一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨的制作方法

本發明專利涉及一種高能球磨設備。具體地說是一種生產微、納米新材料粉體加工裝置，特別是一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨。

背景技術：

現有的球磨機都是為單向轉動式。雖然有人提出雙向甩砸式，但只是個概念，很難克服雙向轉動的機械驅動中的部件在疲勞狀態中的損壞。技術的進步，使上述驅動變成可能，伺服電機的進展可通過編程控制器，搭配簡單運動控制模塊，實現主軸往返快速擺動，如單機推動力不夠，還可通過伺服光纖網絡實現雙側同步運動控制，從而實現軸兩端同步往返快速擺動、啟、停。徹底的解決了電磁驅動中的難題，另外由于材料的進步，碳纖維復合纜繩，芳絕纖維纜繩及新材料高強度耐磨纜繩的出現，為本發明中的柔性牽拉驅動、提供了驅動纜繩。

本專利發明是受調酒罐或搖骰子罐的動作原理啟發，并模擬發揮延伸開來，發明了一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨。

司空見慣的調酒罐、搖骰子罐的快速雙向往返轉動的手臂動作中，罐中的球或骰子，往返雙向劇烈撞擊，沖擊力、沖擊速度如同很多錘子在錘打，這一運動原理如能運用到球磨機上，將是沖擊速度、沖擊角度、沖擊力的完美體現。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決現有球磨機技術不足而設計的一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨。

本發明公開一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨，包括支撐支架以及支撐軸承，支撐軸承安裝在支撐支架上，其特征在于：還包括粉碎系統，粉碎系統由支撐軸承承載，粉碎系統由空心軸、磨罐、磨罐封蓋、上料口、下料管，上料口和下料管分別安裝在空心軸兩端并連通，磨罐至少有兩個，磨罐中具有通過開啟磨罐封蓋添加的磨介，磨罐與空心軸相連通，且空心軸與磨罐連接處有流料孔，磨介的直徑大于流料孔直徑，空心軸內腔中具有攪拌棒，空心軸通過軸承座傾斜安裝在支撐支架上，支撐支架上安裝有驅動空心軸運動的驅動動力源系統，驅動動力源系統包括電磁力驅動系統或柔性牽引驅動系統，磨罐與空心軸連接并帶動磨罐雙向運動，空心軸與磨罐擺動角度為100-250度。

進一步的，支撐支架具有支撐底座、用于安裝上述粉碎系統的支撐面板以及用于調節支撐面板角度的角度支架，通過調節角度支架調整支撐面板的角度，帶動安裝在支撐面板上空心軸的傾斜度，從而控制空心軸物料的流速角度。

進一步的，空心軸依次有序穿過磨罐，將每個磨罐均分成磨罐上室和磨罐下室，磨罐上室和磨罐下室均安裝有上述磨罐封蓋，流料孔開在空心軸置于磨罐內腔部。

進一步的，磨罐垂直的附著空心軸左面及右面排成兩排，每個磨罐與空心軸附著處加工成通道，并在通道與磨罐連通處打上上述物料孔使磨罐與空心軸相通，通道與空心軸之間、通道與磨罐之間用焊接法或結構件緊密固定。

進一步的，磨介直徑比物料孔要大2-8mm，磨介的填裝量占磨罐容積的三分之一；磨介選取銅球、不銹鋼球、鋼球、鋯球、氧化鋁陶瓷球、瑪瑙球、氮化硅球、鉬合金球、鈦合金球、橡膠球其中一種或多種組合。

進一步的，上料口上面有用于加氣孔注入的加氣孔，注入惰性氣體時會使磨罐壓力大于磨罐外壓力，參與個磨罐中的物料保質工作，最后與物料一起由出料口一同在出料口的間隙中逸出。

進一步的，柔性牽引驅動系統包括電機、具有柔性牽引纜繩的纜繩拉動輪、帶動輪、帶動電機帶動的偏心輪，與帶有軸承的偏心輪上支點以及推動推桿，通過偏心輪下支點在軸心的配合下拉到纜繩拉動輪，帶動輪由固定螺旋與主軸固定牢固，帶動輪在柔性牽引纜繩的牽動下往返轉動，通過支撐軸承支撐帶動空心軸。

進一步的，電磁力驅動系統包括一臺減速機與一臺伺服電機驅動，在進料口與出料口各有一軸承座，由軸承支撐空心軸，減速機與伺服電機的機座放在空心軸任意一端。

進一步的，柔性牽引纜繩包括碳纖維復合纜繩、芳綸ppta纖維纜繩、高分子量聚乙烯、高性能聚酯聚丙烯、聚酯滌綸、尼龍、聚丙烯、高強度或高柔性鋼絲繩。

進一步的，攪料棒選取1-5根四棱或六棱不銹鋼棒、銅棒、陶瓷棒、或與物料相關的金屬棒和陶瓷棒或樹脂棒其中一種或多種放置在空心軸中。

本發明受調酒師雙向轉動的調酒罐及搖骰子的骰罐雙向運動原理的啟發，產生了空心軸貫穿多筒磨罐的一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨的系列設計，其特征是由單罐延伸到數罐、十數罐或數十磨罐串連在一條空心軸上，使空心軸穿過長筒磨罐并焊牢。將一個長筒磨罐分隔成兩個磨罐，使兩個磨罐各有一開合口，以便裝入磨介。兩個磨罐與空心軸的間隔壁上打上若干孔，物料可以進出，但磨介不能脫出，在空心軸的兩端設計有上料口與下料口，空心軸的兩頭設有聯軸器，各自聯接至兩頭的減速機并聯接伺服電機的軸上。伺服電機由控制箱計算機調控，空心軸帶動磨罐雙向運動，使磨罐中的磨球雙向沖擊。空心軸與磨罐擺動角度為100-250度，優選的為180-220度。空心軸雙向往返轉動由每分鐘80-600次/分可調。優選地為200-300次/分。

一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨空心軸的長軸水平角度可調，由兩端的支撐柱的可調正的角度支架的控制下，上下滑動而改變角度，從而控制物料的流速角度，可在5-45度之間調正，優選地為10-25度。

磨介比間隔壁孔要大出2-8mm,優選地3-5mm。磨介的填裝量占磨罐容積的三分之一為優選地。磨介選取與物料相益的種類。可以舉出的有銅球、不銹鋼球、鋼球、鋯球、氧化鋁陶瓷球、瑪瑙球、氮化硅球、鉬合金球、鈦合金球、橡膠球等。

空心軸與磨罐采用風冷、空調制冷、或水霧冷卻法或夾層套循環水冷。加熱系用遠紅外照射法或電熱風加熱。

在上料口上面有一加氣孔，氮氣、氬氣等惰性氣體可由此孔緩緩加入，使機內壓力大于機外壓力，參與個磨罐中的物料保質工作，最后與物料一起由出料口一同在出料口的布袋間隙中逸出。

同樣的設計只限于1-5個磨罐，是采用一臺減速機與一臺伺服電機，在進料口與出料口附近各有一軸承座，由軸承支持空心軸而減速機與伺服電機的機座可放在任何一端。

同樣的驅動也產生了多罐雙排磨罐夾空心軸系列的設計，空心軸不從磨罐穿過，磨罐垂直的附著空心軸左面及右面排成兩排，每個磨罐與空心軸附著處加工成一定面積的平面，并打上若干孔相通，用焊接法或結構件緊密固定，磨罐兩端均設有開合蓋。這樣使磨罐內容積加大，磨介拋距延長，增加了磨介的沖擊力，增加了磨罐內物料的流動量，使該設計產量較磨罐空心軸穿通型顯著提高。

少罐型（1-5組）雙排磨罐夾空心軸的設計，是采用一臺減速機與一臺伺服電機驅動，在進料口與出料口附件各有一軸承座，由軸承支持空心軸，而減速機與伺服電機的機座，可放在任何一端。

除上述伺服電機的電磁力驅動系統外，另外還設計了一種柔性牽引驅動系統的設計。

柔性牽引驅動系統由普通電機減速機帶動渦輪上的推桿，推動驅動輪往返轉動，驅動輪上的1-3條柔性纖維纜繩纏繞在固定于空主軸軸上的被動輪上并鎖住，當驅動輪往返轉動時，柔性纖維纜繩拉動被動輪，就像古時用繩子拉動金剛鉆一樣，拉動主軸帶動空心軸與磨磨罐進行往返運行，成為另一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨，并適用空心軸穿通式或雙排磨罐夾空心軸式的各種機型。

柔性牽引纜繩優選碳纖維復合纜繩，其次是芳綸ppta纖維纜繩，還可舉出超高分子量聚乙烯（uhmwpe）、高性能聚酯聚丙烯（pet+pp）、聚酯滌綸（pet）、尼龍（pa）、聚丙烯（pp）、等材料制成的纖維纜繩。以及高強度或高柔性鋼絲繩。

綜上所述一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨的主要特征是：伺服電機電磁力驅動系統或普通或節能電機柔性牽引驅動系統。驅動空心軸與磨罐往返快速運動，產生了沖擊式球磨粉碎內環境，物料由上料斗加入通過空心軸與磨罐的孔道進入磨罐接受粉碎，并通過磨罐的轉動、磨介的沖擊推動物料再由孔道回到空心軸腔，由于空心軸腔的坡度及攪拌棒的攪動，物料流入下一排磨罐中接受粉碎，再流出，再流入下一磨腔接受粉碎，最后由出料口流出得到要求的納米粉體，如達不到要求，則可再循環粉碎，直至達到要求為止。

一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨：可連續進出料，即可干磨，又可濕磨，即可開放式球磨，又可相對控制氣氛，控制氣氛的方法是：上料斗加滿料后，蓋好、緊固，由加氣孔緩緩加入氮氣、氬氣等惰性氣體，有益物料保質。可廣泛的應用與動、植物、礦物、金屬、陶瓷等有機、無機材料的納米加工，并可量產。

附圖說明

圖1是多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨的結構示意圖；

圖2是磨罐剖視圖；

圖3是圖1中空心軸貫穿少磨罐型結構示意圖；

圖4是雙排磨罐夾軸型的結構示意圖；

圖5是圖4空心軸貫穿少磨罐型結構示意圖；

圖6是圖4中雙排磨罐剖視圖；

圖7是柔性牽拉驅動系統的結構示意圖；

圖8是圖7的右側視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施實例對本發明進一步說明。

實施例1一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨，空心軸貫穿多磨罐型：

如圖1所示本發明首先提供一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨之空心軸貫穿多磨罐型技術方案。該設計主要由支撐結構機底座1、機支架2、角度支架5、平臺支架4、平臺面板6、減速機支架7、瓦軸支架8、軸承支架13、上料器支架20構成設計的支撐系統。支撐軸承由瓦軸總成9、軸承座14、軸承15、上料器軸承21、下料口軸承18組成，再由軸承承載著粉碎系統。

粉碎系統由空心軸、磨罐上室17、磨罐下室18、磨罐封蓋19、上料口22、上料加氣孔23、下料管25組成粉碎腔體，磨介通過磨罐封蓋處加入磨罐室，體積占磨罐室1/3為優選地。粉碎系統通過連軸器12與驅動系統減速機10、伺服電機11連接在一起，當伺服電機做出200度左右的快速往返驅動，拋動磨介高速錘打、高沖擊力撞擊、切剪、高能球磨，將物料加工成納米粉體。

圖2：為磨罐整體其中一個磨罐橫向主機剖面：是由空心軸16、磨料室、與空心軸同磨料室阻隔壁孔27（流料孔），形成磨料進出流動通道，而攪拌棒4通過磨罐左右擺動而滾動，攪動物料進出通暢，下行順滑。而磨罐封蓋28密封于開啟是由密封圈與螺絲來完成的。

空心軸16從十個磨罐中段貫穿，使磨罐形成上、下兩個磨罐室。每個磨罐室與空心軸之間的阻隔壁上設有十數個流料孔，形成磨料進出流動的通道。而攪拌棒通過磨罐的左右擺動而滾動，攪動物料進出通暢、下行順滑，使物料能從上料口通過一節節的磨碎與流動從下料口流出。而磨罐封蓋的密封與開啟是由密封圈與螺絲來完成。

實施例2：一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨，空心軸貫穿少罐型

如圖3所示，本發明根據實施例1所述的設計方案，同時也根據技術要求提出一種少罐型機型。結構也是由機支架1、角度支架2上的平面面板承載軸承支架8、軸承座9、軸承、來承載空心軸11所貫穿的磨罐，如三個磨罐形成了6個上下磨室，每個磨室有磨罐封蓋以便裝卸磨介。空心軸與磨罐連接處有流料孔，只供物料進出，磨介不能脫出，這樣物料由上料口22進入空心軸流至流料孔時進入磨室，經磨介打磨后流出，再進入下個磨室，直至由下料口流出。

實施例3一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨雙排磨罐夾軸型

本方案在實施例1的基礎上進行改進，具體如下：結合圖4來進一步說明一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨雙排磨罐夾軸型的結構，圖中支撐系統系統由機底座1、機支架2、平臺面板6、減速機支架7、軸承支架8、瓦軸總成9、上料器支架20、角度支架5、平臺骨架4、骨架立板5，這些結構支撐著軸承座14上的軸承，承載著空心軸16、空心軸的兩側裝上或焊上兩排磨罐，磨罐與空心軸連接處設有十數個流料孔，磨罐的兩端設有磨罐封蓋28，以便裝卸磨介，磨介只能在磨罐內、不能從流料孔脫出。運行時由伺服電機11、驅動減速機10、通過連軸器12轉動空心軸16帶動雙排磨罐以200度左右的角度快速往返擺動。將罐內磨介與拋向兩端，高速沖擊物料由上料口22進入空心軸流至流料孔進入第一排，經受捶打、切剪、研磨后流出，再進入下一排磨罐捶打，依次下行，最后由下料管25流出。

為了進一步說明主機空心軸夾雙排磨罐的機型，圖5再用兩個剖面圖形式對上述結構作如下說明：

圖5是主機十組雙排磨磨罐夾空心軸縱向剖面，圖中空心軸16與磨罐連接處設有流料孔27，使物料進出，攪拌棒較全空心軸長度稍短，以便使在空心軸轉動時，攪拌棒能被動滾動，攪動物料在流料孔進出通暢，在空心軸腔中下行順滑。圖中磨罐蓋5的開啟、封閉是由密封圈與螺絲來完成。

實施例4一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨，少罐雙排磨罐夾空心軸型。

結合圖6進一步說明空心軸通過聯軸器、減速機、伺服電機、運行是由伺服電機驅動減速機快速擺動，帶動空心軸與磨罐往返運動，將磨磨罐內磨介拋起，快速沖擊、捶打、切剪，研磨物料。物料由上料口進入空心軸，在擺動中進入第一組左右磨罐中接受磨介沖擊、捶打、切剪、研磨，流出后再進入下一組左右磨罐中，接受磨介沖擊、捶打、切剪、研磨。流出后，由空心軸擺動推力把物料送出下料口。

實施例5，一種多磨罐串通雙向沖擊式納米攪拌磨柔性牽拉驅動型，結合圖7中進一步證明柔性牽拉驅動本發明的各類主機。是從側面來說明柔性牽拉驅動系統的結構：圖中電機30，帶動減速機構31，帶動偏心輪35，推動推桿上支點，帶動推桿34，推動推桿下支點33，帶動主動輪41，驅動帶動輪40，驅動纜繩37，帶動輪在纜繩的牽動下，往返轉動，通過帶動主軸36，連軸器37，軸套12，驅動整個空心軸系統。而這些結構是通過支座42，軸承支架38來支撐的。

對于本發明所用技術領域的普通技術人員來說，在不脫清本發明構思的前提下，其結構形式能夠靈活多變，只是做出簡單推演或替換，都應當視為用于本發明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。