CN203711107U - 环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构，包括磨腔和布置在磨腔内的转动体以及周向均布在转动体外周面的若干磨块，磨块沿旋转方向的一面为正压面，另一面为负压面，其中从旋转方向看，正压面在前，负压面在后；在负压面上设置有一负压板，负压板相对所述磨块的负压面的那一面与磨块的负压面之间具有一定的间隔。当转动体带动磨块高速旋转时，所产生的垂直于切线方向的气流与磨块的正压面至负压板之间的压差所产生的径向圆周方向的气流交叉后产生的涡流作用磨腔的工作面上，由于正压面至负压板之间的压差所产生的径向圆周方向的气流的速度非常高，使得磨腔内的物料在高速、高强度的涡流作用下，产生强烈的对撞、自磨，达到有效粉碎。

Description

环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构

技术领域

本实用新型涉及粉体工程技术领域，特别涉及一种对各种物料进行超细粉碎的环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构。该磨粉结构不仅用于军工、航天等尖端领域，而且在不同的行业中广泛得以应用，如化工、电子、机械、冶金建材、塑料、橡胶、食品、医药、造纸、日化、能源，环保、非金属材料的超细加工等相关行业。

背景技术

超微粉体技术被国内外科技界称为跨世纪的高新技术。

随着科学技术的迅速发展，超微材料和纳米材料的研究应用，具有广阔的应用前景，对推动工业技术进步有着极其重要的作用。一般将10微米以细的粉体称为超细粉体，1微米以细的粉体称为超微材料，0.1微米以细的粉体称为纳米材料。

超细材料的生产设备及技术目前主要有：机械冲击式粉碎机、气流粉碎机和振动研磨机等。这些技术设备的共性是，破磨极限粒度只能达到5微米左右，要达到超细材料的工业化生产还有一定的技术及工艺难度，普遍存在产量低、能耗高，环保性能差、粉体纯度较低等问题。

气流粉碎机是目前世界上比较先进的超细设备，主要有如下几种类型：1.扁平式气流粉碎机；2.循环式气流粉碎机；3.对喷式气流粉碎机；4.靶式气流粉碎机；5.流化床式气流粉碎机等；目前重点推广项目的有北京航空航天大学的射流粉体与分级设备（型号JFC-30），工作介质为压缩空气，用气量15m³/min，功率170kW，进料粒度0.5mm，成品粒度2-8微米，物料细度d50只能达到2-40微米，产量30kg/小时。还有中科院北京三环粉体高技术公司流化床气流磨，物料细度d50只能达到2-40微米。另据《超细粉碎分级技术》（中国轻工业出版社，2001年出版）文献报道：气流粉碎机存在如下问题：1、能耗大、生产效率低。2、产量较少，一般不超过100kg/h，大部分小于50kg/h。3、制备超细粉还比较困难。4、气流粉碎机结构复杂，价格昂贵。针对以上问题，气流粉碎技术从目前看并不先进。

机械冲击式粉碎机和振动介质研磨机是一种较传统的机械粉磨设备，机械种类比较多。其机理是利用机械能直接驱动介质运动来粉碎物料，粉碎效果也很低，且难达到粉体纯度要求，粉体细度相比气流磨要差。例如振动介质研磨机有效粉碎功率约为0.3%，而约为98%的能量转化为热量而逸散。气流粉碎机是利用高达音速或亚音速的气流射能粉碎物料的。而将机械能转换为音速气流运动能，需要消耗大量的能量，其能耗有效功率比前者更大。

超微材料(亚微米级)的制备技术，目前还未发现国内外有这方面的报道，有报道说超微材料是限于超细材料和纳米材料之间的一种瓶颈材料，目前还没有制备技术能够生产。

超纳米材料的制备技术目前报道比较多，主要使用化学方法制备，有固相法、液相法、气相法及等离子体法、激光法等。另有报道论述，采用化学方法生产出来的纳米材料，往往会改变材料本身的物理性能，达不到纳米材料的使用效果，而且团聚问题很难解决，生产效率低，加工成本昂贵。目前只能在试验室生产，无法实现工业化生产。

为了能高效生产所需的超微粉体及纳米粉体，中国专利公开号CN1929925B公开了一种高能湍流磨及其双负压蜗轮，其关键部件双负压蜗轮包括叶盘和设置在该叶盘两个侧面的多个叶片，其中该叶片在该叶盘的每个侧面沿周向均布分布，且旋向相同，位于该叶盘一个侧面的叶片与位于该叶盘另一侧面的叶片沿周向彼此错来；该双负压蜗轮还具有多个冲击齿板，各冲击齿板包括一安装部和一连接该安装部的工作部，在该工作部的顶部形成有成对的冲击齿，每对冲击齿中的两个冲击齿以齿顶相对远离的方式倾斜。当该双负压蜗轮在磨腔内高速旋转时，在磨腔内部会产生高强涡流和湍流，从而形成气固两相流，物料在高度湍流的作用下，相互发生强烈自磨，同时产生强烈的对撞和剪切作用力，从而将物料有效地粉碎。以该双负压蜗轮形成的高能湍流磨成品粒度达到0.1-0.9μm。

该双负压蜗轮产生湍流的机理是：由于双负压涡轮是由左右抛弧形后倾叶片和燕尾形冲击齿板装配而成，同时叶片靠近叶片轴的一端呈斜锥面而形成了漩涡状，在高速旋转时形成了双涡流，双涡流又产生了双负压，双负压的产生又形成了高强离心力，当被粉碎的固体物料在磨腔中处在高度湍流厂中时，就构成了气固两相流，从蜗轮获得的湍动能量，通过惯性作用由大漩涡逐级传递给小漩涡，物料在这一湍流运动中产生强烈的撞击、自磨、剪切作用力，从而使物料有效地被粉碎，另外，定子导向齿圈在磨腔中产生对物料的导向剪切力，粉体在锯齿形的湍流运动区域，相互之间产生强烈自磨、加速物料的有效细化。但是该双负压蜗轮需要较高的转速，因此对电动机和叶片、冲击齿板强度的要求非常高，同时能耗也较高。另外该双负压蜗轮结构也比较复杂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足和缺陷，提供一种节能、结构简单、粉碎效果好的环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构，该磨粉结构利用磨块在高速旋转时所产生的垂直于切线运动方向的气流与磨块的正压面至负压面之间的压差所产生的径向圆周方向的气流交叉后产生的涡流，作用于工作面的磨腔内，使得磨腔内的物料在高速、高强度的涡流作用下，产生强烈的对撞、自磨，从而使物料被有效粉碎。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构，包括磨腔和布置在所述磨腔内的转动体以及周向均布在所述转动体外周面的若干磨块，其特征在于，所述磨块沿旋转方向的一面为正压面，另一面为负压面，其中从旋转方向看，正压面在前，负压面在后；在所述负压面上设置有一负压板，所述负压板相对所述磨块的负压面的那一面与所述磨块的负压面之间具有一定的间隔。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述负压板的底部与磨块的根部之间留有一定的距离。

在本实用新型的一个优选实施例中，某一磨块的正压面与沿磨块旋转方向看前一磨块的负压面之间的区域构成相对该磨块的正压腔，该磨块的负压面与沿磨块旋转方向看后一磨块的正压面之间的区域构成相对该磨块的负压腔。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述负压板相对所述磨块的负压面的那一面与所述磨块的负压面之间的间隔的通流面积小于所述正压腔的周向截面积的10～1000倍。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述磨块的正压面相对于转动体圆周面的内夹角小于该磨块的负压面相对于所述转动体圆周面的内夹角。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述磨腔的内腔面设置有齿圈，所述磨块的顶面沿周向均布有若干斜齿，所述齿圈的齿顶与所述斜齿的齿顶之间留有一定的间隙。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述磨块由支撑部和耐磨部组成，所述耐磨部设置在所述支撑部的顶部，所述耐磨部的顶部沿周向均布有若干斜齿。

本实用新型的工作原理的优点在于：当转动体带动磨块高速旋转时，所产生的垂直于切线方向的气流与磨块的正压面至负压板之间的压差所产生的径向圆周方向的气流交叉后产生的涡流作用磨腔的工作面上，由于正压面至负压板之间的压差所产生的径向圆周方向的气流的速度非常高，可达500km/h，甚至大于1000km/h，使得磨腔内的物料在高速、高强度的涡流作用下，产生强烈的对撞、自磨，从而使物料被有效粉碎。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构的轴向正视图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1所示，环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构包括由外筒体1所围成的磨腔100，在磨腔100内沿轴向方向布置有转子轴200，在转子轴200的外周面210上周向均布有六块磨块300，每一磨块300由支撑部310和耐磨部320组成，支撑部310固定在转子轴200的外周面210上，耐磨部320固定在支撑部310的顶部，耐磨部320的顶部沿周向均布有若干斜齿321。而磨腔100的内腔面设置有齿圈101，齿圈101的齿顶与耐磨部320顶部的斜齿321的齿顶之间留有一定的间隙以形成气流通道102。

磨块300沿旋转方向的一面为正压面301，另一面为负压面302，其中从旋转方向看，正压面301在前，负压面302在后。在负压面302上设置有一负压板400，负压板400相对负压面302的那一面401与负压面302之间具有一定的间隔以形成通流通道410。在负压板400的底部与磨块300的根部之间留有一定的距离以形成高速气流出口420。

每一磨块300的正压面301与沿磨块300旋转方向看前一磨块300的负压面302之间的区域构成相对该磨块300的正压腔110，该磨块300的负压面302与沿磨块300旋转方向看后一磨块300的正压面301之间的区域构成相对该磨块300的负压腔120。通流通道410的通流面积小于正压腔110的周向截面积的10～1000倍，所以气流在正压腔110经由通流通道410流向负压腔120时所产生的气流速度非常高。

为了使磨块300在旋转过程中更容易产生高速气流，磨块300的正压面301相对于转子轴200圆周面210的内夹角小于该磨块300的负压面302相对于转子轴200圆周面的内夹角。

本实用新型的工作原理的优点在于：当转子轴200带动磨块300高速旋转时，所产生的垂直于切线方向的气流与磨块300的正压面301至负压板400之间的压差所产生的径向圆周方向的气流交叉后产生的涡流作用磨腔100的工作面上，其中气流流向如图中实心箭头方向所示。通流通道410的通流面积小于正压腔110的周向截面积的10～1000倍，所以正压面301至负压板400之间的压差所产生的径向圆周方向的气流的速度非常高，可达500km/h，甚至大于1000km/h，使得磨腔100内的物料在高速、高强度的涡流作用下，产生强烈的对撞、自磨，从而使物料被有效粉碎。

本实用新型能用作多种领域的粉碎磨粉结构，且本实用新型的耗能低，其耗能是一般高速湍流磨的20～50%，节能到50～80%，且对转子轴200转速要求不高，一般的转速要求即可达到显著的粉碎效果。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构，包括磨腔和布置在所述磨腔内的转动体以及周向均布在所述转动体外周面的若干磨块，其特征在于，所述磨块沿旋转方向的一面为正压面，另一面为负压面，其中从旋转方向看，正压面在前，负压面在后；在所述负压面上设置有一负压板，所述负压板相对所述磨块的负压面的那一面与所述磨块的负压面之间具有一定的间隔。

2.如权利要求1所述的环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构，其特征在于，所述负压板的底部与磨块的根部之间留有一定的距离。

3.如权利要求2所述的环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构，其特征在于，某一磨块的正压面与沿磨块旋转方向看前一磨块的负压面之间的区域构成相对该磨块的正压腔，该磨块的负压面与沿磨块旋转方向看后一磨块的正压面之间的区域构成相对该磨块的负压腔。

4.如权利要求3所述的环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构，其特征在于，所述负压板相对所述磨块的负压面的那一面与所述磨块的负压面之间的间隔的通流面积小于所述正压腔的周向截面积的10～1000倍。

5.如权利要求4所述的环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构，其特征在于，所述磨块的正压面相对于转动体圆周面的内夹角小于该磨块的负压面相对于所述转动体圆周面的内夹角。

6.如权利要求5所述的环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构，其特征在于，所述磨腔的内腔面设置有齿圈，所述磨块的顶面沿周向均布有若干斜齿，所述齿圈的齿顶与所述斜齿的齿顶之间留有一定的间隙。

7.如权利要求1至6任一权利要求所述的环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构，其特征在于，所述磨块由支撑部和耐磨部组成，所述耐磨部设置在所述支撑部的顶部，所述耐磨部的顶部沿周向均布有若干斜齿。