[实用新型]一种自平衡式铸造涡轮搅拌器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自平衡式铸造涡轮搅拌器。 

背景技术

搅拌反应设备广泛应用于化工、制药、能源、生物技术等工农业领域。在搅拌反应设备中，搅拌器是完成物料混合、促进传热传质和反应发生的主要零部件，根据搅拌用途和物料的粘度，搅拌器具有多种形式，其中涡轮式搅拌器广泛应用于低粘度液体的搅拌。在低粘度液体搅拌过程中，由于搅拌器一般设计转速较大以提高搅拌效果。对于叶片具有一定倾斜角度的涡轮式搅拌器，在搅拌器高速转动过程中会产生较大的轴向力，轴向力的存在会影响搅拌轴与反应器之间的机械密封，也会改变传动轴的自振频率，带来潜在的危险。 

发明内容

本实用新型公开了一种自平衡式涡轮搅拌器。这种搅拌器能够实现传动轴轴向作用力的自平衡，不会对密封装置以及搅拌轴的自振频率和临界转速造成影响。 

本实用新型采用如下技术方案： 

本实用新型所涉及的自平衡式叶轮包括上叶轮、轴毂和下叶轮三个部分，为了制造方便，本实用新型采用分块铸造、焊接拼装的工艺来完成叶轮的制造过程。上叶轮由上轮盘和上叶片两部分组成，下叶轮由下叶片和下轮盘两部分组成，上轮盘和下轮盘平行布置，保证轴线一致，无偏心，轴毂连接上下两个轮盘，起到连接轮盘和传动轴的作用。叶片设置在轮盘上，上叶片和下叶片与轮盘之间的夹角相同，但方向相反。工作过程中，由于上下两个叶片的方向相反，因此，在转动过程中由于流体的惯性产生的反作用力分量相等，但方向相反，从而实现自动平衡。

本实用新型的积极效果如下： 

本实用新型中的叶片对称布置，能够自动平衡轴向力，因此搅拌器不会对搅拌轴施加附加的轴向载荷，保障传动轴的自振频率恒定，也不会对机械密封面的密封压力产生影响。由于搅拌器的叶片对称布置，在同轴转动时，对物料产生相反方向的作用力，使得流体以相反或者相对的方向流动，从而破坏了位于搅拌器附近的混合隔离区，可以改善混合效果，提高混合效率。

本实用新型结构简单，成本低廉，安装和维护都十分方便，搅拌效率高，具有很好的适用性。 

附图说明

附图1为本实用新型总体结构图； 

附图2为垂直于轴向的视图；

附图3为轴向视图。

在附图中：1 上叶轮、2 轴毂、3 下叶轮、4 下轮盘、5 下叶片、6 上叶片、7 轴孔、8键槽、9上轮盘。 

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型由上叶轮1、轴毂2和下叶轮3组成，上叶轮1上设有上轮盘9和上叶片6，轴毂2上设置有键槽8和轴孔7，下叶轮3上设置有下轮盘4和下叶片5；上轮盘9和下轮盘4平行布置，并与轴毂2相连，上轮盘9和下轮盘4的环面垂直于轴毂2的轴线。 

如附图2所示，上叶片6和下叶片5分别与上轮盘9和下轮盘4相连，上叶片6和下叶片5的几何尺寸相同，但倾斜方向关于垂直于轴毂2轴线的平面对称。 

如附图3所示，轴毂2中设有轴孔7，传动轴置于轴孔7中，并通过设置于轴毂2上的键槽8中的平键与轴毂2相互连接，传递运动和动力。 

工作时，根据传动轴转动方向不同，物料分别在上叶轮1和下叶轮3的驱动下沿着传动轴的轴线方向朝着相对或者相反的方向运动，不管流体的运动方向如何，上叶片6和下叶片5受到的物料的反作用力的轴向分量都满足大小相等、方向相反的平衡条件，因此，搅拌器可是实现在轴向载荷上的自平衡，不会对其他零部件产生附加的载荷；由于流体做相对或者相反方向的运动，两个叶轮之间的混合隔离区都会被破坏，从而提高混合效果。