一種用於分散物料的轉子及分散機的製作方法
2023-07-26 15:53:31
本發明涉及物料分散技術領域，尤其涉及一種用於分散物料的轉子及分散機。
背景技術：
分散機廣義上屬於攪拌機的一種，通過採用高速攪拌器(如圓盤鋸齒攪拌器)在局部形成很強的紊流，對物料造成分散乳化的效果，所以這類高速攪拌機又稱為分散機。
分散機廣泛應用於塗料、染料、油墨、造紙、化妝品、食品、乳液、醫藥等領域。
傳統的分散機大都存在以下問題:
1、設備結構優化差，分散效果不理想，僅能起到攪拌的作用；
2、設備結構複雜，設計製作及加工成本高，同時，分散效率低，在分散過程中，因存在磨料及飛輪刃口切削擠壓等多種物理因素的作用，物料分子往往在被剪碎後，又由於布朗運動及範德華力的作用下，物料分子會重新團聚，繼而導致分散失敗或分散效果差。雖然可以通過延長作業時間以提高分散效果，但會造成產能降低，同時也增加了能耗及物耗。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種用於分散物料的轉子及分散機，用以解決現有技術中的問題。
為解決上述問題，本發明提供了：一種用於分散物料的轉子，所述轉子為旋轉體結構；
所述轉子包括外壁，其中，所述轉子的內部為中空結構；
所述中空結構中設置有支撐架；
所述支撐架與所述轉子固定連接；
所述支撐架上設置有用於安裝驅使所述轉子高速轉動的輸入軸的連接孔，所述支撐架上還設置有物料流動孔；
所述外壁上設置有呈環形陣列分布的物料分散孔；
所述物料分散孔貫穿所述外壁。
作為上述技術方案的進一步改進，所述連接孔的幾何中心位於所述轉子的中心線上。
作為上述技術方案的進一步改進，所述支撐架為旋轉體結構；
所述支撐架的中心線與所述轉子的中心線重合。
作為上述技術方案的進一步改進，所述物料流動孔有多個，且關於所述連接孔的幾何中心呈環形陣列分布。
作為上述技術方案的進一步改進，所述外壁的外表面及內表面均為圓柱面。
本發明還提供了：一種分散機，包括有高速電機和用於分散物料的轉子，所述轉子為旋轉體結構；
所述轉子包括外壁，其中，所述轉子的內部為中空結構；
所述中空結構中設置有支撐架；
所述支撐架與所述轉子固定連接；
所述支撐架上設置有用於固定連接所述高速電機的輸入軸的連接孔，所述支撐架上還設置有物料流動孔；
所述外壁上設置有呈環形陣列分布的物料分散孔；
所述物料分散孔貫穿所述外壁。
作為上述技術方案的進一步改進，所述連接孔的幾何中心位於所述轉子的中心線上。
作為上述技術方案的進一步改進，所述支撐架為旋轉體結構；
所述支撐架的中心線與所述轉子的中心線重合。
作為上述技術方案的進一步改進，所述物料流動孔有多個，且關於所述連接孔的幾何中心呈環形陣列分布。
作為上述技術方案的進一步改進，所述外壁的外表面及內表面均為圓柱面。
本發明的有益效果是：本發明提出一種用於分散物料的轉子及分散機，轉子轉動時，轉子內部的物料會受到離心力的作用，在離心力的作用下，物料從物料分散孔中流出。同時，又由於轉子處於轉動狀態，物料分散孔會對其中穿過的物料產生剪切力，使物料分散。由於利用這種方式進行分散，省去了飛輪等輔助部件，對物料幾乎沒有損傷，降低了物料分散後二次團聚的可能性，同時使物料粒度尺寸更加均勻穩定。
該轉子及分散機分散效率高，從而降低了能耗，節能環保；同時，結構簡單，佔地面積小，製作加工成本低。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1為本發明實施例中一種用於分散物料的轉子的示意圖；
圖2為圖1中的轉子的俯視圖；
圖3為圖2中的轉子的半剖視圖；
圖4為本發明實施例中分散機分散物料時物料的流向示意圖。
主要元件符號說明：
100-轉子；110-外壁；120-物料分散孔；200-支撐架；210-連接孔；220-物料流通孔；300-外筒。
具體實施方式
在下文中，將更全面地描述本發明的各種實施例。本發明可具有各種實施例，並且可在其中做出調整和改變。然而，應理解：不存在將本發明的各種實施例限於在此公開的特定實施例的意圖，而是應將本發明理解為涵蓋落入本發明的各種實施例的精神和範圍內的所有調整、等同物和/或可選方案。
在下文中，可在本發明的各種實施例中使用的術語「包括」或「可包括」指示所公開的功能、操作或元件的存在，並且不限制一個或更多個功能、操作或元件的增加。此外，如在本發明的各種實施例中所使用，術語「包括」、「具有」及其同源詞僅意在表示特定特徵、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合，並且不應被理解為首先排除一個或更多個其它特徵、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的存在或增加一個或更多個特徵、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的可能性。
在本發明的各種實施例中，表述「a或/和b中的至少一個」包括同時列出的文字的任何組合或所有組合。例如，表述「a或/和b中的至少一個」可包括a、可包括b或可包括a和b二者。
在本發明的各種實施例中使用的表述(諸如「第一」、「第二」等)可修飾在各種實施例中的各種組成元件，不過可不限制相應組成元件。例如，以上表述並不限制所述元件的順序和/或重要性。以上表述僅用於將一個元件與其它元件區別開的目的。例如，第一用戶裝置和第二用戶裝置指示不同用戶裝置，儘管二者都是用戶裝置。例如，在不脫離本發明的各種實施例的範圍的情況下，第一元件可被稱為第二元件，同樣地，第二元件也可被稱為第一元件。
應注意到：在本發明中，除非另有明確的規定和定義，「安裝」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接、也可以是可拆卸連接、或者一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也是可以通過中間媒介間接相連；可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中，本領域的普通技術人員需要理解的是，文中指示方位或者位置關係的術語為基於附圖所示的方位或者位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或者元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
在本發明的各種實施例中使用的術語僅用於描述特定實施例的目的並且並非意在限制本發明的各種實施例。除非另有限定，否則在這裡使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明的各種實施例所屬領域普通技術人員通常理解的含義相同的含義。所述術語(諸如在一般使用的詞典中限定的術語)將被解釋為具有與在相關技術領域中的語境含義相同的含義並且將不被解釋為具有理想化的含義或過於正式的含義，除非在本發明的各種實施例中被清楚地限定。
實施例1
參閱圖1和圖2，在本實施例中，提出一種用於分散物料的轉子100，通過使轉子100高速轉動，以到達分散物料的目的。
轉子100為旋轉體結構。
一條平面曲線或者直線繞著它所在的平面內的一條定直線旋轉所形成的曲面叫做旋轉面，封閉的旋轉面所形成的幾何體為旋轉體。其中，該定直線稱為該旋轉體的中心線。
在本實施例中，轉子100設置呈圓柱體形。
如圖3所示，轉子100包括外壁110，其中，轉子100的內部為中空結構，使得轉子100的內部可以用於容放待分散的物料。
由於轉子100呈圓柱體形，所以外壁110的外表面為圓柱面。同時，在本實施例中，外壁110的內表面也設置為圓柱面。
在轉子100的內部，即中空結構中設置有支撐架200，支撐架200與轉子100固定連接。
其中，支撐架200用於安裝驅使轉子100高速轉動的輸入軸。
為連接輸入軸，在支撐架200上設置有用於安裝連接輸入軸的連接孔210。連接孔210上安裝輸入軸，在輸入軸的驅動下，轉子100高速轉動。其中，連接孔210可以設置為圓孔。
在本實施例中，連接孔210的幾何中心位於轉子100的中心線上。以此，保證轉子100轉動過程中的穩定性，且不會發生偏心。
同時，在本實施例中，轉子100也設置為旋轉體結構。其中，支撐架200的中心線與轉子100的中心線重合。
這樣設置使得轉子100呈對稱的結構，進行物料分散操作時，可以將物料分散的更加均勻。
物料在轉子100內部，同時，轉子100內部還設置有支撐架200。為便於物料在轉子100內部流動，在支撐架200上還設置有物料流動孔220。物料通過物料流動孔220，可以從支撐架200的一側流動至支撐架200的另一側。
其中，為便於物料的流動，物料流動孔220設置有多個，且物料流動孔220關於連接孔210的幾何中心呈環形陣列分布。
為分散轉子100內部的物料，在外壁110上設置有物料分散孔120。其中，物料分散孔120呈環形陣列分布於外壁110上。
同時，物料分散孔120貫穿外壁110。轉子100內部的物料穿過物料分散孔120而被分散。
物料進入轉子100，再從支撐架200上物料流動孔220上流過，分布於轉子100內部。支撐架200的連接孔210安裝的輸入軸驅使轉子100高速轉動。轉子100轉動時，轉子100內部的物料會受到離心力的作用，在離心力的作用下，物料從物料分散孔120中流出。同時，又由於轉子100處於轉動狀態，物料分散孔120會對其中穿過的物料產生剪切力，使物料分散且是物料粒度尺寸更加均勻穩定，並降低了物料分散後二次團聚的可能性。
其中，在本實施例中，轉子100的轉速不低於10000r/min。轉子100工作時，物料會首先進入轉子100內部，由於轉子100高速轉動，在離心力的作用下，物料穿過轉子100外壁110上密布的物料分散孔120被高速甩出，通過物料分散孔120對物料產生的剪切力，實現物料的快速分散。由於轉子100的內部不存在磨料、飛輪等輔助部件，物料分子幾乎不會受到破壞，二次團聚的可能性大大降低。
利用高速轉動的轉子100可以實現液體物料從微米級到納米級的分散。
在本實施例中，轉子100及支撐架200均為剛性。在本實施例中，兩者都可以採用不鏽鋼製成。其中，不鏽鋼是一種耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不鏽性的鋼種。在其他具體實施例中，轉子100及支撐架200還可以使用其它材料製成。
支撐架200可以採用焊接的方式固定於轉子100內部。
實施例2
在本實施例中，提出一種分散機，一種分散機，包括有高速電機和用於分散物料的轉子100。
高速電機，一般指轉速超過10000r/min的電機。高速電機由於轉速高，使得電機功率密度高。同時，高度電機轉動慣量小，動態響應快。
在本實施例中，高速電機可以選擇轉速15000r/min的電機。
如圖1、圖2和圖3所示，其中，轉子100為旋轉體結構。在本實施例中，轉子100設置為圓柱體形。
轉子100包括外壁110，其中，轉子100的內部為中空結構。其中，待分散的物料變存放於中空結構中。
為更加均勻地分散物料，外壁110的外表面及內表面均為圓柱面。
在中空結構中設置有支撐架200，支撐架200與轉子100固定連接。
支撐架200上設置有用於固定連接高速電機的輸入軸的連接孔210，支撐架200上還設置有物料流動孔220。其中，連接孔210的幾何中心位於轉子100的中心線上。
啟動高速電機後，在輸入軸的作用下，支撐架200與轉子100一起轉動。
外壁110上設置有呈環形陣列分布的物料分散孔120，物料分散孔120貫穿所述外壁110。
為便於轉子100內部物料的流動，物料流動孔220設置有多個，且關於連接孔210的幾何中心呈環形陣列分布。
由於需要進行物料的分散工作，所以需要轉子100在高轉速的狀態下進行工作。當轉子100內部的物料隨著轉子100做高速運動時，所受到的離心力會遠遠大於自身的重力。物料在離心力的作用下穿過物料分散孔120，在物料分散孔120剪切力的作用下實現完全分散。
如圖4所示，分散機還包括外筒300，轉子100安裝於外筒300內。其中，圖中箭頭所指為物料的流動方向。外筒300的底部安裝有泵，通過泵將物料注入轉子100的內部，在轉子100高速轉動下完成分散工作，流入至外筒300與轉子100之間，由於泵不斷注入物料，最終分散後的物料會從外筒300的頂部流出。
為保證分散的效果，轉子100及支撐架200都應為對稱結構。其中，轉子100已為圓柱體形，具體的，支撐架200也設置為旋轉體結構。
同時，支撐架200的中心線與轉子100的中心線重合。
本領域技術人員可以理解附圖只是一個優選實施場景的示意圖，附圖中的模塊或流程並不一定是實施本發明所必須的。
本領域技術人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進行分布於實施場景的裝置中，也可以進行相應變化位於不同於本實施場景的一個或多個裝置中。上述實施場景的模塊可以合併為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。
上述本實施例序號僅僅為了描述，不代表實施場景的優劣。
以上公開的僅為本發明的幾個具體實施場景，但是，本發明並非局限於此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護範圍。