專利名稱：三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)屬于容器旋轉(zhuǎn)型的物料混合機(jī)械，該機(jī)適用于為使原料配合或產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、均勻化的行業(yè)中，尤其適用于制藥、染料、塑料、電子、粉末冶金、醫(yī)學(xué)以及精細(xì)陶瓷等要求精確控制混合料單元組分配比的行業(yè)。
目前在上述行業(yè)中較普遍使用的容器旋轉(zhuǎn)型混合機(jī)有V型、雙錐型、園筒型以及矩形或多邊形混合機(jī)等等。
這類機(jī)械如由兩個(gè)等長(zhǎng)或不等長(zhǎng)的圓筒容器傾斜組成的V型混合機(jī)在其旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料因其重力和離心力的作用而反復(fù)地集聚和分散，其間物料進(jìn)行著軸向和徑向的混合，隨著旋轉(zhuǎn)次數(shù)的增加，使物料逐漸混合均勻。由兩個(gè)園錐筒之間設(shè)直園筒組成的雙錐型混合機(jī)在其旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料在重力和離心力作用下反復(fù)交替起落進(jìn)行混料。
現(xiàn)有容器旋轉(zhuǎn)型混合機(jī)存在的弊端是容器的回轉(zhuǎn)中心線在空間的位置均固定不變，物料僅在沿回轉(zhuǎn)軸線所作切面的回轉(zhuǎn)平面中運(yùn)動(dòng)，混合效果差，V型機(jī)雖有軸向的物料變化，但效果也不佳。
容器內(nèi)的物料是通過(guò)聚散或交替起落來(lái)改變物料間的相互位置，因受臨界轉(zhuǎn)速的限制，只能以延長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)間來(lái)保證物料的混勻因此混合時(shí)間長(zhǎng)。
為使物料有分散的空間，容器必須有較大的容積，因而物料的裝載系數(shù)低，一般在30％至50％左右；裝料容器和支承容器的筒體是同一體，當(dāng)混不同配比的料或其它料時(shí)，容器必須清洗；加料和排料時(shí)易產(chǎn)生粉塵。當(dāng)對(duì)有毒害的物料進(jìn)行混合作業(yè)時(shí)，需采取防污染措施。
延長(zhǎng)混合時(shí)間有可能降低業(yè)已達(dá)到的混勻度。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)新穎、混料效率高的三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)，該機(jī)能克服上述混合機(jī)的弊端，本實(shí)用新型混合機(jī)中的筒體及固定在其內(nèi)的裝料容器在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)完成顛倒和平移搖動(dòng)三種方式的三維運(yùn)動(dòng)并具有交替連續(xù)移動(dòng)物料的特性，物料間的擴(kuò)散、對(duì)流十分充分，即使是比重差別較大的物料也能產(chǎn)生顯著的混合效果。本實(shí)用新型適用于除高粘性物料外所有需精確控制混合料單元組分配比的液體或固體粉料。本實(shí)用新型中的裝料容器和支承容器的筒體不是一體，故混合設(shè)備的利用率高，容器可據(jù)需要采用各種工程材料制作，本實(shí)用新型中容器的裝卸是非常容易的。
本實(shí)用新型三維混合機(jī)由電機(jī)、變速機(jī)構(gòu)、包括機(jī)架在內(nèi)的空間六桿機(jī)構(gòu)、操作控制系統(tǒng)和防護(hù)罩等五個(gè)主要部分組成。
本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)用新型的核心是空間六桿機(jī)構(gòu)。
圖1是空間六桿機(jī)構(gòu)在特殊位置即各桿長(zhǎng)投影均為實(shí)長(zhǎng)時(shí)所組成的平面圖形在水平方向的俯視圖或垂直水平方向的正視圖，該空間六桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征為靜止機(jī)架1通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副分別連接有主傳動(dòng)軸2和從動(dòng)軸6，主傳動(dòng)軸2和從動(dòng)軸6互為平行設(shè)置。該兩軸可平行也可垂直設(shè)置。當(dāng)兩軸水平設(shè)置時(shí)，兩軸的中心連線與水平線的夾角在0°～40°。主傳動(dòng)軸2與十字撥叉3的一端用轉(zhuǎn)動(dòng)副絞連于A點(diǎn)，，撥叉3平面分叉的一端和筒體4的一端用轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸連于B點(diǎn)，筒體4轉(zhuǎn)角90°的另一端和十字撥叉5平面分叉的一端用轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸連于D線，撥叉5的另一端則和從動(dòng)軸8用轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸連于C點(diǎn)。以上各構(gòu)件組成了本實(shí)用新型中的空間六桿機(jī)構(gòu)，而筒體4則為本實(shí)用新型中的工作部件。當(dāng)主傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，筒體4將周期性的實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、顛倒和平移搖動(dòng)三種方式的三維運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)用新型三維混合機(jī)中空間六桿機(jī)構(gòu)的幾何關(guān)系特征(
圖1)，除機(jī)架1外，由各鉸連點(diǎn)在
圖1所示位置時(shí)組成了平面直角三角形ABC，并且D點(diǎn)必定在BC線上，當(dāng)主傳動(dòng)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)90°后，就會(huì)形成一個(gè)對(duì)稱的圖形。直角三角形中的銳角α≈15～40°，銳角所對(duì)的邊與鈄邊之比值為1∶4.0～1.5。
本實(shí)用新型三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)，按上述的結(jié)構(gòu)特征及幾何關(guān)系特征，工作部件筒體4的運(yùn)動(dòng)特征為當(dāng)主傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，筒體的幾何對(duì)稱中心線也即回轉(zhuǎn)中心線，將在三維空間周期性地改變其空間位置，而筒體則在空間的任何位置上始終繞其回轉(zhuǎn)中心線作一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型中裝料容器10和工作筒體4不是一體，需混物料可在配料作業(yè)單元予以完成并加蓋密封，通過(guò)手搬動(dòng)、專用小車、平衡吊具或電動(dòng)叉車可將不同重量的裝料容器放入不同規(guī)格型號(hào)混合機(jī)的筒體內(nèi)。同一個(gè)筒體內(nèi)可裝進(jìn)不同直徑或容量的裝料容器。容器可用彈性體撓性件裝置、彈性體裝置和剛性固定裝置固定在筒體中，后兩種裝置可采用常規(guī)方法。
本實(shí)用新型在小規(guī)格型號(hào)和產(chǎn)品用于固定容器的裝置特征為，使用具彈性的撓性件7(如橡膠圈)，掛于松裝在筒體兩端口的帶凹槽轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)8、9上，用手相向轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)環(huán)時(shí)，彈性件扭轉(zhuǎn)并拉伸，致使置于彈性件中間的容器10被夾緊。鎖住轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，依靠彈性件的摩擦力，容器隨筒體同步運(yùn)動(dòng)，該彈性固定裝置可固定各種形狀的容器。
本實(shí)用新型的另一個(gè)特征是，當(dāng)撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其對(duì)主傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生周期性的變化，為減少?zèng)_擊，使機(jī)器平穩(wěn)噪音低，因此在變速系統(tǒng)中采用了常規(guī)的非勻速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)的優(yōu)點(diǎn)物料在空間作周期性的三維運(yùn)動(dòng)，因而達(dá)到同樣混合效果所需的時(shí)間為V型、雙錐型等混合機(jī)的二分之一；物料在三維空間作連續(xù)移動(dòng)，依據(jù)所混物料的特性，其物料裝載系數(shù)在90％以上；
延長(zhǎng)混料時(shí)間、也能保持實(shí)際已達(dá)到的混合效果；物料密閉操作、清潔無(wú)塵，不需昂貴的除塵裝置；保密程度高，配料、出料和混合作業(yè)不必放在同一車間；混合設(shè)備可得到最佳利用；不會(huì)造成物料的再粉碎；剪切力相對(duì)其他形式的混合機(jī)要小得多；據(jù)需要，也可在容器內(nèi)放置磨介。
本實(shí)用新型有多種產(chǎn)品規(guī)格，其筒體可固定Φ6-Φ1000毫米直徑的容器，包括容器重的最大一次裝料量為6～1200公斤，容器的最大有效容積為1.5～1000立升。
權(quán)利要求1.一種容器旋轉(zhuǎn)型的三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)，其特征在于所述的混合機(jī)內(nèi)設(shè)有空間六桿機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)在于所述的空間六桿機(jī)構(gòu)是由通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副裝于機(jī)架1上的互為平行的主傳動(dòng)軸2和從動(dòng)軸6分別與十字撥叉3及撥叉5用轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈，而撥叉3及撥叉5其平面分叉的一端分別與筒體4轉(zhuǎn)角成90°的兩端用轉(zhuǎn)動(dòng)副鉸鏈所組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合機(jī)，其特征是所述的空間六桿機(jī)構(gòu)的幾何關(guān)系當(dāng)空間六桿機(jī)構(gòu)中各桿長(zhǎng)在水平或垂直水平方向投影為實(shí)長(zhǎng)時(shí)，由各鉸鏈點(diǎn)連線組成平面直角三角形，其銳角α≈15°～40°，銳角所對(duì)的直邊和鈄邊的比值為1∶4.0～1.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合機(jī)，其特征是彈性固定裝料容器的裝置將彈性體撓性件7如橡膠圈掛于松裝在筒體兩端的帶凹槽轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)8、9上，兩環(huán)相向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈性撓性件扭轉(zhuǎn)拉伸，并夾緊容器10，鎖住轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)后，筒體依靠摩擦力帶動(dòng)容器同步運(yùn)動(dòng)。
專利摘要三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)是一種新穎結(jié)構(gòu)的容器旋轉(zhuǎn)型混合機(jī),其機(jī)內(nèi)裝有空間六桿機(jī)構(gòu),其中筒體為工作(桿)部件。當(dāng)主傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),筒體的幾何中心線也是回轉(zhuǎn)中心線在三維空間周期性地改變其在空間的位置,而筒體則在空間的任何位置上始終繞其回轉(zhuǎn)中心線旋轉(zhuǎn),致使固定于筒體內(nèi)的容器中的物料周期性地進(jìn)行旋轉(zhuǎn),顛倒和平移搖動(dòng)的三維運(yùn)動(dòng)并連續(xù)改變物料間的相互位置,達(dá)到高效混合的目的,該機(jī)特別適合于需精確控制液體或固體粉粒狀混合料單元組分配比的行業(yè)使用。
文檔編號(hào)B01F11/00GK2288003SQ9621450
公開(kāi)日1998年8月19日 申請(qǐng)日期1996年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月28日
發(fā)明者邱志祥 申請(qǐng)人:鄭州輕金屬研究院