膠體磨定子和轉子以及包括該定子和轉子的膠體磨的製作方法

2023-09-19 21:31:55 2

膠體磨定子和轉子以及包括該定子和轉子的膠體磨的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種膠體磨定子和轉子以及包括該定子和轉子的膠體磨，屬於機械領域。本發明的膠體磨定子和轉子，定子盤體一端面和轉子盤體一端面均同心環形分布齒段，相鄰齒段間形成洩流槽，定子盤體端面最外層齒段為直齒，定子盤體端面其他各層齒段為梯形齒，所述直齒的齒高小於定子盤體端面所述梯形齒的齒高，相鄰兩直齒之間的洩流槽外緣為盲槽；轉子盤體端面最外層齒段為斜齒，轉子盤體端面其他各層為梯形齒，所述斜齒的齒高小於轉子盤體端面所述梯形齒的齒高，相鄰兩斜齒之間的洩流槽內緣為盲槽。本發明的包括該定子和轉子的膠體磨結構簡單，剪切效率高，使用壽命長。
【專利說明】膠體磨定子和轉子以及包括該定子和轉子的膠體磨

【技術領域】
[0001]本發明涉及機械設備【技術領域】，特別涉及一種膠體磨定子和轉子以及包括該定子和轉子的膠體磨。

【背景技術】
[0002]膠體磨包括機殼、機蓋、定子、轉子、機體、主軸，定子固定安裝在機蓋內，轉子安裝在機殼內腔中的主軸上與定子配合，主軸通過軸承裝置安裝在機體上，在機體上設置有與主軸配合帶動主軸軸向移動的使轉子與定子間隙調節的裝置。主軸帶動轉子轉動與定子配合對進入轉子與定子間的介質進行研磨、攪拌，然後在離心作用下由機殼上的出口排出。傳統的膠體磨定子和轉子是分別由底盤和固定安裝在其上的磨盤組成，轉子和定子上的磨盤由多塊不同齒形的環盤組成，相互對應配合，傳統膠體磨剪切研磨效率低。傳統的膠體磨工作時普遍需多次過磨，且剪切、研磨後的最終顆粒達不到要求的細度，還必需經發育罐發育細化才能達施工要求。其間即浪費了各種資源又影響了工作效率。
[0003]公布號為「CN102247908 A」的發明專利公開了一種剪切研磨膠體磨，包括機殼、機蓋、定子、轉子、機體、主軸、間隙調節裝置，其特徵在於，定子和轉子是在盤體的表面環形分布排列開設梯形齒段，兩齒段間形成洩流槽構成；或者說膠體磨定子和轉子是在盤體的表面環形分布排列開設梯形齒，在定子和轉子盤體的表面圓周分布開設有徑向洩流槽構成。該發明比傳統膠體磨剪切研磨效率有所提高，但是其效率依然有待改進。


【發明內容】

[0004]為了彌補以上不足，本發明提供了一種剪切研磨效率高的膠體磨定子和轉子以及包括該定子和轉子的膠體磨。
[0005]本發明的技術方案為:
一種膠體磨定子和轉子，定子盤體一端面和轉子盤體一端面均同心環形分布齒段，相鄰齒段間形成洩流槽，定子盤體端面最外層齒段為直齒，定子盤體端面其他各層齒段為梯形齒，所述直齒的齒高小於定子盤體端面所述梯形齒的齒高，相鄰兩直齒之間的洩流槽外緣為盲槽；轉子盤體端面最外層齒段為斜齒，轉子盤體端面其他各層為梯形齒，所述斜齒的齒高小於轉子盤體端面所述梯形齒的齒高，相鄰兩斜齒之間的洩流槽內緣為盲槽。定子最外層齒是直齒(且較長，即與轉子盤體端面接觸面積較大)，其鄰齒之間的洩流槽為盲槽，即與定子外緣不通；而轉子最外層齒是長斜齒，其鄰齒之間的洩流槽也為盲槽，與轉子相鄰的梯形齒外緣不通。這種結構使得聚合物只能流進定子直齒盲槽內，又折回到轉子長斜齒槽再排出，此處稱作折流口。折流口的存在使得聚合物在折回後通過直、斜齒側的剪切後才能到達直、斜齒端面，聚合物再經直、斜齒端面研磨後再由轉子最外長斜齒槽排出。
[0006]優選的，所述定子盤體端面上各層梯形齒齒段上的各梯形齒等強度；所述轉子盤體端面上各層梯形齒齒段上的各梯形齒等強度。現有技術中的往往是各層齒數相等而強度不等。
[0007]進一步的，所述直齒與所述定子盤體端面的接觸面積為梯形齒與所述定子盤體端面接觸面積的2-4倍；所述斜齒與所述轉子盤體端面的接觸面積為梯形齒與所述轉子盤體端面接觸面積的2-4倍。此設計為了增加研磨麵積，從而改善研磨效果。
[0008]進一步的，定子盤體端面同心環形分布的齒段由內至外各層齒圈齒數呈增加趨勢，定子盤體端面最外層齒圈直齒齒數為其最內層齒圈梯形齒齒數的2-3倍；轉子盤體端面同心環形分布的齒段由內至外各層齒圈齒數呈增加趨勢，轉子盤體端面最外層齒圈斜齒齒數為其最內層齒圈梯形齒齒數的2-3倍。
[0009]包含所述膠體磨定子和轉子的膠體磨，包括定子殼、進料口、定子、轉子、出料口、箱體、主軸，所述主軸通過軸承裝置安裝在所述箱體上，所述定子固定安裝在所述定子殼內，所述轉子固定安裝在箱體中的主軸上並與定子配合，所述主軸與定子殼工作腔之間設置有軸密封裝置，在箱體上設置有間隙調節裝置，所述間隙調節裝置與主軸配合併帶動主軸軸向移動，定子盤體端面和轉子盤體端面均同心環形分布齒段，相鄰齒段間形成洩流槽，定子盤體端面最外層齒段為直齒，定子盤體端面其他各層齒段為梯形齒，所述直齒的齒高小於定子盤體端面所述梯形齒的齒高，相鄰兩直齒之間的洩流槽外緣為盲槽；轉子盤體端面最外層齒段為斜齒，轉子盤體端面其他各層為梯形齒，所述斜齒的齒高小於轉子盤體端面所述梯形齒的齒高，相鄰兩斜齒之間的洩流槽內緣為盲槽。
[0010]優選的，所述定子盤體端面上各層梯形齒齒段上的各梯形齒等強度；所述轉子盤體端面上各層梯形齒齒段上的各梯形齒等強度；所述直齒與所述定子盤體端面的接觸面積為梯形齒與所述定子盤體端面接觸面積的2-4倍；所述斜齒與所述轉子盤體端面的接觸面積為梯形齒與所述轉子盤體端面接觸面積的2-4倍；定子盤體端面同心環形分布的齒段由內至外各層齒圈齒數呈增加趨勢，定子盤體端面最外層齒圈直齒齒數為其最內層齒圈梯形齒齒數的2-3倍；轉子盤體端面同心環形分布的齒段由內至外各層齒圈齒數呈增加趨勢，轉子盤體端面最外層齒圈斜齒齒數為其最內層齒圈梯形齒齒數的2-3倍。
[0011]優選的，所述主軸與所述定子殼工作腔之間的軸密封裝置處設置有冷卻裝置。
[0012]進一步的，所述冷卻裝置為循環水冷卻裝置。膠體磨工作時，溫度在180 V左右，加之轉子軸端的軸密封裝置在主軸的高速連續旋轉下會摩擦生熱，其溫度還要上升。為延長軸密封裝置的使用壽命，設計了冷卻裝置，用以降低軸密封裝置處的溫度。其冷卻裝置是在軸密封處裝置有冷卻套，其套為中空即冷卻腔，冷卻循環水由冷卻腔入口進入冷卻腔通過冷卻腔從冷卻腔另一側的出水口流出，通過循環水把轉子軸前端密封處的熱量迅速帶走。
[0013]優選的，所述軸承裝置包括安裝在所述箱體內的軸承座、固定在所述軸承座上並用於支承所述主軸的前軸承和後軸承；所述前軸承為角接觸球軸承，所述後軸承為深溝球軸承。前端的角接觸球軸承可將主軸前端可靠的固定在軸承座上，並保證主軸前端在軸承座內不產生位移；後端的深溝球軸承在主軸後端只承受旋轉力，且可隨主軸受熱伸長而產生的軸向位移來回移動。此結構既確保了轉子在主軸受熱後產生的伸長量對轉子前伸的影響最小，又可確保主軸受熱後產生的伸長變形由後支承的軸向位移消化。
[0014]進一步的，所述間隙調節裝置包括與所述軸承座固定連接的軸承座固定座，所述軸承座固定座露出所述箱體，所述軸承座固定座兩側的箱體表面上設置有固定塊，所述固定塊上設置有調整螺栓和鎖緊螺母。
[0015]使用本發明的膠體磨工作時，定子和轉子的同心齒圈相互插入，由於各齒圈高度同心，使得各層定、轉子齒圈相互以極小間隙(冷態間隙最小為0.06mm)進行高速旋轉(最外層線速度可達45m/s)。待處理的產品從入口進入膠體磨的工作腔，通過定子與轉子鄰層齒間、齒槽互相交錯、相切的相互運動，並在各層齒底、齒頂平面間進行研磨，最後從最外層的斜齒端平面剪切、研磨、折流排出。
[0016]本發明的有益效果為:
待剪切的聚合物在轉子高速旋轉的離心力作用下經過多級剪切、研磨後到達定、轉子的最外層直、斜齒處。由於折流口的作用使得這時的聚合物受到了折回的阻力後再通過直、斜齒側面的剪切才能到達直、斜齒端面。由於直、斜齒較長增加了端面研磨麵積，且齒間間隔小，齒數多，因此使得已經過多級剪切、研磨的聚合物又一次得到直、斜齒更高頻率的剪切及細化後才能到達直、斜齒端面。又由於直、斜齒相互端面之間間隙可調控，所以被剪切後的聚合物在直、斜齒端面得到可控的研磨後使得聚合物再次得到更充分的細化後才能最終到達出口。
[0017]本發明膠體磨這一特定的工作過程，將待剪切聚合物的硬剪切、細研磨、勻均化三者並舉。使得待剪切聚合物一次過磨即達到生產指標的實現，本發明的膠體磨可生產出高指標的乳化SBS改性浙青(SBS在浙青中含量> 10%、乳化改性浙青固含量> 75%、粒徑(5μπι的顆粒含量彡95%)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發明膠體磨的結構示意圖；
圖2為本發明膠體磨中冷卻套總成的結構示意圖；
圖3為本發明膠體磨轉子的結構示意圖；
圖4為圖3的剖視結構示意圖；
圖5為本發明膠體磨定子的結構示意圖；
圖6為圖5的剖視結構示意圖；
圖7為定子和轉子配合狀態下的結構示意圖。
[0020]其中:
A-冷卻套總成；Β-前軸承；C-後軸承；D-間隙調節裝置；
1-法蘭；2_進料管；3_定子殼；4-0型密封圈；5-箱體；6_耐磨鋼套；7_骨架油封；8-角接觸球軸承；9_軸承座；10_主軸；11-深溝球軸承；12-調節螺栓；13_固定塊；14_鎖緊螺母；15_軸承座固定座；16_冷卻套；17_複合油封；18_轉子；181-斜齒；182_梯形齒；183-洩流槽；184-折流口 ；19_出料管；20_定子；201_直齒；202_梯形齒；203_洩流槽；204-折流口 ；21_水出入口 ；22_油出入口 ；23_油封壓蓋。

【具體實施方式】
實施例
[0021]如圖1-7所示，膠體磨包括進料管2、定子殼3、箱體5和出料管19等，膠體磨左端設置有與上一工序所用設備相連接的法蘭I。箱體5內固定安裝有軸承座9，主軸10通過固定設置在軸承座9上的角接觸球軸承8 (前軸承B)和深溝球軸承11 (後軸承C)安裝在箱體5內。主軸10穿過箱體延伸至定子殼3的工作腔內，主軸10位於工作腔的端部固定連接轉子18。箱體5上設置有軸承座9的兩個安裝孔，這兩個安裝孔均能保證固定有主軸10的軸承座9在孔內不能徑向移動。定子20固定安裝在定子殼3內的工作腔內，並與轉子18同心齒圈相互配合插入。
[0022]主軸10前端與工作腔需密封的軸頸處，裝置有與主軸10同時旋轉的耐磨鋼套6，耐磨鋼套6的內孔與主軸10外徑配合裝配，其與工作腔的密封則由兩個O型密封圈4來實現。耐磨鋼套6的外徑與冷卻套16內孔中的複合油封17及骨架油封7的密封唇口接觸，從而可靠的阻止了工作腔內液體的滲漏。耐磨鋼套6的外徑承受了各油封的磨損，且耐磨鋼套可方便的進行更換。複合油封17、骨架油封7是裝在冷卻套的孔內，由於冷卻套內孔與外徑的中間有空腔，且加工有冷卻水出入口 21和油出入口 22。這樣由冷卻水出入口 21、油出入口 22、油封壓蓋23、骨架油封7、複合油封17、冷卻套16構成冷卻套總成A。由於工作腔工作時其溫度在180°C左右，加之冷卻套內的兩個複合油封17、三個骨架油封7在主軸10的高速連續旋轉下其與耐磨鋼套6外徑摩擦產生的熱使溫度也在不斷上升。為了降低溫度，延長密封件的使用壽命，設計了冷卻套總成A。工作時，冷卻水由水入口進入並通過冷卻套空腔，從水出口流出，通過循環水把轉子軸前端密封處的熱量迅速的帶走。而複合油封17、骨架油封7的潤滑則由油入口通入潤滑油至耐磨鋼套6外徑與冷卻套16內孔之間形成的油腔內，對各油封唇口進行潤滑後，再由油出口循環流出。由於油的循環流動也對此部位同樣起到了冷卻作用。在油和水的循環(主要是水循環)作用下，轉子軸前端密封處的溫度可降低至60°C左右。
[0023]本發明的膠體磨還設置有間隙調節裝置D，間隙調節裝置D包括鎖緊螺母14、固定塊13、調整螺栓12、軸承座固定座15。其中，軸承座固定座15與軸承座9固定連接，軸承座固定座15露出箱體5。軸承座固定座15左右兩側的箱體5上表面上再分別固定設置固定塊13，每個固定塊13上均設置有調整螺栓12和鎖緊螺母14。工作狀態下，整個軸承座9是由調整螺栓12互相抵住定位，同時還要被箱體兩側的頂絲鎖緊，當需要調整定子20與轉子18之間的間隙時，需將箱體兩側固定軸承座9的頂絲鬆開，同時鬆開鎖緊螺母14，調節調整螺栓12，便可實現軸承座9帶動主軸10沿軸向的左右移動。
[0024]如圖3、圖4所示，轉子18的盤體端面同心環形分布齒段，相鄰齒段間形成洩流槽183。轉子盤體端面最外層齒段為斜齒181，轉子盤體表面其他各層齒段均為梯形齒182，各層梯形齒182等強度，各層齒段由內至外齒數呈增加趨勢，斜齒181的齒數為最內層梯形齒182齒數的2-3倍。斜齒181的長度比梯形齒182長(斜齒181端面的面積為梯形齒182端面面積的2-4倍)，而斜齒181的高度比梯形齒182的高度低。
[0025]如圖5、圖6所示，定子20的盤體端面同心環形分布齒段，相鄰齒段間形成洩流槽203。定子盤體端面最外層齒段為直齒201，定子盤體表面其他各層齒段均為梯形齒202，各層梯形齒202等強度，各層齒段由內至外齒數呈增加趨勢，直齒201的齒數為最內層梯形齒202齒數的2-3倍。直齒201的長度比梯形齒202長(直齒201端面的面積為梯形齒202端面面積的2-4倍)，而直齒201的高度比梯形齒202的高度低。
[0026]轉子18上相鄰兩斜齒181之間的洩流槽183內緣為盲槽，定子20上相鄰兩直齒201之間的洩流槽203外緣為盲槽，這種結構使得聚合物只能流進定子20直齒盲槽內，又折回到轉子斜齒盲槽後再排出，此處稱作折流口，見圖4中轉子上的折流口 184以及圖6中定子上的折流口 204。
【權利要求】
1.一種膠體磨定子和轉子，定子盤體一端面和轉子盤體一端面均同心環形分布齒段，相鄰齒段間形成洩流槽，其特徵在於:定子盤體端面最外層齒段為直齒，定子盤體端面其他各層齒段為梯形齒，所述直齒的齒高小於定子盤體端面所述梯形齒的齒高，相鄰兩直齒之間的洩流槽外緣為盲槽；轉子盤體端面最外層齒段為斜齒，轉子盤體端面其他各層為梯形齒，所述斜齒的齒高小於轉子盤體端面所述梯形齒的齒高，相鄰兩斜齒之間的洩流槽內緣為盲槽。
2.如權利要求1所述的膠體磨定子和轉子，其特徵在於:所述定子盤體端面上各層梯形齒齒段上的各梯形齒等強度；所述轉子盤體端面上各層梯形齒齒段上的各梯形齒等強度。
3.如權利要求2所述的膠體磨定子和轉子，其特徵在於:所述直齒與所述定子盤體端面的接觸面積為梯形齒與所述定子盤體端面接觸面積的2-4倍；所述斜齒與所述轉子盤體端面的接觸面積為梯形齒與所述轉子盤體端面接觸面積的2-4倍。
4.如權利要求3所述的膠體磨定子和轉子，其特徵在於:定子盤體端面同心環形分布的齒段由內至外各層齒圈齒數呈增加趨勢，定子盤體端面最外層齒圈直齒齒數為其最內層齒圈梯形齒齒數的2-3倍；轉子盤體端面同心環形分布的齒段由內至外各層齒圈齒數呈增加趨勢，轉子盤體端面最外層齒圈斜齒齒數為其最內層齒圈梯形齒齒數的2-3倍。
5.包含如權利要求1所述膠體磨定子和轉子的膠體磨，其特徵在於:包括定子殼、進料口、定子、轉子、出料口、箱體、主軸，所述主軸通過軸承裝置安裝在所述箱體上，所述定子固定安裝在所述定子殼內，所述轉子固定安裝在箱體中的主軸上並與定子配合，所述主軸與定子殼工作腔之間設置有軸密封裝置，在箱體上設置有間隙調節裝置，所述間隙調節裝置與主軸配合併帶動主軸軸向移動，其特徵在於:定子盤體端面和轉子盤體端面均同心環形分布齒段，相鄰齒段間形成洩流槽，定子盤體端面最外層齒段為直齒，定子盤體端面其他各層齒段為梯形齒，所述直齒的齒高小於定子盤體端面所述梯形齒的齒高，相鄰兩直齒之間的洩流槽外緣為盲槽；轉子盤體端面最外層齒段為斜齒，轉子盤體端面其他各層為梯形齒，所述斜齒的齒高小於轉子盤體端面所述梯形齒的齒高，相鄰兩斜齒之間的洩流槽內緣為盲槽。
6.如權利要求5所述的膠體磨，其特徵在於:所述定子盤體端面上各層梯形齒齒段上的各梯形齒等強度；所述轉子盤體端面上各層梯形齒齒段上的各梯形齒等強度；所述直齒與所述定子盤體端面的接觸面積為梯形齒與所述定子盤體端面接觸面積的2-4倍；所述斜齒與所述轉子盤體端面的接觸面積為梯形齒與所述轉子盤體端面接觸面積的2-4倍；定子盤體端面同心環形分布的齒段由內至外各層齒圈齒數呈增加趨勢，定子盤體端面最外層齒圈直齒齒數為其最內層齒圈梯形齒齒數的2-3倍；轉子盤體端面同心環形分布的齒段由內至外各層齒圈齒數呈增加趨勢，轉子盤體端面最外層齒圈斜齒齒數為其最內層齒圈梯形齒齒數的2-3倍。
7.如權利要求5所述的膠體磨，其特徵在於:所述主軸與所述定子殼工作腔之間的軸密封裝置處設置有冷卻裝置。
8.如權利要求7所述的膠體磨，其特徵在於:所述冷卻裝置為循環水冷卻裝置。
9.如權利要求5所述的膠體磨，其特徵在於:所述軸承裝置包括安裝在所述箱體內的軸承座、固定在所述軸承座上並用於支承所述主軸的前軸承和後軸承；所述前軸承為角接觸球軸承，所述後軸承為深溝球軸承。
10.如權利要求9所述的膠體磨，其特徵在於:所述間隙調節裝置包括與所述軸承座固定連接的軸承座固定座，所述軸承座固定座露出所述箱體，所述軸承座固定座兩側的箱體表面上設置有固定塊，所述固定塊上設置有調整螺栓和鎖緊螺母。
【文檔編號】B02C7/12GK104383978SQ201410666698
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月20日 優先權日:2014年11月20日
【發明者】陳際江, 隋福雲 申請人:山東大山路橋工程有限公司