一种纳米级研磨搅拌设备的制作方法

1.本实用新型涉及研磨搅拌设备技术领域，特别是涉及一种无需添加研磨介质的纳米级研磨搅拌设备。


背景技术：

2.研磨是工业生产常用的工艺，其目的是将需要研磨的材料研磨至颗粒直径非常细微的颗粒，以使其达到使用功能或者满足性能要求，在化工、制药、新材料等领域被广泛应用。工业生产中常用的研磨设备有研磨机、珠磨机等。在研磨设备中通常加热研磨球作为对物料进行研磨的介质，市面上常见的研磨球根据不同的密度分为不同的材质，包括陶珠、玻璃球、氧化铝球、钢球、硅酸锆珠、钇锆珠等。硅酸锆珠或纯锆珠硬度大、磨耗低，在研磨设备内添加若干锆珠，通过锆珠之间的互相碰撞冲击，以达到研磨物料的目的。通过添加研磨介质进行对物料进行研磨的工艺，需要后续过滤掉介质的工序，另外介质通过长时间会损耗掉，需要添加新的介质物料，无论从工序上还是耗材上都是会达到较高的成本。因此，需要对现有的研磨设备做进一步的改进，以达到减少工序、控制生产成本。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种纳米级研磨搅拌设备，主要是应用于湿法研磨，其通过设计齿轮组带动多组搅拌刀架之间相向旋转搅拌，单组搅拌刀架的本身搅拌刀架之间向背旋转搅拌，研磨搅拌腔内的物料在腔内外沿的不断向中心搅动，再由中心向外沿输出循环，实现腔内物料全方位高速碰撞摩擦研磨至纳米级。
4.本实用新型所采用的技术方案是：一种纳米级研磨搅拌设备，包括设备安装框架，固定于设备安装框架上的电机、物料桶、齿轮组、电源控制器、工控机、冷却装置。所述齿轮组设于物料桶上面，齿轮组包括齿轮箱、中央齿轮、与中央齿轮啮合的第一级齿轮、与第一级齿轮啮合的第二级齿轮，所述第一级齿轮包含若干个，所有第一级齿轮均匀分布于中央齿轮外围，每一个第一级齿轮啮合一个第二级齿轮，所有第二级齿轮均匀分布于中央齿轮外围，第二级齿轮不与中央齿轮啮合。第一级齿轮和第二级齿轮的中心垂直设有一直杆，直杆置于物料桶内，直杆的杆体上设置研磨搅拌刀架。电机带动中央齿轮转动，中央齿轮带动第一级齿轮转动，第一级齿轮带动第二级齿轮转动，第一级齿轮和其相啮的第二级齿轮形成相背转动，第一级齿轮与其相邻非相啮的第二级齿轮形成相向转动，由第一级齿轮和第二级齿轮带动的研磨搅拌刀架形成相背、相向转动搅拌研磨。
5.研磨搅拌刀架包括套设于直杆上的套管、设于套管上下端的正三脚支架、正三脚支架的每一支脚末端设有一连接孔、套管上下端的正三脚支架相对应的连接孔连接一搅拌棒。第一级齿轮带动第二级齿轮转动时，第一级齿轮和第二级齿轮啮合的一侧，第一级齿轮上的搅拌棒和第二级齿轮上的搅拌棒转动到彼此的正三脚支架的相邻支脚的夹角凹处。
6.进一步的，设于同一根直杆上的研磨搅拌刀架包括一组或一组以上。
7.所述物料桶包括双层桶壁、桶底板和桶盖板，内桶壁之内的腔体为物料研磨搅拌
腔，内桶壁和外桶壁形成的腔体为冷却液腔体，冷却液腔体的上下端分别设置有进水口和出水口，进水口和出水口通过管道连接制冷液循环装置；桶底板上设有圆槽位，圆槽位内镶嵌有第一轴承，直杆的下端紧配插接于第一轴承的内环孔内。
8.进一步所述桶盖板上设有加料口，桶底板上设有出料口，桶盖板上设置“l”形连接板连接固定齿轮箱，桶盖板上设置穿插直杆的第一孔位，第一孔位内设置油封圈。
9.进一步所述齿轮箱包括齿轮安装座和上盖板，齿轮安装座上设有中央齿轮、第一级齿轮、第二级齿轮的安装位，第一级齿轮和第二级齿轮的安装位下方的齿轮安装座本体上设有用于穿插直杆的第二孔位，第二孔位内设有第二轴承；上盖板对应第二孔位的位置设置有第三孔位，第三孔位内设有第三轴承。
10.进一步所述物料桶设有检测内部温度的温度检测器和检测内部气压的压力检测器。
11.进一步所述设备安装框架上设有一风扇固定板，风扇固定板上安装有风扇装置，风扇装置在齿轮箱的正上方，风扇装置对着齿轮箱吹风，为加快齿轮箱及齿轮组的散热。
12.电源控制器连接电机和工控机，电机、温度检测器、压力检测器、制冷液循环装置、风扇装置连接工控机。
13.本实用新型的有益效果为：通过本技术方案设计的研磨搅拌设备，主要是应用于湿法研磨，通过电机高速转动，电机带动中央齿轮转动，中央齿轮带动第一级齿轮转动，第一级齿轮带动第二级齿轮转动，第一级齿轮和其相啮的第二级齿轮形成相背转动。第一级齿轮和第二级齿轮啮合的一侧，第一级齿轮上的搅拌棒和第二级齿轮上的搅拌棒转动到彼此的正三脚支架的相邻支脚的夹角凹处，形成第一级齿轮带动的研磨搅拌刀架和第二级齿轮带动的研磨搅拌刀架的交叉的搅拌区域，交叉的搅拌区域会形成物料颗粒激烈的碰撞研磨。
14.第一级齿轮与其相邻非相啮的第二级齿轮形成相向转动，相向转动带动物料颗粒之间高速碰撞研磨并向物料研磨搅拌腔中央流动。于此同时，相背转动带动物料颗粒之间高速碰撞研磨并向物料研磨搅拌腔外侧流动，形成物料在研磨搅拌腔内全方位无死角搅动，物料颗粒通过自身彼此撞击及摩擦达到研磨的目的，无需另外添加研磨介质，无需做后期过滤研磨介质工序，减少工序，省去了研磨介质的使用，有利于降低生产升本。
附图说明
15.图1为本实用新型的整体结构立体示意图。
16.图2为本实用新型的整体结构正面示意图。
17.图3为本实用新型的电机及齿轮组、物料桶内研磨搅拌刀架结构示意图。
18.图4为本实用新型的直杆和研磨搅拌刀架结构示意图。
19.图5为本实用新型的中央齿轮带动第一级齿轮、第二级齿轮相向、相背转动结构示意图。
20.图6为本实用新型的齿轮安装座及第二轴承结构示意图。
21.图7为本实用新型的上盖板及第三轴承结构示意图。
22.图8为本实用新型的桶盖板及油封圈结构示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
24.请参照图1至图5,一种纳米级研磨搅拌设备，包括设备安装框架1，固定于设备安装框架1上的电机2、物料桶3、齿轮组4、电源控制器5、工控机6、冷却装置。齿轮组4设于物料桶3上面，齿轮组4包括齿轮箱、中央齿轮41、与中央齿轮41啮合的第一级齿轮42、与第一级齿轮42啮合的第二级齿轮43，所述第一级齿轮42包含若干个，所有第一级齿轮42均匀分布于中央齿轮41外围，每一个第一级齿轮42啮合一个第二级齿轮43，所有第二级齿轮43均匀分布于中央齿轮41外围，第二级齿轮43不与中央齿轮41啮合。第一级齿轮42和第二级齿轮43的中心垂直设有一直杆10，直杆10置于物料桶3内，直杆10的杆体上设置研磨搅拌刀架11。所述电机2带动中央齿轮41转动，中央齿轮41带动第一级齿轮42转动，第一级齿轮42带动第二级齿轮43转动，第一级齿轮42和其相啮的第二级齿轮43形成相背转动，第一级齿轮42与其相邻非相啮的第二级齿轮43形成相向转动，由第一级齿轮42和第二级齿轮43带动的研磨搅拌刀架11形成相背、相向转动搅拌研磨。
25.请参照图3至图5，所述研磨搅拌刀架11包括套设于直杆10上的套管111、设于套管111上下端的正三脚支架112、正三脚支架112的每一支脚末端设有一连接孔、套管111上下端的正三脚支架112相对应的连接孔连接一搅拌棒113。第一级齿轮42带动第二级齿轮43转动时，第一级齿轮42和第二级齿轮43啮合的一侧，第一级齿轮42上的搅拌棒113和第二级齿轮43上的搅拌棒113转动到彼此的正三脚支架112的相邻支脚的夹角凹处。第一级齿轮42带动的研磨搅拌刀架11和第二级齿轮43带动的研磨搅拌刀架11相背转动形成交叉的搅拌区域，交叉的搅拌区域会形成物料颗粒激烈的碰撞研磨。
26.第一级齿轮42与其相邻非相啮的第二级齿轮43形成相向转动，相向转动带动物料颗粒之间高速碰撞研磨并向物料研磨搅拌腔301中央流动。于此同时，相背转动带动物料颗粒之间高速碰撞研磨并向物料研磨搅拌腔301外侧流动，形成物料在物料研磨搅拌腔301内全方位无死角搅动，物料颗粒通过自身彼此撞击及摩擦达到研磨的目的。
27.进一步所述设于同一根直杆10上的研磨搅拌刀架11包括一组或一组以上，图3、图4所示本实施例的同一个直杆10上是设计两组研磨搅拌刀架11，设计成多组，一方面是提升搅拌研磨的效果，另一方面是直杆10较长的情况，分成多组研磨搅拌刀架11组设置，其搅拌棒113避免高速旋转弯曲的问题。
28.参照图3，所述物料桶3包括双层桶壁31、桶底板32和桶盖板33，内桶壁之内的腔体为物料研磨搅拌腔301，内桶壁和外桶壁形成的腔体为冷却液腔体302，冷却液腔体302的上下端分别设置有进水口3021和出水口3022，进水口3021和出水口3022通过管道连接制冷液循环装置7；桶底板30上设有圆槽位，圆槽位内镶嵌有第一轴承321，直杆10的下端紧配插接于第一轴承321的内环孔内。
29.参照图3、图8，所述桶盖板33上设有加料口，桶底板32上设有出料口，桶盖板33上设置“l”形连接板9连接固定齿轮箱，桶盖板33上设置穿插直杆10的第一孔位，第一孔位内设置油封圈331。
30.参照图6、图7，所述齿轮箱包括齿轮安装座401和上盖板402，齿轮安装座401上设有中央齿轮41、第一级齿轮42、第二级齿轮43的安装位，第一级齿轮42和第二级齿轮43的安装位下方的齿轮安装座401本体上设有用于穿插直杆10的第二孔位，第二孔位内设有第二
轴承4011；上盖板402对应第二孔位的位置设置有第三孔位，第三孔位内设有第三轴承4021。
31.优选的，所述物料桶3设有检测内部温度的温度检测器和检测内部气压的压力检测器。
32.优选的，所述设备安装框架1上设有一风扇固定板8，风扇固定板8上安装有风扇装置，风扇装置在齿轮箱的正上方，风扇装置对着齿轮箱吹风。
33.电源控制器5连接电机2和工控机3，电机5、温度检测器、压力检测器、制冷液循环装置7、风扇装置连接工控机6。
34.由电机2带动中央齿轮41，中央齿轮41和第一级齿轮42、第二级齿轮43转动的转速比为1比1.6及以上，本方案的说明书附图所示的第一级齿轮42、第二级齿轮43是组成三组，实际上可以根据设备的大小设计为三组以上。根据不同物料及研磨的参数要求，设置电机2的转速，最小能达到纳米级研磨效果。通过本设备对物料进行研磨，无需添加研磨介质，无需做后期过滤研磨介质工序，减少工序，省去了研磨介质的使用，有利于降低生产升本。
35.本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。而对于属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。