一种超声波场分离装置及研磨系统的制作方法

1.本实用新型涉及球磨技术领域，特别涉及一种超声波场分离装置及研磨系统。


背景技术：

2.现有采用研磨球方式研磨系统，通过介质与研磨物料之间接触等相互作用，实现研磨粉碎，在长时间连续研磨过程中产生大量的热量，而研磨介质在研磨腔内随工作工温升高，研磨效率受到影响，而且对设备部件也产生不利影响。通常在研磨时需要设置冷却系，现有的冷却系通常设置在研磨筒上，这样可以将部分热量带走从而降低工作温度。然而这种仅能对局部的表面的温度进行降温，在实现研磨时大量的热量集中在内部，从而无法有效降低研磨筒内部的温度。
3.同时，研磨系统通常采用连续研磨过程，需要在不停止研磨的情况下将研磨符合要求的物料排出，以便后续工序使用，因而需要将在研磨球(研磨介质)和物料混合物中将符合要求的物料分离出来，现有的而分离器多采用分离网筛结构，分离时研磨球和研磨物料都会向分离器聚集，容易在分离网筛的分离口形成堵塞，影响物料分离效率。目前对球磨系统中的研磨球和研磨完成的物料进行分离主要有两种方式，一种是静态分离，即将分离网筛固定在物料出口与研磨腔之间，该结构的分离网工作时为固定状态，在分离过程极容易在分离网筛表面聚集，堵塞分离口，影响分离效率；二是动态分离，即分离网筛高速转动，利用分离网筛转动产生的离心力作用，在分离器表面不会有研磨球或较大的颗粒堵或附着于分离器，而较小的研磨物料通过负压排出，不影响分离效率，但其结构复杂，需要驱动分离器转动，增加设备功耗。


技术实现要素：

4.本实用新型主要解决的技术问题是提供一种超声波场分离装置及研磨系统，其中该超声波场分离装置可以避免在分离网筛表面形成聚集堵塞分离口，提高分离效率，同时能降低研磨筒内部的工作温度。
5.为了解决上述问题，本实用新型提供一种超声波场分离装置。该超声波场分离装置，包括分离器和使分离器内外研磨介质和研磨物料运动的超声波发生器，所述分离器设有冷却机构。
6.进一步地说，所述分离器和超声波发生器分别与法兰固定。
7.进一步地说，所述冷却机构包括液冷却机构。
8.进一步地说，所述冷却机构包括多个液冷管形成筒状的冷却管体，该冷却管体两端分别与固定板和法兰固定，该法兰和固定板上分别设有使液冷管连通的水槽，相邻的两个液冷管之间设有降温分离间隙，其中所述法兰上分别设有与水槽连通的进水口和出水口。
9.进一步地说，所述降温分离间隙大于所述分离器上的分离间隙。
10.进一步地说，所述液冷管之间相互平行设置。
11.进一步地说，所述液冷管为扁平状。
12.进一步地说，所述进水口与出水口位于法兰上直线距离最大位置。
13.进一步地说，所述冷却机构包括多个液冷管形成筒状的冷却管体，该冷却管体一端相邻的液冷管顺序连通，另一端与法兰固定，该法兰设有使液冷管连通的水槽，相邻的两个液冷管之间设有降温分离间隙，其中所述法兰上分别设有与水槽连通的进水口和出水口。
14.进一步地说，所述液冷却机构包括形成水回路的液冷管，该液冷管的两端分别与法兰固定，该法兰设有使与液冷管连通的进水口和出水口。
15.进一步地说，所述液冷管为螺旋状结构，相邻的螺旋之间设有降温分离间隙。
16.进一步地说，所述分离器为网筛式分离器，该网筛式分离器设有与分离出口连通的分离腔，所述超声波发生器和冷却机构设在分离腔内。
17.进一步地说，所述冷却机构位于超声波发生器和分离器之间。
18.进一步地说，所述超声波场分离装置还包括用于控制超声波发生器工作的控制器。
19.本实用新型还提供一种研磨系统，该研磨系统包括研磨筒和位于研磨筒内的超声波场分离装置，该超声波场分离装置包括带分离腔的分离器和使分离器内外研磨介质和研磨物料运动的超声波发生器，所述分离器设有冷却机构。
20.进一步地说，所述分离器和超声波发生器分别与法兰固定。
21.进一步地说，所述冷却机构包括液冷却机构。
22.进一步地说，所述冷却机构包括多个液冷管形成筒状的冷却管体，该冷却管体两端分别与固定板和法兰固定，该法兰和固定板上分别设有使液冷管连通的水槽，相邻的两个液冷管之间设有降温分离间隙，其中所述法兰上分别设有与水槽连通的进水口和出水口。
23.进一步地说，所述降温分离间隙大于所述分离器上的分离间隙。
24.进一步地说，所述液冷管之间相互平行设置。
25.进一步地说，所述液冷管为扁平状。
26.进一步地说，所述进水口与出水口位于法兰上直线距离最大位置。
27.进一步地说，所述冷却机构包括多个液冷管形成筒状的冷却管体，该冷却管体一端相邻的液冷管顺序连通，另一端与法兰固定，该法兰设有使液冷管连通的水槽，相邻的两个液冷管之间设有降温分离间隙，其中所述法兰上分别设有与水槽连通的进水口和出水口。
28.进一步地说，所述液冷却机构包括形成水回路的液冷管，该液冷管的两端分别与法兰固定，该法兰设有使与液冷管连通的进水口和出水口。
29.进一步地说，所述液冷管为螺旋状结构，相邻的螺旋之间设有降温分离间隙。
30.进一步地说，所述分离器为网筛式分离器，该网筛式分离器设有与分离出口连通的分离腔，所述超声波发生器和冷却机构设在分离腔内。
31.进一步地说，所述冷却机构位于超声波发生器和分离器之间。
32.进一步地说，所述超声波场分离装置还包括用于控制超声波发生器工作的控制器。
33.本实用新型提供一种超声波场分离装置及研磨系统，其中该超声波场分离装置包括分离器和使分离器内外研磨介质和研磨物料运动的超声波发生器，所述分离器设有冷却机构。使用时，通过超声波发生器在分离器内产生超声波场，当超声波发生器功率设置为较大时，该超声波场可以在延及分离器外部，使分离器上或周围研磨物料和介质分开，既可避免堵塞分离器，提高出料顺畅性；又能为研磨介质提供复合动能，提高研磨效率。同时直径较小研磨物料容易形成聚集，通过超声波发生器产生的超声波场可以对分离器外部的研磨物料和研磨介质进行分散，也可以对已经分离的研磨物料，即分离器内的研磨物料进行分散，避免后续进行二次分散处理。同时，超声波场会释放一定热量，通过冷却机构有效降低超声波发生器工作温度，提高连续工作的可靠性，也可以避免热量存在对直径较小研磨物料形成的聚集作用。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
35.图1是超声波场分离装置实施例结构示意图。
36.图2是超声波发生器实施例结构分解示意图。
37.图3是图2中结构放大示意图。
38.图4研磨系统另一实施例沿轴向剖视结构示意图。
39.下面结合实施例，并参照附图，对本实用新型目的的实现、功能特点及优点作进一步说明。
具体实施方式
40.下面结合具体实施例及附图对本实用新型的权利要求做进一步的详细说明，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提出所获得的所有其他实施例，也都属于本实用新型保护的范围。
41.需要理解的是，在本实用新型实施例中描述，所有方向性指示的术语，如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系基于附图所示的方位、位置关系或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述本实用新型，而不是明示或暗示所指的装置、元件或部件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造，不应理解为对本实用新型的限制。仅用于解释在附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，当该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也可能随之改变。
42.此外，本实用新型中序数词，如“第一”、“第二”等描述仅用于区分目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或隐含指示所指示的技术特征的数量。由此限定“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含和至少一个该技术特征。在本实用新型描述中，“多个”的含义是至少两个，即两个或两个以上，除非另有明确体的限定外；“至少一个”的含义是一个或一个以及上。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，既可以是部件之间的位置关系相对固定，也可以是部件之间存在物理上固定连接，既可以是可拆卸连接，或成一体结构；既可以是机械连接，也可以是电信号连接；既可以是直接相连，也可以通过中间媒介或部件间接相连；既可以是两个元件内部的连通，也可以是两个元件的相互作用关系，除非说明书另有明确的限定，可作其他理解时不能实现相应的功能或效果外，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.本实用新型可能涉及的控制器、控制电路是本领域技术人员常规的控制技术或单元，如控制器的控制电路可以由本领域普通的技术人员采用现有，如简单编程即可实现。电源也采用所述属本领域现有技术，并且本实用新型主要实用新型技术点在于对机械装置改进，所以本实用新型不再详细说明具体的电路控制关系和电路连接。
45.如图1和图3所示，本实用新型提供一种超声波场分离装置实施例。
46.该超声波场分离装置包括分离器3和使分离器3振动或分离器周围研磨介质和研磨物料运动的超声波发生器1，所述分离器3设有冷却机构4。
47.具体地说，所述超声波场是指可以存在超声波空间，进一步地说是指超声波发生器1生产能使研磨介质和研磨物料运动的振动空间。所述分离器3 不是本实用新型改进要点，其具体结构不做限定，只要起到将研磨介质和研磨物料进行分离即可。
48.为了说明方便，在本实施例中，所述分离器4采用网筛式分离器或分离环叠加形成分离环式分离器等，如网筛式分离器设有与分离出口连通的分离腔。本实施例分离器以网筛式分离器为例，将超声波发生器和冷却机构设在分离器3的分离腔内进行说明。
49.所述冷却机构4用于将包括液冷却机构，如水冷却机构。该冷却机构包括多个液冷管301形成筒状的冷却管体30，该冷却管体30两端分别与第一固定板31和第二固定板33连接，第一固定板31和第二固定板33通过固定杆 32将冷却管体30固定在第一固定板31和第二固定板33之间，再将第二固定板33与法兰2固定，该第一固定板31和第二固定板33分别设有使液冷管301 连通的水槽310，相邻的两个液冷管301之间设有降温分离间隙302，所述法兰2上设有与水槽310连通的进水口22和出水口21。所述固定杆32可以是两个及以上，多个时均匀分布。
50.为了提高冷却效果，每个液冷管301依次首尾相连通，使每个液冷管301 形成串接，这样在通过法兰2的进水口22进入的冷却水经过水槽310将使冷却水能依次经过每个液冷管301后，再由出水口21排出或进行循环，保证每个液冷管301都存在流动的冷却水。
51.根据需要，所述液冷管301之间相互平行设置。所述液冷管301截面为扁平状结构，这样可以在物料移动方向上形成较长的降温分离间隙302，延长与物料的接触时间，提高散热效率。
52.所述进水口22与出水口21位于法兰上直线距离最大位置，可以保证水冷路径最大，提高散热效率。
53.所述冷却机构还可以采用第二实施例。所述冷却机构包括多个液冷管301 形成筒状的冷却管体30，该冷却管体30两端分别与第一固定板31和法装兰 2连接，第一固定板31和法装兰2通过固定杆32将冷却管体30固定在第一固定板31和法兰2之间，该法兰2设有使液冷管301连通的水槽(附图未标示)，该水槽与所述法兰2上进水口22和出水口21连通。所
述第一固定板31 也设有使液冷管301连通的另一水槽(附图未标示)，相邻的两个液冷管301 之间设有降温分离间隙302，其中所述法兰2上分别设有与水槽或孔连通的进水口22和出水口21。
54.根据需要，所述冷却机构还可以采用第三实施例。所述冷却机构在第二实施例的基础上，减少设置第一固定板。具体设置为冷却机构包括多个液冷管形成筒状的冷却管体30，该冷却管体30一端相邻的液冷管301间隔连通，另一端与法兰2固定，该法兰设有使相邻的液冷管间隔连通的水槽(附图未标示)，在冷却时，冷却水由进水口22进入依次经过每个液冷管301到达出水口21排出。相邻的两个液冷管301之间设有降温分离间隙302。
55.根据需要，也可以将上述实施例中位于同一侧的冷却管301一端连通，法兰2上的进水口22号与一个冷却管301连通，出水口21也只与另一个冷却管301连通，法兰2一侧其他冷却管301相互连通。这样可以保证冷却液也能到达每个冷却管301。
56.根据需要，所述冷却机构还可以采用第四实施例。所述冷却机构包括形成水回路由一根液冷管301制成，将液冷管301折成w状、波浪状或脉冲波状，并形成围成如上述实施例筒状结构。该液冷管301的两端分别与法兰2 固定，该法兰21设有使与液冷管连通的进水口22和出水口21。使用时也能形成一个流向的水冷回路。
57.根据需要，所述一根液冷管301也可以设置为螺旋状结构(附图未标示)，相邻的螺旋之间设有降温分离间隙，液冷管301的两端分别与法兰的进水口和出水口连通。根据需要，所述冷却机构也可以设置在超声波发生器1和分离器4之间。
58.为了实现对超声波发生器1的控制，所述超声波场分离装置还包括用于控制超声波发生器工作的控制器(附图未标示)，该控制器可以单片机及其外围电路组成。
59.所述超声波发生器1包括棒状超超声波发生器等能产生超声波场的部件或设置。
60.使用时，通过超声波发生器在分离器内产生超声波场，当超声波发生器功率设置为较大时，该超声波场可以在延及分离器外部，使分离器上或周围研磨物料和介质分开，既可避免堵塞分离器，提高出料顺畅性；又能为研磨介质提供复合动能，提高研磨效率。同时直径较小研磨物料容易形成聚集，通过超声波发生器产生的超声波场可以对分离器外部的研磨物料和研磨介质进行分散，也可以对已经分离的研磨物料，即分离器内的研磨物料进行分散，避免后续进行二次分散处理。同时，超声波发生器工作时会释放一定热量，通过冷却机构有效降低超声波发生器工作温度，提高连续工作的可靠性，也可以避免热量存在对直径较小研磨物料形成的聚集作用。同时由于超声波在液态研磨介质中的空化效应，能在颗粒表面形成爆炸作用，既能对分离器外部的空间的物料颗粒加快纳米化进度。又能超声波发生器设置在分离器的分离腔内，也能对分离腔内分离的物料进行分散和二次研磨作用。而且还能避免分离器表面形成的堵塞现象发生。
61.如图4所示，本实用新型还提供一种研磨系统，该研磨系统包括研磨筒c 和位于研磨筒c内的超声波场分离装置a，该超声波场分离装置a包括带分离腔的分离器4和使分离器4内外研磨介质和研磨物料运动的超声波发生器1，所述分离器1设有冷却机构3。
62.具体地说，所述研磨系统设有研磨筒c，该研磨筒c上设有进料口c2,在研磨筒c内设有驱动轴b1，该驱动轴b1设有分散轮b2,所述分散轮b2由驱动机构，如电机带动驱动轴b1使驱动轴b1将研磨筒c的研磨介质和物料进行分散，实现研磨。所述研磨系统的出料口c1与超声波场分离装置a连通。
63.所述超声波场分离装置a采用上述实施例结构，其包括分离器3和使分离器3振动或分离器周围研磨介质和研磨物料运动的超声波发生器1，所述分离器3设有冷却机构4。
64.具体地说，所述超声波场是指可以存在超声波空间，进一步地说是指超声波发生器1生产能使研磨介质和研磨物料运动的振动空间。所述分离器3 不是本实用新型改进要点，其具体结构不做限定，只要起到将研磨介质和研磨物料进行分离即可。
65.为了说明方便，在本实施例中，所述分离器4采用网筛式分离器或分离环叠加形成分离环式分离器等，如网筛式分离器设有与分离出口连通的分离腔。本实施例分离器以网筛式分离器为例，将超声波发生器和冷却机构设在分离器3的分离腔内进行说明。
66.所述超声波场分离装置a包括分离器3和使分离器3振动或分离器周围研磨介质和研磨物料运动的超声波发生器1，所述分离器3设有冷却机构4。
67.具体地说，所述超声波场是指可以产生规律运动能量的振动空间，进一步地说是指超声波发生器1生产能使研磨介质和研磨物料运动的振动空间。所述分离器3不是本实用新型改进要点，其具体结构不做限定，只要起到将研磨介质和研磨物料进行分离即可。
68.为了说明方便，在本实施例中，所述分离器4采用网筛式分离器或分离环叠加形成分离环式分离器等，如网筛式分离器设有与分离出口连通的分离腔。本实施例分离器以网筛式分离器为例，将超声波发生器和冷却机构设在分离器3的分离腔内进行说明。
69.所述冷却机构4用于将包括液冷却机构，如水冷却机构。该冷却机构包括多个液冷管301形成筒状的冷却管体30，该冷却管体30两端分别与第一固定板31和第二固定板33连接，第一固定板31和第二固定板33通过固定杆 32将冷却管体30固定在第一固定板31和第二固定板33之间，再将第二固定板33与法兰2固定，该第一固定板31和第二固定板33分别设有使液冷管301 连通的水槽310，相邻的两个液冷管301之间设有降温分离间隙302，所述法兰2上设有与水槽310连通的进水口22和出水口21。所述固定杆32可以是两个及以上，多个时均匀分布。
70.为了提高冷却效果，每个液冷管301依次首尾相连通，使每个液冷管301 形成串接，这样在通过法兰2的进水口22进入的冷却水经过水槽310将使冷却水能依次经过每个液冷管301后，再由出水口21排出或进行循环，保证每个液冷管301都存在流动的冷却水。
71.根据需要，所述液冷管301之间相互平行设置。所述液冷管301截面为扁平状结构，这样可以在物料移动方向上形成较长的降温分离间隙302，延长与物料的接触时间，提高散热效率。
72.所述进水口22与出水口21位于法兰上直线距离最大位置，可以保证水冷路径最大，提高散热效率。
73.所述冷却机构还可以采用第二实施例。所述冷却机构包括多个液冷管301 形成筒状的冷却管体30，该冷却管体30两端分别与第一固定板31和法装兰 2连接，第一固定板31和法装兰2通过固定杆32将冷却管体30固定在第一固定板31和法兰2之间，该法兰2设有使液冷管301连通的水槽(附图未标示)，该水槽与所述法兰2上进水口22和出水口21连通。所述第一固定板31 也设有使液冷管301连通的另一水槽(附图未标示)，相邻的两个液冷管301 之间设有降温分离间隙302，其中所述法兰2上分别设有与水槽或孔连通的进水口22和出水口21。
74.根据需要，所述冷却机构还可以采用第三实施例。所述冷却机构在第二实施例的
基础上，减少设置第一固定板。具体设置为冷却机构包括多个液冷管形成筒状的冷却管体30，该冷却管体30一端相邻的液冷管301间隔连通，另一端与法兰2固定，该法兰设有使相邻的液冷管间隔连通的水槽(附图未标示)，在冷却时，冷却水由进水口22进入依次经过每个液冷管301到达出水口21排出。相邻的两个液冷管301之间设有降温分离间隙302。
75.根据需要，也可以将上述实施例中位于同一侧的冷却管301一端连通，法兰2上的进水口22号与一个冷却管301连通，出水口21也只与另一个冷却管301连通，法兰2一侧其他冷却管301相互连通。这样可以保证冷却液也能到达每个冷却管301。
76.根据需要，所述冷却机构还可以采用第四实施例。所述冷却机构包括形成水回路由一根液冷管301制成，将液冷管301折成w状、波浪状或脉冲波状，并形成围成如上述实施例筒状结构。该液冷管301的两端分别与法兰2 固定，该法兰21设有使与液冷管连通的进水口22和出水口21。使用时也能形成一个流向的水冷回路。
77.根据需要，所述一根液冷管301也可以设置为螺旋状结构(附图未标示)，相邻的螺旋之间设有降温分离间隙，液冷管301的两端分别与法兰的进水口和出水口连通。根据需要，所述冷却机构也可以设置在超声波发生器1和分离器4之间。
78.为了实现对超声波发生器1的控制，所述超声波场分离装置还包括用于控制超声波发生器工作的控制器(附图未标示)，该控制器可以单片机及其外围电路组成。
79.所述超声波发生器1包括棒状超超声波发生器等能产生超声波场的部件或设置。
80.使用时，通过超声波发生器在分离器内产生超声波场，当超声波发生器功率设置为较大时，该超声波场可以在延及分离器外部，使分离器上或周围研磨物料和介质分开，既可避免堵塞分离器，提高出料顺畅性；又能为研磨介质提供复合动能，提高研磨效率。同时直径较小研磨物料容易形成聚集，通过超声波发生器产生的超声波场可以对分离器外部的研磨物料和研磨介质进行分散，也可以对已经分离的研磨物料，即分离器内的研磨物料进行分散，避免后续进行二次分散处理。同时，超声波场会释放一定热量，通过冷却机构有效降低超声波发生器工作温度，提高连续工作的可靠性，也可以避免热量存在对直径较小研磨物料形成的聚集作用。
81.同时由于超声波在液态研磨介质中的空化效应，能在颗粒表面形成爆炸作用，既能对分离器外部的空间的物料颗粒加快纳米化进度。又能超声波发生器设置在分离器的分离腔内，也能对分离腔内分离的物料进行分散和二次研磨作用。而且还能避免分离器表面形成的堵塞现象发生。
82.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。