一種用於混合造粒機的混合成球工具的製作方法

2023-06-10 14:26:31

本發明涉及一種造粒機中使用的混合、攪拌工具，特別涉及一種混合造粒機的混合成球工具。

背景技術：

造粒機是一種可將物料製造成特定形狀的成型機械，廣泛應用於化工、石化、製藥、食品、建材、礦冶、環保、印染、陶瓷、橡膠、塑料等領域。在許多應用場合，例如化肥、醫藥等領域，需要將幾種不同的物料先進行混合，然後再製作成顆粒。

現有技術中，通常採用專用的混合機將不同的物料進行混合，採用專用的制粒機將混合後的物料製成顆粒。但是，由於從混合到制粒採用不同的設備會使得生產效率降低，且多設備的生產模式使得設備佔地面積增加、生產的能耗也加大。另外，雖然採用傳統的混合攪拌葉片也能具有部分成球的作用，但是，現有技術中採用的混合攪拌葉片由於其葉片較薄且葉片的邊通常為直邊，導致成球率差、效率低且成球後的物料顆粒的破碎率較大，因而其使用有局限性。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提出一種旨在實現物料混合及顆粒製作一體化生產的混合造粒機，並針對該混合造粒機提出了一種成球率高、破碎率低的混合成球工具。所述的混合造粒機包括用於放置混合料的筒體、用於使混合料在筒體內進行迴轉及混合的迴轉刮板、混合成球工具以及連接所述混合成球工具的可迴轉的攪拌軸。

混合成球工具的具體技術方案如下：

一種用於混合造粒機的混合成球工具，包括轉子軸、齒形搓球盤，所述轉子軸一端連接有齒形搓球盤，另一端設有可與所述混合造粒機的攪拌軸相連的連接端，在所述齒形搓球盤的兩平面上還設置有聯動搓球頭。

為了降低成球顆粒表面粗糙度，可以將聯動搓球頭設計成可以相對於自身軸線自由迴轉式樣的。例如，聯動搓球頭可以通過滾動軸承安裝在齒形搓球盤的孔中，以實現自由迴轉。工作時，聯動搓球頭與物料的摩擦成為滾動摩擦，形成滾動擠壓效應，減少了摩擦阻力，降低了成球顆粒的粗糙度。

本技術方案中，在齒形搓球盤的兩平面上設置有聯動搓球頭，使得在工作時齒形搓球盤及聯動搓球頭能同時參與到搓球運動中，有效地提高了物料混合的均勻性和成球的效率。所述齒形搓球盤的兩面包括上面和下面，所述聯動搓球頭包括上聯動搓球柱和下聯動搓球柱，所述上聯動搓球柱設置在齒形搓球盤的上面，下聯動搓球柱設置在齒形搓球盤的下面。

工作時，放置於混合造粒機中的混合料在迴轉刮板的帶動下，在筒體內形成迴轉運動，因物料各處速度不一樣從而實現物料的混合攪拌，同時齒形搓球盤則在攪拌軸的帶動下進行迴轉，其迴轉方向為與筒體內的物料迴轉方向相反，從而相對形成搓球運動，其成球顆粒的大小可由迴轉刮板、齒形搓球盤的迴轉速度及工作時間來控制。

作為優選方案，齒形搓球盤的齒數不少於兩個且沿圓周方向均布，並且所述齒的齒形面為圓弧面。由於參與搓球運動的搓球面為齒的圓弧面，從而較大幅度降低了成球顆粒的破碎率。

另外，上聯動搓球柱、下聯動搓球柱設計為棒形或柱形，因而同樣具有降低破碎率的作用。

具體上聯動搓球柱、下聯動搓球柱的位置，是設置在齒形搓球盤的齒頂部，且所述上聯動搓球柱、下聯動搓球柱的軸線與齒形搓球盤的迴轉中心線平行。

通常，齒形搓球盤上的齒為沿圓周方向均布的齒，且每個齒形狀大小相同。

作為進一步的改進，上述均布的齒的齒數可設計為4個以上且為偶數個，所述齒按照其齒長劃分為長齒和短齒，且在圓周方向上按照長齒—短齒的排列順序交叉分布。這樣的好處是能使得物料的混合及成球更均勻，另外長短齒的設置也有利於降低齒形搓球盤在一定轉速頻率範圍內的振動，提高機器運轉的平穩性。

考慮到下聯動搓球柱距離筒體底部的間隙較小，為降低摩擦，有效減少搓球柱與物料的粘合，提高下聯動搓球柱的壽命，下聯動搓球柱的材料優先為超高分子聚乙烯材料。

作為混合成球工具的轉子軸，其與攪拌軸相連的連接端為圓柱面，並在所述圓柱面上設有鍵槽。這樣的結構比較適用於中小型的混合造粒機，且有利於混合成球工具的快速更換。

作為另一種可選的轉子軸與攪拌軸的連接結構，所轉子軸與攪拌軸相連的連接端可設計為法蘭連接，其優點是剛性較好，適用於中大型的混合造粒機。

為了提高混合成球工具運轉的平穩性，較少機器的振動和噪音，轉子軸可採用整體式空心軸結構，同時轉子軸與攪拌軸的連接處的配合可採用無間隙的圓錐面配合，圓錐面的錐度可以設置為莫氏錐度或1：20的自鎖型錐度，也可以設置為7：24的標準錐度。轉子軸的材料可採用高剛性的材料如高速鋼。另外，混合成球工具在製造時進行整體動平衡。

作為一種改進，在混合成球工具的轉子軸上可以組合安裝了多個齒形搓球盤，以進一步提高工作效率。

本發明的有益效果是：

第一，混合成球工具的齒形搓球盤的兩平面上均設置有聯動搓球頭，提高了物料混合的均勻性和成球的效率，且下聯動搓球柱的設置有效減少了底部餘料的累積。

第二，齒形搓球盤的搓球面為圓弧面，且聯動搓球頭為的柱形，克服了傳統混合攪拌工具中攪拌頭為較鋒利的葉片、其容易導致較高破碎率的弊端。同時，設置於靠近筒體底部的下聯動搓球柱也有效地減少了混合料在筒體的積累，使得筒體底部的物料也能充分成球。

第三，齒形搓球盤的齒採用交叉分布的長齒-短齒，有利於提高物料混合的均勻性，同時提高了一定頻率範圍內混合攪拌工具運轉的平穩性。

第四，混合成球工具的轉子軸採用無間隙的圓錐面配合，可提高安裝的同心度，改善了混合成球工具運轉的動態平衡性能。同時轉子軸採用整體空心結構，並使用高剛性的材料，使得混合成球工具及混合造粒機的抗振性能有了較大提高，從而有效減少了機器的噪音。

第五，聯動搓球頭通過滾動軸承安裝在齒形搓球盤的孔中而實現自由迴轉，使得聯動搓球頭與物料的摩擦成為滾動摩擦，形成滾動擠壓效應，因而減少了搓球運動時聯動搓球頭相對於物料的摩擦阻力，從而降低了成球顆粒的表面粗糙度。

附圖說明

圖1是一種混合造粒機的混合成球工具的結構示意圖；

圖2是圖1的右視圖；

圖3是圖2中，齒形搓球盤的變化設計的結構示意圖；

圖4是帶有多個齒形搓球盤的混合成球工具的結構示意圖；

圖5是混合成球工具與混合造粒機的攪拌軸相連的連接端為圓柱面的結構示意圖；

圖6是混合成球工具與混合造粒機的攪拌軸相連的連接端為圓錐面的結構示意圖；

圖7是混合成球工具在一種混合造粒機中的應用原理示意圖；

圖8為可自由迴轉式的上聯動搓球柱的結構示意圖。

圖中：100、筒體，101、攪拌軸，107、可迴轉箱體，108、迴轉刮板，200、混合成球工具，201、轉子軸，201-1、轉子軸上的圓柱面，201-2、轉子軸上的鍵槽，201-3、轉子軸上的法蘭，201-4、轉子軸上的圓錐面，202、齒形搓球盤，202-1齒形搓球盤上齒的圓弧面，202-2齒形搓球盤的齒頂部，202-3、長齒，202-4、短齒，203、上聯動搓球柱，204、下聯動搓球柱，205、擋圈，206、下封板，207、上封板，208、密封圈，209、滾動軸承。

具體實施方式

下面，結合實施例，對本發明作進一步的說明。

如圖1至7所示為一種混合造粒機的混合成球工具，包括轉子軸201、齒形搓球盤202，所述轉子軸201一端連接有齒形搓球盤202，另一端設有可與所述混合造粒機的攪拌軸101相連的連接端，在所述齒形搓球盤202的兩平面上還設置有聯動搓球頭。

上述實施例中，齒形搓球盤202的齒數不少於兩個且沿圓周方向均布，所述齒的齒形面為圓弧面202-1。

其中，齒形搓球盤202的兩面包括上面和下面，聯動搓球頭包括上聯動搓球柱203和下聯動搓球柱204，所述上聯動搓球柱203設置在齒形搓球盤的上面，下聯動搓球柱204設置在齒形搓球盤的下面。

上述上聯動搓球柱203、下聯動搓球柱204設置在齒形搓球盤202的齒頂部202-2，且所述上聯動搓球柱203、下聯動搓球柱204的軸線與齒形搓球盤202的迴轉中心線平行。

本實施例中，齒形搓球盤上均布的齒的齒數為4個以上且為偶數個，所述齒按照其齒長劃分為長齒202-3和短齒202-4，且在圓周方向上按照長齒—短齒的排列順序交叉分布。

本實施例中，下聯動搓球柱204材料為超高分子聚乙烯。

圖5中，轉子軸201與攪拌軸101相連的連接端為圓柱面201-1，在所述圓柱面201-1上設有鍵槽201-2。

圖1及圖4中，轉子軸201與攪拌軸101相連的連接端為法蘭201-3，法蘭上設有螺栓孔。

圖6中，轉子軸201為整體式空心軸，所述轉子軸的材料為高速鋼，所述轉子軸201與攪拌軸101的連接處的配合為圓錐面201-4配合。

如圖4至6中，混合成球工具的轉子軸上組合安裝了多個齒形搓球盤。

圖7中，迴轉刮板108及混合成球工具200安裝在可迴轉箱體107上，可迴轉箱體107旋轉時，迴轉刮板108帶動筒體100中的物料作周向的迴轉攪拌運動，混合成球工具200則在可迴轉箱體的帶動下作整體的周向運動，與此同時，混合成球工具200的轉子軸201本身也在作旋轉運動，帶動齒形搓球盤202旋轉。當可迴轉箱體作高速運動時，筒體內物料運動的主要為物料的混合運動；當可迴轉箱體作低速運動時且齒形搓球盤202作較高速旋轉時，齒形搓球盤202上圓弧面202-1、聯動搓球頭(包括上聯動搓球柱203、下聯動搓球柱204)上的圓柱面形成相對於物料的搓球運動，混合後的物料被搓成球形顆粒。

本實施例中的迴轉刮板做成l形的迴轉刮板。

上聯動搓球柱203、下聯動搓球柱204與齒形搓球盤202的連接，可以是採用孔軸過盈配合，也可採用螺紋連接。

本實施例中的上聯動搓球柱、下聯動搓球柱的形狀為圓柱形。作為改進，上聯動搓球柱、下聯動搓球柱的形狀也可以設計成特定形狀的。例如，為了使得搓球的方向有所變化，聯動搓球柱、下聯動搓球柱可設計成圓錐棒形狀或其他特殊形狀的。

為了降低成球顆粒表面粗糙度，還可以將聯動搓球頭(包括上聯動搓球柱203、下聯動搓球柱204)設計成可以相對於自身軸線自由迴轉式樣的。圖8即為一種可自由迴轉式的上聯動搓球柱的結構示意圖。圖中，上聯動搓球柱203通過滾動軸承209安裝在齒形搓球盤的孔中，並用擋圈205軸向固定，並用下封板206、上封板207、密封圈208將滾動軸承209封住。由於上聯動搓球柱203是可迴轉的，因而減少了搓球運動時上聯動搓球柱相對於物料的摩擦阻力，形成滾動擠壓效應，從而降低了成球顆粒的粗糙度。同樣，下聯動搓球柱204也可設計成通過滾動軸承209自由迴轉的結構。

另外需要指出的是，對於有特殊需求的場合，例如要求成球顆粒表面比較粗糙的情況，可以將齒形搓球盤的齒的圓弧面及聯動搓球頭的圓柱面製作成粗糙的毛面。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。