超细粉碎装置

656 编辑：中冶有色技术网来源：吴礼根

2023-12-12 11:23:21

权利要求书： 1.一种超细粉碎装置，包括电机组，传动机构，联轴器组，粉碎机构，振动机构，冷却机构，底座，其特征在于：所述振动机构为弹性偏心振动机构，包括固定连接粉碎机构的大架，固定于大架中段的偏心轮组件，连接底座与大架的弹性组件；所述粉碎机构至少包括一组粉碎冷却室，所述粉碎冷却室为一密封的空心冷却桶体,沿粉碎冷却室空心桶体中心水平轴线设有冷却室主轴,冷却室主轴两端伸出桶体对应两端并通过轴承座与大架连接,冷却室主轴为一空心轴体，其上设有与冷却机构及冷却室桶体连通的冷却介质孔，绕冷却室主轴并沿其平行方向对称至少设有一对独立密封的粉碎室腔体；各粉碎室腔内对应设有与其拆卸连接的粉碎室芯,粉碎室芯内设磨介。

2.根据权利要求1所述的一一种超细粉碎装置，，其特征在于：：所述大架为与冷却室主轴垂直布置的两根互为平行的柱形架体，，冷却室主轴轴承座分别固定设置在每根架体的两端；；在架体面向底座的下端面两端分别间隔对称设有弹性组件上固定连接件，，在底座与架体的下端面两端相向对应设有弹性组件下固定连接件，，弹性组件通过弹性组件上、、下固定连接件连接于大架与底座。。

3.根据权利要求1或2所述的一种超细粉碎装置，其特征在于所述偏心轮组件包括防护罩、对称固定于每根大架中端下部的偏心锤轴轴承、连接于偏心轴承的偏心锤轴、同轴连接在偏心锤轴上的偏心锤，偏心锤轴的一端通过偏心锤轴联轴器与传动机构与偏心机构电机连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种超细粉碎装置，其特征在于所述粉碎机构有二组并列平行布置的粉碎冷却室，两冷却室主轴平行设置,冷却室主轴的一端与冷却机构连通,另一端通过对应的联轴器与对应的电机连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种超细粉碎装置，其特征在于所述的弹性组件为并列间隔布置的弹簧组,弹簧组的弹簧两端分别各自对应固定于大架和底座上。

6.根据权利要求1或2所述的一种超细粉碎装置，其特征在于所述的粉碎室腔体为一圆形桶体,其两端分别贯穿冷却室并密封固接于冷却室的两端,粉碎室腔体两端至少一端开设有粉碎室芯安装孔，密封粉碎室芯安装孔的密封盖。

说明书：一种超细粉碎装置技术领域[0001] 本实用新型涉及一种新材料研发中超细粉体制备技术领域，为一种超细粉碎装置。背景技术[0002] 在新材料的研发领域，粒径小于10μm的粉体的超细粉体的研发特别重要，目前以物理方式来实现物料的粉碎粒径几乎达到了瓶颈期，现阶段制备超细粉体的主要设备主要有几种：一种为气流粉碎机；气流粉碎机是利用高压气体吹动物料，让物料在粉碎室相互撞击，或物料与粉碎室内壁撞击来实现粉碎的目的，这种设备的主要问题有:1、使用范围比较局限，适合做硬度高、韧性差的易碎物料，对一些粘度高、纤维为主的物料很难粉碎，最小粒径一般只能达到微米级，而且能耗大；另一种为磨盘粉碎机，磨盘粉碎机是依靠磨盘的高速旋转，通过调节动磨盘和静磨盘的距离和磨盘面齿槽方向相交来实现对物料的挤压、剪切粉碎，或者只有一个磨盘，利用垂直装置的钢柱随着磨盘的高速旋转，钢柱敲击物料来实现粉碎，这种设备虽然用途广，但是发热，容易导致物理变性，依靠筛网分级，粒度粗,一般粒径为20目(830μm)至300目(48μm)；还有一种振动粉碎机：现有振动磨粉机是将振动磨介和物料一起放在粉碎室内，通过施加一定频率的振动力，使物料与磨介支架一起振动，相互挤压、敲击来实现对物料的粉碎，这类设备的粉碎室内壁和磨介大多是采用不锈钢材质，粉碎过程中容易升温，想象中这种设备应该粉碎时间越长，物料粉碎得越细，可事实并非如此，干式粉碎条件下有的物料粒径在达到一定的范围时流动性变得很差，越敲越实，达不到继续粉碎的效果了，如果在湿发粉碎条件下，虽然解决了物料越敲越实的问题，但是物料粒径在达到一定的范围时，物料颗粒很轻，且随着分散液在磨介之间流动游刃有余，磨介敲击不再有粉碎效果，最终物料的粉碎粒径也只能达到微米的级别。在粉碎机的工作过程中如何突破粉碎成品粒径突破微米级的瓶颈，达到纳米级，同时能降低能耗，实现无污染排放是本领域技术人员急需解决的问题。发明内容[0003] 本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题而提出一种粉碎粒径达1微米以下的超细粉碎设备，是在传统振动粉碎机基础上的一次跨越。[0004] 本实用新型的目的将通过以下技术方案得以实现：[0005] 一种超细粉碎装置，包括电机组，传动机构，联轴器组，粉碎机构，振动机构，冷却机构，底座，其中所述振动机构为弹性偏心振动机构，包括固定连接粉碎机构的大架，固定于大架中段的偏心轮组件，连接底座与大架的弹性组件；所述粉碎机构至少包括一组粉碎冷却室，所述粉碎冷却室为一密封的空心冷却桶体,沿粉碎冷却室空心桶体中心水平轴线设有冷却室主轴,冷却室主轴两端伸出桶体对应两端并通过轴承座与大架连接,冷却室主轴为一空心轴体，其上设有与冷却机构及冷却室桶体连通的冷却介质孔，绕冷却室主轴并沿其平行方向对称至少设有一对独立密封的粉碎室腔体；各粉碎室腔内对应设有与其拆卸连接的粉碎室芯,粉碎室芯内设磨介。[0006] 进一步，所述大架为与冷却室主轴垂直布置的两根互为平行的形架体，冷却室主轴轴承座固定设置在每根架体的两端；在架体面向底座的下端面两端分别间隔对称设有弹性组件上固定连接件，在底座与架体的下端面两端相向对应设有弹性组件下固定连接件，弹性组件通过弹性组件上、下固定连接件连接于大架与底座。[0007] 进一步，所述偏心轮组件包括防护罩、对称固定于每根大架中端下部的偏心锤轴轴承、连接于偏心轴承的偏心锤轴、同轴连接在偏心锤轴上的偏心锤，偏心锤轴的一端通过偏心锤轴联轴器与传动机构与偏心机构电机连接。[0008] 进一步，所述粉碎机构有二组并列平行布置的粉碎冷却室，两冷却室主轴平行设置,冷却室主轴的一端与冷却机构连通,另一端通过对应的联轴器与对应的电机连接。[0009] 进一步，所述的弹性组件为并列间隔布置的弹簧组,弹簧组的弹簧两端分别各自对应固定于大架和底座上。[0010] 进一步，所述的粉碎室腔体为一圆形桶体,其两端分别贯穿冷却室并密封固接于冷却室的两端,粉碎室腔体两端设有粉碎室芯安装孔，密封粉碎室芯安装孔的密封盖。[0011] 本实用新型结构是利用人造加速度原理，使物料的运动加速度达到几十g，甚至几百g(g代表重力加速度)相当于将微粒的重量提升了几十至几百倍，这样解决了现有设备在粉碎过程中微粒粒径细到一定程度时，物料微粒太轻在粉碎室内漂浮、在磨介间自由流动；微粒与微粒之间摩擦力很小、微粒与磨介之间敲击剪切不到、微粒与粉碎室内壁之间碾压力难以作为的问题，在这种人造加速度的条件下，在粉碎室内，物料颗粒与颗粒之间，颗粒与磨介之间的敲击力、挤压力、摩擦力、剪切力大大增加，通过本技术方案，采用物理方式对碳酸钙、二氧化钛等多种物料进行粉碎试验，通过激光粒度仪对粉碎后物料微粒进行检测，测量颗粒三维尺寸中的最大粒径，结果相当一部分颗粒达到了0.1微米以下，按照纳米材料的国家标准，微粒三维空间下，至少有一维尺寸1??100纳米之间就算是纳米材料，可见通过本实用新型超细粉碎设备可以用于多种纳米材料的生产制备，填补了又一项技术空白。

附图说明[0012] 图1为本实用新型的主视结构示意图；[0013] 图2为本实用新型图1的俯视结构示意图；[0014] 图3为本实用新型图1的左视结构示意图；[0015] 图4为本实用新型图1的右视结构示意图。[0016] 其中，偏心电机1，粉碎机构电机一、3，联轴器4、5、6；底座7；大架8，柱形架体8A、8B；弹性组件9；粉碎冷却室10、11；冷却室主轴12、13，冷却室主轴轴承座14、15，冷却介质孔

16，粉碎室腔体17，粉碎室芯18，磨介19；上固定连接件20，下固定连接件21，防护罩22，偏心锤轴轴承座23，偏心锤轴24，偏心锤25，旋转接头26A、26B，密封盖27，粉碎室芯安装孔28，传动机构29；

具体实施方式[0017] 本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。[0018] 如图1，图2所示，本实用新型一种超细粉碎装置，包括电机组，电机组包括弹性偏心振动机构偏心电机(1)，二组粉碎机构电机(2)，(3)，传动机构(29)，联轴器组，联轴器组也对应包含分别与弹性偏心振动机构偏心电机(1)，粉碎机构电机(2)、(3)连接的各联轴器(4)、(5)、(6)；粉碎机构，振动机构，冷却机构旋转接头，底座(7)，其中振动机构为弹性振动机构，包括固定连接粉碎机构的大架(8)，固定于大架(8)中段的偏心轮组件，连接底座(7)与大架(8)的弹性组件(9)；粉碎机构包括二组并列平行布置的粉碎冷却室(10)、(11)，粉碎冷却室(10)、(11)均为一密封的空心冷却桶体,沿粉碎冷却室(10)、(11)空心桶体中心水平轴线分别设有冷却室主轴(12)、(13),两冷却室主轴(12)、(13)平行设置,冷却室主轴(12)、(13)两端伸出空心桶体对应两端并通过固定于大架上的冷却室主轴轴承座(14)、(15)一端通过冷却机构高速旋转接头(26A)、(26B)与冷却机构连接,另一端通过对应联轴器(5)、(6)与粉碎机构电机(2)、(3)连接，冷却室主轴(12)、(13)为一空心轴体，其上设有与冷却机构及冷却室桶体连通的冷却介质孔(16)，绕冷却室主轴(12)、(13)并沿其平行方向对称设有两对四个独立密封的粉碎室腔体(17)，粉碎室腔体(17)为一圆形桶体,其两端分别贯穿冷却室并密封固接于粉碎冷却室(10)、(11)的两端,粉碎室腔体(17)两端至少一端开设有粉碎室芯安装孔(28)，密封粉碎室芯安装孔的密封盖(27)，每个粉碎冷却室(10)、(11)内不限于安装四个粉碎室；各粉碎室腔体(17)内对应设有与其拆卸连接的粉碎室芯(18),粉碎室芯(18)内设磨介(19)；大架(8)为与冷却室主轴(12)、(13)垂直布置的两根互为平行的柱形架体(8A)、(8B)，冷却室主轴轴承座(14)、(15)分别固定设置在架体(5A)、(5B)、的两端；如图3，图4所示，在架体(8A)、(8B)面向底座(7)的下端面两端分别间隔对称设有弹性组件上固定连接件(20)，在底座(7)与架体(8A)、(8B)的下端面两端相向对应设有弹性组件下固定连接件(21)，弹性组件通过弹性组件上、下固定连接件(20)、(21)连接于大架(8A)、(8B)与底座(7)上。偏心轮组件包括防护罩(22)、对称固定于架体(8A)、(8B)中端下部的偏心锤轴轴承座(23)、连接于偏心轴承座(23)的偏心锤轴(24)、同轴连接在偏心锤轴(24)上的偏心锤(25)，偏心锤(25)的个数可以根据整机振动需要成对安装，可以安装多对，偏心锤轴(24)的一端通过偏心锤轴联轴器(4)与传动机构(29)与偏心电机(1)连接。[0019] 本实用新型在使用时，根据粉体物性和粉碎成品要求，粉碎室腔体(17)内壁可为氧化铝和氧化锆的陶瓷内壁、高分子耐磨尼龙内壁、不锈钢内壁等，粉碎室的外观可为一个带有密封盖的圆柱体料筒，内部空心，磨介(19)和物料粗粉一起按照一定比率装入其中，磨介(19)为硬质耐磨的金属陶瓷球体或硬质耐磨金属棒体，在设备整体振动工作时，磨介(19)对物料产生不规则的敲击、挤压、碾压剪切，物料与物料以及物料与内壁之间相互摩擦挤压，实现粉碎目的，同时偶数安装的粉碎室腔体(17)与冷却室主轴(12)、(13)成中心对称安装，使得上下料轻松旋转。偏心电机(1)通过传动机构(29)的传动带与联轴器(4)相连，联轴器(4)通过偏心轴(24)与偏心锤(25)相连，偏心锤(25)装在和偏心电机(1)相连的偏心锤轴(24)上，如图所示，安装在两个粉碎冷却室(10)、(11)的中间下方的防护罩(22)内，偏心锤(25)的安装个数是根据设备的振动需求成对安装，左右对称，角度一致；粉碎机构电机(2)、通过联轴器(5)与粉碎冷却室(10)相连，旋转接头(26A)安装与粉碎机构电机(2)相连的冷却室主轴(12)的另一端，冷却室主轴(12)的一端为中空管；粉碎机构电机(3)通过联轴器(6)与冷却室(11)相连，旋转接头(26B)安装与粉碎机构电机(3)相连的冷却室主轴(13)的另一端，冷却室主轴(13)的一头为中空管；大架(8)置于弹性组件(9)弹簧上面，弹簧安装在大架(8)左右架体(8A)、(8B)的前后两边，弹簧上端与大架(8)相连，下端与固定于设备底座(7)的固定连接件(21)相连，弹簧成对安装，前后左右弹簧个数规格一致；粉碎冷却室(10)、(11)安装于大架架体(8A)和(8B)之间粉碎冷却室(10)、(11)内部空间通过冷却介质孔(16)与冷却室主轴(12)、(13)内部空间相通，冷却液从高速旋转接头(26A)、(26B)流进流出实现冷却效果，粉碎冷却室(10)、(11)跟随冷却室主轴(12)、(13)一起转动。[0020] 本实用新型超细粉碎设备工作时，将需要粉碎的毫米级的粗颗粒料和磨介(19)一同放入粉碎室腔体(17)盖好密封盖(27)，打开旋转接头(26A)、(26B)的冷却水开关，启动偏心电机(1)后传动给偏心锤(25)，整机随着偏心锤(25)的转动而上下剧烈振动，磨介(19)和物理颗粒在粉碎室内同样剧烈振动做不规则运动，物料颗粒收到磨介(磨介根据物料的属性和粉碎要求使用硬质耐磨的棒体或球体)的敲击力、挤压力和剪切力，以及物料颗粒与颗粒之间摩擦力和撞击力，实现物料颗粒的粉碎目的，工作时，高速旋转的粉碎冷却室(10)，(11)带动所有粉碎室腔体(17)高速旋转，高速旋转使得粉碎室腔体(17)内的磨介(19)和物料同时收到具有几百个g(g代表重力加速度)的向心加速度的向心力，这样在偏心电机(1)，二组粉碎机构电机(2)，(3)，同时工作时，物料颗粒所收到磨介(19)的敲击力、挤压力和剪切力，以及物料颗粒与颗粒之间摩擦力和撞击力，均是只启动偏心电机1时的几十倍至几百倍，进而实现物料颗粒的超微粉碎目的，由于作用力的加大，在同样粉碎细度的要求下，粉碎效率也提高了3—5倍。当然，如果粉体只需要粉碎到微米级，可以不启动粉碎机构电机(2)、(3)，以节省成本。[0021] 本实用新型粉碎机在工作过程中，由于物料与磨介(19)之间、物料颗粒与颗粒之间、物料颗粒与粉碎室内壁之间的相互作用力几十至几百倍的加大，在同样粉碎细度的要求下，粉碎效率提升了3?5倍；尤其是粉碎成品粒径突破了微米级的瓶颈，可以达到纳米级，这是以往此类设备所不能及。操作简单，一个人就可以完成，能耗低，一小时耗电20度左右，粉碎室完全密封，无任何污染排放。[0022] 除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。