一种实验室用多仓超声研磨混料机的制作方法
【专利说明】一种实验室用多仓超声研磨混料机
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技术领域
[0002]本发明涉及研磨、混料领域，具体涉及一种实验室用多仓超声研磨混料机。
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【背景技术】
[0004]现有的实验室对粉料混合物样品(1-1OOg)都是通过传统的研钵研磨方式进行手工研磨、混料，随着物料材质、形状和大小的不同，单个样品的研磨时间在半小时到I小时不等;在研磨时，需要配套使用不同材质、大小的研磨球，并且在研磨过程中，物料会粘在研磨球壁或研钵的内壁上不易脱落，导致混料不均匀，并且因物料损失导致定量实验无法进行；为保证物料循环充分，需要多次用药勺轻刮，所以操作时较耗时耗力。另外，手工研磨由于研磨力度不可控制、研磨时间有波动等原因，导致每个样品的研磨和混料均一性不能保证。
现有的实验室主要用微型研磨混料机和小型的微型研磨混料机，其中微型研磨混料机一次性处理的粉料混合物样品量级比较大为0.1L及以上，而小型的微型研磨混料机的处理量为1ml及以上，它们均比较适用于湿混工艺。目前并没有针对1-1OOg粉料混合物样品进行研磨、混料的研磨机。
[0005]另外，无论是使用研钵进行手工研磨还是大多数的实验室用微型研磨机每次只能研磨一个样品，并且存在诸多不便。而个别的实验室用微型研磨机虽然可以同时处理2-6个样品，但为保持平衡要求样品重量相当，不能处理重量相差较大的样品。
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【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种实验室用多仓超声研磨混料机，特别适用于1-1OOg的粉料混合物的快速研磨和混合，并能同时处理多个样品、不损失物料。
[0008]为了解决上述【背景技术】中提出的问题，本发明提出了一种实验室用多仓超声研磨混料机，包括至少两套配合研磨的研磨球和研磨混料罐，所述研磨球包括球体，所述球体上端设有颈杆，所述颈杆的上部固设有套筒;位于套筒下方的颈杆穿设在与底座连接的承重板上;所述底座的上端设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过传动轴与传动机件连接，所述传动机件与所述颈杆的顶端连接，并通过驱动电机带动研磨球在研磨混料罐内进行旋转研磨;所述底座的底端通过气阀升降台与机架连接;位于研磨混料罐下方的机架上固设有用于承载研磨混料罐的水槽，所述水槽通过换能器与超声波发射器连接，通过水介质传递超声波到研磨混料罐内对物料进行振动。
[0009]进一步方案，所述水槽中间水平架设有固定板，所述研磨混料罐卡设在固定板中进行固定。
[0010]优选地，所述固定板的四周与水槽固定连接，固定板中间开设有与所述研磨混料罐外径相吻合的固定孔，位于固定孔外周的固定板开设有用于水流通的流通孔。[0011 ]优选地，所述研磨混料罐的底端通过突出卡扣或内凹卡槽与水槽的底部固定连接。
[0012]优选地，所述传动机件锥齿轮机构或蜗轮蜗杆机构，其用来传递两交错轴传动轴与研磨球之间的运动。
[0013]优选地，所述套筒与承重板之间设有轴承;所述驱动电机通过电机支架与底座进行螺栓连接。
[0014]优选地，所述研磨球的旋转轴和研磨混料罐的中心轴为同一条直线;所述研磨球中心以下的半球面和研磨混料罐内腔底部的半球面中间设有一个用于放置物料的厚度均匀的壳状空腔。
[0015]优选地，所述研磨球和研磨混料罐的材质为硬金属、陶瓷、玛瑙、氧化锆、玻璃、聚合物材料中的一种或者两种。
[0016]优选地，所述水槽中装有作为超声波介质的水，所述研磨混料罐的底部浸在水中使得水的高度超过研磨混料罐内物料的高度。
[0017]优选地，所述换能器设在位于研磨混料罐中心轴线上的水槽的底部，换能器与研磨混料罐对应后均与超声波发射器连接。
[0018]本发明中驱动电机优选为设有变频器的正反转步进电机;超声波发射器上设有变频器;所述气阀升降台设有控制其升降位置的限位器。
[0019]本发明中研磨球和研磨混料罐的数量最优设计为2-20套，即本发明的研磨混料机能实现2-20个样品同时进行研磨和混料。研磨混料罐均设在水槽中，并通过固定板进行固定;研磨球的颈杆顶端通过传动机件均与传动轴连接，驱动电机通过传动机件带动研磨球进行旋转研磨。研磨球的套筒的卡在承重板上，通过气阀升降台的升起运动，通过承重带动研磨球一起上升运动，使研磨球脱离研磨混料罐，从而方便对研磨混料罐内的物料进行加料或取料操作。
[0020]驱动电机带有变频器，可以根据实际的使用情况调节其转动速率，从而使得被带动的研磨球转动速率可以控制50-1000rpm;并可设置为正、反转动，使物料更高效地研磨和混合。所以本发明可实现比使用研钵手工磨料更加快速地研磨样品。另外，由于超声波通过水介质传递到研磨混料罐内，实现对物料进行振动混合，从而加速物料的混合，并避免物料粘在研磨球和研磨混料罐上导致物料的损失。最终可以实现多个研磨混料罐的单次研磨在5分钟内同时研磨、混料完成，从而实现平均单个样品在I分钟内研磨、混料完成。相比于传统的研钵研磨方式(30-60分钟)，可以大大的节省时间和人力成本。
[0021 ]本发明中2-20套由研磨球和研磨混料罐组成的研磨装置是由同一个传动轴通过相同的方式同步带动，其时间相同、速度一致，且每个物料样品的超声波振动环境相同，可以实现产品的研磨、混料高度的均一性，提高了实验的可重复性。
[0022]气阀升降台设置有限位器，可以精准地气动控制底座上升和下降的高度，在放料和取料时将驱动电机、转动轴和研磨球一起提起上升，实现取料和放料方便、快捷;在研磨时将上述装置下降到设定好的研磨高度，保证研磨空间的合理性。
[0023]研磨球的旋转轴和研磨混料罐的中心轴为同一条直线;所述研磨球中心以下的半球面和研磨混料罐内腔底部的半球面中间设有一个用于放置物料的厚度均匀的壳状空腔，壳状空腔的大小等于两个球面的半径差值，两个半球面同时与物料接触，是研磨工作面，由于研磨工作面的面积大、研磨的厚度相同，因此可以保证研磨充分、混料均匀且效率高。
[0024]将物料放入研磨混料罐内研磨，由于角速度相同而转动半径不同时，各处线速度不同，水平方向的摩擦力和剪切力不一致。因此，在特定的某一个时刻处于不同半径的物料受到的研磨和混料力度不同。为了实现物料在研磨混料罐内循环充分，保证物料均一性，本发明在研磨工艺中加入了不定向的超声波振动，促使上方的物料(线速度最大)在受到水平的摩擦力和剪切力的同时，在不规则的超声波振动的影响下，由于向下的重力的作用能迅速的回到研磨混料罐底部的中心，从而使得物料循环彻底，样品均一。
[0025]所述研磨混料罐由硬度比物料大、不与物料发生化学反应、超声波良导体的材料制成，保证超声波振动能穿透研磨混料罐到达物料。因此保证充分的振动物料，使物料不易在研磨混料罐和研磨球的表面粘结，达到混料均匀的效果，同时省去了传统研钵研磨方式中药勺轻刮研磨面的步骤，大大地简化了取料的过程。
所述的研磨混料罐由固定板固定在水槽中，其底部通过突出卡扣或内凹卡槽与水槽的底部固定连接，提高结构稳定和平衡性。且由于单个研磨混料罐在研磨、混料