一种粉体改性高速分散混合机的制作方法

1.本实用新型涉及一种粉体改性高速分散混合机，属于材料加工技术领域。


背景技术：

2.粉体改性高速分散混合机是一种在材料加工成型前对粉体预先改性然后与其它原料进行混配的重要设备，常见于生产塑料制品和制备粉体的加工厂中，是通过挤出造粒生产填充母粒、改性母粒、功能母粒、改性塑料原料等工厂必不可少的设备。目前现有的高速混合机主要有两种，一种是粉体原料与改性剂或再与其它原料一起在混合机底部搅拌桨的推动下沿圆筒壁高速旋转，经折流板翻落下来，达到改性混合的目的。这种高速混合机具有快速高效混合的特点，分布式混合效果好，但分散性混合效果差，因此，用于粉体改性的效果差。另一种是在前一种高速混合机的基础上，在筒体侧壁内水平方向垂直侧壁加装一个电机驱动的单层或多层旋转刀，通过高速旋转的刀片撞击粉体微粒，使粒径较大的颗粒粉碎，粒径变小，显著提高分散混合效果，大大改进了粉体改性的效果。但由于旋转刀片的转速不是很高，又缺少剪切分散作用，对粒径虽小但团聚较多的微纳米粉体或纳米粉体的改性效果较差，不能满足当前生产的需求。随着粉体制备技术的不断进步，高性能材料对微纳米或纳米粉体改性的要求越来越高，急需一种具有高分散性混合功能的高速混合机。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种粉体改性高速分散混合机，能够对粉体尤其是微纳米或纳米粉体在快速高效完成分布式混合的同时，实现高剪切分散性混合，显著降低粉体的粒径，提高粉体改性的质量，从而提高改性材料的应用性能。广泛用于粉体改性或粉体改性后与其它原料的高速混合。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种粉体改性高速分散混合机，包括粉体搅拌混合与粉体剪切分散混合两个系统。粉体搅拌混合系统由顶部加盖的圆柱形桶体、安装在桶底的主轴和双层搅拌桨、及与主轴连接的主电机和放料口构成。搅拌桨在主电机的驱动下高速旋转，推动粉体沿桶壁高速旋转，经桶壁上的折流茎和剪切分散器的折流作用翻落下来，实现高效的分布式混合。粉体剪切分散混合系统由剪切分散器和电机构成。剪切分散器由一个转子和至少四个定子组成。转子由转轴和至少两组用螺栓垂直固定在转轴上的截面为正方形的棱柱状动刀构成，每组有2
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4根动刀，每组动刀沿转轴径向对称排列，能形成一个垂直于转轴的旋转动平面。转轴的一端沿轴向平行排列各组动刀，另一端垂直于筒体切线并水平穿过桶壁后与电机连接。每个定子由一个定板和动刀组数加一根用螺栓垂直固定在定板上的截面为正方形的棱柱状定刀构成梳状体，各定子的梳齿状定刀相对对称分布在转子周围，定板与转轴平行固定在桶壁上。全部定子的梳齿状定刀与转轴上各排动刀相间咬合，在电机的高速驱动下，通过转子与定子的相对剪切运动对桶底旋转喂入的粉体同时实现高效分布式混合和高剪切分散性混合。调整棱柱状定刀和动刀的角度可调节动刀与定刀之间的间隙，最小间隙可趋于零，从而调整粉体剪切分散的粒度。
5.在本实用新型一个较佳实施例中，所述转子有三组动刀，每组有3根动刀，每组动刀沿转轴径向呈“y”字形对称排列，各组动刀等距排列并固定在转轴上。
6.在本实用新型一个较佳实施例中，所述转子有三组动刀，每组有4根动刀，每组动刀沿转轴径向呈“十”字形对称排列，各组动刀等距排列并固定在转轴上。
7.在本实用新型一个较佳实施例中，所述剪切分散器有四个定子，各定子的定刀等距排列固定在定板上形成梳齿状定子，各定子的梳齿状定刀相对并按垂直方向呈“十”字形对称分布在转子周围。
8.在本实用新型一个较佳实施例中，所述剪切分散器有四个定子，各定子的定刀等距排列固定在定板上形成梳齿状定子，各定子的梳齿状定刀相对并按垂直方向呈“x”字形对称分布在转子周围。
9.在本实用新型一个较佳实施例中，所述剪切分散器与桶壁切线水平垂直固定在桶壁折茎处。
10.本实用新型的有益效果是：本实用新型的粉体改性高速分散混合机，由高速电机驱动转子对定子作相对剪切运动，在实现粉体高效分布式混合的同时，对桶底旋转喂入的粉体进行高剪切分散性混合，显著降低粉体粒径，提高粉体改性的质量与效率，从而提高改性材料的应用性能。特别适合微纳米或纳米粉体的改性。调整定刀和动刀的角度可调节动刀与定刀之间的间隙，从而调整粉体剪切分散的粒度，具有快速高效环保节能的特点。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图，其中：
12.图1是本实用新型粉体改性高速分散混合机的一个较佳实施例的俯视结构示意图；
13.图2是本实用新型粉体改性高速分散混合机的同一个较佳实施例的正视结构示意图；
14.附图中的标记为：1桶体、2主轴、3双层搅拌桨、4主电机、5放料口、6折流茎、7定板、8定刀、9转轴、10动刀、11电机
具体实施方式
15.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.如图1、图2所示，本实用新型实施例包括：
17.一种粉体改性高速分散混合机，包括粉体搅拌混合与粉体剪切分散混合两个系统。粉体搅拌混合系统由顶部加盖的圆柱形桶体1、安装在桶底的主轴2和双层搅拌桨3、及与主轴2连接的主电机4和放料口5构成。搅拌桨3在主电机4的驱动下高速旋转，推动粉体沿桶壁高速旋转，经桶壁上的折茎6和剪切分散器的折流作用翻落下来，实现高效的分布式混
合。粉体剪切分散混合系统由剪切分散器和电机11构成。剪切分散器由一个转子和至少四个定子组成。转子由转轴9和至少两组用螺栓垂直固定在转轴9上的截面为正方形的棱柱状动刀10构成，每组有2
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4根动刀10，每组动刀10沿转轴9径向对称排列，能形成一个垂直于转轴9的旋转动平面。转轴9的一端沿轴向平行排列各组动刀10，另一端垂直于筒体切线并水平穿过桶壁后与电机11连接。每个定子由一个定板7和动刀组数加一根用螺栓垂直固定在定板7上的截面为正方形的棱柱状定刀8构成梳状定子，各定子的梳齿状定刀8相对对称分布在转子周围，定板7与转轴9平行固定在桶壁上。全部定子的梳齿状定刀与8转轴9上各排动刀10相间咬合，在电机11的高速驱动下，通过转子与定子的相对剪切运动对桶底旋转喂入的粉体同时实现高效分布式混合和高剪切分散性混合。调整棱柱状定刀8和动刀10的角度可调节动刀10与定刀8之间的间隙，最小间隙可趋于零，从而调整粉体剪切分散的粒度。
18.上述中，所述剪切分散器与桶壁切线水平垂直固定在桶壁折茎6处。
19.在本实施例中优选的，所述剪切分散器由一个转子和四个定子构成，转子的转轴9一端平行等距排列三组动刀10，每组有4根动刀10，动刀10沿转轴9径向呈“十”字形对称固定在转轴9上。每个定子有4根定刀8，定刀8等距排列固定在定板7上形成梳齿状定子。各定子的梳齿状定刀8相对并按垂直方向呈“x”字形对称分布在转子周围，各定子的定刀8与转子的各组动刀10相间咬合。
20.更进一步的，所述的电机11为转速大于2800rpm的高速电机，通过电机11直接驱动转轴9带动动刀10相对定刀8做高速剪切运动。
21.综上所述，本实用新型的粉体改性高速分散混合机，由高速电机驱动转子对定子作相对剪切运动，在实现粉体高效分布式混合的同时，对桶底旋转喂入的粉体进行高剪切分散性混合，显著降低粉体粒径，提高粉体改性的质量与效率，从而提高改性材料的应用性能。特别适合微纳米或纳米粉体的改性。调整定刀与动刀的角度可调节动刀与定刀的间隙，从而调节粉体剪切分散的粒度，具有快速高效环保节能的特点。
22.以上述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本实用新型说明书的内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。