专利名称：一种球磨罐的制作方法
技术领域：
本发明是一种球磨罐，特别是一种避免污染、球磨粉末颗粒均勻性好、节能高能球 磨机用的球磨罐，属于球磨罐的改造技术。
背景技术：
在传统能源日益耗尽，社会发展对能源的需求越来越大的日益尖锐的矛盾的今 天，太阳能的利用和利用效率的提高已经成为当今科技领域的热点和迫切要求。热电材料 是热能转换成电能的功能材料，转化效率由绩优值(ZT)决定。由于热电材料在热转化成电 的过程中转换效率没有理论值上限，并且近几年来热电材料热电绩优值的大大提高(发电 用热电块体材料的绩优值几乎提高了一倍)，利用热电材料进行太阳能热发电逐渐成为能 源领域研究的热点，作为核心部件的热电模块的ZT的提高成为太阳能发电的关键技术。美 国麻省理工和波士顿学院的联合研究小组发现，具有纳米结构的热电块体材料能大大提高 ZT值，尤其是具有几个纳米的纳米结构的块体材料的ZT提高更大，并且发现高能机械球磨 法(简称“高能球磨法”)是获得纳米结构的块体合金材料的方法中最简单、有效、具有工业 化应用前景的方法。高能球磨机是获得纳米粉末的有效方法之一，是获得纳米合金与金属 粉末的有效方法之一。而球磨罐是球磨的容器，目前的高能球磨机作为制备纳米结构的热 电材料的设备，其球磨罐存在几点不足1)现在使用的高能球磨机的球磨罐通常是圆柱形 的，球磨的粉末(尤其是金属与合金粉末)很容易在罐壁和罐底交接处结块，从而导致球磨 粉末球磨的效果不好，并且球磨后的粉末的尺寸分布宽。在热电块体材料中容易造成结构 不均勻而引起的热电材料的疲劳。如果要改善球磨粉末的均勻性，必须克服球磨罐那些“死 角”的缺陷，设计一种没有死角的容器，让粉末都均勻概率地暴露在球的撞击之下。2、现有 的高能球磨机球磨罐的内壁无法更换，意味着只适合一种配方的生产。而热电材料大多数 是半导体材料，对杂质非常敏感，但热电材料通常要掺杂，在研究的过程中更是尝试很多种 杂质的掺入，如果掺入各种杂质的样品都用同一球磨罐，容易造成很大的污染，影响热电材 料的研究和生产。即，现有的球磨罐只适合专罐专用，如果球磨的材料种类多种，就必须购 买多个球磨罐。这种状况不适合节约的原则。3)现在使用的高能球磨机的球磨罐基本上 为硬度上能匹配高能撞击的金属或者陶瓷，罐体较重，耗能。西安理工大学的梁淑华教授的研究小组曾采用球形内腔的尼龙球磨罐制备Cr2O3/ Cu，克服了这些“死角”问题。但尼龙的球磨罐不适合高能球磨机，其内腔壁很容易被撞击 坏，衬里也不能更换，为了避免污染，只能一种材料购买一个球磨罐。对于高能球磨机的球 磨罐只能采用硬度高一些的金属或者陶瓷做内腔壁。但用陶瓷材料做的球形内腔的球磨罐 不容易获得，制作加工困难；若用金属制作球磨罐，虽然易加工，但是球磨罐成本高，最重要 的是球磨罐重，不适合放大后工业生产用，且耗能。因为工业化后球磨罐大了，重量随体积 加重，不容易实现高能球磨。而且工业化的高能球磨机一定要考虑耗能的问题，球磨罐重量 增加一倍，耗能增加近一倍。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种质量轻，成本低，污染少、耐磨性好的 节能高能球磨罐。本发明可避免污染，球磨粉末颗粒均勻性好，节能高效，是一种方便实用 的高能球磨机用的球磨罐。本发明的技术方案是本发明的球磨罐，包括有尼龙上外架及下外架，其中上外 架及下外架中分别设有半球形腔体，且上外架及下外架所设的半球形腔体内装设有呈半球 形的上衬里及下衬里，且上衬里与下衬里的接触面上装设有密封圈，上外架与下外架通过 连接件连接。上述上衬里及下衬里为金属薄层衬里。上述上外架及下外架所设的半球形腔体内壁分别设有定位凹槽，上衬里及下衬里 的外壁上分别设有与上述定位凹槽相对应的定位凸缘，上衬里及下衬里所设的定位凸缘插 入上外架及下外架所设的定位凹槽内。上述上衬里及下衬里所设的定位凸缘设计成具有一定锥度的锥形凸缘。上述上外架及下外架所设的定位凹槽的几何中心位于上外架及下外架的纵向几 何中心线上，上衬里及下衬里所设的定位凸缘的几何中心也位于上衬里及下衬里的纵向几 何中心线上。上述上外架与下外架之间的接触面也设置有密封圈。上述上衬里与下衬里的接触面上装设的密封圈及上外架与下外架之间的接触面 设置的密封圈均为0型平密封圈。上述将上外架与下外架连接在一起的连接件设置在上外架及下外架外凸的法兰上。上述上外架及下外架外凸的法兰上均布有若干个连接孔，连接件穿过连接孔将上 外架与下外架连接在一起的。上述将上外架与下外架连接在一起的连接件为螺纹连接件；上述螺纹连接件包 括有螺栓、螺母及防松垫圈。上述上外架及下外架外凸的法兰上均布有6个连接孔，连接件相应也设置有6个。本发明由于采用重量较轻的尼龙做上外架及下外架，以金属做薄层衬里的结构， 用尼龙做出的上外架及下外架质量轻，成本低，经济实惠，薄层衬里满足耐磨耐撞击的要 求。因此，本发明设计的球磨罐同时兼具质量轻、经济、衬里可置换、经济、少污染、耐磨的优 点，是一种适合在工业上生产热电材料的节能高能球磨罐。另外，本发明中的薄层衬里与上 外架及下外架不粘结在一起，可更换，只要买一个球磨罐，外加几个符合要求的衬里就可以 满足了不同材质的材料和不同硬度的材料球磨的要求，降低了热电材料样品和产品的生产 成本。本发明是一种避免污染、球磨粉末颗粒均勻性好、节能高能球磨罐。
图1为本发明的结构示意图。图2为图1的俯视图。
具体实施例方式实施例本发明的结构示意图如图1、2所示，本发明的球磨罐，包括有尼龙上外架1及下外架2， 其中上外架1及下外架2中分别设有半球形腔体，且上外架1及下外架2所设的半球形腔 体内装设有呈半球形的上衬里3及下衬里4，且上衬里3与下衬里4的接触面上装设有密封 圈5，上外架1与下外架2通过连接件6连接。密封圈5可确保两个半球形腔之间的密封 性。本实施例中，上外架1与下外架2连接形成的球磨罐为圆柱体。上述上衬里及下衬里 为金属薄层衬里。为了防止上衬里3及下衬里4在高速球磨过程中移动，上述上外架1及下外架2 所设的半球形腔体内壁分别设有定位凹槽，上衬里3及下衬里4的外壁上分别设有与上述 定位凹槽相对应的定位凸缘31、41，上衬里3及下衬里4所设的定位凸缘31、41插入上外架 1及下外架2所设的定位凹槽内。为了方便换上衬里3及下衬里4，避免上衬里3及下衬里 4在球磨后紧贴在尼龙上外架1及下外架2上，上衬里3及下衬里4所设的定位凸缘31、41 设计成具有一定锥度的锥形凸缘，更换上衬里3及下衬里4时，只要将上衬里3及下衬里4 朝下即倒出。本实施例中，上述上外架1及下外架2所设的定位凹槽的几何中心位于上外架1 及下外架2的纵向几何中心线上，上衬里3及下衬里4所设的定位凸缘31、41的几何中心 也位于上衬里3及下衬里4的纵向几何中心线上。此外，为确保密封性，上述上外架1与下外架2之间的接触面也设置有密封圈。本 实施例中，上述上衬里3与下衬里4的接触面上装设的密封圈5及上外架1与下外架2之 间的接触面设置的密封圈均为0型密封圈。为了使上外架1与下外架2之间的密封更好，上外架1与下外架2接触的部分向 外凸出形成法兰，上述将上外架1与下外架2连接在一起的连接件6设置在上外架1及下 外架2外凸的法兰上。本实施例中，上述上外架1及下外架2外凸的法兰上均布有若干个连接孔，连接件 6穿过连接孔将上外架1与下外架2连接在一起的。上述将上外架1与下外架2连接在一 起的连接件6为螺纹连接件；上述螺纹连接件包括有螺栓、螺母及防松垫圈。本实施例中，上述上外架1及下外架2外凸的法兰上均布有6个连接孔，连接件6 相应也设置有6个。本发明在安装使用时先将上衬里3及下衬里4分别放入上外架1及下外架2所 设的半球形腔体内，将待磨的材料放入下衬里4内，将密封圈5装设在上衬里3及下衬里4 要接触的面上，将另一密封圈放入上外架1与下外架2之间要接触的面上，再将放入有上衬 里3的上外架1与下外架2合在一起，再将螺栓穿过上外架1及下外架2外凸的法兰上均 布的连接孔，再放入防松垫圈，用螺母锁紧即可。
权利要求
1.一种球磨罐，其特征在于包括有尼龙上外架(1)及下外架(2)，其中上外架(1)及 下外架(2)中分别设有半球形腔体，且上外架(1)及下外架(2)所设的半球形腔体内装设有 呈半球形的上衬里(3)及下衬里(4)，且上衬里(3)与下衬里(4)的接触面上装设有密封圈 (5 )，上外架(1)与下外架(2 )通过连接件(6 )连接。
2.根据权利要求1所述的球磨罐，其特征在于上述上衬里(3)及下衬里(4)为金属薄 层衬里。
3.根据权利要求1或2所述的球磨罐，其特征在于上述上外架(1)及下外架(2)所设 的半球形腔体内壁分别设有定位凹槽，上衬里(3)及下衬里(4)的外壁上分别设有与上述 定位凹槽相对应的定位凸缘(31、41)，上衬里(3)及下衬里(4)所设的定位凸缘(31、41)插 入上外架(1)及下外架(2)所设的定位凹槽内。
4.根据权利要求3所述的球磨罐，其特征在于上述上外架(1)及下外架(2)所设的定 位凹槽的几何中心位于上外架(1)及下外架(2)的纵向几何中心线上，上衬里(3)及下衬里 (4)所设的定位凸缘(31、41)的几何中心也位于上衬里(3)及下衬里(4)的纵向几何中心 线上。
5.根据权利要求4所述的球磨罐，其特征在于上述上衬里(3)及下衬里(4)所设的定 位凸缘(31、41)设计成具有一定锥度的锥形凸缘。
6.根据权利要求5所述的球磨罐，其特征在于上述上外架(1)与下外架(2)之间的接 触面也设置有密封圈。
7.根据权利要求6所述的球磨罐，其特征在于上述上衬里(3)与下衬里(4)的接触面 上装设的密封圈(5)及上外架(1)与下外架(2)之间的接触面设置的密封圈均为0型平密 封圈。
8.根据权利要求7所述的球磨罐，其特征在于上述将上外架(1)与下外架(2)连接在 一起的连接件(6)设置在上外架(1)及下外架(2)外凸的法兰上。
9.根据权利要求8所述的球磨罐，其特征在于上述上外架(1)及下外架(2)外凸的法兰 上均布有若干个连接孔，连接件(6)穿过连接孔将上外架(1)与下外架(2)连接在一起的。
10.根据权利要求9所述的球磨罐，其特征在于上述将上外架(1)与下外架(2)连接在 一起的连接件(6)为螺纹连接件；上述螺纹连接件包括有螺栓、螺母及防松垫圈；上述上外 架(1)及下外架(2)外凸的法兰上均布有6个连接孔，连接件(6)相应也设置有6个。
全文摘要
本发明是一种球磨罐。包括有尼龙上外架及下外架，其中上外架及下外架中分别设有半球形腔体，且上外架及下外架所设的半球形腔体内装设有呈半球形的上衬里及下衬里，且上衬里与下衬里的接触面上装设有密封圈，上外架与下外架通过连接件连接。上述上衬里及下衬里为金属薄层衬里。本发明的球磨罐兼具质量轻、经济、衬里可置换、无污染、耐高能球磨的优点，是一种适合在工业上生产热电材料的节能高能球磨罐。另外，本发明中的薄层衬里与上外架及下外架不粘结在一起，可更换，只要买一个球磨罐，外加几个符合要求的衬里就可以满足不同材质的材料和不同硬度的材料高能球磨的要求，降低了热电材料样品和产品的生产成本。
文档编号B02C17/18GK102120190SQ20111000367
公开日2011年7月13日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者何琴玉, 刘俊明, 李炜, 王倩, 王银珍, 罗增良, 罗海津, 胡社军, 苏佳槟, 钱佳佳, 雷正大 申请人:华南师范大学