[实用新型]一种内外层强迫轴向流动与上下循环的球磨设备

说明书

技术领域

本实用新型属于球磨装置技术领域，具体涉及一种内外层强迫轴向流动与上下循环的球磨设备。

背景技术

采用机械强力球磨方法在实验室制备微纳米粉末时，动力源驱动机械主轴转动使搅拌研磨用的圆球体机械运动，使得研磨用的圆球体之间产生碰撞与相对的摩擦运动，使得微小颗粒被研磨细化。目前，机械球磨技术正在成为用传统方法很难得到或得不到的各种亚稳定相、非平衡相、超固溶合金、微纳米粉体等的主要制备技术之一。

传统的球磨机仅通过搅拌主轴上布置的多层径向搅拌横杆，在搅拌球磨杯的周向(即切向)施加力及运动对钢球进行作用，由于机械球磨的球体之间很容易产生滚动，相对的摩擦系数小，造成采用传统的机械搅拌主轴带动分层多个径向搅拌横杆转动来实现研磨存在如下两方面的不足之处：

(1)每层之间的研磨效果差：因为仅仅使每层多个径向搅拌横杆附近的研磨球体产生显著的运动，不能使得其它区域的研磨球体产生显著的相对运动，也不能使上下层之间的球体产生显著的相对运动，从而降低了相邻球体对处于两球体之间的微小颗粒的研磨作用，研磨效率低。

(2)球磨桶中心部位研磨效果差、研磨细化的均匀性差：因为搅拌主轴带动径向搅拌齿绕着主轴中心转动时，很显然，越远离搅拌主轴中心线处的线速度越大，即越靠近球磨桶较大半径的圆环区域，球体对物料的研磨作用越大。反之，在靠近球磨桶中心的小半径圆柱体内，因为径向搅拌横杆的线速度低，这部分的钢球的相对运动速度低。造成了球磨桶靠近中心部位的研磨效果比外环处差。使得整个球磨杯内的物料的研磨细化的情况有明显的差异。

(3)振动噪声大：因为传统球磨是通过径向搅拌横杆的高速转动，迫使处于该横杆前方的钢球产生运动来实现研磨物料的。尤其最上一层的径向搅拌横杆会使钢球剧烈冲击球磨杯壁及搅拌主轴、横杆，从而引发巨大的振动与噪声。尤其在要提高球磨效率，加大搅拌主轴转速时，产生的振动与噪声污染更为严重。

(4)球磨桶内的热量不易散发：机械强力球磨方法制备微纳米粉时，由于球磨时间高达几十小时、甚至上百小时，因此，球磨桶内的温度会很高，若不及时冷却，会使物料变质，严重时也会因为研磨用钢球表面材料发生退火，而使其硬度降低，耐磨性差。因此，机械强力球磨桶的散热时必不可少的。

传统的机械搅拌式分层多横杆的球磨机，由于位于球磨桶中心部位的热量要通过外层的钢球散发出去难度很大。而处于中心部位的钢球与物料又没有办法迫使其与外界的钢球进行交换。因而，传统的实验室用强力球磨机的内部热量不易散发。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种内外层强迫轴向流动与上下循环的球磨设备，具有研磨效果好、振动噪声小、球磨桶内的热量易散发的优点。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种内外层强迫轴向流动与上下循环的球磨设备，包括复合多层桶式的球磨杯1，球磨杯1和摆臂10连接，摆臂10连接在立柱8上，并通过紧钉手柄9固定位置，立柱8底部连接在机座11上，上横梁7连接在立柱8上部，并通过大圆螺母6轴向定位，大圆螺母6上连接有防松盖5，伺服电机4输出轴通过减速器3和球磨杯1的搅拌轴1-8连接，机座11、立柱8、上横梁7连接成三面敞开的C型机身。

所述的球磨杯1包括搅拌轴1-8，搅拌轴1-8通过上圆锥滚子轴承1-15和下圆锥滚子轴承1-9支承在球磨杯盖1-1中心的开孔内，球磨杯盖1-1下端面分别和内层桶1-4、中层桶1-3、外层桶1-2上部连接，内层桶1-4底部和中层桶1-3连接，中层桶1-3的底部和外层桶1-2连接，工作时，中层桶1-3以内的部分需要抽真空，在球磨杯盖1-1和中层桶1-3的配合面、球磨杯盖1-1和搅拌轴1-8接触面上均有气体密封环，外层桶1-2和中层桶1-3之间的空腔内通入冷却介质，在球磨杯盖1-1和外层桶1-2的配合面上有液体密封环，球磨杯盖1-1上端面上开有抽真空孔，其上安装有气体管接头1-11，外层桶1-2上分别开有两个进液孔，其上分别装有下液体管接头1-7、上液体管接头1-10，冷却水从下液体管接头1-7通入，从上液体管接头1-10流出。

所述的搅拌轴1-8最下端连接有6个方形断面的径向搅拌杆1-8-1，在搅拌杆1-8-1的上方，连接有一组轴向送进螺旋曲面叶片1-8-3，叶片的上下表面上均连接有径向的筋条1-8-2，在搅拌轴1-8的最上端分别设有和减速器3输出轴连接的花键部分1-8-6、用来旋入双圆螺母1-13的钳口部分1-8-5和螺纹部分1-8-4。