專利名稱：一種復(fù)合攪拌裝置的制作方法
本設(shè)計(jì)一種復(fù)合攪拌裝置屬食品，化工行業(yè)的攪拌、乳化設(shè)備。
現(xiàn)在對(duì)化工行業(yè)物料的攪拌和乳化普遍采用高剪切混合乳化機(jī)，該乳化機(jī)由機(jī)架，乳化頭二大部分組成，其中乳化頭部分由高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子和定子組成。在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子將物料從容器底部吸入轉(zhuǎn)子區(qū)，承受強(qiáng)烈的混合作用，物料被迫通過(guò)精密配合的定子與轉(zhuǎn)子間隙后，從定子孔中甩出。由于劇烈的機(jī)械及液力的剪切作用，物料顆粒被撕裂和粉碎，與此同時(shí)新的物料被吸進(jìn)轉(zhuǎn)子中心，完成了一個(gè)循環(huán)。
這種乳化機(jī)用來(lái)攪拌粘度較小的物料效果很好，但是當(dāng)用來(lái)攪拌高粘度的物料時(shí)，效果不是很好，物料很容易粘附在釜壁上；另外，當(dāng)制造化妝品的過(guò)程中需要加溫或冷卻時(shí)，高粘度的物料的傳熱明顯不足?，F(xiàn)有的解決辦法是在釜蓋上設(shè)置一個(gè)框式攪拌器，攪拌器的軸的中心線與釜體的中心線重合，然后在釜蓋上再設(shè)置一個(gè)高剪切乳化器，該乳化器的乳化頭的轉(zhuǎn)軸軸線與釜體的中心線成一個(gè)銳角。這種機(jī)器稱為復(fù)合攪拌機(jī)，它既可利用乳化器對(duì)物料的乳化作用，細(xì)化物料，又可利用框式攪拌器上的刮板刮削釜壁上粘附的物料，并強(qiáng)化物料傳熱，利于冷卻或加熱。
本發(fā)明涉及的也是一種復(fù)合攪拌機(jī)，但是本設(shè)計(jì)的不同之處是攪拌器的軸線與高剪切乳化頭的軸線重合。本復(fù)合攪拌裝置所要解決的問(wèn)題是將原先各自獨(dú)立的框式攪拌器和高剪切乳化器集成一體，具體的說(shuō)，就是將原先各自獨(dú)立的框式攪拌器的攪拌軸和乳化器的轉(zhuǎn)軸制造成同軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的復(fù)合攪拌裝置，同時(shí)具有框式攪拌的功能和乳化頭的乳化功能。
在《混合設(shè)備設(shè)計(jì)》(王凱、馮連芳著，機(jī)械工業(yè)出版社，P45)一書(shū)中，曾提到日本的美之賀工業(yè)公司和意大利的PRESSINDUSTRIAL CHEMICAL EQUIPMENT公司生產(chǎn)三種攪拌器的組合，這個(gè)攪拌器由三支同軸線的攪拌軸分別驅(qū)動(dòng)，最外層是帶有聚四氟乙稀刮板的框式葉輪，第二層是包含三層葉輪的槳式攪拌器，這個(gè)攪拌器以與框式攪拌器相反的方向旋轉(zhuǎn)；最里層的攪拌驅(qū)動(dòng)乳化頭的轉(zhuǎn)子。這種攪拌機(jī)還要專門(mén)設(shè)置一個(gè)同軸線的固定軸用做乳化頭的定子。這種設(shè)備過(guò)于復(fù)雜，成本高，維修不便。
本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與上述外國(guó)廠家的產(chǎn)品不同之處在于只包含兩層同軸線的攪拌軸，一個(gè)攪拌軸驅(qū)動(dòng)框式攪拌器，另一個(gè)攪拌軸驅(qū)動(dòng)乳化頭的轉(zhuǎn)子，而且，不需要專門(mén)設(shè)置固定軸用做乳化頭的定子，而是將定子直接固定在框式攪拌器的攪拌軸上。
在國(guó)內(nèi)，市場(chǎng)上還沒(méi)有廠家生產(chǎn)和銷售過(guò)這種同軸線的復(fù)合攪拌機(jī)，也沒(méi)有國(guó)外的該類產(chǎn)品在中國(guó)市場(chǎng)銷售。我公司在國(guó)內(nèi)首次設(shè)計(jì)并制造這種同軸線的復(fù)合攪拌機(jī)。
本設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)一種比國(guó)外的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，可靠性高的同軸線復(fù)合攪拌裝置。要解決的問(wèn)題是將高剪切乳化頭的轉(zhuǎn)軸和框式攪拌器的轉(zhuǎn)軸做成同軸線，并將乳化頭的定子固定在框式攪拌器的轉(zhuǎn)軸上，讓轉(zhuǎn)動(dòng)的定子代替專門(mén)的固定的定子。
本設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法將一個(gè)電機(jī)豎直地安裝在攪拌釜的蓋釜上，電機(jī)軸通過(guò)一個(gè)聯(lián)軸器與一個(gè)乳化頭的轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，該轉(zhuǎn)軸和乳化頭的轉(zhuǎn)子固定聯(lián)接，從而驅(qū)動(dòng)乳化頭的轉(zhuǎn)子刀片工作；在該轉(zhuǎn)軸上套有一個(gè)空心轉(zhuǎn)軸和一個(gè)空心蝸輪軸，空心轉(zhuǎn)軸與空心蝸輪軸相鄰端固定聯(lián)接，在轉(zhuǎn)軸外表面和空心轉(zhuǎn)軸內(nèi)表面之間或轉(zhuǎn)軸外表面與空心蝸輪軸內(nèi)表面之間設(shè)置滾動(dòng)軸承，以保持轉(zhuǎn)軸與空心轉(zhuǎn)軸、蝸輪軸之間同軸線運(yùn)轉(zhuǎn)；在空心轉(zhuǎn)軸或蝸輪軸外表面上套有滾動(dòng)軸承，該滾動(dòng)軸承固定安裝在軸承座上，軸承座固定在機(jī)架或蝸桿箱機(jī)架或它們的固定聯(lián)接件上，機(jī)架或蝸桿箱機(jī)架固定在釜蓋上，可以通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)架在釜蓋上的位置使空心轉(zhuǎn)軸軸線與攪拌釜體中心線重合。在釜體外與上述電機(jī)正交的方位另設(shè)一個(gè)電機(jī)，該電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過(guò)聯(lián)軸器與一個(gè)蝸桿相聯(lián)，蝸桿與固定在空心蝸輪軸上的蝸輪組成蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該空心轉(zhuǎn)軸慢速轉(zhuǎn)動(dòng)；在所述的空心轉(zhuǎn)軸的下端設(shè)置乳化頭的定子，該定子和乳化頭的轉(zhuǎn)子組成乳化頭，該乳化頭工作時(shí)對(duì)物料進(jìn)行乳化和攪拌。由于空心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速很小，一般30轉(zhuǎn)/分以下，空心轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與乳化頭轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同或相反均可。慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的空心轉(zhuǎn)軸上固定有框式攪拌器，對(duì)釜體進(jìn)行刮削，同時(shí)對(duì)釜體內(nèi)的物料進(jìn)行攪拌。乳化頭的轉(zhuǎn)軸和定子座滑動(dòng)面之間設(shè)有機(jī)械密封件，防止釜內(nèi)的物料進(jìn)入空心轉(zhuǎn)軸內(nèi)；空心轉(zhuǎn)軸和密封蓋之間的空腔里設(shè)置有機(jī)械密封件，防止物料揮發(fā)性組分進(jìn)入蝸桿箱機(jī)架內(nèi)。
本設(shè)計(jì)跟現(xiàn)有市場(chǎng)上的不同軸線的復(fù)合攪拌機(jī)相比，結(jié)構(gòu)更緊湊、乳化效率更高，與國(guó)外的該類設(shè)備相比，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，維護(hù)更方便。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本設(shè)計(jì)的同軸線的復(fù)合攪拌裝置的主視圖。
圖2是圖1的A--A剖視圖。
圖3是圖1的C--C剖視圖。
圖4是圖1乳化頭28的放大圖。
圖5是圖1的部分放大圖。
圖1、圖5，電機(jī)1的轉(zhuǎn)軸通過(guò)聯(lián)軸器4與乳化頭28的轉(zhuǎn)軸30固定聯(lián)接，轉(zhuǎn)軸30聯(lián)接乳化頭28的轉(zhuǎn)子69(圖4)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)乳化頭工作。另一個(gè)電機(jī)41通過(guò)聯(lián)軸器59(圖2)聯(lián)接蝸桿40，蝸桿帶動(dòng)蝸輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪10同軸線地固定在蝸輪軸42上，從而驅(qū)動(dòng)蝸輪軸42轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸30外面套有空心的蝸輪軸42和空心轉(zhuǎn)軸29，轉(zhuǎn)軸和蝸輪軸、空心轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有滾動(dòng)軸承，可以同軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，它們的相鄰端各有焊接的法蘭25、33，并用螺絲固定聯(lián)接。這樣，電機(jī)41的轉(zhuǎn)動(dòng)就轉(zhuǎn)換為空心轉(zhuǎn)軸29的低速轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速一般為10-30轉(zhuǎn)/分。
圖2、圖5，更具體地說(shuō)，蝸輪軸42穿過(guò)蝸輪座11的內(nèi)孔，并用鍵39防止蝸輪座繞蝸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪座11上固定有蝸輪10(蝸輪內(nèi)孔套在蝸輪座上)，在二者結(jié)合的圓周縫上鉆有多個(gè)均勻分布的螺絲孔，并用螺釘9固定，以防止蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并可方便拆卸。另一個(gè)電機(jī)41用螺絲固定在蝸桿支架54上，其轉(zhuǎn)軸與電機(jī)1軸線正交，并通過(guò)聯(lián)軸器59聯(lián)接蝸桿40，蝸桿40和蝸輪10組成蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，這樣電機(jī)41轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)蝸輪軸42和空心轉(zhuǎn)軸29低速轉(zhuǎn)動(dòng)。
空心轉(zhuǎn)軸的下端聯(lián)接有框式攪拌器，見(jiàn)圖1、圖3，兩塊臂座環(huán)抱空心轉(zhuǎn)軸29，臂座配鉆有相對(duì)的孔，懸臂21的端部與臂座孔相配位置處也鉆有孔，用螺絲19穿過(guò)兩塊臂座32和懸臂21的安裝孔緊固，使臂座緊抱著空心轉(zhuǎn)軸29，同時(shí)將懸臂21夾緊并固定??；臂座32上鉆有孔，用螺釘22將臂座固定在空心轉(zhuǎn)軸上。懸臂的末端用螺絲固定有聚四氟乙烯材料制作的刮板20，工作時(shí)刮板20緊貼釜體31的釜壁作圓周運(yùn)動(dòng)，將釜壁上的物料刮下。
圖1、圖5，電機(jī)1和機(jī)架3分別通過(guò)電機(jī)法蘭49、機(jī)架法蘭48用螺絲固定；蝸輪箱機(jī)架8、軸承座6和機(jī)架3分別通過(guò)法蘭7、軸承座6(與法蘭配鉆有孔)及法蘭45及用螺絲穿過(guò)法蘭孔及軸承座上對(duì)應(yīng)的孔聯(lián)接。蝸輪箱機(jī)架8和軸承座38固定聯(lián)接(如焊接)，軸承座38和密封蓋23之間用螺釘固定聯(lián)接，密封蓋23做成倒“凸”字形的回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體的中心線與空心轉(zhuǎn)軸42的中心線重合，密封蓋的回轉(zhuǎn)面正好和釜蓋15的中心圓孔的內(nèi)表面相配合(圓孔直徑和回轉(zhuǎn)直徑相等，“凸”字形軸承座倒插入圓孔中)，這樣，空心轉(zhuǎn)軸42與釜體保持中心線重合。
圖2，電機(jī)41和機(jī)架60分別通過(guò)法蘭62、法蘭61用螺絲固定聯(lián)接；蝸桿支架54的一端用螺釘固定有法蘭57(該法蘭還作軸承55的密封蓋)，該法蘭再用螺絲與法蘭58聯(lián)接，從而使蝸桿支架54和機(jī)架60固定聯(lián)接。蝸桿支架54焊接或用螺絲聯(lián)接在蝸桿箱機(jī)架8上。蝸桿40的兩端各有一個(gè)止推軸承55和51，軸承的內(nèi)圈套在蝸桿軸上，外圈則與蝸桿支架54兩端加工出來(lái)的內(nèi)圓孔有相同直徑，并將外圈置于孔內(nèi)。軸承51由蝸桿40右端的一個(gè)凸臺(tái)和軸承蓋52軸向定位，軸承蓋52由螺絲緊固在蝸桿支架54的端部；軸承55也由蝸桿40左端的一個(gè)凸臺(tái)和法蘭57軸向定位，法蘭57既作法蘭又作軸承蓋，由螺絲56將其緊固在蝸桿支架的端部。
本攪拌裝置工作時(shí)需要保持空心轉(zhuǎn)軸29、蝸輪軸42與轉(zhuǎn)軸30時(shí)刻同軸線，并與釜體31的中心線重合。圖2，由此，蝸輪軸穿過(guò)滾動(dòng)軸承43和滾動(dòng)軸承12的內(nèi)圈，蝸輪軸的上端有一個(gè)直徑驟小的臺(tái)階，剛好托住軸承43的內(nèi)圈；滾動(dòng)軸承的外圈則由軸承座固定，滾動(dòng)軸承43的軸承座是軸承座6的上端部；滾動(dòng)軸承12的軸承座是38的下端部，軸承蓋是密封蓋23，它的上端面緊貼滾動(dòng)軸承12的外圈。滾動(dòng)軸承43和12分設(shè)于蝸輪的上下兩端隔開(kāi)一定的距離。同樣，轉(zhuǎn)軸30穿過(guò)滾動(dòng)軸承34、46的內(nèi)圈，滾動(dòng)軸承34的外圈則置于與空心蝸輪軸42呈一個(gè)整體的軸承座24內(nèi)，由空心轉(zhuǎn)軸29的法蘭33的上端面緊貼該軸承的外圈組成軸承蓋；軸承46的外圈置于軸承座44內(nèi)，軸承座由螺絲固定在軸承座6的上端部。
圖4，空心轉(zhuǎn)軸29的下端焊接定子座70，該定子座用螺絲64固定有定子66。乳化頭轉(zhuǎn)軸30穿過(guò)定子座70的中心孔，螺母68將轉(zhuǎn)子座69固定在轉(zhuǎn)軸30的下端，防轉(zhuǎn)銷71可防止轉(zhuǎn)子座轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子座上焊接有轉(zhuǎn)子刀片67，工作時(shí)物料在轉(zhuǎn)子刀片的作用下從定子孔65中甩出。
圖1、圖5，在轉(zhuǎn)軸30和定子座70的滑動(dòng)面之間設(shè)有機(jī)械密封件72，防止物料進(jìn)入空心轉(zhuǎn)軸29里的空間；在密封蓋23的下端和蝸輪軸之間的空腔里設(shè)有機(jī)械密封件36，防止物料揮發(fā)進(jìn)入蝸桿箱機(jī)架8里。
圖1中，法蘭16焊接在釜體31的開(kāi)口端，并與釜蓋15通過(guò)螺絲法蘭聯(lián)接。釜蓋15上設(shè)有加料管13和閘閥14，釜底設(shè)有出料管27和閘閥26。
本設(shè)計(jì)所述框式攪拌器僅畫(huà)出最簡(jiǎn)單的情況，其實(shí)還可在底部將攪拌框連起來(lái)，特別是沿釜底的幾何結(jié)構(gòu)作成弧形，使釜底也可以充分?jǐn)嚢璧?。還可以將釜蓋做成圓拱形，接上真空泵或增壓泵可以使物料在真空或壓力下攪拌。另外還可以將釜置于一個(gè)夾套內(nèi)，進(jìn)行水浴冷卻或加熱。
權(quán)利要求
1.一種用于攪拌和乳化流體介質(zhì)的復(fù)合攪拌裝置，主要由框式攪拌器和高剪切乳化器以及盛裝流體介質(zhì)的釜體組成，其特征是電機(jī)1的轉(zhuǎn)軸通過(guò)一個(gè)聯(lián)軸器4與乳化頭28的轉(zhuǎn)軸30固定聯(lián)結(jié)，轉(zhuǎn)軸30和乳化頭的轉(zhuǎn)子固定聯(lián)結(jié)，從而驅(qū)動(dòng)乳化頭的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)軸30的外表面套有至少兩個(gè)滾動(dòng)軸承，其中至少一個(gè)滾動(dòng)軸承的外圈套在空心的蝸輪軸42的內(nèi)腔里，另一個(gè)滾動(dòng)軸承的外圈則固定在機(jī)架3或機(jī)架3的固定聯(lián)接件上，使蝸輪軸42或空心轉(zhuǎn)軸29能繞轉(zhuǎn)軸30同軸線旋轉(zhuǎn)；另一個(gè)電機(jī)41通過(guò)聯(lián)軸器59與蝸桿40相聯(lián)，該蝸桿與固定在空心蝸輪軸上的蝸輪組成蝸輪蝸桿傳動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)空心蝸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)與空心蝸輪軸固定聯(lián)結(jié)的空心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)在空心轉(zhuǎn)軸上固定的框式攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)物料進(jìn)行攪拌；在所述的空心轉(zhuǎn)軸的下端設(shè)置乳化頭的定子，該定子和乳化頭的轉(zhuǎn)子組成乳化頭，該乳化頭工作時(shí)對(duì)物料進(jìn)行乳化和攪拌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合攪拌裝置，其特征是在空心轉(zhuǎn)軸29或蝸輪軸42外表面上套有滾動(dòng)軸承，該滾動(dòng)軸承固定安裝在軸承座38上，該軸承座固定在機(jī)架或蝸桿箱機(jī)架或它們的固定聯(lián)結(jié)件上，機(jī)架或蝸桿箱機(jī)架或它們的固定聯(lián)結(jié)件固定在釜蓋15上，可以通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)架或蝸桿箱機(jī)架或它們的固定聯(lián)結(jié)件在釜蓋上的位置使空心轉(zhuǎn)軸軸線與攪拌釜體31的中心線重合。
全文摘要
一種用于攪拌和乳化流體介質(zhì)的裝置，主要由框式攪拌器和高剪切乳化器組成，其特征是一個(gè)電機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器4驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸30，該轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)乳化頭組合28的轉(zhuǎn)子刀片67旋轉(zhuǎn)；另一個(gè)電機(jī)41通過(guò)蝸桿蝸輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)空心轉(zhuǎn)軸29慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，該慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的空心轉(zhuǎn)軸上固定有框式攪拌器，對(duì)釜體進(jìn)行刮削，同時(shí)對(duì)釜體內(nèi)的物料進(jìn)行攪拌；所述空心轉(zhuǎn)軸29套在轉(zhuǎn)軸30的外面，其下端設(shè)置乳化頭組合28的定子66。
文檔編號(hào)B01F3/08GK1400039SQ0112633
公開(kāi)日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2001年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月26日
發(fā)明者陸忠義 申請(qǐng)人:上海威宇機(jī)電制造有限公司