专利名称：三维运动混合机的制作方法
技术领域：
本实用新型三维运动混合机属于容器旋转型的物料混合机械，该机适用于为使原料配合或产品标准化、均匀化的行业中，尤其适用于制药、染料、塑料、电子、粉末冶金、医学以及精细陶瓷等要求精确控制混合料单元组分配比的行业。
目前在上述行业中较普遍使用的容器旋转型混合机有V型、双锥型、园筒型以及矩形或多边形混合机等等。
这类机械如由两个等长或不等长的圆筒容器倾斜组成的V型混合机在其旋转时，物料因其重力和离心力的作用而反复地集聚和分散，其间物料进行着轴向和径向的混合，随着旋转次数的增加，使物料逐渐混合均匀。由两个园锥筒之间设直园筒组成的双锥型混合机在其旋转时，物料在重力和离心力作用下反复交替起落进行混料。
现有容器旋转型混合机存在的弊端是容器的回转中心线在空间的位置均固定不变，物料仅在沿回转轴线所作切面的回转平面中运动，混合效果差，V型机虽有轴向的物料变化，但效果也不佳。
容器内的物料是通过聚散或交替起落来改变物料间的相互位置，因受临界转速的限制，只能以延长旋转时间来保证物料的混匀因此混合时间长。
为使物料有分散的空间，容器必须有较大的容积，因而物料的装载系数低，一般在30％至50％左右；装料容器和支承容器的筒体是同一体，当混不同配比的料或其它料时，容器必须清洗；加料和排料时易产生粉尘。当对有毒害的物料进行混合作业时，需采取防污染措施。
延长混合时间有可能降低业已达到的混匀度。
本实用新型的目的在于提供一种结构新颖、混料效率高的三维运动混合机，该机能克服上述混合机的弊端，本实用新型混合机中的筒体及固定在其内的装料容器在旋转的同时完成颠倒和平移摇动三种方式的三维运动并具有交替连续移动物料的特性，物料间的扩散、对流十分充分，即使是比重差别较大的物料也能产生显著的混合效果。本实用新型适用于除高粘性物料外所有需精确控制混合料单元组分配比的液体或固体粉料。本实用新型中的装料容器和支承容器的筒体不是一体，故混合设备的利用率高，容器可据需要采用各种工程材料制作，本实用新型中容器的装卸是非常容易的。
本实用新型三维混合机由电机、变速机构、包括机架在内的空间六杆机构、操作控制系统和防护罩等五个主要部分组成。
本实用新型的详细说明，本实用新型的核心是空间六杆机构。
图1是空间六杆机构在特殊位置即各杆长投影均为实长时所组成的平面图形在水平方向的俯视图或垂直水平方向的正视图，该空间六杆机构的结构特征为静止机架1通过转动副分别连接有主传动轴2和从动轴6，主传动轴2和从动轴6互为平行设置。该两轴可平行也可垂直设置。当两轴水平设置时，两轴的中心连线与水平线的夹角在0°～40°。主传动轴2与十字拨叉3的一端用转动副绞连于A点，，拨叉3平面分叉的一端和筒体4的一端用转动副铰连于B点，筒体4转角90°的另一端和十字拨叉5平面分叉的一端用转动副铰连于D线，拨叉5的另一端则和从动轴8用转动副铰连于C点。以上各构件组成了本实用新型中的空间六杆机构，而筒体4则为本实用新型中的工作部件。当主传动轴旋转时，筒体4将周期性的实现旋转、颠倒和平移摇动三种方式的三维运动。
本实用新型三维混合机中空间六杆机构的几何关系特征(
图1)，除机架1外，由各铰连点在
图1所示位置时组成了平面直角三角形ABC，并且D点必定在BC线上，当主传动轴2转动90°后，就会形成一个对称的图形。直角三角形中的锐角α≈15～40°，锐角所对的边与钭边之比值为1∶4.0～1.5。
本实用新型三维运动混合机，按上述的结构特征及几何关系特征，工作部件筒体4的运动特征为当主传动轴旋转时，筒体的几何对称中心线也即回转中心线，将在三维空间周期性地改变其空间位置，而筒体则在空间的任何位置上始终绕其回转中心线作一个方向的旋转。
本实用新型中装料容器10和工作筒体4不是一体，需混物料可在配料作业单元予以完成并加盖密封，通过手搬动、专用小车、平衡吊具或电动叉车可将不同重量的装料容器放入不同规格型号混合机的筒体内。同一个筒体内可装进不同直径或容量的装料容器。容器可用弹性体挠性件装置、弹性体装置和刚性固定装置固定在筒体中，后两种装置可采用常规方法。
本实用新型在小规格型号和产品用于固定容器的装置特征为，使用具弹性的挠性件7(如橡胶圈)，挂于松装在筒体两端口的带凹槽转动环8、9上，用手相向转动两个环时，弹性件扭转并拉伸，致使置于弹性件中间的容器10被夹紧。锁住转动环，依靠弹性件的摩擦力，容器随筒体同步运动，该弹性固定装置可固定各种形状的容器。
本实用新型的另一个特征是，当拨叉转动时，其对主传动轴的转臂长会产生周期性的变化，为减少冲击，使机器平稳噪音低，因此在变速系统中采用了常规的非匀速传动机构。
本实用新型三维运动混合机的优点物料在空间作周期性的三维运动，因而达到同样混合效果所需的时间为V型、双锥型等混合机的二分之一；物料在三维空间作连续移动，依据所混物料的特性，其物料装载系数在90％以上；
延长混料时间、也能保持实际已达到的混合效果；物料密闭操作、清洁无尘，不需昂贵的除尘装置；保密程度高，配料、出料和混合作业不必放在同一车间；混合设备可得到最佳利用；不会造成物料的再粉碎；剪切力相对其他形式的混合机要小得多；据需要，也可在容器内放置磨介。
本实用新型有多种产品规格，其筒体可固定Φ6-Φ1000毫米直径的容器，包括容器重的最大一次装料量为6～1200公斤，容器的最大有效容积为1.5～1000立升。
权利要求1.一种容器旋转型的三维运动混合机，其特征在于所述的混合机内设有空间六杆机构，其结构在于所述的空间六杆机构是由通过转动副装于机架1上的互为平行的主传动轴2和从动轴6分别与十字拨叉3及拨叉5用转动副铰链，而拨叉3及拨叉5其平面分叉的一端分别与筒体4转角成90°的两端用转动副铰链所组成。
2.根据权利要求1所述的混合机，其特征是所述的空间六杆机构的几何关系当空间六杆机构中各杆长在水平或垂直水平方向投影为实长时，由各铰链点连线组成平面直角三角形，其锐角α≈15°～40°，锐角所对的直边和钭边的比值为1∶4.0～1.5。
3.根据权利要求1所述的混合机，其特征是弹性固定装料容器的装置将弹性体挠性件7如橡胶圈挂于松装在筒体两端的带凹槽转动环8、9上，两环相向转动时，弹性挠性件扭转拉伸，并夹紧容器10，锁住转动环后，筒体依靠摩擦力带动容器同步运动。
专利摘要三维运动混合机是一种新颖结构的容器旋转型混合机,其机内装有空间六杆机构,其中筒体为工作(杆)部件。当主传动轴旋转时,筒体的几何中心线也是回转中心线在三维空间周期性地改变其在空间的位置,而筒体则在空间的任何位置上始终绕其回转中心线旋转,致使固定于筒体内的容器中的物料周期性地进行旋转,颠倒和平移摇动的三维运动并连续改变物料间的相互位置,达到高效混合的目的,该机特别适合于需精确控制液体或固体粉粒状混合料单元组分配比的行业使用。
文档编号B01F11/00GK2288003SQ9621450
公开日1998年8月19日 申请日期1996年5月28日 优先权日1996年5月28日
发明者邱志祥 申请人:郑州轻金属研究院