一种循环自冷行星式球磨机的制作方法

文档序号:12807606阅读:346来源:国知局

本发明属于粉末生产设备领域,尤其涉及到一种循环自冷行星式球磨机。



背景技术:

行星式球磨机是针对粉碎、研磨、分散金属、非金属、有机、中草药等粉体进行设计,特别适合实验室研究使用,其工作原理是利用磨料与试料在研磨罐内高速翻滚,对物料产生强力剪切、冲击、碾压达到粉碎、研磨、分散、乳化物料的目的。行星式球磨机一般在同一转盘上装有四个球磨罐,当转盘转动时,球磨罐在绕转盘轴公转的同时又围绕自身轴心自转,罐中磨球在高速运动中相互碰撞,研磨和混合样品。行星式球磨机可采用干、湿两种方法研磨和混合不同粒度、材料各异的粉末,研磨粉末最小粒度可至0.1微米,能很好的实现各种工艺参数要求,同时由于其小批量、低功耗、低价位的优点,是学校、研究单位、公司是进行粉碎工艺、新材料、涂料研究的首选设备。

球磨是机械合金化工艺实现的主要方法,而温度是球磨过程中重要的影响因素,磨球的冲击动能和物料的反应发热将引起温度升高。较低的温度更有利于物料和微观组织的细化,有利于球磨物料亚稳态结构的稳定。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明提出一种循环自冷行星式球磨机,其设备简单、连接可靠、工作环境噪声小、可通过调节冷却强度及球磨罐的自转速度实现对球磨过程的控制。

本发明的设备由散热器(1)、水泵(附有可充电式电源)(2)、冷却液导管(3)、流量控制装置(4)、球磨罐(5)、喷射管(6)、叶片(7)、电机(8)、行星传动机构(9)、公转轴(10)、公转筒(11)、球磨罐自转测速计(12)组成。其特征在于:水泵(2)与公转筒(11)、散热器(1)和公转筒(11)及流量控制装置(4)和公转筒(11)之间采用橡胶垫等减震方式,水泵(2)和散热器(1)、球磨罐自转测速计(采用非接触式传感器)(12)、流量控制装置(内含有测量冷却液温度装置)(4)均采用机械方式固定于公转筒,冷却液导管与公转筒、增压泵、散热器的连接就全部为静态连接,公转筒盖与公转筒之间采用密封垫形式,水泵可采用直流水泵,水泵电源采用可充电电源如铅酸或锂电池等,水泵出口的压力控制采用红外遥控等无线方式;公转筒(11)→流量控制装置(4)→水泵(2)→散热器(1)→公转轴(11)组成的冷却液流路的连接采用软管形式;冷却液导管(3)与公转筒(11)、流量控制装置(4)、水泵(2)、散热器(1)、公转轴(10)之间的连接采用承插或螺纹的方式;喷射管可采用钢、有色金属等制成,喷射管与公转轴的连接采用机械或焊接的方式,叶片采用钢或其它金属制成,叶片形状采用圆弧、旋轮线或渐开线形状等,叶片与球磨罐的连接可采用焊接或机械连接等方式,喷射管延长线贯穿叶片外缘轨迹的圆柱面;行星传动机构由减速与传动机构构成,可采用齿轮或皮带轮等形式。

本发明的工艺原理为:电动机通过行星传动机构带动公转轴旋转,公转轴(10)与公转筒(11)之间采用刚性连接,从而带动公转筒公转,磨球在球磨罐(5)内高速翻滚推动其自转。球磨罐(5)浸泡在冷却液中,粉体热量的通过球磨罐体向公转筒(11)内的冷却液导出,冷却液再通过散热器(1)实现降温;公转轴(10)为一盲孔管,公转轴(10)下端为盲孔端,但在盲孔底部的管壁周向开有小孔,喷射管(6)固定于公转轴(10),且喷射管孔与公转轴(10)盲孔端的周向孔(13)相通,公转轴(10)的另一端则与散热器(1)出水口相连;散热器(1)进水口与水泵(2)出水口相连,水泵(2)进水口与流量控制装置(4)出水口相连,流量控制装置(4)进水口公转筒(11)的出水口相连,各部件之间采用软管连接;为增大球磨罐(5)的自传,在球磨罐(5)外壁上安装有叶片(7),在水泵产生的高压水从喷射管(6)喷出推动叶片(7),从而使球磨罐(5)的自自转速度增大,提高球磨的效率,通过球磨罐自转测速计(12)、流量控制装置(4)调整冷却液流量大小达到设定球磨罐自转速度和冷却液温度的要求。

本发明的工艺过程为:将物料与球料放人球磨罐,球磨罐密封后固定于行星架;向公转筒内注入冷却液后密封公转筒,排除冷却液循环回路内的空气,开启水泵和球磨机的电机,调节冷却液流量和水泵出口压力,实现设定球磨罐自转速度和冷却液温度可控的球磨。

本发明具有以下优点:

1.由于采用在球磨罐外壁上安装叶片、叶片在喷射液流的作用下,可增大球磨罐的自转速度,提高球磨的效率;

2.由于散热器固定于公转筒,公转筒的旋转强迫散热器周围空气的流动,进一步提高了散热的效率;

3.由于球磨罐完全浸泡在冷却液中,可大大降低机械工作产生的噪音,提高工作的环境质量;

4.由于散热器、水泵固定于公转筒,所以冷却液导管与各部件的连接全部实现为静态连接,同时各部件之间采用软管连接,可提高密封效果的稳定性,降低球磨机的维护成本;

5.通过水泵(2)和流量控制装置(4)的配合或更换冷却液介质,可实现大范围的球磨罐自转速度调节和冷却液温度的调节。

附图说明

图1为本发明设备示意图。其中,散热器(1)、水泵(2)、冷却液导管(3)、流量控制装置(4)、球磨罐(5)、喷射管(6)、叶片(7)、电机(8)、行星传动机构(9)、公转轴(10)、公转筒(11)、球磨罐自转测速计(12)。

具体实施方式:

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明的结构简图如图1所示。散热器(1)采用钢制散热器,水泵(2)采用微型直流水泵(工作电压范围dc4.5v-12v),水泵(2)的移动电源采用锂电池,冷却液导管(3)采用橡胶软管,流量控制装置(4)采用恒压调节方式,冷却液温度测量采用ad590电流输出型温度传感器(测量范围为-50-150℃),球磨罐采用钢制,喷射管采用金属制成,叶片采用钢板冲压而成,叶片形状为渐开线形,电机(8)采用三相异步电动机,行星传动机构(9)采用皮带轮形式,公转轴(10)和公转筒(11)采用钢铁制成,球磨罐自转测速计(12)采用激光式转速传感器;公转筒(11)→流量控制装置(4)→水泵(2)→散热器(1)→公转轴(11)的连接用冷却液导管(3)采用承插接头形式连接,水泵(2)与公转筒(11)、散热器(1)和公转筒(11)及流量控制装置(4)和公转筒(11)之间采用橡胶垫等减震方式,水泵(2)、散热器(1)、球磨罐自转测速计(12)和流量控制装置(4)均采用机械方式固定于公转筒(11);公转筒盖与公转筒之间采用密封圈形式密封;喷射管(6)与公转轴(10)的连接采用焊接的方式,叶片(7)与球磨罐(5)的连接采用焊接方式。



技术特征:

技术总结
一种循环自冷行星式球磨机,由散热器、水泵、冷却液导管、流量控制装置、球磨罐、喷射管、叶片、电机、行星传动机构、公转轴、公转筒、球磨罐自转测速计组成。其特征在于:水泵、散热器、球磨罐自转测速计和流量控制装置固定于公转筒,公转筒→流量控制装置→水泵→散热器→公转轴组成冷却液流路的连接采用软管形式,公转轴为一盲孔管,公转轴下端为盲孔端,但在盲孔底部的管壁周向开有小孔,喷射管孔与公转轴盲孔端的周向小孔相通,喷射管的液流喷射方向为球磨罐外壁上安装的叶片。工作时,球磨罐浸泡在冷却液中,粉体热量的通过球磨罐体向公转筒内的冷却液导出,冷却液再通过散热器实现降温。

技术研发人员:罗奕兵;杜文勇;胡传;黄蒙
受保护的技术使用者:长沙理工大学
技术研发日:2017.05.05
技术公布日:2017.07.07
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