专利名称：一种桨叶自控式变频搅拌机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种搅拌和布料设备，特别适用于发酵罐体或容器内物料的搅拌和均勻布料。
背景技术：
目前在工业领域发酵罐体或大型容器得到广泛使用，当物料投入罐体或容器后， 由于物料密度原因会产生自然分层，一般来说从上到下分别是浮渣层，上清液层，活性层和沉渣层。研究表明，分层后微生物活动较旺盛的区域往往集中在活性层，而其他各层会出现微生物缺乏或不适宜微生物生长活动的情况。同时，物料分层还导致传热不均，使得罐体或容器内温度不一致，进而影响工程效果。基于以上情况，现有的发酵罐或容器大部分采用外加搅拌的方式，最常用的方式是安装固定式搅拌机，事实证明外加搅拌机在工程中起到了一定效果，但现有搅拌方式仍有以下问题首先，由于外加搅拌机的桨叶位置固定，从而使得搅拌范围和高度固定，对于流动性较差的物料，搅拌桨叶只对其周边一定空间的物料起作用，容易在罐体或容器底部周边造成搅拌死角，也不利于布料；其次，当物料液面长时间保持不变时，最上层的浮渣层容易产生结壳现象，此时固定搅拌机的桨叶由于在物料液面之下，无法进行有效的破壳，当物料液面发生变化时，发酵罐或容器内壁容易出现大面积物料挂壁等现象。
发明内容
本发明的主要目的提供一种全新的搅拌和布料方式，当物料在发酵罐或容器中进行发酵或暂存时，采用自控式桨叶变频搅拌机可使搅拌桨叶在一个平面内旋转的同时， 还可通过调整转速控制桨叶沿着搅拌轴上下移动，从而实现对物料的立体搅拌和均勻布料，能保证罐内物料的均勻传质传热，提高发酵设施的效率。本发明按以下技术方案完成本发明为桨叶自控式变频搅拌机，包括变频电机(1)、搅拌轴O)、自控式搅拌桨叶⑶三部分构成。其中变频电机⑴和搅拌轴⑵呈固定连接状态，搅拌轴⑵和自控式搅拌桨叶C3)之间呈套装相对固定状态。本搅拌机安装于发酵罐体内，对混合物料 (5)进行搅拌，自控式搅拌桨叶( 能随着变频电机(1)转速的变化而沿搅拌轴( 垂直方向上下移动。所述搅拌轴( 为横截面为椭圆形钢质直杆，其下端和罐体底部呈套装相对固定状态。所述自控式搅拌桨叶( 采用高硬度轻质材料制成，保证其可对物料进行有效搅拌且可以通过搅拌轴( 转速的变化而在罐体内自由实现位置变化。所述自控式搅拌桨叶(3)中间套筒的中心孔呈椭圆状，且下中心孔(7)和上中心孔(6)均为同尺寸椭圆状且同轴心，但是相对于上中心孔(6)有一个小角度扭动，套筒内部略呈内螺旋形状。
所述自控式搅拌桨叶(3)和搅拌轴(2)之间呈套装固定状态，为保证搅拌轴(2) 能带动自控式搅拌桨叶C3)桨叶旋转，必须保证搅拌轴( 椭圆形横截面的长边大于自控式搅拌桨叶C3)椭圆形中心孔的短边。所述变频电机(1)和搅拌轴( 呈固定连接，变频电机(1)和搅拌轴O)同步转动且转动速率一致。搅拌轴( 和自控式搅拌桨叶C3)之间呈套装固定状态，当变频电机 (1)启动时，搅拌轴( 提前转动，随后带动自控式搅拌桨叶C3)转动并最终达到速率一致。与已有搅拌方式相比，本发明的特点是a)自控式桨叶能实现垂直空间大范围的立体搅拌，尤其是能对物料的表层进行搅拌，有效避免了物料表层的结壳问题。b)通过变频电机的调节实现桨叶的上下运动，打破了分层现象，使活性层扩大到整个物料内。促使微生物和物料充分接触，加大物料的分解速度。c)同时，由于可以大范围地搅动了物料，能有效促进新进物料的均勻分布。整体而言，本发明结构简单，加工方便，工作性能可靠，效率改善明显，可在各种发酵罐和容器里面使用。同时，本发明的适用范围不局限于沼气行业，还可在其他行业中有固液态混合料的罐体或容器内使用，社会经济效益明显，
图1是发酵罐体内桨叶自控式变频搅拌机结构组成简2是搅拌轴和自控式桨叶结合部放大3是搅拌轴和自控式桨叶俯视图
具体实施例方式如图1所示，所述变频电机(1)在运行时可以通过变频电机调节搅拌轴转速，搅拌轴带动自控式搅拌桨叶(3)，最终以达到调节桨叶位置的目的。当搅拌轴⑵停止或转速较慢时，自控式搅拌桨叶(3)由于受重力、浮力、以及搅拌轴给桨叶套筒的较小的切向力三个力作用，三力叠加后重力占主导，所以自控式搅拌桨叶(3)将沿搅拌轴( 下移，最终停留在搅拌轴O)的底部；当搅拌轴( 转速较快时，自控式搅拌桨叶C3)依然受重力、浮力、以及搅拌轴给桨叶套筒的切向力三个力作用，此时由于桨叶套筒为内螺纹结构，搅拌轴和桨叶套筒内部的结合处为一个斜面，在这个斜面上，套筒所收的切向力可以分解为两个力水平方向和垂直方向，前者让自控式搅拌桨叶C3)在平面内转动；而后者如果足够大时，则能使自控式搅拌桨叶(3)沿轴垂直方向上升；当后者和浮力的和等于重力时，则可能出现自控式搅拌桨叶(3)悬停在罐体内某一高度的状态，与搅拌轴( 呈相对静止。通过以上二个状态，从而实现自控式搅拌桨叶C3)在发酵罐体内的上下运动或者相对静止，而这一切都是通过变频电机的调速实现的。
权利要求
1.桨叶自控式变频搅拌机，其主要特征在于主要由变频电机(1)、搅拌轴O)、自控式搅拌桨叶C3)构成，变频电机(1)和搅拌轴( 呈固定连接状态，搅拌轴( 和自控式搅拌桨叶( 之间呈套装滑动状态。
2.根据权利要求1所述的桨叶自控式变频搅拌机，其特征在于搅拌轴( 为横截面为椭圆形的钢质直杆，其下端和罐体底部呈套装相对固定状态。
3.根据权利要求1所述的桨叶自控式变频搅拌机，其特征在于自控式搅拌桨叶(3)采用高硬度轻质材料制成，保证其可对物料进行有效搅拌且可以通过搅拌轴( 转速的变化而在罐体内自由实现位置变化。
4.根据权利要求1所述的桨叶自控式变频搅拌机，其特征在于自控式搅拌桨叶(3)中间套筒的中心孔呈椭圆状，下中心孔(7)和上中心孔(6)均为同尺寸椭圆状且同轴心，但下中心孔(7)相对于上中心孔(6)有一个小角度扭动，套筒内部呈内螺旋形状。
5.根据权利要求1所述的桨叶自控式变频搅拌机，其特征在于变频电机(1)和搅拌轴(2)呈固定连接，搅拌轴( 和自控式搅拌桨叶C3)之间呈套装滑动状态，自控式搅拌桨叶(3)和搅拌轴O)同步转动且转动速率一致。
6.根据权利要求1所述的桨叶自控式变频搅拌机，其特征在于变频电机(1)在运行时通过调节自身转速，以达到调节桨叶位置的目的。当搅拌轴⑵停止或转速较慢时，自控式搅拌桨叶( 将沿搅拌轴( 下移，最终停留在搅拌轴O)的底部；当搅拌轴( 转速较快时，自控式搅拌桨叶C3)将可能出现两个状态第一，悬停在搅拌轴( 的某一高度，与搅拌轴( 呈相对静止。第二，沿轴垂直方向上升。两个状态均具有唯一性，不能同时存在，且均取决于变频电机(1)的速率。
全文摘要
本发明涉及一种桨叶自控式变频搅拌机。它主要由变频电机(1)、搅拌轴(2)、自控式搅拌桨叶(3)构成，变频电机(1)和搅拌轴(2)呈固定连接状态，搅拌轴(2)和自控式搅拌桨叶(3)之间呈套装状态，且自控式搅拌桨叶(3)可沿搅拌轴(2)上下自由滑动。本搅拌机主要安装于发酵罐体(4)内，对固液混合物料(5)进行均匀搅拌和布料，自控式搅拌桨叶(3)能随着变频电机(1)转速的变化而沿搅拌轴(2)方向上下移动或悬停，有效地解决了传统搅拌机搅拌因搅拌桨叶固定而引发的搅拌和布料不均等问题，同时还解决了容器内上层物料易结壳的问题。本发明结构紧凑，搅拌效果充分，且制作成本低。主要用于发酵和相关行业。
文档编号B01F7/18GK102371129SQ20101024917
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月10日 优先权日2010年8月10日
发明者万小春, 罗娟, 董保成, 赵立欣, 陈羚, 高新星 申请人:农业部规划设计研究院