轮。 根据本实用新型的搅拌机筒体具有以下有益效果物料由筒体的主体流
到出料装置的流线方向的变化极为平緩，物料流体的能量损失很小，物料流 体在原有速度场的持续作用下平稳地流入出料装置而不形成物料的沉积。
通过
以下结合附图进行的描述，本实用新型的上述和其它目的及特点将 会变得更加清楚，其中
图1A是根据现有技术的搅拌机的示意性垂直剖视图1B是图1A中示出的搅拌机的示意性俯视图2A是才艮据本实用新型第一实施例的搅拌机的示意性垂直剖^L图2B是图2A中示出的搅拌机的示意性俯视图3是图2A中示出的搅拌机的筒体的示意性透一见图4A是在图1A中示出的搅拌机中被搅拌的物料从主体流到矩形出料口的流线的示意图4B是在图2A中示出的搅拌机中被搅拌的物料从主体流到出料装置的 流线的示意图5A和图6A是示出图2A中的搅拌机的制造方法的示意性侧视图； 图5B和图6B是示出图2A中的搅拌机的制造方法的示意性俯视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图更加充分地描述本实用新型，本实用新型的优选 实施例示出在附图中。本领域技术人员将意识到，在不脱离本实用新型的精 神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例。
图2A是根据本实用新型第一实施例的搅拌机的示意性垂直剖视图，图 2B是图2A中示出的搅拌机的示意性俯视图，图3是图2A中示出的搅拌机 的筒体的示意性透视图。参照图2A、图2B和图3，根据本实用新型第一实 施例的搅拌机20包括筒体21、电机22、叶轮23、进料管24、三通阀门25、 出料管26和事故排料装置27，其中，筒体21包括主体211和从主体211的 外部连接到主体211的出料装置212。该搅拌机20不但可以搅拌浆体，而且 可以搅拌粉料。
电机22通过传动装置(例如皮带或传动轴)带动叶轮23旋转来搅拌通 过进料管24和三通阀门25供给的物料，图2B中示出的箭头表示物料在筒体 21的主体211内的运动方向。在图2A和图2B中，电机22被设置在筒体21 的上方，然而本实用新型不局限于此，例如电机22可被设置在筒体21的下 方以通过传动装置带动叶轮23旋转。事故排料装置27用于在出现事故时排 出筒体21内的物料。
图2A和图2B中示出的筒体21为底部封闭、顶部敞开的开i文式筒体， 然而本实用新型不局限于此，例如筒体21可包括覆盖筒体21顶部敞口的筒 体盖，在筒体盖的中心设有中心孔，传动轴穿过该中心孔来驱动叶轮24旋转。
下面参照图3来详细说明根据本实用新型第一实施例的搅拌机筒体的结构。
如上所述，搅拌机20的筒体21包括主体211和从主体211的外部连接 到主体211的出料装置212。主体211构成筒体21的主体，主体211为底部 封闭、顶部敞开的开^:式圆筒，主体211的顶部圆周所在的平面平行于主体211的底面，并且主体211的顶部圆周所在的平面和主体211的底面均垂直于 主体211的中心轴线(未示出)。主体211在其侧壁的上半部分设置有开口 2111,如图3所示，开口 2111由主体211侧壁上的点al、 a2、 bl和b2限定。 点al和点bl位于主体2111顶部圆周上，点a2和点b2位于主体2111侧壁 上的低于其顶部的位置。直线ala2和直线blb2均平行于主体211的中心轴 线，点al和点a2之间沿着平行于主体211的中心轴线的方向的距离等于点 bl和点b2之间沿着平行于主体211的中心轴线的方向的距离。
出料装置212包括第一部分2121、第二部分2122、第三部分2123和第 四部分2124。第一部分2121为从主体211的第一边缘(由线段ala2限定) 向主体211的第二边缘(由线段blb2限定)延伸的弧形板，该弧形板的曲率 半径大于主体211的半径。第一部分2121由点al、 a2、 d2和dl限定，其中， 第一部分2121的顶部弧形边缘位于主体211的顶部圆周所在的平面内，笫一 部分2121的底部弧形边缘位于与主体211的顶部圆周所在的平面平行的平面 内，第一部分2121的第一边缘对应于主体211的第一边缘(即，由线段ala2 限定)，第一部分2121的第二边缘由线段dld2限定，直线dld2平行于主体 211的中心轴线，点dl和点d2之间沿着平行于主体211的中心轴线的方向的 距离等于点al和点a2之间沿着平行于主体211的中心轴线的方向的距离， 即，第一部分2121的下部弧形边缘与开口 2111的下边缘共面。
第一部分2121的长度(即弧形线段aldl或a2d2的长度)为主体211横 截面周长的5%~40%。如果第一部分2121的长度大于主体211横截面周长的 40%，则物料在出料装置212中的流动路径太长，易造成物料动能损失过多； 如果第一部分2121的长度小于主体211横截面周长的5%,则不易设置出料 d 。
第一部分2121的高度为筒体21高度的1% 40%。如果第一部分2121 的高度大于筒体21高度的40%,则有可能在物料还没有被充分搅拌的情况下 就已出料；如果第一部分2121的高度小于筒体21高度的1%,则会造成单位 时间的出料量太少。第一部分2121的长度和高度根据实际需要在上述范围内确定。
在第一实施例中，第一部分2121的长度与开口 2111的下部弧形边缘的 长度相等。也就是说，可以通过沿着线段a2b2和blb2切割圆筒，并将切割 获得的弧形板做渐开线型展开来获得第一部分2121。
6这里，第一部分2121与主体211之间的连接为平滑连接，使得物料在原 有速度场的作用下从主体211平稳地流到第一部分2121。
第二部分2122和第三部分2123均为矩形平板，第二部分2122和第三部 分2123连接第一部分2121和主体211的第二边缘。第二部分2122和第三部 分2123的下边缘与第一部分2121的底部弧形边缘共面，第二部分2122和第 三部分2123的上边缘与第一部分2121的顶部弧形边缘共面。第三部分2123 的长度(即线段blcl或b2c2的长度)为主体211直径的8%~40%。如果第 三部分2123的长度小于主体直径的8%，则留给出料口的空间不足；如果第 三部分2123的长度大于主体直径的40%,则单位时间内流入出料装置的物料 太多，有可能造成出料口堵塞。第三部分2123的长度根据实际需要在上述范 围内确定。
第四部分2124位于第一部分2121、第二部分2122和第三部分2123下 方，且第四部分2124的上表面与第一部分2121、第二部分2122和第三部分 2123的下边缘共面。由第一部分2121、第二部分2122和第三部分2123的下 边缘和开口 2111的下边缘限定第四部分，并且第四部分2124连接到第一部 分2121、第二部分2122和第三部分2123的下边缘和开口 2111的下边缘。在 第四部分2124的靠近主体211的第二边缘的位置设置有与出料管26连通的 出料口 2125。
在如图2A、图2B和图3所示的筒体21中，当物料沿着主体211的切 线方向从主体211经过第一部分2121的第一边缘流入出料装置212时，物料 的流动为緩变流(如图4B所示)，在这种情况下，流线间夹角卩较小，流线 的曲率半径r较大。相对而言，在如图1A和图1B中示出的筒体11中，当物 料沿着主体111的切线方向从主体111流入出料口 112时，物料的流动为急 变流(如图4A所示)，在这种情况下，流线间夹角卩'较大(例如为90。，远 大于才艮据本实用新型第一实施例的流线间夹角卩)，流线的曲率半径r'较小(例
如，远小于才艮据本实用新型第一实施例的流线的曲率半径r),所以物料流体 在这种情形下的运动阻力和能量损失都是最大的。因此，在根据本实用新型 第一实施例的搅拌机中，物料流体的流线方向的变化极为平緩，物料流体的 能量损失很小，物料流体在原有速度场的持续作用下平稳地流入出料装置而 不形成固体物料的沉积。
虽然结合图2A、图2B和图3描述了根据本实用新型一个实施例的搅拌机及其筒体，但是在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对上述 实施例进行各种修改。例如，根据本实用新型的第二实施例，主体211的形
状为不同于圓筒的其它形状，例如椭圆筒形、多边筒形，只要主体211的形 状能够保证物料在主体211内搅拌充分即可。根据本实用新型的第三实施例， 开口 2111设置在主体211的侧壁的下半部分；也就是说，开口2111可以设 置在主体211的侧壁的任意位置，只要物料在进入出料装置212之前被充分 搅拌即可。根据本实用新型的第四实施例，通过一块矩形平板连接第一部分 2121的第二边缘和主体211的第二边缘，而不同于第一实施例中通过第二部 分2122和第三部分2123连接第一部分2121的第二边缘和主体211的第二边 缘。根据本实用新型的第五实施例，第一部分2121的顶部弧形边缘、第二部 分2122的上边纟彖和第三部分2123的上边纟彖可以互不共面，即第一部分2121、 第二部分2122和第三部分2123沿着主体211的中心轴线的高度可以不同， 另外第四部分2124的上表面可以不平行于主体211的顶部圆周所在的平面。 在第二至第五实施例中，除以上述及的不同于第一实施例的特征之外，其它 特征均与第 一 实施例相同。
虽然以上描述了第一至第五实施例，但是可以以任意形式组合上述提到 的技术特征。例如在另外的实施例中，主体211为椭圓筒形并且开口 2111位 于主体211的下半部。也就是说，只要出料装置的结构和位置能够保证在主 体211中旋转运动的物料在原有速度场的持续作用下平稳地进入出料装置而 不形成物料的沉积，就可以将出料装置构造在任意合适的位置和/或构造成任 意合适的形状。
图5A和图6A是示出图2A中的搅拌机的制造方法的示意性侧视图，图 5B和图6B是示出图2A中的搅拌机的制造方法的示意性俯视图。下面参照 图3、图5A至图6B来描述图2A中示出的搅拌机筒体及具有该筒体的搅拌 机的制造方法。
参照图5A,首先准备圆筒30,圆筒30是底部封闭、顶部敞开的开放式 圆筒。这里，可由具有一定厚度的钢板形成圆筒30，但是圆筒30的材料不 限于钢，可由其它合适的材料形成圆筒30。
然后，在圆筒30的顶部圆周上取两个点al和bl,在圆筒30侧壁上取 两个点a2和b2，其中，点a2和b2的位置分别低于点al和bl的位置，直线 ala2和blb2均平行于圆筒30的中心轴线，点al和点a2之间沿着平行于圆
8筒30的中心轴线的方向的距离等于点bl和点b2之间沿着平行于圆筒30的 中心轴线的方向的]f巨离。
接着，沿着弧形线l殳a2b2切割圆筒30，并沿着线l爻blb2切割圆筒30。 因此，在点a2和点b2之间形成垂直于圆筒30的中心轴线的水平切割缝，在 点bl和b2之间形成平行于圆筒30的中心轴线的垂直切割缝，从而形成由点 al、 bl、 b2和a2限定的圆弧板2126,如图5A和图5B所示。
随后，如图6A和图6B所示，将圆弧板2126的第一边缘(即，由线段 ala2限定的部分)固定，并向着远离圆筒30的方向展开圆弧板2126,例如 将圓弧板2126作渐开线型展开处理，使得圆弧板2126'的第二边缘(即，在 上述切割步骤之后由线l史blb2限定的部分)到达点dl和点d2的位置，从而 形成图3中示出的开口 2111和主体211。因此，形成图3中示出的第一部分 2121,第一部分2121的顶部弧形边缘(由线段aldl限定)位于主体211的 顶部圆周所在的平面内，第一部分2121的底部弧形边缘(由线段a2d2限定) 位于与主体211的顶部圆周所在的平面平行的平面内。
接着，将准备好的第二部分2122、第三部分2123和第四部分2124与第 一部分2121焊接在一起，并在第四部分2124中形成与出料管26连通的出料 口 2125,从而形成了图2A、图2B和图3中所示的鹰嘴形出料装置212。
最后，可以连接电机22、传动轴、叶轮23、进料管24、三通阀门25、 出料管26、事故排料装置27和分矿器(未示出，连接在出料管下面)，从而 形成图2A和图2B中示出的搅拌机20。
在以上制造搅拌机筒体的过程中，虽然通过切割圆筒来形成主体和出料 装置的第一部分，但是还可以通过单独的工艺分别制造出料装置212和主体 211,然后通过焊接、铆接、粘结等方法组装出料装置212和主体211。此外， 搅拌机筒体的材料不受限制。
以上描述了根据本实用新型第一实施例的搅拌机的制造方法，对于第二 至第五实施例，可以通过对上述制造方法进行适应性的修改来制造根据本实 用新型第二至第五实施例的搅拌机。
下面通过实验例来说明应用根据本实用新型的搅拌机可以取得的效果。
实验例
某厂将现有技术的具有矩形出料口的搅拌机改造成为根据本实用新型第 一实施例的搅拌机。矿浆由进料管导入分矿器，高速转动的搅拌叶轮带动矿浆螺旋上升至第一部分2121的第一边缘，然后矿浆平稳地流到第一部分 2121，继而顺着第一部分2121流入出料口 2125。矿浆流动方向与第一部分 2121的弧形切线方向相同，粘滞阻力与采用现有技术的搅拌机相比大大减小， 不需加冲洗水，即能保证矿浆流畅地进入下道工序。从实施后的效果看，矿 浆在出料装置不发生积压堵塞情况，矿浆流动极其顺畅。
因此，在根据本实用新型的搅拌机筒体中，物料由筒体的主体流到出料 装置的流线方向的变化极为平緩，物料流体的能量损失很小，物料流体在原 有速度场的持续作用下平稳地流入出料装置而不形成物料的沉积。
权利要求1、一种搅拌机的筒体，其特征在于所述筒体包括主体，主体用于容纳物料，主体的侧壁具有开口；出料装置，出料装置位于主体的外部且出料装置的一部分平滑地连接到主体的所述开口的边缘，使得物料在原有速度场的作用下从主体平稳地流到出料装置。
2、 如权利要求l所述的筒体，其特征在于所述出料装置包括 第一部分，平滑地连接到主体的所述开口的所述边缘，第一部分从所述开口的所述边缘向所述开口的另 一边缘延伸；第二部分，连接第一部分和所述开口的所述另一边缘；第三部分，位于第一部分和第二部分下方，连接到第一部分的下边缘、第二部分的下边缘和主体，与第 一部分和第二部分一起容纳物料。
3、 如权利要求2所述的筒体，其特征在于主体为圆筒形，第一部分为弧 形板，第一部分的曲率半径大于主体的半径。
4、 如权利要求3所述的筒体，其特征在于第二部分为矩形平板。
5、 如权利要求3所述的筒体，其特征在于第二部分包括彼此连接的第四 部分和第五部分，第四部分连接到第一部分，第五部分连接到所述开口的所 述另一边缘。
6、 如权利要求5所述的筒体，其特征在于第四部分和第五部分均为矩形 平板。
7、 如权利要求1所述的筒体，其特征在于出料装置的高度为筒体的高度 的1% 40%。
8、 如权利要求3所述的筒体，其特征在于第一部分的长度为主体的横截 面周长的5%~40%。
9、 如权利要求6所述的筒体，其特征在于第五部分的长度为主体的直径 的8% 40%。
10、 一种搅拌机，包括筒体、电机和叶轮，其特征在于所述筒体为权利 要求1至9中的任意一项权利要求所述的筒体。
专利摘要本实用新型提供了一种搅拌机的筒体及具有该筒体的搅拌机，该筒体包括主体，主体用于容纳物料，主体的侧壁具有开口；出料装置，出料装置位于主体的外部且出料装置的一部分平滑地连接到主体的所述开口的边缘，使得物料在原有速度场的作用下从主体平稳地流到出料装置。
文档编号B01F7/18GK201371047SQ200820180990
公开日2009年12月30日 申请日期2008年12月11日 优先权日2008年12月11日
发明者周建国, 孟长春, 戴向东, 黎 王, 邓清华 申请人:攀钢集团矿业有限公司