CN105665082A - 一种三维摆动式高能球磨机 - Google Patents

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王勇
赵宇
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Abstract

本发明提供一种三维摆动式高能球磨机，结构新颖独特，采用“一机双罐”式结构，稳定可靠，效率高。旋转一周，球磨罐内的球磨球完成一次左右、前后，附加上下往复冲击运动，即三维立体往复摆动冲击运动。从动轴转动越快，单位时间完成的冲击次数越多；夹角α越大，冲击的速度越快，粉碎效率越高。由于球磨罐呈卧式安装，旋转时没有固定的底面，球磨罐的上、下底面及罐壁都是研磨面，所以提高了研磨效率，较好的解决了部分物料的沉底问题。已有的球磨机没有调节振动幅度的功能。本发明的球磨机通过变频器实现转速调节；通过调整小臂与轴心线的夹角，实现振动幅度调整，实现磨粉速度与力度的双调节。使用三维摆动式高能球磨机得到了高质量粉末材料。

Description

一种三维摆动式高能球磨机
技术领域
本发明涉及一种三维摆动式高能球磨机，属于粉末材料制备技术领域。
背景技术
球磨机是对物料进行粉碎和磨细的关键设备。它广泛应用于建材、化工行业，尤其是粉末材料的制备领域。球磨机主机包括圆形的球磨罐、电动机、动力传动***和承载球磨罐并维系其旋转部件。球磨罐为钢板或陶瓷制造，内装加工物料和球磨球。当电动机带动球磨罐转动时候，由于惯性、离心力和摩擦力的作用，将球磨球带到一定高度后，由于其本身的重力作用而被抛落，下落的球磨球像抛射体一样将球磨罐内的物料给击碎和研磨；球磨罐在回转的过程中，球磨球也有滑落现象，在滑落过程中给物料以研磨作用，有效的利用研磨作用。但是，目前已有的球磨机技术陈旧，结构单一，球磨的效果差，效率低。尤其是，由于高铁技术的快速发展，制备电力机车受电弓滑板需要制备高质量的铜粉和石墨粉的机械合金化粉末材料。已有的球磨机已不适应于粉末材料制备技术领域及机械合金化粉末材料的制备。研制新型高效的球磨机是业内的急需。
发明内容
为了解决已有技术存在的问题，本发明提供一种三维摆动式高能球磨机。
所述的三维摆动式高能球磨机的构成如下：电机安装于电机支架上，利用变频器改变输出电压的大小控制电机的转速；安装板与底板之间安装多个减震器，球磨罐架、从动轮支架、电机支架均安装于安装板上；底板安装可调平的多个可调底脚，多个可调底脚的底部均安装在外罩的底上；
电机的主动轮安装于轴套上，主动轮通过同步带与从动轮连接；两个轴承座安装于龙门式支架的两个立架板上，从动轴穿过并安装在所述的两个轴承座中的轴承中，从动轮通过键与从动轴连接并位于龙门式支架的两个立架板中间；
两个相同的球磨罐架的一端分别安装内部有轴承的轴承座，两个相同的小臂的一端分别穿过并安装在该轴承座的轴承中；两个相同的小臂的另一端分别用销轴通过孔安装在从动轴的两端，两个相同的小臂可以分别绕销轴转动来调节小臂的中心线与从动轴的轴心线之间的夹角α的大小，调整后用紧固螺钉紧固；两个相同的球磨罐架的另一端分别固定安装两个相同的球磨罐；
电机的轴套带动主动轮转动，主动轮通过同步带带动从动轮转动，从动轮带动从动轴转动，从动轴带动两个相同的小臂的另一端绕从动轴的轴心线作圆锥角为2α的圆周运动；夹角α越大，小臂的另一端作圆周运动的圆周的半径越大；球磨罐内加入待加工材料和磨球。
有益效果：本发明提供的一种三维摆动式高能球磨机，结构新颖独特，采用“一机双罐”式结构，稳定可靠，效率高。当小臂旋转一周时，球磨罐内的球磨球完成一次左右、前后，附加上下往复冲击运动，即三维立体往复摆动冲击运动。从动轴转动越快，单位时间完成的冲击次数越多；夹角α越大，冲击的速度越快，粉碎效率越高。由于球磨罐呈卧式安装，旋转时没有固定的底面，球磨罐的上、下底面及罐壁都是研磨面，所以较传统球磨机大大提高了研磨效率，较好的解决了部分物料的沉底问题。而且，以往的球磨机调速功能落后，没有调节振动幅度的功能。而本发明的三维摆动式高能球磨机通过变频器实现转速调节；通过调整小臂与轴心线的夹角，实现振动幅度调整，实现磨粉速度与力度的双调节。使用三维摆动式高能球磨机得到了高质量粉末材料。
附图说明
图1是三维摆动式高能球磨机的主视图。
图2是三维摆动式高能球磨机的俯视图。
图3是三维摆动式高能球磨机的左视图。
图4是三维摆动式高能球磨机的工作原理图的主视图。
图5是三维摆动式高能球磨机的工作原理图的俯视图。
具体实施方式
实施例1：如图1-3所示，一种三维摆动式高能球磨机的构成如下：
电机（1）安装于电机支架（17）上，利用变频器改变输出电压的大小控制电机（1）的转速；安装板（9）与底板（10）之间安装多个减震器（11），球磨罐架（15）、从动轮支架（16）、电机支架（17）均安装于安装板（9）上；底板（10）安装可调平的多个可调底脚（12），多个可调底脚（12）均安装在外罩（13）的底上；
电机（1）的主动轮（2）安装于轴套上，主动轮（2）通过同步带（3）与从动轮（4）连接；两个轴承座安装于龙门式支架（16）的两个立架板上，从动轴（5）穿过并安装在所述的两个轴承座中的轴承中，从动轮（4）通过键与从动轴（5）连接并位于龙门式支架（16）的两个立架板中间；
两个相同的球磨罐架（15）的一端分别安装内部有轴承的轴承座，两个相同的小臂（7）的一端分别穿过并安装在该轴承座的轴承中；两个相同的小臂（7）的另一端分别用销轴（6）通过孔安装在从动轴（5）的两端，两个相同的小臂（7）可以分别绕销轴（6）转动来调节小臂（7）的中心线与从动轴（5）的轴心线之间的夹角α的大小，调整后用紧固螺钉紧固；两个相同的球磨罐架（15）的另一端分别固定安装两个相同的球磨罐（8）；
电机（1）的轴套带动主动轮（2）转动，主动轮（2）通过同步带（3）带动从动轮（4）转动，从动轮（4）带动从动轴（5）转动，从动轴（5）带动两个相同的小臂（7）的另一端绕从动轴（5）的轴心线作圆锥角为2α的圆周运动；夹角α越大，小臂（7）的另一端作圆周运动的圆周的半径越大；球磨罐（8）内加入待加工材料和磨球（13）。
下面介绍所述的三维摆动式高能球磨机的动态工作过程：
三维摆动式高能球磨机利用变频器改变输出电压的大小控制电机（1）的转速，电机(1)的轴套带动主动轮(2)转动，主动轮(2)通过同步带(3)带动从动轮(4)转动，从动轮(4)带动从动轴(5)转动，从而带动安装于两个相同的球磨罐架(15)的一端的两个相同的球磨罐(8)分别和两个相同的小臂(7)一起绕从动轴(5)的轴心线作圆锥角为2α的圆周运动。
小臂(7)在绕从动轴(5)的轴心线做圆锥角为2α的圆周转动时，由于重力向下拉动球磨罐（8），虽然小臂（7）一端绕从动轴（5）的轴心线转动，但是，球磨罐（8）与小臂（7）之间没有摆动。
设夹角α在从动轴（5）的轴心线所在的水平面的上方的值为正值，记作+α，反之，夹角α的值为负值，记作-α；夹角α在从动轴（5）的轴心线所在的铅直面的前方的值为正值，记作+α，反之，夹角α的值为负值，记作-α；球磨罐（8）内加入待加工材料和磨球（13）。
当小臂（7）与轴心线夹角为+α时，罐体（8）处于如图4所示的实线位置，当小臂（7）与轴心线夹角为-α时，罐体（8）处于如图4所示的虚线位置，于是，球磨罐（8）的相对位置发生了改变，球磨罐（8）的倾斜角度也发生了变化。当在+α位置时，球磨罐（8）内的磨球（13）位于球磨罐（8）的左侧，当在-α位置时，球磨罐（8）内的磨球（13）位于球磨罐（8）的右侧。磨球（13）相对于球磨罐（8）的左右运动过程冲击球磨罐（8）的内的材料，使其粉碎，从动轴（5）转动1周，球磨罐（8）内的磨球（13）完成1次左右冲击运动。
当小臂（7）转至水平位置且夹角α在从动轴（5）的轴心线所在的铅直面的前方（见图5的实线部分），夹角为+α，球磨罐（8）内的磨球（13）位于球磨罐（8）的后部；当小臂（7）转至水平位置且夹角α在从动轴（5）的轴心线所在的铅直面的后方，夹角为-α时，球磨罐（8）内的磨球（13）位于球磨罐（8）的前部（见图5的虚线部分），从动轴（5）转动1周，球磨罐（8）内的磨球（13）完成1次前后冲击运动。
综上所述，当小臂（7）旋转一周时，球磨罐（8）内的磨球（13）完成一次左右、前后，附加上下往复冲击运动，即三维立体往复摆动冲击运动。
从动轴（5）转动越快，单位时间完成的冲击次数越多；夹角α越大，冲击的速度越快，粉碎效率越高。
由于球磨罐呈卧式安装，旋转时没有固定的底面，球磨罐的上、下底面及罐壁都是研磨面，所以较传统球磨机大大提高了研磨效率，较好的解决了部分物料的沉底问题。而且，以往的球磨机没有调速功能，没有调节振动幅度的功能。而新型三维摆动式高能球磨机通过变频器实现转速调节；通过调整小臂（7）与轴心线的夹角，实现振动幅度调整，实现磨粉速度与力度的双调节。使用发明人自行设计和制造的三维摆动式高能球磨机得到了高质量的铜和石墨合金化粉末。

Claims (1)

1.一种三维摆动式高能球磨机，其特征在于，其构成如下：电机（1）安装于电机支架（17）上，利用变频器改变输出电压的大小控制电机（1）的转速；安装板（9）与底板（10）之间安装多个减震器（11），球磨罐架（15）、从动轮支架（16）、电机支架（17）均安装于安装板（9）上；底板（10）安装可调平的多个可调底脚（12），多个可调底脚（12）均安装在外罩（13）的底上；
电机（1）的主动轮（2）安装于轴套上，主动轮（2）通过同步带（3）与从动轮（4）连接；两个轴承座安装于龙门式支架（16）的两个立架板上，从动轴（5）穿过并安装在所述的两个轴承座中的轴承中，从动轮（4）通过键与从动轴（5）连接并位于龙门式支架（16）的两个立架板中间；
两个相同的球磨罐架（15）的一端分别安装内部有轴承的轴承座，两个相同的小臂（7）的一端分别穿过并安装在该轴承座的轴承中；两个相同的小臂（7）的另一端分别用销轴（6）通过孔安装在从动轴（5）的两端，两个相同的小臂（7）可以分别绕销轴（6）转动来调节小臂（7）的中心线与从动轴（5）的轴心线之间的夹角α的大小，调整后用紧固螺钉紧固；两个相同的球磨罐架（15）的另一端分别固定安装两个相同的球磨罐（8）；
电机（1）的轴套带动主动轮（2）转动，主动轮（2）通过同步带（3）带动从动轮（4）转动，从动轮（4）带动从动轴（5）转动，从动轴（5）带动两个相同的小臂（7）的另一端绕从动轴（5）的轴心线作圆锥角为2α的圆周运动；夹角α越大，小臂（7）的另一端作圆周运动的圆周的半径越大；球磨罐（8）内加入待加工材料和磨球（13）。
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