專利名稱：液態納米剪切機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于在固定容器內具有旋轉剪切攪拌裝置的混合剪切機，具體地說一
種在管腔內進行納米剪切和混合的乳化裝置。
背景技術：
日前的機械乳化裝置已有多種。如中國專利02112974. 6的"旋轉沖擊式細、均、
乳化裝置"，設有殼體，殼體裝于基座上，殼體上有進料口和出料口 ，殼體中裝有動力軸，動
力軸上裝有旋轉葉輪，其動力軸所裝有的旋轉葉輪包括正轉葉輪和逆轉葉輪，并且在位于
進料口內的動力軸上還裝有進料葉輪。又如中國專利96212548. 2公開的"高剪切柴油乳
化裝置"，用于柴油乳化。據記載它由初混器、精混機、柴油定量箱、水定量箱和乳化劑定量
箱組成，并在各連接管路上裝有自動控制的電磁閥。其中精混機內具有高速旋轉的剪切刀，
剪切刀下面孔板上的小孔與剪切刀旋轉方向相垂直，液體不會隨剪切刀旋轉而降低相對速
度，從而解決了剪切不均勻及乳化所需時間長的問題，還采取多級強制剪切，精確選取剪切
刀與孔板之間的間隙和剪切刀葉片的角度的措施，以提高乳化質量和效果。 它們都采用了剪切式機械沖擊的工作原理，但其結構如正逆葉輪設置或切刀與孔
板的配合，不是過于簡單就是過于復雜了 ，實際效果并不理想。
發明內容本實用新型提供一種結構簡單，剪切效果好的液態納米剪切機，既能混合液態物 質，又能分離液態物質，主要用于油料、藥物、飲料和化工制劑領域納米剪切、乳化和分離剪 切、混合、攪拌方面的加工生產。 —種液態納米剪切機，包括帶有進液口和出液口的筒體，筒體內設有外接驅動機 構的主軸，主軸外壁固定有用于剪切物料的剪切裝置，所述的剪切裝置為若干個依次套在 主軸外壁的旋體構成，所述的旋體包括 套在主軸外壁的套筒， 固定連接在套筒兩端外壁的上旋體片和下旋體片， 以及設置在上旋體片和下旋體片之間的若干剪切刀片。 所述的筒體由筒狀側壁及筒狀側壁兩端的上蓋和下蓋構成，所述的進液口一般設 置在筒狀側壁靠近上蓋的部位。 所述的出液口 一般設置在筒狀側壁靠近下蓋的部位或設置在下蓋上。 進液口和出液口的數量可以根據需要設置一個或多個。 所述的主軸一端與驅動機構連接，另一端伸入筒體中，并貫穿上蓋和下蓋，在上蓋
和下蓋與主軸接觸的部位設有軸承以及繞主軸外壁布置的密封部件。 上蓋頂面設有電機座，所述的驅動機構( 一般為電機)固定在電機座上。 為了使主軸轉動時可以帶動所有的旋體，相鄰的旋體間通過各自套筒端頭部位的
卡合相互傳動，即套筒的一端帶有定位槽，另一端帶有定位凸起，相鄰的旋體間通過各自套筒端頭部位的定位槽和定位凸起的配合實現傳動，當然也可以采用其他卡合方式實現傳 動。 主軸與旋體之間的傳動，可以是至少有一個旋體的套筒與主軸外壁銷接或鍵接； 也可以是在所述的剪切裝置(所有旋體)的兩端設有與旋體套筒相互卡合的上固定套和下 固定套，上固定套和下固定套套在主軸外壁，與主軸外壁銷接或鍵接，這樣主軸旋轉時，通 過上固定套和下固定套帶動與其配合的旋體。 所述的上旋體片和下旋體片形狀相同且平行布置，可以通過焊接等方式固定在套 筒外壁。以下旋體片結構為例，包括片狀的環形剪切帶以及用于將環形剪切帶支撐在連接 套筒外壁的若干輻條，若干輻條均勻分布，可以是3 8個，輻條也都是與環形剪切帶厚度 相同的片狀結構。 所述的剪切刀片有若干組，下旋體片的每一個輻條頂面均設有一組，每組由2 8 個刀片間隙疊置而成。 每組刀片中，所有刀片的同一部位通過連桿貫穿，連桿的底端固定在下旋體片的 頂面，為了保證刀片的穩定，優選為連桿的兩端分別固定在上旋體片和下旋體片上，可以是 分別貫穿上旋體片和下旋體片后端頭部位通過螺母緊固。 每組刀片中連桿至少有兩根，當刀片較長時，可適當增加連桿數量，每組刀片中相 鄰刀片間的連桿外壁套有墊片，用于在相鄰刀片間形成間隙。 作為優選，同組的所有相鄰刀片間距離相同；作為進一步的優選，同一下旋體片上 的所有刀片錯位分布，即每一個刀片相對下旋體片頂面的高度都不相同，這樣旋體旋轉時 可以形成更強的剪切力，更易形成湍流。 作為優選，為了避免在筒體內形成平流，可以沿筒體內壁繞筒體軸線設置若干環 形擋板，可以在每一個旋體的上、下兩側均設有環形擋板。 作為進一步的優選，沿筒體內壁平行于筒體軸線方向設有若干個條形導向板。條
形導向板一般至少為兩個，根據筒體直徑的大小可以設置多個，條形導向板緊貼筒體內壁，
條形導向板可以是整體結構，此時每一個條形導向板都貫穿所有環形擋板，當然條形導向
板也可以是分體結構，間隔的設置在相鄰的環形擋板之間，條形導向板的設置進一步起到
了折流的作用，可將筒體內壁附近的物料向筒體軸心方向引導，增強對物料的剪切效果。 本實用新型各部件提及的表示方位的上、下均以筒體軸線方向為參照，考慮到液
態納米剪切機實際使用時的一般布置，筒體軸線方向設有主軸的驅動機構的一端為上，遠
離驅動機構的一端為下。 本實用新型液態納米剪切機的積極效果是 1)、大量錯位布置的刀片使筒體內部沒有死角，確保每一滴液體都經過充分剪切。 2)、多個環形擋板更易形成湍流，保證液體連續不斷地經過每一個旋體被反復剪 切攪拌。 3)、多個承插式的旋體，結構簡單、安裝也比較方便。 4)、適用于多種液態混合物的加工，用途廣，乳化液體效果好，水團粒度納米量級。
圖1是本實用新型液態納米剪切機筒體內部的剖視4[0030] 圖2是主軸及依次套在主軸外壁的若干旋體的結構示意圖； 圖3是單個旋體的結構示意圖； 圖4是圖2中A-A剖視圖； 圖5是圖4中去除剪切刀片后的下旋體片的結構示意圖； 圖6是圖1中B-B剖視圖(圖中僅表示了筒體、環形擋板和條形導向板，省略其他 部分)。
具體實施方式參見附圖，本實用新型液態納米剪切機，包括由筒狀側壁及筒狀側壁兩端的上蓋6 和下蓋7構成筒體3，筒狀側壁兩端分別帶有上法蘭5a和下法蘭5b，分別與上蓋6和下蓋 7通過上法蘭螺栓16及下法蘭螺栓17連接。 進液口 21設置在筒狀側壁靠近上蓋6的部位，出液口 22設置在下蓋7上。 上蓋6頂面設有電機座1，電機23固定在電機座1上，筒體3內設有與電機23輸
出軸相連的的主軸2，主軸2另一端伸入筒體3中，并貫穿上蓋6和下蓋7。 在上蓋6與主軸2接觸的部位設有上軸承10以及繞主軸2外壁布置的橡膠油封
14a。 在下蓋7與主軸2接觸的部位設有下軸承11以及繞主軸2外壁布置的橡膠油封 14b。 書軸2外壁依次有的5個旋體4構成了剪切裝置。 沿筒體3內壁設置若干環形擋板20，每一個旋體的上、下兩側均設有環形擋板，圖 中共6個環形擋板20。 參見圖1和圖6，沿筒體3內壁平行于筒體3軸線方向設有若干個條形導向板30。 圖6是圖1中B-B剖視圖，圖中可見沿筒體3內壁平行于筒體3軸線方向設有3個條形導 向板，分別為條形導向板30a，條形導向板30b、和條形導向板30c，進一步加強了剪切效果。 每個旋體均有相同的結構，包括 套在主軸2外壁的套筒41，固定連接在套筒41上部的上旋體片42和下旋體片43， 以及設置在下旋體片43頂面(即位于上旋體片42和下旋體片43之間)的片下剪切刀片。 套筒41的一端帶有定位槽46，另一端帶有定位凸起47，相鄰的旋體間通過各自套筒端頭部 位的定位槽與定位凸起的配合實現傳動。 所有旋體的兩端設有與旋體套筒相互卡合的上固定套12和下固定套13，上固定 套12和下固定套13套在主軸2外壁，與主軸2外壁銷接，圖2中可見上固定套12通過主 軸螺栓15銷接在主軸2外壁。 參見圖2，所述的上旋體片42和下旋體片43形狀相同且平行布置，通過焊接方式 固定在套筒41外壁。 參見圖4，以下旋體片43為例，包括片狀的環形剪切帶48以及用于將環形剪切帶 48支撐在連接套筒41外壁的4個均勻分布的輻條49，輻條也都是與環形剪切帶48厚度相 同的片狀結構。 剪切刀片有若干組，下旋體片的每一個輻條頂面均設有一組，每組由5個刀片間 隙疊置而成，如圖中的刀片44，刀片44厚度為lmm，每組中相鄰刀片的距離為9mm。[0049] 每組刀片中，所有刀片的兩端分別通過兩根連桿貫穿，由于上旋體片42和下旋體 片43形狀相同且輻條的位置也相互對應，連桿的兩端分別穿出上旋體片42頂面和下旋體 片43的底面，并分別通過螺母52和螺母51緊固(圖3中可見)。每組刀片中相鄰刀片間 的連桿外壁套有墊片45，用于在相鄰刀片間形成間隙。 同組的所有相鄰刀片間距離相同，同一下旋體片43上的所有刀片錯位分布，即每 一個刀片相對下旋體片43頂面的高度都不相同，參見圖3，每組最下面的刀片44a、刀片44b 和刀片44c距離下旋體片43頂面的高度都不相同，實現錯位分布。 圖4中，下旋體片43頂面去除刀片后，可見若干用于固定連桿的安裝孔50，通過連 桿將每組的3個刀片定位在下旋體片43頂面。 本實用新型液態納米剪切機工作時，從進液口 21加入液體物料，開動電機23，電 機23帶動主軸2轉動，主軸2帶動與其銷接的上固定套12和下固定套13 —同旋轉，由于 所有旋體均通過套筒直接或間接與上固定套12和下固定套13卡合，所以所有的旋體旋轉， 利用其旋體片上的刀片的高速旋轉對液體物料進行混合攪拌及剪切，直至物料分布狀態達 到納米級，通過出液口 22放出物料。
權利要求一種液態納米剪切機，包括帶有進液口(21)和出液口(22)的筒體(3)，筒體(3)內設有外接驅動機構的主軸(2)，主軸(2)外壁固定有用于剪切物料的剪切裝置，其特征在于，所述的剪切裝置為若干個依次套在主軸(2)外壁的旋體(4)構成，所述的旋體(4)包括套在主軸(2)外壁的套筒(41)，固定連接在套筒(41)兩端外壁的上旋體片(42)和下旋體片(43)，以及設置在上旋體片(42)和下旋體片(43)之間的若干剪切刀片。
2. 如權利要求1所述的液態納米剪切機，其特征在于，所述的筒體由筒狀側壁及筒狀 側壁兩端的上蓋(6)和下蓋(7)構成，所述的進液口 (21)設置在筒狀側壁靠近上蓋(6)的 部位，所述的出液口 (22)設置在筒狀側壁靠近下蓋(7)的部位或下蓋(7)上。
3. 如權利要求l所述的液態納米剪切機，其特征在于，所述的主軸(2) —端與驅動機 構連接，另一端伸入筒體中，并貫穿上蓋(6)和下蓋(7)，在上蓋(6)和下蓋(7)與主軸(2) 接觸的部位設有軸承以及繞主軸(2)外壁布置的密封部件，上蓋(6)頂面設有電機座(1)， 所述的驅動機構固定在電機座(1)上。
4. 如權利要求1所述的液態納米剪切機，其特征在于，相鄰的旋體間通過各自套筒端 頭部位的卡合相互傳動。
5. 如權利要求4所述的液態納米剪切機，其特征在于，所述的剪切裝置的兩端設有與 旋體套筒相互卡合的上固定套(12)和下固定套(13)，上固定套(12)和下固定套(13)套在 主軸(2)外壁，與主軸(2)外壁銷接或鍵接。
6. 如權利要求1 5任一項所述的液態納米剪切機，其特征在于，所述的上旋體片 (42)和下旋體片(43)平行布置，上旋體片(42)或下旋體片(43)均包括片狀的環形剪切帶 (48)以及用于將環形剪切帶(48)支撐在連接套筒(41)外壁的若干輻條(49)。
7. 如權利要求6所述的液態納米剪切機，其特征在于，所述的剪切刀片有若干組，下旋 體片(43)的每一個輻條(49)頂面均設有一組，每組由2 8個刀片間隙疊置而成。
8. 如權利要求7所述的液態納米剪切機，其特征在于，所述的每組刀片中，所有刀片的 同一部位通過連桿貫穿，連桿兩端分別固定在上旋體片(42)和下旋體片(43)上，每組刀片 中連桿至少有兩根，每組刀片中相鄰刀片間的連桿外壁套有墊片，用于在相鄰刀片間形成 間隙。
9. 如權利要求8所述的液態納米剪切機，其特征在于，同一下旋體片(43)上的所有刀 片錯位分布。
10. 如權利要求1 5任一項所述的液態納米剪切機，其特征在于，沿筒體(3)內壁繞 筒體(3)軸線設置若干環形擋板(20)，沿筒體(3)內壁平行于筒體(3)軸線方向設有若干 個條形導向板(30)。
專利摘要本實用新型公開了一種液態納米剪切機，包括帶有進液口和出液口的筒體，筒體內設有外接驅動機構的主軸，主軸外壁固定有用于剪切物料的剪切裝置，所述的剪切裝置為若干個依次套在主軸外壁的旋體構成，所述的旋體包括套在主軸外壁的套筒，固定連接在套筒兩端外壁的上旋體片和下旋體片，以及設置在上旋體片和下旋體片之間的若干剪切刀片。本實用新型液態納米剪切機采用大量錯位布置的刀片使筒體內部沒有死角，確保每一滴液體都經過充分剪切。多個環形擋板更易形成湍流，保證液體連續不斷地經過每一個旋體被反復剪切攪拌。多個承插式的旋體，結構簡單、安裝也比較方便。適用于多種液態混合物的加工，用途廣，乳化液體效果好，水團粒度納米量級。
文檔編號B01F7/16GK201454457SQ200920123350
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月29日 優先權日2009年6月29日
發明者易會球 申請人:易會球