一种混合分散设备及其搅拌桨的安装结构和安装方法
【专利摘要】本发明涉及一种混合分散设备及其搅拌桨的安装结构和安装方法，其中的安装结构，包括自锁紧螺母，主轴和搅拌桨；搅拌桨与主轴在螺纹孔内细牙螺纹连接，自锁紧螺母紧贴主轴锁紧搅拌桨。本发明涉及的一种可拆卸自锁紧搅拌桨的安装结构的混合分散设备，适合连续生产，且能适用于不同粘度、不同密度或浓度、不同粒度的固?固混合、固?液混合与包覆、液?液混合；锁紧的结构不受机器搅拌过程中的加热的温度影响和混捏搅拌过程中产生的吸热放热造成的温度变化的影响，另外也不受不同转速的微振动的影响，适应不同的转速时能够锁紧而不松动；这种可拆卸自锁紧搅拌桨的安装结构便于清理，适用多品种小批量物料(原料)的制备。
【专利说明】
一种混合分散设备及其搅拌桨的安装结构和安装方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种混合分散设备及其搅拌桨的安装结构和安装方法。
【背景技术】
[0002]搅拌桨，多用于混合分散设备，是混合分散设备的核心部件。混合分散设备，是将多种不同的原料进行搅拌混合，使这些不同的材料相互分散、混合、包覆，最终得到一种匀质化的混合物的设备。混合分散设备，是精细化工、食品、医药制品、添加剂、新材料、陶瓷与娃酸盐、碳素等彳丁业原料制备工序不可或缺的关键设备。
[0003]我国常见混合分散设备的搅拌条与主轴的连接方法有:焊接法，二点螺接固定法，三点螺接固定法，多点铆接等多种方法。
[0004]这些连接方法，对于混合分散设备而言，存在以下不足:比如仅适应于间隙性生产，每一次将待混合的材料注入搅拌腔后，开始搅拌，容易出现局部混合不均的问题，即每个批次的混合物料都存在差异，以及同一批次混合物料不同位置上也存在差异。
[0005]不仅如此，它还存在不能适用于不同颗粒度的超细固相介质，及不同粘度不同浓度的液相介质的混合，另外由于结构的限制，无法清洗干净，形成物料的残留，导致它只能单一品种的物料的生产，不能适应于多品种小批量物料(原料)的制备。
[0006]为了克服上述缺点，尤其是提高所制备的原料的一致性，必须改善混捏方式，如提尚主轴的转速，提尚物料各相的接触面积，提尚混合分散及混捏的效率;如果能使被混捏的物料发生雾化，在雾化状态下相互碰撞，那么就可以最大限度提高物料各相的接触面积，提高混合分散及混捏的效率。但是，上述搅拌浆与主轴的连接方法在低速搅拌的条件下容易混合分散包覆;无法达到这样的目标。因此，工业生产用的混合分散设备中一般无法采用雾化的方式混合分散物料。但也有些实验场合需要使物料发生雾化，但是实验往往是临时的、小批量的。因此在实验场合中，混合分散设备是专门设计改造的实验设备，无法进行工业化生产。在工业化的生产制造中，物料的混合往往是有一定的批量的，开发出一种高效的匀质化的混合物的设备，且能适用于不同颗粒度的超细固相介质，及不同粘度不同浓度的液相介质的混合，另外能适应于多品种小批量物料(原料)的制备就成历史发展的必然。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是:为了克服现有搅拌桨无法适应于连续生产，容易出现混合不均的问题，以及不能适用于不同颗粒度的超细固相介质，及不同粘度不同浓度的液相介质的混合与包覆，另外它不能适应于多品种小批量物料(原料)的制备的问题，本发明提供一种混合分散设备及其搅拌桨的安装结构和安装方法。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种可拆卸自锁紧搅拌桨的安装结构，所述搅拌桨安装于主轴上，包括自锁紧螺母，所述主轴上具有螺纹孔，所述搅拌桨与主轴在螺纹孔内细牙螺纹连接，所述自锁紧螺母紧贴所述主轴锁紧所述搅拌桨。
[0009]所述自锁紧螺母在靠近主轴的端面为斜楔面而形成自锁紧牙，所述斜楔面与所述自锁紧螺母的另一端面之间的夹角为自锁角Q，自锁角Q=自锁紧螺母所用材质的摩擦角Q’，所述自锁紧牙与所述主轴的表面锁紧。
[0010]所述主轴、自锁紧螺母和搅拌桨，均采用同一种金属材料经锻造调质后制成。相同材料及相同的制造工艺流程，使得它们在受热时同时膨胀或遇冷时同时收缩，消除了由于加热、冷却或所混合分散的材料发生物理化变化产生的热量及加热或冷却热量的影响，消除了热量变化所引起的材料膨胀收缩形成的构件连接间隙，确保构件连接可靠。
[0011]—种混合分散设备，具有主轴和搅拌桨，所述搅拌桨安装于主轴上，所述搅拌桨通过所述的可拆卸自锁紧搅拌桨的安装结构安装于主轴上。
[0012]所述主轴沿轴向设有多组搅拌桨组，每组搅拌桨组中具有多个均匀环绕所述主轴一周的搅拌桨。
[0013]所述主轴的轴向设有15?48组搅拌桨组。
[0014]每组搅拌桨组中具有4个，6个或8个搅拌桨。
[0015]—种所述的混合分散设备的安装方法，包括以下步骤:采用同一种金属材料制造所述主轴、自锁紧螺母和搅拌桨，将所述主轴、自锁紧螺母和搅拌桨经锻造调质；主轴制造完成后经过动平衡调校;搅拌桨安装好自锁紧螺母并锁紧之后再进行动平衡调校。这样，可以减少可拆卸自锁紧搅拌桨的安装结构在不同转速环境下的微振动，可以降低这种可拆卸自锁紧搅拌桨的安装结构在不同转速环境下的振动的噪声；另外，这种可拆卸自锁紧搅拌桨的安装结构上的主轴、自锁紧螺母及搅拌桨同时同向微振动，消除了振动变化所引起的材料连接间隙，确保构件连接可靠。
[0016]本发明的有益效果是，本发明的一种混合分散设备及其搅拌桨的安装结构和安装方法，具有以下优点:
[0017]1、适合连续生产，能够适应不同的转速，在高速(转速在500-2800rpm范围内)转动下能够锁紧而不松动，且能适用于不同粘度、不同密度或浓度、不同粒度的固-固混合、固_液混合、液-液混合；
[0018]2、锁紧的结构不受机器搅拌过程中的加热的温度影响和混捏搅拌过程中产生的吸热放热造成的温度变化的影响，另外也不受不同转速的微振动的影响:主轴、自锁紧螺母和搅拌桨均用同一种金属材料经锻造调质后制成，相同材料及相同的制造工艺流程，能够消除由于加热、冷却或所混合分散的材料发生物理化变化产生的热量，所引起的材料膨胀收缩形成的构件连接间隙，确保构件连接可靠。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0020]图1是本发明的一种可拆卸自锁紧搅拌桨的安装结构最优实施例的结构示意图。[0021 ]图2是获得摩擦角的示意图。
[0022]图3是自锁紧高度的示意图。
[0023I图4是铣出斜楔面的示意图。
[0024]图5是自锁紧螺母与主轴安装时的结构示意图。
[0025]图6是四爪搅拌桨组的结构示意图。
[0026]图7是六爪搅拌桨组的结构示意图。
[0027]图8是八爪搅拌桨组的结构示意图。
[0028]图中1、主轴，1-1、螺纹孔，2、自锁紧螺母，2-1、自锁紧牙，3、搅拌桨。
【具体实施方式】
[0029]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0030]如图1所示，本发明的一种可拆卸自锁紧搅拌桨3的安装结构，所述搅拌桨3安装于主轴I上，包括自锁紧螺母2，所述主轴I上具有螺纹孔1-1，所述搅拌桨3与主轴I在螺纹孔1-1内细牙螺纹连接，所述自锁紧螺母2紧贴所述主轴I锁紧所述搅拌桨3。
[0031]所述自锁紧螺母2在靠近主轴I的端面为斜楔面s而形成自锁紧牙2-1，所述斜楔面s与所述自锁紧螺母2的另一端面之间的夹角为自锁角Q，自锁角Q=自锁紧螺母2所用材质的摩擦角Q’，所述自锁紧牙2-1与所述主轴I的表面锁紧。螺纹孔的螺纹与搅拌桨的螺纹配套，一公一母，均为细牙螺纹。所述主轴1、自锁紧螺母2和搅拌桨3，均采用同一种金属材料经锻造调质后制成。
[0032]其中，自锁紧螺母2所用材质的摩擦角Q’可以采用以下方式获得:
[0033]如图2所示，测量自锁紧螺母2所采用的金属材料的摩擦角:准备一块所述金属材料的板材和同种材料的金属块，金属块放置在板材上，通过调整角度，记录金属块正好不从板材上下滑时板材的倾斜角度，即为这种金属材料的摩擦角。
[0034]在得到摩擦角Q’之后，通过以下方式加工螺母，从而获得本发明的自锁紧螺母2:
[0035]I)根据所测得的摩擦角Q’得到自锁角Q，自锁角Q =摩擦角Q’，然后计算出自锁紧高度h，在螺母上作出标高，自锁紧高度h如图3所示，图3中α为自锁紧螺母2的螺母螺旋线升角；
[0036]2)将螺母固定在铣床上，根据标高铣出斜楔面S，得到自锁紧牙，即铣去图4中的打剖面线的部分，经倒角后再磨平获得自锁紧螺母；
[0037]3)对自锁紧螺母进行测试，转速η = 500?2800rpm，在不同条件下测试其自锁紧不松动状况。必要时进行修正，如更换增大或减小自锁紧高度h的螺母，进行其自锁紧不松动状况的测试，使之实现自锁紧；
[0038]4)获得自锁紧螺母参数后，制作螺母模具，用冷镦法制作螺母外形，之后再制作内螺纹；
[0039]5)如图5，安装时，自锁紧螺母2的斜楔面s朝向主轴I并锁紧，使斜楔面s与主轴I表面贴合。
[0040]本发明的一种混合分散设备，具有主轴I和搅拌桨3，所述搅拌桨3安装于主轴I上，所述搅拌桨3通过所述的可拆卸自锁紧搅拌桨3的安装结构安装于主轴I上。所述主轴I沿轴向设有多组搅拌桨组，每组搅拌桨组中具有多个均匀环绕所述主轴I 一周的搅拌桨3。根据工艺要求，所述主轴I的轴向设有15?48组搅拌桨组。如图6-8所示，每组搅拌桨组中具有4个，6个或8个搅拌桨3。
[0041]—种所述的混合分散设备的安装方法，包括以下步骤:采用同一种金属材料制造所述主轴1、自锁紧螺母2和搅拌桨3，将所述主轴1、自锁紧螺母2和搅拌桨3经锻造调质；相同材料及相同的制造工艺流程，使得它们在受热时同时膨胀或遇冷时同时收缩，消除了由于加热、冷却或所混合分散的材料发生物理化变化产生的热量及加热或冷却热量的影响，消除了热量变化所引起的材料膨胀收缩形成的构件连接间隙，确保构件连接可靠。这种结构，不受机器搅拌过程中的加热的温度影响和混捏搅拌过程中产生的吸热放热造成的温度变化的影响;主轴I制造完成后经过动平衡调校;搅拌桨3安装好自锁紧螺母2并锁紧之后再进行动平衡调校。这样，可以减少可拆卸自锁紧搅拌桨3的安装结构在不同转速环境下的微振动，可以降低这种可拆卸自锁紧搅拌桨3的安装结构在不同转速环境下的振动的噪声；另夕卜，这种可拆卸自锁紧搅拌桨3的安装结构上的主轴1、自锁紧螺母2及搅拌桨3同时同向微振动，消除了振动变化所引起的材料连接间隙，确保构件连接可靠。
[0042]本发明的优越性在于:
[0043]1、能够适应不同的转速，在高速(转速在500-2800rpm范围内)转动下能够锁紧而不松动，且能适用于不同粘度、不同密度或浓度、不同粒度的固-固混合、固-液混合、液-液混合；
[0044]2、搅拌桨3的方向可调整，伸出主轴I的长度可微调。这种调整使得搅拌桨3适用于不同颗粒度、不同密度的固相介质和不同浓度的液相介质。
[0045]3、搅拌桨3可拆卸更换，使得它适用于不同类型的原料制备。
[0046]4、锁紧的结构不受机器搅拌过程中的温度影响:主轴1、自锁紧螺母2和搅拌桨3，均用同一种金属材料经锻造调质后制成。相同材料及相同的制造工艺流程，能够消除由于加热、冷却或所混合分散的材料发生物理化变化产生的热量，所引起的材料膨胀收缩形成的构件连接间隙，确保构件连接可靠。
[0047 ] 5、搅拌桨3在主轴I的径向对称分布，根据生产数量要求，主轴I每周分布4个，6个或8个搅拌桨3;搅拌桨3在主轴I的轴向分布，根据工艺要求，允许有15?48排不等。
[0048]6、可拆卸的螺纹连接，在生产不同产品(物料制备)时，可拆卸清洗干净，没有物料的残留的可能性，故而能适应于多品种小批量物料(原料)的制备。
[0049]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种可拆卸自锁紧搅拌桨(3)的安装结构，所述搅拌桨(3)安装于主轴(I)上，其特征在于:包括自锁紧螺母(2)，所述主轴(I)上具有螺纹孔(1-1)，所述搅拌桨(3)与主轴(I)在螺纹孔(1-1)内细牙螺纹连接，所述自锁紧螺母(2)紧贴所述主轴(I)锁紧所述搅拌桨(3)。2.如权利要求1所述的可拆卸自锁紧搅拌桨(3)的安装结构，其特征在于:所述自锁紧螺母(2)在靠近主轴(I)的端面为斜楔面s而形成自锁紧牙(2-1)，所述斜楔面s与所述自锁紧螺母(2)的另一端面之间的夹角为自锁角Q，自锁角Q=自锁紧螺母(2)所用材质的摩擦角Q ’，所述自锁紧牙(2-1)与所述主轴(I)的表面锁紧。3.如权利要求1或2所述的可拆卸自锁紧搅拌桨(3)的安装结构，其特征在于:所述主轴(I)、自锁紧螺母(2)和搅拌桨(3)，均采用同一种金属材料经锻造调质后制成。4.一种混合分散设备，具有主轴(I)和搅拌桨(3)，所述搅拌桨(3)安装于主轴(I)上，其特征在于:所述搅拌桨(3)通过如权利要求1-3中任一项所述的可拆卸自锁紧搅拌桨(3)的安装结构安装于主轴(I)上。5.如权利要求4所述的混合分散设备，其特征在于:所述主轴(I)沿轴向设有多组搅拌桨组，每组搅拌桨组中具有多个均匀环绕所述主轴(I) 一周的搅拌桨(3)。6.如权利要求5所述的混合分散设备，其特征在于:所述主轴(I)的轴向设有15?48组搅拌桨组。7.如权利要求5或6所述的混合分散设备，其特征在于:每组搅拌桨组中具有4个，6个或8个搅拌桨(3)。8.—种如权利要求4-7中任一项所述的混合分散设备的安装方法，其特征在于，包括以下步骤:采用同一种金属材料制造所述主轴(I)、自锁紧螺母(2)和搅拌桨(3)，将所述主轴(I)、自锁紧螺母(2)和搅拌桨(3)经锻造调质;主轴(I)制造完成后经过动平衡调校;搅拌桨(3)安装好自锁紧螺母(2)并锁紧之后再进行动平衡调校。
【文档编号】B01F7/00GK106040036SQ201610555719
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】张英丽, 李双珠, 谢承启, 黄王英, 兰海, 张亦含
【申请人】常州大学