多维球锤式微纳米粉末球磨机的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于球磨机技术领域，涉及多维球锤式微纳米粉末球磨机,包括机架及支撑在机架上并由电机驱动转动的转轴，所述转轴上偏心安装有转盘，转盘上周向间隔安装有两个以上的磨料罐，机架上设置有驱动转轴作轴向往复移动的往复传动机构，优点是：本实用新型利用猛烈多维的锤击、撞击、破碎、研磨，可得到厚度为5?1000nm、片径100?2000nm的粉体材料，结构设计合理，设备结构稳固，故障率低，生产过程稳定，高效节能，适用于大批量、大规模的微、纳米级的粉体材料的球磨生产。
【专利说明】
多维球锤式微纳米粉末球磨机
技术领域
[0001]本实用新型属于球磨机技术领域，特指一种多维球锤式微纳米粉末球磨机。
【背景技术】
[0002]目前，现有技术中对粉体材料进行研磨的机器有球磨机、砂磨机等，大多为转动式、振动式、或偏心转动式;例如:CN104117411A公开了一种《一轴多筒多维球锤式微纳米高能球磨机》，其特征是通过偏心轴驱动系统与偏心轴支撑系统的转动带动一个圆盘，圆盘上装有多个圆筒状磨罐，偏心轴及偏心轴支撑系统同步转动时带动罐体上下、左右、前后有规律的多维摆动，其不足之处在于:一是其结构设计不够合理，传动结构复杂;二是传动结构受力大，多处采用球关节连接，阻力大，使用的电机功率大，耗能大，设备的使用寿命低，使用成本高;三是形不成多维运动球磨，对纳米级粉体材料得不到高效生产，批量及规模生产应用受限;三是其偏心盘倾斜角10-20度，在低速时，磨罐内部的磨球产生往复移动的效果，但转速在200转/分钟以上时，由于惯性的作用，随转速的增加，磨罐内部的磨球的移动距离越小，球磨效果越来越差，速度慢，则球磨效果也差，效率低。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种多维球锤式微纳米粉末球磨机。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]多维球锤式微纳米粉末球磨机，包括机架及支撑在机架上并由电机驱动转动的转轴，所述转轴上偏心安装有转盘，转盘上周向间隔安装有两个以上的磨料罐，机架上设置有驱动转轴作轴向往复移动的往复传动机构。
[0006]上述的往复传动机构的具体结构是:所述转轴的一侧支撑在齿轮箱相对的两侧壁上，齿轮箱内的转轴上安装有凸轮盘，凸轮盘的外圆柱面上环设有环形的具有轴向波动轨迹的凸轨或凹轨，齿轮箱内固定有与所述的凸轨或凹轨配合驱动转轴轴向往复移动的凹槽或凸块。
[0007]上述的齿轮箱上安装有平行于转轴的主动轴，主动轴上安装的齿轮与转轴上安装的齿轮啮合传动，主动轴和转轴上的齿轮一个宽、一个窄，使得转轴轴向移动时，主动轴上的齿轮与转轴上的齿轮保持啮合传动，主动轴的一端伸出齿轮箱外并由所述的电机驱动其转动。
[0008]上述电机的电机轴上设置有内花键或外花键，转轴的一端设置的外花键或内花键与电机轴上的内花键或外花键配合传动，电机转动带动转轴转动且允许转轴作轴向的往复移动。
[0009]上述的往复传动机构的具体结构是:所述转轴的一侧支撑在齿轮箱相对的两侧壁上，齿轮箱内设置有平行于转轴的安装有凸轮盘的主动轴，凸轮盘的外圆柱面上环设有环形的具有轴向波动轨迹的凸轨或凹轨，转轴上固定有被动转盘，被动转盘的外圆柱面上设置有环形凹槽或环形凸起，凸轮盘上的凸轨或凹轨与被动转盘上的环形凹槽或环形凸起配合驱动转轴轴向往复移动，主动轴和转轴上分别安装有相互啮合传动的齿轮，主动轴和转轴上的齿轮一个宽、一个窄，以保持电机驱动主动轴转动、主动轴再驱动转轴转动并驱动转轴往复移动时，主动轴上的齿轮与转轴上的齿轮保持啮合传动。
[0010]上述的转轴通过轴套密封支撑在机架或/和齿轮箱上，转轴可相对于轴套轴向移动。
[0011]上述的轴套的内壁上间隔设置有一圈以上的润滑油槽，转轴与轴套之间设置有一个以上的密封圈。
[0012]上述的转轴为直轴或曲轴，转轴为直轴时，转盘偏心安装在直轴上;所述的转轴为曲轴时，曲轴的主轴颈通过轴套密封支撑在机架上，转盘安装在副轴颈上。
[0013]上述的转盘安装在副轴颈上的具体结构是:所述转盘的轴线上或轴线的一侧设置有轴孔，轴孔上安装有连接盘，连接盘安装在所述的副轴颈上。
[0014]上述磨料罐的外圆柱面或端面上设置有加排料口及封堵加排料口的口盖，所述的磨料罐为双层金属夹层结构，夹层结构的外壁上设置有进排水开关，所述的转盘为双层金属夹层结构，夹层结构的外壁上设置有进排水开关。
[0015]本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是:
[0016]1、本实用新型采用曲轴的360°旋转以及具有轴向波动轨迹的凸轨或凹轨的凸轮驱动转轴的轴向往复移动带动磨料罐内的粉料及研磨球形成上、下、左、右、前、后的抛落，产生多维锤击动作，猛烈地多维锤击、撞击、破碎、研磨，可以得到物料厚度为5-1000nm、片径100-2000nm的粉体材料，因多维撞击粉碎无死角，可将物料粉碎至均匀的微纳米粉体，显著的提高纳米级粉体材料的加工效率、产量及质量。
[0017]2、本实用新型的齿轮箱内加满润滑油或油脂，可以使得转轴及主动轴长期保持高效润滑状态，以减少磨损，转动及运动的阻力小，在磨体同体积粉料的情况下，本实用新型的电机功率(30-40kw)相当于CN104117411A所述《一轴多筒多维球锤式微纳米高能球磨机》功率(160kw)的四分之一左右，耗能低，使用寿命高，生产成本低。
[0018]3、本实用新型的结构设计合理，设备结构稳固，设备震动小，噪音小，故障率低，生产过程稳定，高效节能，适用于大批量、大规模的微、纳米级的粉体材料的球磨生产。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的立体不意图。
[0020]图2是本实用新型的主视图。
[0021]图3是本实用新型的左视图。
[0022]图4是本实用新型的剖视图。
[0023]图5是本实用新型拆去齿轮箱后的立体示意图。
[0024]图6是本实用新型拆去齿轮箱后的主视图。
[0025]图7是本实用新型另一种往复传动机构的不意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1-图7:
[0027]多维球锤式微纳米粉末球磨机，包括机架10及支撑在机架10上并由电机30驱动转动的转轴11，所述转轴11上偏心安装有转盘15，转盘15上周向间隔安装有两个以上的磨料罐14，机架10上设置有驱动转轴11作轴向往复移动的往复传动机构，所述的磨料罐14 一般安装有2-20个左右，上述的电机电连接有变频器。
[0028]上述的往复传动机构的具体结构是:所述转轴11的一侧支撑在齿轮箱13相对的两侧壁上，齿轮箱13内的转轴11上安装有凸轮盘17，凸轮盘17的外圆柱面上环设有环形的具有轴向波动轨迹的凸轨171或凹轨，齿轮箱13内固定有与所述的凸轨171或凹轨配合驱动转轴11轴向往复移动的凹槽18或凸块，凹槽18有两个挡块或两个销轴或两个销轴上安装滚轮181或两个滚针轴承形成。
[0029]上述的齿轮箱13上安装有平行于转轴11的主动轴12，主动轴12上安装的齿轮121与转轴11上安装的齿轮114啮合传动，主动轴12和转轴11上的齿轮一个宽、一个窄，使得转轴11轴向移动时，主动轴12上的齿轮121与转轴11上的齿轮114保持啮合传动，主动轴12的一端伸出齿轮箱13外并由所述的电机30驱动其转动(局部结构参见图5)，转轴11转动一圈，凸轨171或凹轨受凹槽18或凸块的驱动可以轴向往复移动1-0.1次。
[0030]上述电机30的电机30轴上设置有内花键或外花键，转轴11的一端设置的外花键或内花键与电机30轴上的内花键或外花键配合传动，电机30转动带动转轴11转动且允许转轴11作轴向的往复移动。
[0031]上述的往复传动机构的具体结构是(局部结构参见图7):所述转轴11的一侧支撑在齿轮箱13相对的两侧壁上，齿轮箱13内设置有平行于转轴11的安装有凸轮盘17的主动轴，凸轮盘17的外圆柱面上环设有环形的具有轴向波动轨迹的凸轨171或凹轨，转轴11上固定有被动转盘31，被动转盘31的外圆柱面上设置有环形凹槽32或环形凸起，凸轮盘17上的凸轨171或凹轨与被动转盘31上的环形凹槽32或环形凸起配合驱动转轴11轴向往复移动，主动轴12和转轴11上分别安装有相互啮合传动的齿轮121、114，主动轴和转轴11上的齿轮一个宽、一个窄，以保持电机30驱动主动轴12转动、主动轴12再驱动转轴11转动并驱动转轴11往复移动时，主动轴12上的齿轮121与转轴11上的齿轮114保持啮合传动。
[0032]上述的转轴11通过轴套113密封支撑在机架10或/和齿轮箱13上，转轴11可相对于轴套113轴向移动。
[0033]上述的轴套113的内壁上间隔设置有一圈以上的润滑油槽161，转轴11与轴套113之间设置有一个以上的密封圈162，所述的轴套113是用铜或碳化硅或其它合金材料制成。
[0034]上述的转轴11为直轴或曲轴，转轴11为直轴时，转盘15偏心安装在直轴上;所述的转轴11为曲轴时，曲轴的主轴颈111通过轴套113密封支撑在机架10或/和齿轮箱13上，转盘15安装在副轴颈112上，转盘15外侧的主轴颈111设置在封闭的辅轴箱20内，主轴颈111与轴套113之间设置润滑油脂，可以对该部位进行较好的防水防尘，提高润滑性能。
[0035]上述的转盘15安装在副轴颈112上的具体结构是:所述转盘15的轴线上或轴线的一侧设置有轴孔，轴孔上安装有连接盘16，连接盘16安装在所述的副轴颈112上。
[0036]上述磨料罐14的外圆柱面或端面上设置有加排料口及封堵加排料口的口盖142，所述的磨料罐14为双层金属夹层结构，夹层结构的外壁上设置有进排水开关141，所述的转盘15为双层金属夹层结构，夹层结构的外壁上设置有进排水开关19。
[0037]本实用新型的工作(参见图4-图5):本实用新型工作前，先向齿轮箱13内加入适量的润滑油或油脂，以减少磨损，利用将磨料罐14的进排水开关141和转盘15的进排水开关19向磨料罐14和转盘15的双层金属(不锈钢或合金钢)夹层结构内注满0-45 0C的常温水或低与0°C的低温水，通过磨料罐14的加排料口向磨料罐14内加装待球磨的粉末原料及研磨球并盖好口盖142，通过变频器控制电机30转速，电机带动转轴11转动的同时，齿轮箱13内的凹槽18或凸块驱动凸轨171或凹轨沿设定的轴向波动轨迹进而带动转轴作轴向的往复移动，使得磨料罐14内的粉末原料及研磨球在磨料罐14内作上、下、左、右、前、后的多维多方向的运动，通过研磨球横冲直撞的抛落，对待球磨的粉末原料进行无规则的多维锤击、撞击、破碎、研磨，可以得到物料厚度为5-1000nm、片径100-2000nm的粉体材料，工作一定的时间后，可以通过变频器控制电机停止运转，将由于摩擦等原因导致的温度过高的磨料罐14和转盘15内的冷却水排掉，换上温度较低的冷却水继续工作，球磨的粉体材料复合设定要求后或设定的时间后，可以通过每个磨料罐14的加排料口排出粉体材料，重新装入新的待球磨的粉末原料，重复上述操作。
[0038]上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故:凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，例如在多维球锤式微纳米粉末球磨机上能够驱动安装磨料罐的转轴作轴向的往复移动的结构，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.多维球锤式微纳米粉末球磨机，包括机架及支撑在机架上并由电机驱动转动的转轴，其特征在于:所述转轴上偏心安装有转盘，转盘上周向间隔安装有两个以上的磨料罐，机架上设置有驱动转轴作轴向往复移动的往复传动机构。2.根据权利要求1所述的多维球锤式微纳米粉末球磨机，其特征在于:所述的往复传动机构的具体结构是:所述转轴的一侧支撑在齿轮箱相对的两侧壁上，齿轮箱内的转轴上安装有凸轮盘，凸轮盘的外圆柱面上环设有环形的具有轴向波动轨迹的凸轨或凹轨，齿轮箱内固定有与所述的凸轨或凹轨配合驱动转轴轴向往复移动的凹槽或凸块。3.根据权利要求2所述的多维球锤式微纳米粉末球磨机，其特征在于:所述的齿轮箱上安装有平行于转轴的主动轴，主动轴上安装的齿轮与转轴上安装的齿轮啮合传动，主动轴和转轴上的齿轮一个宽、一个窄，使得转轴轴向移动时，主动轴上的齿轮与转轴上的齿轮保持啮合传动，主动轴的一端伸出齿轮箱外并由所述的电机驱动其转动。4.根据权利要求2所述的多维球锤式微纳米粉末球磨机，其特征在于:所述电机的电机轴上设置有内花键或外花键，转轴的一端设置的外花键或内花键与电机轴上的内花键或外花键配合传动，电机转动带动转轴转动且允许转轴作轴向的往复移动。5.根据权利要求1所述的多维球锤式微纳米粉末球磨机，其特征在于:所述的往复传动机构的具体结构是:所述转轴的一侧支撑在齿轮箱相对的两侧壁上，齿轮箱内设置有平行于转轴的安装有凸轮盘的主动轴，凸轮盘的外圆柱面上环设有环形的具有轴向波动轨迹的凸轨或凹轨，转轴上固定有被动转盘，被动转盘的外圆柱面上设置有环形凹槽或环形凸起，凸轮盘上的凸轨或凹轨与被动转盘上的环形凹槽或环形凸起配合驱动转轴轴向往复移动，主动轴和转轴上分别安装有相互啮合传动的齿轮，主动轴和转轴上的齿轮一个宽、一个窄，以保持电机驱动主动轴转动、主动轴再驱动转轴转动并驱动转轴往复移动时，主动轴上的齿轮与转轴上的齿轮保持啮合传动。6.根据权利要求1-5任一项所述的多维球锤式微纳米粉末球磨机，其特征在于:所述的转轴通过轴套密封支撑在机架或/和齿轮箱上，转轴可相对于轴套轴向移动。7.根据权利要求6所述的多维球锤式微纳米粉末球磨机，其特征在于:所述的轴套的内壁上间隔设置有一圈以上的润滑油槽，转轴与轴套之间设置有一个以上的密封圈。8.根据权利要求1-5任一项所述的多维球锤式微纳米粉末球磨机，其特征在于:所述的转轴为直轴或曲轴，转轴为直轴时，转盘偏心安装在直轴上;所述的转轴为曲轴时，曲轴的主轴颈通过轴套密封支撑在机架上，转盘安装在副轴颈上。9.根据权利要求8所述的多维球锤式微纳米粉末球磨机，其特征在于:所述的转盘安装在副轴颈上的具体结构是:所述转盘的轴线上或轴线的一侧设置有轴孔，轴孔上安装有连接盘，连接盘安装在所述的副轴颈上。10.根据权利要求1所述的多维球锤式微纳米粉末球磨机，其特征在于:所述磨料罐的外圆柱面或端面上设置有加排料口及封堵加排料口的口盖，所述的磨料罐为双层金属夹层结构，夹层结构的外壁上设置有进排水开关，所述的转盘为双层金属夹层结构，夹层结构的外壁上设置有进排水开关。
【文档编号】B02C17/14GK205462507SQ201620110466
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】江永斌
【申请人】江永斌