低溫行星式高能球磨的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低溫行星式高能球磨機，它包括底座、球磨筒，底座上安裝有公轉主軸和變頻電機，冷卻液總輸入管出口對準多口分流頭頂部的儲液罐，多口分流頭底部的其它通口分別連接分流輸入管；所述球磨筒由保溫罐、球磨罐和拉馬桶構成，球磨罐置于保溫罐內，保溫罐置于拉馬桶內，保溫罐頂蓋設有排氣孔，頂蓋上方有頂蓋壓環(huán)，拉馬桶的頂部連接橫梁，套接分流輸入管的壓緊螺桿依次穿過橫梁、頂蓋壓環(huán)、頂蓋進入保溫罐中，壓緊螺桿的底部設有泄流口；變頻電機通過傳動裝置帶動球磨罐作行星式運動。本發(fā)明的冷卻效果很好，能夠精確、高效、便捷和節(jié)約地制備更小、鈍化的納米顆?；蚴欠蔷Ш辖鸱勰?。
【專利說明】低溫行星式高能球磨機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及球磨機【技術領域】，尤其涉及一種低溫行星式高能球磨機。
【背景技術】
[0002]行星式高能球磨機可以對物料進行粉碎、研磨，廣泛用于冶金、礦產、化工、醫(yī)藥、地質等領域。行星式球磨機在同一主軸轉盤上安裝有四個球磨罐，每個球磨罐除了繞主軸公轉的同時還要做自轉，也就是行星式運動。相對其他球磨機具有更高的撞擊力和撞擊頻率，能更好的對粉體實現(xiàn)破碎和焊接，是材料制備中機械合金化法的重要設備，其材料制備過程屬于非平衡態(tài)下粉末合金化，利用物料、磨球和球磨罐之間長時間的高能量撞擊、碾壓，使物料反復發(fā)生變形、冷焊、破碎、細化，不斷暴露出新鮮表面，使各元素原子相互擴散或發(fā)生固態(tài)反應，從而實現(xiàn)元素原子級合金化的復雜物理化學過程。
[0003]傳統(tǒng)的行星式高能球磨機一般在室溫下工作，隨著機械合金化過程的進行，物料、磨球和球磨罐的反復撞擊會導致整個球磨罐及內部的溫度不斷上升，這對于某些元素的合金化過程是極其不利的。通常的解決方法是通過對球磨機添加保溫罩、密封箱等密閉裝置，利用低溫氣體或液態(tài)冷卻工質來維持機械合金化過程中的低溫狀態(tài)，此法實施簡單，達到了一定的冷卻效果，但是密封裝置容積太大，導致冷卻材料的大量浪費，且對眾多的機械部件在低溫下的長時間工作帶來了巨大考驗；另一種方法是在球磨罐周圍包裹冷卻管，通過在管路中循環(huán)流過冷卻液將熱量帶走，從而降低球磨罐溫度，此法在立式攪拌球磨機中可以較好實現(xiàn)，但是在行星式球磨機中安裝冷卻管及冷卻液循環(huán)裝置很難操作。所以，從事機械合金化制備材料的科技人員急需一種能在低溫下工作的行星式高能球磨機，以解決低溫研磨、節(jié)約材料這一實際問題。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種低溫行星式高能球磨機，該機能夠在低溫下對不同材料的粉末進行球磨細化或是合金化，而且能夠制備更小、鈍化的納米顆粒或是非晶合金粉末，具有精確、高效、便捷和節(jié)約耗材的優(yōu)點。
[0005]本發(fā)明以如下技術方案解決上述技術問題:
[0006]本發(fā)明低溫行星式高能球磨機，包括底座5、球磨筒6，底座5上安裝有公轉主軸9和變頻電機4，變頻電機4通過傳動裝置帶動球磨筒6作行星式運動，與液化氣體瓶I連接的冷卻液總輸入管3伸到多口分流頭8上部的儲液罐開口處，多口分流頭8的其它通口分別連接分流輸入管7，多口分流頭8的底部與公轉主軸99固定連接，使多口分流頭8及分流輸入管7繞公轉主軸99旋轉；所述球磨筒6由保溫罐21、球磨罐22和拉馬桶17構成，球磨罐22置于保溫罐21內，保溫罐21置于拉馬桶17內，保溫罐21的頂蓋18設有排氣孔20，頂蓋18上方有頂蓋壓環(huán)16，拉馬桶17的頂部連接橫梁15，套接分流輸入管7的壓緊螺桿13依次穿過橫梁15、頂蓋壓環(huán)16、頂蓋18進入保溫罐21中頂壓球磨罐22的頂部，壓緊螺桿13的底部設有連通分流輸入管7和保溫罐21內腔的泄流口 19，在橫梁15的上方設有將壓緊螺桿13固定的鎖緊螺帽14 ;拉馬桶17固定裝配在與公轉主軸9固接的托盤23上，托盤23的下方有與公轉主軸9同軸固定的行星輪12以及驅動拉馬桶17旋轉的行星輪，公轉主軸9的行星輪12通過皮帶與其他行星輪連接形成行星式運動。
[0007]本發(fā)明所述球磨機包含四個球磨罐、四個保溫罐和四個拉馬桶，所述多口分流頭為四通分流頭，頂部設置有窄口儲液罐。
[0008]本發(fā)明所述的壓緊螺桿13、鎖緊螺帽14、橫梁15和頂蓋壓環(huán)16均采用9% Ni鋼制作。
[0009]本發(fā)明所述的保溫罐21采用不銹鋼、球磨罐22采用不銹鋼或氧化鋯或氧化鋁制作而成。
[0010]本發(fā)明在保溫罐的內壁涂覆隔熱涂層。
[0011]本發(fā)明在保溫罐的底部設有凸起，凸起上有通孔，可使冷卻液流入孔中，增大散熱面積。
[0012]本發(fā)明低溫行星式高能球磨機，將液化氣體通過輸送管路通入到保溫罐中，在驅動裝置驅動行星式高能球磨機轉動的同時，利用低溫冷卻液及氣化吸熱保持保溫罐內球磨罐的低溫狀態(tài)，最后冷卻液氣化后由保溫罐頂蓋上的排氣孔溢出。由于分流頭上部的儲液罐為窄口，且保溫罐空間不大，使得冷卻液的使用量小，實現(xiàn)了精確、高效、便捷和節(jié)約的制備更小、鈍化的納米顆?；蚴欠蔷Ш辖鸱勰?。
[0013]進一步地，本發(fā)明在保溫罐內壁涂覆隔熱涂層，能夠更好地實現(xiàn)保溫效果，節(jié)約冷卻液的使用。
[0014]進一步地，本發(fā)明的保溫罐底部凸起，并有通孔，可以使冷卻液流入孔中，從而增大球磨罐與冷卻液的接觸面積，更好的降低球磨罐溫度。
[0015]進一步地，本發(fā)明通過控制器來設置變頻電機的工作狀態(tài)，對于不同物料的混合、研磨適應性強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明球磨機的結構示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明采用的保溫罐的剖面示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的冷卻液總輸入管、分流頭及分流輸入管連接的俯視示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明的冷卻液總輸入管、分流頭及分流輸入管連接的立面剖面示意圖。
[0020]圖中:1液化氣體瓶，2可調氣閥，3總輸入管，4變頻電機，5底座，6球磨筒，7分流輸入管，8分流頭，9公轉主軸，10第一帶輪，11第二帶輪，12行星輪，13壓緊螺桿，14鎖緊螺帽，15橫梁，16頂蓋壓環(huán)，17拉馬桶，18頂蓋，19泄流口，20排氣孔，21保溫罐，22球磨罐，23托盤。
【具體實施方式】
[0021]如圖1和圖2所示，本發(fā)明低溫行星式高能球磨機包含四個球磨筒6、底座5，每個球磨筒6由保溫罐21、球磨罐22和拉馬桶17構成，球磨罐22置于保溫罐21內，保溫罐21置于拉馬桶17內，保溫罐21的內壁有隔熱涂層，球磨罐22與磨球的材質為不銹鋼或是氧化鋯或是氧化鋁；底座5上安裝有公轉主軸9和變頻電機4，變頻電機4通過傳動裝置帶動球磨筒6作行星式運動。與液化氣體瓶I連接的冷卻液總輸入管3伸到多口分流頭8上部的儲液罐開口處，多口分流頭8的其它通口分別連接分流輸入管7，多口分流頭8的底部與公轉主軸9固定連接，使多口分流頭8及分流輸入管7繞公轉主軸9旋轉，見圖3和圖4所示。保溫罐21的頂蓋18設有排氣孔20，頂蓋18上方有頂蓋壓環(huán)16，拉馬桶17的頂部連接橫梁15，內套接分流輸入管7的壓緊螺桿13依次穿過橫梁15、頂蓋壓環(huán)16、頂蓋18進入保溫罐21中頂壓球磨罐22的頂部，壓緊螺桿13、鎖緊螺帽14、橫梁15和頂蓋壓環(huán)16相互配合使保溫罐頂蓋密封，壓緊螺桿13的底部設有連通分流輸入管7和保溫罐21內腔的泄流口 19，在橫梁15的上方設有將壓緊螺桿13固定的鎖緊螺帽14 ;拉馬桶17固定裝配在與公轉主軸固接的托盤23上，托盤23的下方有與公轉主軸9同軸固定的行星輪12以及驅動拉馬桶17旋轉的行星輪，公轉主軸9的行星輪12通過皮帶與其他行星輪連接形成行星式運動。
[0022]本發(fā)明所述的壓緊螺桿13、鎖緊螺帽14、橫梁15和頂蓋壓環(huán)16均采用9% Ni鋼制作，使在低溫運轉下保證鋼材的強度和韌性，達到完好的緊固效果。
[0023]本發(fā)明所述的保溫罐21、球磨罐22通常采用不銹鋼材質，也可根據需要使用氧化鋯或是氧化鋁材質的球磨罐。
[0024]本發(fā)明在保溫罐的底部設有凸起，凸起上有通孔，可使冷卻液流入孔中，增大散熱面積。
[0025]本發(fā)明的工作過程如下:
[0026]打開球磨罐22頂蓋，將需要磨制的物料放入球磨罐，放入磨球并蓋好頂蓋裝入保溫罐21中；將保溫罐21放入拉馬桶17，用壓緊螺桿13、鎖緊螺帽14將球磨罐鎖緊，再用頂桿壓環(huán)16將保溫罐21的頂蓋18密封鎖緊；此時各球磨罐自轉轉軸和公轉主軸位置已相對固定，此時可以開啟液化氣體瓶I的可調氣閥2，給保溫罐進行預冷，同時檢查排氣口是否有堵塞；在設置好電機的工作狀態(tài)后即可進行高能球磨。
[0027]液化氣體瓶I經過可調氣閥2調整到合適的壓力后通過冷卻液總輸入管3通入分流頭8后再進入分流輸入管7向四個保溫罐中輸入，壓緊螺桿13底端設置有泄流口 19，冷卻液由此處進入保溫罐21中，氣化后的冷卻液可以從排氣孔20溢出；變頻電機4工作狀態(tài)控制盒設置在底座5上，與變頻電機主軸同軸固定的第一帶輪10經皮帶連接到與公轉主軸9同軸固定的第二帶輪11上，再通過與公轉主軸9同軸固定的行星輪12經皮帶連接到各行星轉軸上。當公轉主軸9轉動時，球磨罐22在繞主軸公轉的同時又自轉，做行星式運動，磨球在球磨罐中高速撞擊、破碎、研磨、碾壓物料。
[0028]本發(fā)明低溫行星式高能球磨機具有如下優(yōu)點:
[0029]1.可以制備的材料為金屬、金屬間化合物及其氧化物、無機非金屬材料等。
[0030]2.本發(fā)明使用內壁涂覆隔熱材料的保溫罐包裹球磨罐的方式，可以使得保溫空間小進而加快冷卻速度、節(jié)約冷卻液、減小機械部件低溫苛刻環(huán)境運轉的壓力；在冷卻液管路傳輸液氮進入保溫罐的過程中，與壓緊螺桿進行嵌套安裝，用更小的安裝空間使冷卻液進入保溫鍾。
[0031]3.本發(fā)明能夠使球磨罐保持在較低的溫度下工作，保溫罐具有良好的絕熱性能，保溫罐與球磨罐的嵌套設計大大減少了冷卻液的浪費。
【權利要求】
1.一種低溫行星式高能球磨機，包括底座(5)、球磨筒(6)，底座(5)上安裝有公轉主軸(9)和變頻電機(4)，變頻電機(4)通過傳動裝置帶動球磨筒(6)作行星式運動，其特征在于:與液化氣體瓶⑴連接的冷卻液總輸入管⑶伸到多口分流頭⑶上部的儲液罐開口處，多口分流頭⑶的其它通口分別連接分流輸入管(7)，多口分流頭⑶的底部與公轉主軸(9)固定連接，使多口分流頭(8)及分流輸入管(7)繞公轉主軸(9)旋轉；所述球磨筒(6)由保溫罐(21)、球磨罐(22)和拉馬桶(17)構成，球磨罐(22)置于保溫罐(21)內，保溫罐(21)置于拉馬桶(17)內，保溫罐(21)的頂蓋(18)設有排氣孔(20)，頂蓋(18)上方有頂蓋壓環(huán)(16)，拉馬桶(17)的頂部連接橫梁(15)，套接分流輸入管(7)的壓緊螺桿(13)依次穿過橫梁(15)、頂蓋壓環(huán)(16)、頂蓋(18)進入保溫罐(21)中頂壓球磨罐(22)的頂部，壓緊螺桿(13)的底部設有連通分流輸入管(7)和保溫罐(21)內腔的泄流口(19)，在橫梁(15)的上方設有將壓緊螺桿(13)固定的鎖緊螺帽(14);拉馬桶(17)固定裝配在與公轉主軸(9)固接的托盤(23)上，托盤(23)的下方有與公轉主軸(9)同軸固定的行星輪(12)以及驅動拉馬桶(17)旋轉的行星輪，公轉主軸(9)的行星輪(12)通過皮帶與其他行星輪連接形成行星式運動。
2.根據權利要求1所述低溫行星式高能球磨機，其特征在于，該球磨機包含四個球磨罐、四個保溫罐和四個拉馬桶，所述多口分流頭為四通分流頭，頂部設置有窄口儲液罐。
3.根據權利要求1或2所述的低溫行星式高能球磨機，其特征在于:所述壓緊螺桿(13)、鎖緊螺帽(14)、橫梁(15)和頂蓋壓環(huán)(16)均采用9% Ni鋼制作。
4.根據權利要求1或2所述的低溫行星式高能球磨機，其特征在于:所述保溫罐(21)采用不銹鋼、球磨罐(22)采用不銹鋼或氧化鋯或氧化鋁制作而成。
5.根據權利要求1或2所述的低溫行星式高能球磨機，其特征在于:所述保溫罐(21)的內壁涂覆隔熱涂層。
6.根據權利要求1或2所述的低溫行星式高能球磨機，其特征在于:所述保溫罐(21)的底部設有凸起，凸起上有通孔，可使冷卻液流入孔中，增大散熱面積。
【文檔編號】B02C17/18GK104492552SQ201410689696
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權日:2014年11月25日
【發(fā)明者】歐陽義芳, 張雷, 陳紅梅, 陶小馬, 王戎丞, 莫小明 申請人:廣西大學