CN106512803A - 一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，包括搅拌筒体，搅拌筒体中间底部固定设置有安装底座，搅拌筒体内设置有搅拌主轴，搅拌主轴上层叠设置有若干搅拌叶，搅拌主轴与动力机构连接，搅拌筒体顶部设置有密封上盖，密封上盖上设置有第一辅助开合机构和进料口，搅拌筒体底部一侧上还设置有出料导向盒，出料导向盒内设置有密封堵头，密封堵头与第二辅助开合机构连接，搅拌主轴上还设置有限位轴套，限位轴套与安装底座之间设置有旋转密封圈，所述安装底座、限位轴套与搅拌筒体之间设置有高压气体流道。本发明物料混合均匀，使用寿命延长，检修率低，有效提高生产能力。

Description

一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机
技术领域
本发明涉及锂电池粉末制备领域，具体涉及一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机。
背景技术
锂电池行业的对锂电池粉料的混合要求较严格，对温度、时间、均与性还有磁性物质含量和水含量都有比较严格的要求。现有的高速混料机主要用于塑料与食品行业，塑料与食品行业使用的混料机由于物料密度比较小，混料时对温度、时间、混合均与性要求不是很严格，所以混料机的只要达到基本的功能就可以了，即混合均匀，但是由于锂电池粉料是纳米级的细粉，密度也比通用的大，所以现有的高速混料机无法胜任，搅拌良率低，设备维修频率高，极大影响生产能力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，本发明物料混合均匀，使用寿命延长，检修率低，有效提高生产能力。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，包括搅拌筒体，所述搅拌筒体中间底部固定设置有安装底座，所述搅拌筒体内设置有搅拌主轴，所述搅拌主轴上层叠设置有若干搅拌叶，所述搅拌主轴穿过搅拌筒体和安装底座并与动力机构连接，所述搅拌筒体顶部设置有密封上盖，所述密封上盖上设置有第一辅助开合机构和进料口，所述搅拌筒体底部一侧上还设置有出料法兰，所述出料法兰上固定有出料导向盒，所述出料导向盒内设置有密封堵头，所述密封堵头与第二辅助开合机构连接，所述搅拌主轴上还设置有限位轴套，所述限位轴套与安装底座之间设置有旋转密封圈，所述旋转密封圈相对应的安装底座上设置有若干高压通孔，所述高压通孔与高压气体管道连接，所述旋转密封圈位于搅拌筒体一侧的安装底座和限位轴套之间设置有第一导流通道，所述第一导流通道与搅拌筒体内部贯通连接。
进一步的，与所述搅拌筒体底部相邻的搅拌叶的底部上设置有环形导流板，所述环形导流板上设置有环形凹槽，所述环形凹槽相对应的第二导流通道内设置有环形挡板，所述环形挡板一端设置在环形凹槽内，所述环形凹槽与环形挡板形成第二导流通道。
进一步的，所述限位轴套外表面上设置有第一环面和第二环面，所述第一环面设置在搅拌筒体一侧，所述第一环面的直径小于第二环面的直径，所述第一环面和第二环面上均设置有旋转密封圈，所述高压通孔倾斜并朝向第一环面设置。
进一步的，所述搅拌筒体外表面上设置有降温夹套，所述降温夹套与冰水机连接，所述降温夹套内设置有冰水，所述降温夹套外表面上设置有保温层。
进一步的，所述第一辅助开合机构包括顶升柱，所述顶升柱设置在导向套内，所述导向套固定设置在搅拌筒体上，所述顶升柱一端与顶升气缸连接，另一端与旋转轴承座连接，所述旋转轴承座通过连接支板与密封上盖连接，所述密封上盖侧边与搅拌筒体之间还设置有快拆机构。
进一步的，所述密封上盖上还设置有排气管，所述排气管内设置有除尘袋，所述除尘袋内部与搅拌筒体内部贯通连接。
进一步的，所述密封上盖底部还设置有整流板和温度传感器。
进一步的，所述搅拌叶数量为4，分别包括依次设置的底层旋叶、第一中层旋叶、第二中层旋叶和上层旋叶，所述底层旋的两端部设置有弧形仰边，所述第一中层旋叶和第二中层旋叶均水平设置，所述上层旋叶两侧边弯折朝向密封上盖设置，所述底层旋叶与第一中层旋叶之间的间距为63.5mm，第一中层旋叶和第二中层旋叶之间的间距为63.5mm，第二中层旋叶和上层旋叶之间的间距为53.5mm。
进一步的，所述搅拌筒体内壁上喷涂有碳化钨涂层，所述密封上盖底部喷涂有特氟龙涂层。
进一步的，所述第二辅助开合机构包括推拉轴，所述推拉轴一端与密封堵头连接，另一端穿过出料导向盒与连接臂中部连接，所述连接臂两端均与开合气缸连接，所述出料导向盒表面还设置有快拆面板，所述快拆面板上设置有清洁喷头。
本发明的有益效果是:
1、筒体内部采用喷涂碳化钨(wc)处理，保证物料在高速旋转时产生的摩擦不会降筒体材料刮落，不产生污染物。
2、筒体采用双层设计，降温夹套内部通入冰水，防止筒体内部因摩擦差生的热导致内部温度过高。筒体外部采用保温材料包住筒体，隔绝冰水对外部吸热，防止冰水温度因外部环境温度变化而发生变化，减少环境对设备的影响。
3、由于上盖接触的物料很少，不产生摩擦，所以上盖采用喷涂特氟龙的方式，防止磁性物质直接接触物料，并且节约成本。在上盖上装有整流板，在物料高速旋转时让物料向筒体的中心流动，整流板上装有测温探头，感知物料混合的温度。上盖还可以设有干燥空气口、除尘口、观察口以及备用接口。干燥空气经过干燥口进入筒体，赶走里面的空气防止外部空气进入混料机，污染物料。除尘口设有脉冲装置，将附着的物料反冲掉落到筒体内。
4、结合物料的特性，设计了特殊形状的叶片结构。底层旋叶采用U型结构，更好的带动底部物料旋转起来，转动方向比被动方向要薄一些。第一中层旋叶、第二中层旋叶采用平直结构的叶片，两个旋叶交错安装。顶部旋叶采用V型结构，带动回流的物料旋转。每个旋叶都要经过动平衡处理，保证旋叶的离心力保持一致。表面都进行WC处理，保证摩擦时表面有足够的强度。旋叶与旋叶间距经过实践测定，定为第一第二为63.5mm，第二第三为63.5mm，第三第四为53.5mm，这样间距设计可以减少叶片的阻力，保证最有效的搅拌。
5、采用整支轴来传动叶片，轴采用调质处理，表面用镀镍的方式来减少磁性物质对物料的影响。
6、物料在混合的时候会发生密封不好现象。所以本设计时采用通气密封形式，防止物料直接堵塞在密封圈周围，时间长密封圈损坏，造成物料泄漏。通气密封可以减少物料接触密封圈，使密封圈的寿命延长。
7、排料形式为气缸自动排料，由于物料为超细粉会粘附在密封堵头上，时间长了造成堵头上物料太多，使用时造成漏料等问题。所以在出料导向盒上设置清洁喷头，排料结束后，进行喷扫处理，将残余的物料处理干净，有效保证设备运行稳定。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明俯视结构示意图；
图3是本发明气体流道部分结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1至图3所示，一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，包括搅拌筒体1，搅拌筒体中间底部固定设置有安装底座2，搅拌筒体内设置有搅拌主轴3，搅拌主轴上层叠设置有若干搅拌叶4，搅拌主轴穿过搅拌筒体和安装底座并与动力机构5连接，搅拌筒体顶部设置有密封上盖6，密封上盖上设置有第一辅助开合机构7和进料口8，通过进料口将锂电池粉末物料输送至搅拌筒体内，动力机构带动搅拌主轴转动，搅拌主轴则带动搅拌叶将锂电池粉末物料均匀搅拌。
搅拌筒体底部一侧上还设置有出料法兰9，出料法兰上固定有出料导向盒10，出料导向盒内设置有密封堵头11，密封堵头与第二辅助开合机构12连接，待搅拌结束后第二辅助开合机构将密封堵头移开，即实现打开，搅拌好的锂电池粉末从出料法兰中排出，排放结束后即可复位通过密封堵头堵塞，形成密封腔体。
搅拌主轴上还设置有限位轴套13，限位轴套与安装底座之间设置有旋转密封圈14，使得旋转时，能够保证搅拌主轴与搅拌筒体之间的密封效果，旋转密封圈相对应的安装底座上设置有若干高压通孔15，高压通孔与高压气体管道连接，旋转密封圈位于搅拌筒体一侧的安装底座和限位轴套之间设置有第一导流通道16，第一导流通道与搅拌筒体内部贯通连接，通过高压气体的灌入，旋转主轴在转动时，能够沿旋转密封圈内壁和外壁进入第一导流通道，沿第一导流通道后，即可实现高压气体的导通，当粉料进入转轴与安装底座之间的旋转密封圈内时，即会被吹走，实现清洁。
其中与搅拌筒体底部相邻的搅拌叶的底部上设置有环形导流板37，环形导流板上设置有环形凹槽，环形凹槽相对应的第二导流通道内设置有环形挡板38，环形挡板一端设置在环形凹槽内，环形凹槽与环形挡板形成第二导流通道，通过上述设计，第二导流通道即形成了一道直接进入第一导流通道内的屏障，粉料需要绕过环形挡板才能够进入，由于高压通孔内实时注入高压气体，因此第二导流通内即始终具有朝向搅拌筒体内吹设的效果，将粉料抵挡在外，实现通气密封效果，并且即使有粉料进入，也不会直接堵塞在旋转密封圈周围，会被吹走，因此不存在粉料长时间污染旋转密封圈而导致损坏并造成物料泄漏的情况，旋转密封圈的寿命延长。
限位轴套外表面上设置有第一环面和第二环面，第一环面设置在搅拌筒体一侧，第一环面的直径小于第二环面的直径，以形成阶梯结构，第一环面和第二环面上均设置有旋转密封圈，高压通孔倾斜并朝向第一环面设置，阶梯结构使得两个面上的旋转密封圈具有交错叠加效果，有效保证密封效果，倾斜的高压气体进入朝向搅拌筒体内部。
搅拌筒体外表面上设置有降温夹套18，降温夹套与冰水机连接，降温夹套内设置有冰水，通过冰水机能够将常温水或者循环后升温的水进行制冷，然后重新注入降温夹套内，将搅拌筒体内的热量带走，避免搅拌摩擦时产生的热量造成粉料变性，降温夹套外表面上设置有保温层避免冰水升温太快，提高能量使用率。
第一辅助开合机构包括顶升柱19，顶升柱设置在导向套20内，导向套固定设置在搅拌筒体上，顶升柱一端与顶升气缸21连接，另一端与旋转轴承座22连接，旋转轴承座通过连接支板与密封上盖连接，通过顶升气缸动作将顶升柱顶升，顶升柱沿导向套导向的方向可运动，导向套数量至少为2，便于运行稳定，顶升柱顶升后能够带着密封上盖上行，实现开盖，然后由旋转轴承座可实现旋转，实现完全开盖的效果，密封上盖侧边与搅拌筒体之间还设置有快拆机构23，保证整体盖合效果。
密封上盖上还设置有排气管24，排气管内设置有除尘袋25，除尘袋内部与搅拌筒体内部贯通连接，由于整个搅拌机构内部属于密封式机构，当物料被送入时，内部的空气无法排出会干扰物料进入，因此通过排气管能够将多余空气排出，同时除尘袋能够将物料粉尘截留下来，避免污染工作环境。
密封上盖底部还设置有整流板26和温度传感器，整流板能够使高速搅动的物料朝向中间流动，提高搅拌效果，避免由于惯性而始终朝向搅拌筒体内壁。
搅拌叶数量为4，分别包括依次设置的底层旋叶28、第一中层旋叶29、第二中层旋叶30和上层旋叶31，底层旋的两端部设置有弧形仰边，形成U型结构，能够更好的带动底部物料旋转起来，第一中层旋叶和第二中层旋叶均水平设置，上层旋叶两侧边弯折朝向密封上盖设置，形成V行结构，有效电动回流的物料转动，实现多层次搅拌效果，提高混合速度，底层旋叶与第一中层旋叶之间的间距为63.5mm，第一中层旋叶和第二中层旋叶之间的间距为63.5mm，第二中层旋叶和上层旋叶之间的间距为53.5mm，当达到该距离设置时，能够达到最佳的搅拌效果。
搅拌筒体内壁上喷涂有碳化钨涂层，提高搅拌筒体内壁强度，避免摩擦导致内壁材质掉落等情况污染粉料，密封上盖底部喷涂有特氟龙涂层，放置磁性物质直接接触物料，且能够降低制备成本。
第二辅助开合机构包括推拉轴32，推拉轴一端与密封堵头连接，另一端穿过出料导向盒与连接臂33中部连接，连接臂两端均与开合气缸34连接，通过两个开合气缸同时动作，将推拉杆拉出，即推拉杆带着密封堵头移开封堵位置，实现排料，出料导向盒表面还设置有快拆面板35，方便拆卸更换内部组件，快拆面板上设置有清洁喷头36，当物料排放结束后，通过清洁喷头进行压缩空气的喷扫，能够将物料粉尘和粘附在密封堵头上的料一并吹走，使得密封堵头始终保持良好的密封堵塞效果。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，其特征在于：包括搅拌筒体，所述搅拌筒体中间底部固定设置有安装底座，所述搅拌筒体内设置有搅拌主轴，所述搅拌主轴上层叠设置有若干搅拌叶，所述搅拌主轴穿过搅拌筒体和安装底座并与动力机构连接，所述搅拌筒体顶部设置有密封上盖，所述密封上盖上设置有第一辅助开合机构和进料口，所述搅拌筒体底部一侧上还设置有出料法兰，所述出料法兰上固定有出料导向盒，所述出料导向盒内设置有密封堵头，所述密封堵头与第二辅助开合机构连接，所述搅拌主轴上还设置有限位轴套，所述限位轴套与安装底座之间设置有旋转密封圈，所述旋转密封圈相对应的安装底座上设置有若干高压通孔，所述高压通孔与高压气体管道连接，所述旋转密封圈位于搅拌筒体一侧的安装底座和限位轴套之间设置有第一导流通道，所述第一导流通道与搅拌筒体内部贯通连接。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，其特征在于：与所述搅拌筒体底部相邻的搅拌叶的底部上设置有环形导流板，所述环形导流板上设置有环形凹槽，所述环形凹槽相对应的第二导流通道内设置有环形挡板，所述环形挡板一端设置在环形凹槽内，所述环形凹槽与环形挡板形成第二导流通道。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，其特征在于：所述限位轴套外表面上设置有第一环面和第二环面，所述第一环面设置在搅拌筒体一侧，所述第一环面的直径小于第二环面的直径，所述第一环面和第二环面上均设置有旋转密封圈，所述高压通孔倾斜并朝向第一环面设置。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，其特征在于：所述搅拌筒体外表面上设置有降温夹套，所述降温夹套与冰水机连接，所述降温夹套内设置有冰水，所述降温夹套外表面上设置有保温层。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，其特征在于：所述第一辅助开合机构包括顶升柱，所述顶升柱设置在导向套内，所述导向套固定设置在搅拌筒体上，所述顶升柱一端与顶升气缸连接，另一端与旋转轴承座连接，所述旋转轴承座通过连接支板与密封上盖连接，所述密封上盖侧边与搅拌筒体之间还设置有快拆机构。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，其特征在于：所述密封上盖上还设置有排气管，所述排气管内设置有除尘袋，所述除尘袋内部与搅拌筒体内部贯通连接。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，其特征在于：所述密封上盖底部还设置有整流板和温度传感器。
8.根据权利要求1所述的一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，其特征在于：所述搅拌叶数量为4，分别包括依次设置的底层旋叶、第一中层旋叶、第二中层旋叶和上层旋叶，所述底层旋的两端部设置有弧形仰边，所述第一中层旋叶和第二中层旋叶均水平设置，所述上层旋叶两侧边弯折朝向密封上盖设置，所述底层旋叶与第一中层旋叶之间的间距为63.5mm，第一中层旋叶和第二中层旋叶之间的间距为63.5mm，第二中层旋叶和上层旋叶之间的间距为53.5mm。
9.根据权利要求1所述的一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，其特征在于：所述搅拌筒体内壁上喷涂有碳化钨涂层，所述密封上盖底部喷涂有特氟龙涂层。
10.根据权利要求1所述的一种锂电池纳米级微颗粒高速混料机，其特征在于：所述第二辅助开合机构包括推拉轴，所述推拉轴一端与密封堵头连接，另一端穿过出料导向盒与连接臂中部连接，所述连接臂两端均与开合气缸连接，所述出料导向盒表面还设置有快拆面板，所述快拆面板上设置有清洁喷头。
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