對撞式氣流粉碎機(jī)構(gòu)及粉碎機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高速、高頻、高效的對撞式氣流粉碎機(jī)構(gòu)及采用該機(jī)構(gòu)的粉碎機(jī)。本發(fā)明采用超高速氣流、高頻對撞、漸進(jìn)式工藝完成物料的粉碎。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，超微材料和納米材料的研究應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景，對推動工業(yè)技術(shù)進(jìn)步有著極其重要的作用。一般將粒度為I?10微米的粉體稱為超細(xì)粉體，粒度為0.1?I微米的粉體稱為超微粉體，粒度不大于0.1微米的粉體稱為納米粉體。
[0003]超細(xì)粉體的生產(chǎn)設(shè)備及技術(shù)目前主要有:機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)、氣流粉碎機(jī)和振動研磨機(jī)等。這些技術(shù)設(shè)備的共性是，極限粒度只能達(dá)到5微米左右，要達(dá)到超細(xì)材料的工業(yè)化生產(chǎn)還有一定的技術(shù)及工藝難度，普遍存在產(chǎn)量低、能耗高、環(huán)保性能差、粉體純度較低等問題。
[0004]機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)和振動介質(zhì)研磨機(jī)是一種較傳統(tǒng)的機(jī)械粉磨設(shè)備，機(jī)械種類比較多。其原理是利用機(jī)械能直接驅(qū)動介質(zhì)運(yùn)動來粉碎物料，粉碎效果也低，且難達(dá)到粉體純度要求，粉體細(xì)度相比氣流磨要差。例如:振動介質(zhì)研磨機(jī)有效粉碎功率約為0.3%，而約為98%的能量轉(zhuǎn)化為熱量而逸散。
[0005]氣流粉碎機(jī)是目前世界上比較先進(jìn)的超細(xì)設(shè)備，主要有如下幾種類型:扁平式氣流粉碎機(jī)、循環(huán)式氣流粉碎機(jī)、對噴式氣流粉碎機(jī)、靶式氣流粉碎機(jī)、流化床式氣流粉碎機(jī)等。據(jù)《超細(xì)粉碎分級技術(shù)》(中國輕工業(yè)出版社，2001年出版)文獻(xiàn)報(bào)道:氣流粉碎機(jī)存在如下問題:1、能耗大，生產(chǎn)效率低;2、產(chǎn)量較少，一般不超過100kg/h，大部分小于50kg/h; 3、制備超細(xì)粉還比較困難;4、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴。
[0006]為了解決現(xiàn)有氣流粉碎機(jī)存在的問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員嘗試著提出了不少解決方案。
[0007]公告為CN204724286的中國實(shí)用新型專利，公開了一種固體物料研磨機(jī)，包括由上至下依次設(shè)置的研磨室、工作倉和分級器，所述研磨室中部設(shè)有研磨體，與研磨體對應(yīng)的研磨室側(cè)壁上設(shè)襯板;研磨體中為中空結(jié)構(gòu)，上部接料口與工作倉下料口連接，周向設(shè)有多個物料甩出口及錘擊板;研磨室和工作倉通過多個導(dǎo)管連接，工作倉設(shè)有環(huán)形進(jìn)風(fēng)口 ；分級器依次連接螺旋收料器和布袋除塵器，螺旋收料器和布袋除塵器的出料口分別連接成品出料器;工作倉的進(jìn)料口另外通過物料輸送裝置連接原料倉。
[0008]上述固體物料研磨機(jī)雖然對現(xiàn)有氣流粉碎機(jī)的研磨體稍加改進(jìn)，但與現(xiàn)有的氣流粉碎機(jī)差別不大，依然存在:1、能耗大，生產(chǎn)效率低;2、產(chǎn)量較少;3、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴的問題。
[0009]申請人也提出過兩項(xiàng)發(fā)明專利申請。一項(xiàng)公開號為CN103752388的發(fā)明專利申請，公開了一種環(huán)保節(jié)能型渦流粉碎機(jī)，包括由外筒體所圍成的磨腔和布置在磨腔內(nèi)的轉(zhuǎn)動體以及驅(qū)動轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)動的電機(jī)，還包括周向均布在轉(zhuǎn)動體軸向兩側(cè)的若干內(nèi)磨塊、外磨塊和設(shè)置在內(nèi)磨塊、外磨塊之間的內(nèi)筒體，內(nèi)、外磨塊沿旋轉(zhuǎn)方向的一面為正壓面，另一面為負(fù)壓面，其中，從旋轉(zhuǎn)方向看，內(nèi)、外磨塊的負(fù)壓面上設(shè)置有一負(fù)壓板，負(fù)壓板相對內(nèi)、夕卜磨塊的負(fù)壓面的那一面與磨塊的負(fù)壓面之間具有一定間隔，外筒體前端和后端分別設(shè)置有前密度蓋板和后密度蓋板，前密度蓋板和后密度蓋板上設(shè)置有與所述磨腔連通的出料口，磨腔內(nèi)設(shè)置有進(jìn)料口。另一項(xiàng)公開號為CN 103752387的發(fā)明專利申請則公開了一種環(huán)保節(jié)能型渦流粉碎機(jī)的磨粉結(jié)構(gòu)。
[0010]對于公開號為CN 103752388及公開號為CN 103752387的專利而言，在轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)過程中，由于其筒體內(nèi)壁上的齒形結(jié)構(gòu)，會產(chǎn)生渦流，從而產(chǎn)生熱量，使得整個粉碎機(jī)能耗增大。同時，受制于磨塊的結(jié)構(gòu)，其筒體內(nèi)磨塊的數(shù)量少，因此，對研磨效率的提升也不顯著。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提供一種高速、高頻、高效的對撞式氣流粉碎機(jī)構(gòu)及采用該機(jī)構(gòu)的粉碎機(jī)。
[0012]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個技術(shù)方案是提供了一種對撞式氣流粉碎機(jī)構(gòu)，包括外殼，在外殼內(nèi)設(shè)有可繞軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)件，外殼上設(shè)有物料進(jìn)口及物料出口，其特征在于:在旋轉(zhuǎn)件內(nèi)設(shè)有至少4個沿周向布置的磨區(qū)，每個磨區(qū)的外邊緣與外殼的內(nèi)壁間形成有通道，每個通道兩端形成有通徑，攜帶有物料的氣流，定義為二相流，經(jīng)由通徑噴射入相應(yīng)磨區(qū)的負(fù)壓區(qū)，在每個磨區(qū)內(nèi)均設(shè)有負(fù)壓葉片、正壓葉片及二相流導(dǎo)向部，正壓葉片受力面截面積是通徑截面積的N倍，N>1，相鄰負(fù)壓葉片間以及負(fù)壓葉片與磨區(qū)的壁之間形成有負(fù)壓區(qū)，相鄰正壓葉片間以及正壓葉片與磨區(qū)的壁之間形成有正壓區(qū)，在任一負(fù)壓區(qū)的左右兩邊是正壓區(qū)，在任一正壓區(qū)的左右兩邊是負(fù)壓區(qū)，其中，將旋轉(zhuǎn)件的軸向定義為前后，將垂直于前后的水平方向定義為左右；
[0013]在旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)過程中，負(fù)壓葉片旋轉(zhuǎn)使得負(fù)壓區(qū)產(chǎn)生負(fù)壓，與此同時，正壓葉片旋轉(zhuǎn)使得正壓區(qū)產(chǎn)生正壓，從而產(chǎn)生氣流;氣流攜帶物料形成二相流至少從左右方向流出當(dāng)前磨區(qū)的正壓區(qū)；向右流出當(dāng)前磨區(qū)的正壓區(qū)的二相流經(jīng)由通道及通徑噴射入位于該正壓區(qū)右側(cè)且與其相鄰的負(fù)壓區(qū)內(nèi)，該負(fù)壓區(qū)位于當(dāng)前磨區(qū)內(nèi)；向左流出當(dāng)前磨區(qū)的正壓區(qū)的二相流經(jīng)由通道及通徑噴射入位于該正壓區(qū)左側(cè)且與其相鄰的負(fù)壓區(qū)內(nèi)，該負(fù)壓區(qū)位于與當(dāng)前磨區(qū)左側(cè)相鄰的下一個磨區(qū)內(nèi)；進(jìn)入負(fù)壓區(qū)的二相流被二相流導(dǎo)向部導(dǎo)向至同一磨區(qū)的正壓區(qū)內(nèi)，從而形成循環(huán)；
[0014]對于同一負(fù)壓區(qū)而言，兩股二相流分別經(jīng)由左、右兩側(cè)的通徑噴射入該負(fù)壓區(qū)，自通徑噴射出的二相流速度是正壓葉片產(chǎn)生氣流總和后的速度的N倍，兩股二相流分別自左、右兩側(cè)的通徑噴射出后在該負(fù)壓區(qū)的入口處形成對沖，從而使得兩股二相流中的物料碰撞粉碎。
[0015]優(yōu)選地，在所述負(fù)壓區(qū)內(nèi)還設(shè)有二相流分流導(dǎo)向部，同一所述負(fù)壓區(qū)的二相流被二相流分流導(dǎo)向部分流導(dǎo)向至同一所述磨區(qū)的多個所述正壓區(qū)。
[0016]優(yōu)選地，在每個所述磨區(qū)設(shè)有前后布置的多組葉片組，每組葉片組包括沿周向左右布置的所述負(fù)壓葉片及所述正壓葉片，還包括前后布置的兩組用于實(shí)現(xiàn)分節(jié)和/或出料的分節(jié)引風(fēng)葉片組，所有葉片組位于兩組分節(jié)引風(fēng)葉片組之間。
[0017]優(yōu)選地，所述分節(jié)引風(fēng)葉片組包括多片分節(jié)引風(fēng)葉片，分節(jié)引風(fēng)或?yàn)榕R界葉片、或?yàn)橛糜诋a(chǎn)生負(fù)壓的負(fù)壓葉片、或?yàn)橛糜诋a(chǎn)出正壓氣流的正壓葉片。
[0018]本發(fā)明的另一個技術(shù)方案是提供了一種對撞式氣流粉碎機(jī)，包括電機(jī)，其特征在于:在電機(jī)的輸出軸上同軸安裝有上述的粉碎機(jī)構(gòu)，粉碎機(jī)構(gòu)位于殼體內(nèi)，在殼體上分別開有進(jìn)料口及出料口，進(jìn)料口經(jīng)由進(jìn)料通道與所述粉碎機(jī)構(gòu)的物料進(jìn)口相通，出料口經(jīng)由出料通道與所述粉碎機(jī)構(gòu)的物料出口相通。
[0019]本發(fā)明的另一個技術(shù)方案是提供了一種對撞式氣流粉碎機(jī)，包括電機(jī)，其特征在于:在電機(jī)的輸出軸上安裝有內(nèi)外兩層上述的粉碎機(jī)構(gòu)，分別為外圈粉碎機(jī)構(gòu)及內(nèi)圈粉碎機(jī)構(gòu)，內(nèi)圈粉碎機(jī)構(gòu)的物料出口與外圈粉碎機(jī)構(gòu)的物料進(jìn)口相通，內(nèi)圈粉碎機(jī)構(gòu)的物料進(jìn)口經(jīng)由所述進(jìn)料通道與所述進(jìn)料口相通，外圈粉碎機(jī)構(gòu)的物料出口經(jīng)由所述出料通道與所述出料口相通。
[0020]優(yōu)選地，在所述殼體上開有進(jìn)氣孔，外部氣流經(jīng)由進(jìn)氣孔被導(dǎo)入所述外圈粉碎機(jī)構(gòu)內(nèi)；所述內(nèi)圈粉碎機(jī)構(gòu)的外部氣流則由所述進(jìn)料口進(jìn)入。
[0021]優(yōu)選地，在所述殼體上開有回料口及回料進(jìn)口，回料口一方面與所述粉碎機(jī)構(gòu)的通徑相通，回料口另一方面經(jīng)由封閉管路與封閉的回料進(jìn)口相通，回料進(jìn)口與所述內(nèi)圈粉碎機(jī)構(gòu)的物料進(jìn)口相通。
[0022]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0023]1、能耗低，比擠壓式的粉碎機(jī)能耗低50%，比一般氣流粉碎機(jī)能耗低50%?70%。
[0024]2、符合環(huán)保要求，容器為負(fù)壓，無泄漏，轉(zhuǎn)速低，噪音小。
[0025]3、適合大工業(yè)生產(chǎn)，產(chǎn)量高。
[0026]4、制粉工藝采用的高速氣流，高頻對撞，漸進(jìn)式的粉碎技術(shù)，能生產(chǎn)各種要求的細(xì)粉直至超微粉體。
[0027]5、集粉碎、分節(jié)、引風(fēng)、出料于一體，不需分節(jié)器及引風(fēng)機(jī)。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明提供的對撞式氣流粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明中的對撞式氣流粉碎機(jī)構(gòu)的局部示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明中單個旋轉(zhuǎn)件的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0032]如圖1所不，本發(fā)明公開了一種對撞式氣流粉碎機(jī)，其包括電機(jī)9，在電機(jī)9的輸出軸上固定有內(nèi)圈粉碎機(jī)構(gòu)17及套在內(nèi)圈粉碎機(jī)構(gòu)17外的外圈粉碎機(jī)構(gòu)18。內(nèi)圈粉碎機(jī)構(gòu)17與外圈粉碎機(jī)構(gòu)18均位于殼體10內(nèi)。
[0033]內(nèi)圈粉碎機(jī)構(gòu)17與外圈粉碎機(jī)構(gòu)18的結(jié)構(gòu)相類似。在本實(shí)施例中，將內(nèi)圈粉碎機(jī)構(gòu)17與外圈粉碎機(jī)構(gòu)18的軸向方向設(shè)定為前后方向，將垂直于前后方向的水平方向設(shè)定為左右方向。結(jié)合圖2，本實(shí)施例中的粉碎機(jī)構(gòu)包括外殼I，外殼I的位置固定，外殼I的外圈為耐磨圈。外殼I上設(shè)有物料進(jìn)口及物料出口。在外殼I內(nèi)設(shè)有可繞軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)件8，在本實(shí)施例中，采用多個前后布置的旋轉(zhuǎn)件8(對于圖1中的內(nèi)圈粉碎機(jī)構(gòu)17而言，圖1示意性地畫出了 9個旋轉(zhuǎn)件8)。旋轉(zhuǎn)件8固定在葉輪21上。結(jié)合圖3，在旋轉(zhuǎn)件8上設(shè)有多個沿周向布置的磨區(qū)2-1、2-2、2-3。每個磨區(qū)2-1、2-2、2-3的外邊緣與外殼1的內(nèi)壁間形成有通道23，每個通道23兩端形成有通徑3，攜帶有物料的氣流，定義為二相流，經(jīng)由通徑3噴射入相應(yīng)磨區(qū)2-1、2-2、2-3的負(fù)壓區(qū)6。在每個磨區(qū)2-l、2-2、2-3內(nèi)，沿周向左右布置有由多片負(fù)壓葉片4-l、4-2、4-3、4-4及多片正壓葉片5-l、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6、5-7。結(jié)合圖l，負(fù)壓葉片及正壓葉片的前后兩側(cè)均固定有筋板20。外圈粉碎機(jī)構(gòu)18的筋板20通過鍵及螺釘固定在電機(jī)9輸出軸上的葉輪21上；內(nèi)圈粉碎機(jī)構(gòu)17的筋板20通過螺釘、螺母與固定在電機(jī)9輸出軸上的葉輪21連接固定。因注意的是，本實(shí)施例僅為一個示意，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要調(diào)整葉片組的數(shù)量以及調(diào)整葉片組內(nèi)負(fù)壓葉片及正壓葉片的數(shù)量。正壓葉片5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6、5-7的受力面截面積是通徑3截面積的數(shù)倍至數(shù)十倍。相鄰負(fù)壓葉片4-1、4-2、4-3、4-4間以及負(fù)壓葉片4-1、4-2、4-3、4-4與磨區(qū)2-1、2-2、2-3的壁之間形成有負(fù)壓區(qū)6。相鄰正壓葉片5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6、5-7間以及正壓葉片5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6、5-7與磨區(qū)2_
1、2-2、2-3的壁之間形成有正壓區(qū)7。在磨區(qū)2-1中，發(fā)明人用虛線示意性地將負(fù)壓區(qū)6與正壓區(qū)7加以劃分，正壓葉片5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6、5-7所在的虛線一側(cè)