一种多通道搅拌装置的制作方法

本发明涉及高通量技术领域，特别涉及一种多通道搅拌装置。

背景技术：

在石油化工及医药实验室中，通常需要制备大量不同组分配比的试样进行试验，在试验过程中经常需要在加料/减料正在进行的情况下，同时搅拌试样以使各组分逐步混合均匀以控制反应的进行，从而需要一种能将加料/减料与实时搅拌相结合的多通道搅拌装置。

一般实验室中对试样的搅拌采用手动或自动单通道搅拌器；手动搅拌不便于试样混合均匀，且对有毒有害试样的搅拌存在风险；自动单通道搅拌器需要串行对试样一个接一个的进行搅拌，对多个试样进行搅拌比较费时、费力，不便于完成批量试样的混合搅拌；且每个试样的搅拌参数可能不一致，从而对试样的对比试验造成一定的误差影响。

当在搅拌混合过程中需要在试样中添加或减少反应物时，传统做法是暂停搅拌，并取出搅拌装置，添加或减少所需反应物物料，再放入搅拌装置，然后再次进行试样的搅拌，整个过程费时、费力，混合达不到要求，且容易造成试样的污染。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多通道搅拌装置，解决了现有技术中存在的不能同时对多个试样进行搅拌、以及在搅拌的同时进行加料或减料的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种多通道搅拌装置，包括固定支架、装配基体、电机、控制器、搅拌单元、分配头导向管、驱动组件；其中，

所述装配基体与所述固定支架连接；

所述电机安装于所述固定支架上，所述控制器与所述电机连接，用于控制所述电机运转；

所述驱动组件一端与所述电机连接，另一端与所述搅拌单元连接；

所述搅拌单元固定在所述装配基体上，所述搅拌单元为中空贯通结构，所述搅拌单元设置多个，多个所述搅拌单元同时与所述驱动组件连接，保证多个搅拌单元同步运转；

所述分配头导向管与所述搅拌单元一一对应设置，分配头导向管的一端伸入搅拌单元的中空结构中至搅拌单元的下端面，并悬置于搅拌单元的中空结构中；其中，通过分配头导向管在搅拌的同时进行加料/减料，分配头导向管与搅拌单元的运动部件不接触，保证搅拌单元的工作状态对物料分配无影响。

进一步地，所述搅拌单元包括小齿轮、内齿轮、固定块、正时带轮、连接轴、搅拌子；其中，所述固定块固定在所述装配基体上，所述固定块通过第一轴承和第二轴承连接正时带轮；所述内齿轮固定在所述固定块上；所述小齿轮与所述内齿轮啮合；所述正时带轮位于所述固定块下方，且与所述驱动组件连接；所述连接轴一端与所述搅拌子连接、另一端穿过正时带轮与小齿轮连接，所述连接轴与所述正时带轮之间设置有第三轴承和第四轴承，所述小齿轮的凸缘悬置在所述第四轴承的内圈上，所述小齿轮与所述正时带轮存在偏心。

进一步地，所述搅拌单元还包括挡板、防护裙、限位板、限位轴套、压环、垫片；其中，所述挡板上端面与所述正时带轮底端连接、下端面连接防护裙；所述限位板与所述正时带轮顶端连接，并悬置在第一轴承内圈上；所述限位轴套位于所述连接轴与所述正时带轮之间，用于支撑第四轴承；所述压环上端面与内齿轮底面接触、下端面与第一轴承连接；所述垫片用于连接第一轴承和第二轴承。

进一步地，所述搅拌单元还包括限位销，所述限位销设置在所述连接轴与所述搅拌子连接处。

进一步地，所述搅拌子通过卡簧快装结构与所述连接轴连接，并通过所述限位销限位；所述连接轴与所述小齿轮通过卡槽结构连接，并通过螺栓连接。

进一步地，所述搅拌子的搅拌端采用勺状结构。

进一步地，所述驱动组件包括驱动轮、正时皮带；其中，所述驱动轮安装在所述电机上；所述正时皮带同时与所述驱动轮和多个搅拌单元相连。

进一步地，所述正时皮带同时与多个搅拌单元的正时带轮连接。

进一步地，所述驱动组件还包括张紧轮固定支架、张紧轮；其中，所述张紧轮固定支架固定在所述装配基体上；所述张紧轮与所述张紧轮固定支架连接，且所述张紧轮设置在所述正时皮带两侧，保证正时皮带与各搅拌单元紧密连接，从而保证各搅拌单元运转一致性。

进一步地，所述搅拌装置还包括加料/减料口，所述加料/减料口设置在顶端防护板上，所述顶端防护板固定于所述装配基体顶端，所述加料/减料口的数量与搅拌单元的数量相同，且加料/减料口与分配头导向管一一对应设置，每个加料/减料口分别与分配头导向管另一端相连；所述搅拌装置还包括底端防护板，所述底端防护板固定于所述装配基体底端。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，通过集成多个相同的搅拌单元，且多个搅拌单元同时与驱动组件连接，通过驱动组件驱动多个搅拌单元同时进行搅拌，实现了同时对多个试样进行搅拌，提高了搅拌效率。

2、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，同时在中空结构的搅拌单元中增加分配头导向管作为加料/减料通道，且分配头导向管与搅拌单元的运动部件不接触，实现了在搅拌的同时加入或吸出物料，并保证了搅拌单元的工作状态对物料分配无影响，在即时加料或减料的同时，将多组混合试样高效、均匀混合，提高了试验的自动化程度。

3、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，各搅拌单元通过正时皮带驱动，具有相同的搅拌参数，可以使各组试验具有相同的混合参数，避免了批量试样混合搅拌时每个试样的搅拌参数不一致对试样的对比试验造成的误差影响。

4、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，连接轴与小齿轮通过卡槽结构连接，并通过螺栓连接，当连接轴、小齿轮损坏时，可以在不拆解其他零部件的情况下快速进行维修和更换，方便整个搅拌装置的维修与防护。

5、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，张紧轮与正时皮带连接用于张紧正时皮带，保证正时皮带与各搅拌单元紧密连接，从而保证各搅拌单元运转一致性。

6、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，搅拌单元采用内旋轮线的搅拌方式，使每组试验的各组分混合更加均匀；同时在搅拌单元的中心处留出一个圆柱体的通道，从而在搅拌的同时，分配头可以从搅拌装置的顶端通过分配头导向管贯穿搅拌单元进而深入混合容器中进行加入或吸出物料操作，提高了试验的自动化程度和试样混合质量。

7、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，搅拌子的搅拌端采用勺状结构，在保证与容器壁保持安全距离情况下尽可能多的增加每旋转一周所覆盖的物料体积，使试样的搅拌混合更加均匀。

8、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，搅拌子通过卡簧快装结构与连接轴连接，并通过限位销限位，此结构可以方便更换搅拌子，并保证系统运转过程中搅拌子的可靠连接。

9、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，可以对搅拌子涂镀防腐蚀层，用于一定酸性、碱性及腐蚀性试样的搅拌，搅拌子的具体尺寸根据实际试验需要设计；同时，每套搅拌装置可匹配多组不同规格的搅拌子以满足不同试验的需求。

10、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，其通道数目及布置形式，可根据实际试验需求在设计时灵活增减及布置。

附图说明

图1是本发明实施例提供的多通道搅拌装置整体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的多通道搅拌装置内部结构示意图；

图3是本发明实施例搅拌单元的结构示意图；

图4是本发明实施例搅拌单元的剖视图；

图5是本发明实施例搅拌子的典型运动轨迹示意图；

图6是本发明实施例搅拌子的结构示意图。

图中，1-顶端防护板，2-装配基体，3-固定支架，4-电机，5-控制器，6-搅拌单元，601-小齿轮，602-内齿轮，603-固定块，604-正时带轮，605-挡板，606-防护裙，607-搅拌子，608-限位板，609-第一轴承，610-垫片，611-第二轴承，612-限位销，613-连接轴，614-第三轴承，615-限位轴套，616-第四轴承，617-压环，7-底端防护板，8-加料/减料口，9-分配头导向管，10-张紧轮固定支架，11-张紧轮，12-正时皮带，13-驱动轮。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种多通道搅拌装置，解决了现有技术中存在的不能同时对多个试样进行搅拌、以及在搅拌的同时进行加料或减料的技术问题；可以在即时加料或减料的同时，将多组混合试样同时高效、均匀混合。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供技术方案的总体思路如下：

本发明提供一种多通道搅拌装置，包括固定支架、装配基体、电机、控制器、搅拌单元、分配头导向管、驱动组件；其中，

所述装配基体与所述固定支架连接；

所述电机安装于所述固定支架上，所述控制器与所述电机连接，用于控制所述电机运转；

所述驱动组件一端与所述电机连接，另一端与所述搅拌单元连接；

所述搅拌单元固定在所述装配基体上，所述搅拌单元为中空贯通结构，所述搅拌单元设置多个，多个所述搅拌单元同时与所述驱动组件连接，保证多个搅拌单元同步运转；

所述分配头导向管与所述搅拌单元一一对应设置，分配头导向管的一端伸入搅拌单元的中空结构中至搅拌单元的下端面，并悬置于搅拌单元的中空结构中；其中，通过分配头导向管在搅拌的同时进行加料/减料，分配头导向管与搅拌单元的运动部件不接触，保证搅拌单元的工作状态对物料分配无影响。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细说明。

本发明多通道搅拌装置的通道数目及布置形式，可根据实际试验需求在设计时灵活增减及布置，现以12通道搅拌装置为例详述其具体结构：

一种多通道搅拌装置，参见图1和图2，包括固定支架3、装配基体2、电机4、控制器5、搅拌单元6、分配头导向管9、驱动组件；其中，

所述装配基体2与所述固定支架3连接；

所述电机4安装于所述固定支架3上，为整个装置提供动力；所述控制器5与所述电机4连接，用于控制电机4运转；

所述驱动组件一端与所述电机4连接，另一端与所述搅拌单元6连接；

所述搅拌单元6固定在所述装配基体2上，所述搅拌单元6为中空贯通结构，所述搅拌单元6设置多个，多个所述搅拌单元6同时与所述驱动组件连接，保证各搅拌单元6同步运转；

所述分配头导向管9与所述搅拌单元6一一对应设置，分配头导向管9的一端伸入搅拌单元6的中空结构中至搅拌单元6的下端面，并悬置于搅拌单元6的中空结构中；其中，分配头导向管9用于为分配头导向，在搅拌的同时进行加料/减料，分配头导向管9与搅拌单元6的运动部件不接触，保证搅拌单元6的工作状态对物料分配无影响。

在本发明实施例中，共有十二个相同的搅拌单元6，搅拌单元6分两列固定在所述装配基体2上。固定支架3用于支撑整个搅拌装置，并把整个装置固定在所需位置。在本发明实施例中，参见图3和图4，所述搅拌单元6包括小齿轮601、内齿轮602、固定块603、正时带轮604、连接轴613、搅拌子607；其中，所述固定块603通过螺钉固定在所述装配基体2上，在整个系统工作过程中固定不动，所述固定块603通过第一轴承609和第二轴承611连接正时带轮604；所述内齿轮602固定在所述固定块603上，在整个系统工作过程中亦处于固定不动状态；所述小齿轮601与所述内齿轮602啮合；所述正时带轮604位于所述固定块603下方，且与所述驱动组件连接；所述连接轴613一端与所述搅拌子607连接、另一端穿过正时带轮604与小齿轮601连接，所述连接轴613与所述正时带轮604之间设置有第三轴承614和第四轴承616。

优选的，在装配时，连接轴613从下端装入，小齿轮601从上端装入，两者通过卡槽结构连接，并通过螺栓连接；当连接轴613、小齿轮601出现问题时，可以在不拆解其他零部件的情况下进行更换，方便整个搅拌装置的维修与防护。

小齿轮601与正时带轮604存在偏心，当正时皮带12驱动正时带轮604做旋转运动时，同时驱动小齿轮601绕正时带轮604中心轴旋转；同时，小齿轮601与内齿轮602啮合，小齿轮601存在一个沿自身中心轴的旋转运动；综合以上情况，搅拌子607在搅拌时实际运动轨迹为内旋轮线，典型运动轨迹如图5所示，在可以充分搅拌待混合试样的情况下，在搅拌单元6的中心处留出一个圆柱体的通道；从而在搅拌的同时，分配头可以从搅拌装置的顶端通过分配头导向管9贯穿搅拌单元6进而深入混合容器中进行加入或吸出物料操作；搅拌过程和加料/减料过程为相互独立的无干涉过程，可以同时进行，从而提高试验的自动化程度和试样混合质量。

在本发明实施例中，参见图3和图4，所述搅拌单元6还包括挡板605、防护裙606、限位板608、限位轴套615、压环617、垫片610；其中，所述挡板605上端面与所述正时带轮604底端连接，保证正时皮带12处于正常工作位置，挡板605下端面连接防护裙606，用于防止试样飞溅入搅拌单元6内部，防护裙606随正时带轮604运转；所述限位板608与所述正时带轮604顶端连接，并悬置于第一轴承609内圈上，用于限制正时带轮604的轴向位置；所述限位轴套615位于所述连接轴613与所述正时带轮604之间，用于支撑第四轴承616；所述压环617上端面与内齿轮602底面接触、下端面压在第一轴承609外圈上，用于压紧第一轴承609；所述垫片610用于连接第一轴承609和第二轴承611。

具体的，第一轴承609和第二轴承611为一对轴承，用于装配正时带轮604，安装于固定块603上的轴承孔内，通过垫片610、压环617和内齿轮602限位，其内圈与正时带轮604外轴连接，从而可以使正时带轮604自由旋转；限位板608限制正时带轮604的轴向位置。

具体的，第三轴承614和第四轴承616为一对轴承，用于装配小齿轮601和连接轴613，安装于正时带轮604上的轴承孔内，通过限位板608、限位轴套615和挡板605限位，其内圈分别和连接轴613及小齿轮601外轴连接，从而可以使小齿轮601和连接轴613所集成在一起的轴自由旋转；同时，小齿轮601上的凸缘悬置于第四轴承616内圈上，从而限制小齿轮601和连接轴613所集成在一起的轴的轴向位置。

在本发明实施例中，所述搅拌单元6还包括限位销612，所述限位销612设置在所述连接轴613与所述搅拌子607连接处，过盈配合安装在连接轴613上，用于限制搅拌子607的安装位置。

具体的，搅拌子607通过卡簧快装结构与连接轴613连接，并通过限位销612限位，此结构可以方便更换搅拌子607，并保证系统运转过程中搅拌子607的可靠连接。

在本发明实施例中，参见图6，所述搅拌子607的搅拌端采用勺状结构，在保证与容器壁保持安全距离情况下尽可能多的增加每旋转一周所覆盖的物料体积，使试样的搅拌混合更加均匀。优选的，搅拌子607搅拌端采用刚性金属丝或复合材料，过渡部分采用圆滑过渡，端部倒圆角，混合的同时避免损伤容器；进一步地，搅拌子607可涂镀防腐蚀层，用于一定酸性、碱性及腐蚀性试样的搅拌。

在本发明实施例中，搅拌子607的具体尺寸根据实际试验需要设计；同时，每套搅拌装置可匹配多组不同规格的搅拌子607以满足不同试验的需求。

在本发明实施例中，所述驱动组件包括驱动轮13、正时皮带12；其中，所述驱动轮13安装在所述电机4上；所述正时皮带12同时与所述驱动轮13和各搅拌单元6相连，使各搅拌单元6保持同步运转。具体的，所述正时皮带12同时与多个搅拌单元6的正时带轮604连接，正时带轮604为搅拌单元6运转的驱动器。

本发明实施例中，所述控制器5安装在所述固定支架3上或集成在所述电机4上，控制电机4的运转。具体的，控制器5与控制终端(可以是本搅拌装置控制终端，也可是实验室集成系统的控制终端)连接，通过控制界面调整相应参数，控制电机4的运行状态。电机4带动驱动轮13运转，驱动轮13带动正时皮带12运转，正时皮带12带动各搅拌单元6运转。从而通过控制终端调整相应参数，最终控制搅拌单元6的运行状态。

在本发明实施例中，所述驱动组件还包括张紧轮固定支架10、张紧轮11；其中，所述张紧轮固定支架10固定在所述装配基体2上；所述张紧轮11与所述张紧轮固定支架10连接，且所述张紧轮11设置在所述正时皮带12两侧，用于张紧正时皮带12，与正时皮带12连接，保证正时皮带12与各搅拌单元6紧密连接，从而保证各搅拌单元6运转一致性。

在本发明实施例中，张紧轮固定支架10上设计有调整结构，用于调整张紧轮11的状态，从而调整正时皮带12的松紧程度。

在本发明实施例中，所述搅拌装置还包括顶端防护板1，所述顶端防护板1固定于所述装配基体2顶端，用于防护搅拌装置上端面。

在本发明实施例中，所述搅拌装置还包括加料/减料口8，用于向反应容器中添加反应物或从反应器中吸出反应物。具体的，所述加料/减料口8设置在顶端防护板1上，所述加料/减料口8的数量与搅拌单元6的数量相同，且加料/减料口8与分配头导向管9一一对应设置，每个加料/减料口8分别与分配头导向管9另一端相连。

在本发明实施例中，所述搅拌装置还包括底端防护板7，所述底端防护板7固定于所述装配基体2底端，用于防护试样溶液飞溅到搅拌装置内部。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，通过集成多个相同的搅拌单元，且多个搅拌单元同时与驱动组件连接，通过驱动组件驱动多个搅拌单元同时进行搅拌，实现了同时对多个试样进行搅拌，提高了搅拌效率。

2、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，同时在中空结构的搅拌单元中增加分配头导向管作为加料/减料通道，且分配头导向管与搅拌单元的运动部件不接触，实现了在搅拌的同时加入或吸出物料，并保证了搅拌单元的工作状态对物料分配无影响，在即时加料或减料的同时，将多组混合试样高效、均匀混合，提高了试验的自动化程度。

3、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，各搅拌单元通过正时皮带驱动，具有相同的搅拌参数，可以使各组试验具有相同的混合参数，避免了批量试样混合搅拌时每个试样的搅拌参数不一致对试样的对比试验造成的误差影响。

4、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，连接轴与小齿轮通过卡槽结构连接，并通过螺栓连接，当连接轴、小齿轮损坏时，可以在不拆解其他零部件的情况下快速进行维修和更换，方便整个搅拌装置的维修与防护。

5、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，张紧轮与正时皮带连接用于张紧正时皮带，保证正时皮带与各搅拌单元紧密连接，从而保证各搅拌单元运转一致性。

6、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，搅拌单元采用内旋轮线的搅拌方式，使每组试验的各组分混合更加均匀；同时在搅拌单元的中心处留出一个圆柱体的通道，从而在搅拌的同时，分配头可以从搅拌装置的顶端通过分配头导向管贯穿搅拌单元进而深入混合容器中进行加入或吸出物料操作，提高了试验的自动化程度和试样混合质量。

7、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，搅拌子的搅拌端采用勺状结构，在保证与容器壁保持安全距离情况下尽可能多的增加每旋转一周所覆盖的物料体积，使试样的搅拌混合更加均匀。

8、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，搅拌子通过卡簧快装结构与连接轴连接，并通过限位销限位，此结构可以方便更换搅拌子，并保证系统运转过程中搅拌子的可靠连接。

9、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，可以对搅拌子涂镀防腐蚀层，用于一定酸性、碱性及腐蚀性试样的搅拌，搅拌子的具体尺寸根据实际试验需要设计；同时，每套搅拌装置可匹配多组不同规格的搅拌子以满足不同试验的需求。

10、本发明实施例提供的多通道搅拌装置，其通道数目及布置形式，可根据实际试验需求在设计时灵活增减及布置。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。