[发明专利]一种立式螺旋搅拌磨的螺旋搅拌器

说明书

技术领域

    本发明涉及一种螺旋搅拌器，具体地说是一种立式螺旋搅拌磨的螺旋搅拌器。

背景技术

    螺旋搅拌器是一种把电机的电能转变成物料所受的机械能的装置，因此广泛用作立式螺旋搅拌磨、搅拌池和螺旋输送机等工业设备的动力系统中。其中，立式螺旋搅拌磨借助螺旋搅拌器的搅拌作用，使得搅拌磨内部装填的研磨介质与连续流入流出的被研磨物料在搅拌磨下机体内部做复杂的研磨作用和循环运动，从而实现物料的高效研磨，产品细度可达微米级。立式螺旋搅拌磨作为一种高效节能的超细粉研磨设备，已经被广泛应用于国民经济的各行各业，因此，非常有必要研究何种类型的螺旋搅拌器才能使立式螺旋搅拌磨产生最有效的研磨效果。

纵观国内外螺旋搅拌器的主要结构参数，首先，螺旋工作面此处指螺旋衬板和螺旋托板需要有一个合适的螺旋升角和螺旋高径比，这两个参数对立式螺旋搅拌磨粉磨效率影响很大，且随来料的组成和粒度、产品的粒度分布和料浆流速度的变化而变化，必须通过试验研究、理论计算和流体场数值模拟的综合评定后才能确定，而目前的立式螺旋搅拌磨的螺旋角度和螺旋高径比都是不可调的，限制了其调节功能并因此影响了搅拌磨的达标达产和节能降耗；其次，目前螺旋衬板的水平扫掠式结构，使得研磨介质与螺旋衬板受力不合理，搅拌磨的粉磨效率一直偏低，不利于设备的节能降耗；而且该结构使得过流截面前后不一致，造成螺旋搅拌器局部阻力和搅拌磨本体阻力都较大，导致系统设备渣浆泵的选型不合理等，还容易在螺旋衬板的下表面产生局部尾涡，造成搅拌磨的震动增加；第三，目前螺旋衬板均采用同结构分块铸造形式，但由于下机体内部研磨介质的分布状态差别巨大和物料硬度及磨蚀性等工况条件的千差万别，造成最下面的一块螺旋衬板频繁更换，越往上衬板寿命越长，而最上部的螺旋衬板几乎无限寿命，更换周期不同，降低了搅拌磨的运转率，影响了搅拌磨的长时间稳定运行；第四，目前立式螺旋搅拌磨的单头螺旋头数，使得螺旋的能量输送不稳定，螺旋体的整体受力不平衡，因此影响了搅拌磨的效率和稳定运行。

发明内容

针对现有技术中螺旋搅拌器存在的上述问题，本发明提供一种立式螺旋搅拌磨的螺旋搅拌器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种立式螺旋搅拌磨的螺旋搅拌器，设有一个传动轴，在传动轴的圆周面上设有呈螺旋状盘绕的螺旋托板，所述的螺旋托板上设有与其盘绕形状相一致的螺旋衬板，所述的螺旋衬板的宽度大于螺旋托板，并将螺旋托板半包裹在其中，所述的螺旋衬板以其螺旋中径为界，在螺旋中径内侧，法向断面上边界与水平面的夹角为2～3°，在螺旋中径外侧，法向断面上边界与水平面的夹角为8～12°，中径位置处的螺旋升角为25～35°，螺旋高径比为1.0～1.1；

所述的传动轴为实心轴，其上端带有轴头，该轴头通过一个端面键和十个螺栓连接件与传动机构的主轴连接，所述的传动轴为高镍铬钼合金钢锻件；

所述的螺旋托板和螺旋衬板均由两条螺旋盘绕在传动轴圆周面上的螺旋板构成，且两条螺旋板对称分布，螺旋衬板与螺旋托板之间由螺栓紧固件固定连接；

所述的螺旋托板由大小和形状完全一致的四个螺旋托板铸造单元对接构成，所述的螺旋托板为高锰合金钢铸件；

所述的螺旋托板沿其宽度方向上，在外侧2/3区域内，螺旋托板是等厚的，在内侧1/3区域内，该螺旋托板由外至内线性变厚直至厚度为外侧板厚的1.5倍；

所述的螺旋衬板沿其宽度方向上，在螺旋中径外侧的部分厚度相同，螺旋中径内侧的部分的厚度自外向内线性变薄，直至厚度变为外侧厚度的0.4倍；

所述的螺旋衬板由自下而上的第一螺旋衬板铸造单元、第二螺旋衬板铸造单元、第三螺旋衬板铸造单元、第四螺旋衬板铸造单元和第五螺旋衬板铸造单元对接组成，其中第二螺旋衬板铸造单元、第三螺旋衬板铸造单元、第四螺旋衬板铸造单元和第五螺旋衬板铸造单元结构尺寸完全相同，第一螺旋衬板铸造单元从与第二螺旋衬板铸造单元的连接处起，至其总长度的1/3区域内的法向断面与第二螺旋衬板铸造单元完全一致，且厚度及螺旋升角与第二螺旋衬板铸造单元相同，其余部分的上表面与第二螺旋衬板铸造单元具有同样的螺旋升角，而下表面具有平底结构；

所述的螺旋衬板为镍硬铸铁件；

所述传动轴的外表面、螺旋托板的下表面及外缘上设有防护层，该防护层为橡胶防护层，材质为S类耐磨橡胶；

所述的螺旋衬板的下表面设有与螺旋托板厚度相等的止口，使螺旋托板嵌入螺旋衬板后，其下表面与螺旋衬板的一部分相平。