CN116808864A - 一种具有自补偿刮刀的搅拌釜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自补偿刮刀的搅拌釜，包括筒体、搅拌组件和刮刀组件；所述搅拌组件与筒体转动连接，并能够在筒体内旋转搅拌；刮刀组件包括朝向筒体内侧壁设置的一个或者多个与搅拌组件活动连接的刮刀以及连接刮刀和搅拌组件的弹性补偿结构。当刮刀受力达到受力上限时，所述刮刀能够远离筒体壁面，增加刮刀与筒体之间的距离；当刮刀受力低于受力上限时，所述弹性补偿结构能够使刮刀复位至初始位置，以使刮刀与筒体之间的距离减小。本发明利用弹性补偿结构的弹性力使刮刀具有一定的自由度，当刮刀遇到硬质物料时，能够越过硬质物料，避免了在搅拌过程中刮刀被硬质物料卡住导致刮刀或搅拌桨叶损坏。

Description

一种具有自补偿刮刀的搅拌釜

技术领域

本发明涉及物料搅拌装置设计技术领域，尤其涉及一种具有自补偿刮刀的搅拌釜。

背景技术

搅拌器的釜式设备是化学工业中广泛采用的反应器之一，普遍应用于石油化工、橡胶、农药、染料、医药等工业，用来完成磺化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，以及有机染料和医药中间体的许多其他工艺过程的反应设备。

以搅拌釜为例，在实际使用过程中，由于物料具有一定的粘度，在搅拌过程中由于搅拌桨的离心作用，导致很多物料粘结在搅拌釜的内壁面上，目前大多采用在桨叶上安装刮刀的方法来防止物料粘结，但是当遇到质地坚硬的物料时，容易阻碍刮刀运行，而搅拌桨依然在转动，最终导致刮刀断裂或者搅拌桨叶受损。另外，现有搅拌釜的桨叶固定，搅拌方向较为单一，搅拌均匀性不高，导致物料混合度不高，影响产品质量，尤其是在大容量搅拌时混合效果更差。

发明内容

为了解决现有技术中的搅拌釜在搅拌质地坚硬的物料时，容易阻碍刮刀运行，导致刮刀断裂或者搅拌桨叶受损的技术问题，本发明提供了一种具有自补偿刮刀的搅拌釜来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有自补偿刮刀的搅拌釜，包括筒体、搅拌组件和刮刀组件；所述搅拌组件与筒体转动连接，并能够在筒体内旋转搅拌；刮刀组件包括朝向筒体内侧壁设置的一个或者多个与搅拌组件活动连接的刮刀以及连接刮刀和搅拌组件的弹性补偿结构。

当刮刀受力达到受力上限时，所述刮刀能够远离筒体壁面，增加刮刀与筒体之间的距离；当刮刀受力低于受力上限时，所述弹性补偿结构能够使刮刀复位至初始位置，以使刮刀与筒体之间的距离减小。

进一步的，所述弹性补偿结构包括安装座、转轴、上挡板和弹性件，所述安装座至少设置有两个且固定于搅拌组件上；转轴与安装座转动连接，刮刀固定于转轴上，转轴的端部固定有下挡板；上挡板与安装座连接；弹性件位于上挡板和下挡板之间。

当刮刀受力达到受力上限时，上挡板和下挡板能够相互靠近，以使弹性件压缩变形；当刮刀受力低于受力上限时，所述弹性件复位。

进一步的，所述弹性补偿结构还包括与安装座转动连接的销柱，弹性件套设于销柱上；所述上挡板与销柱固定；下挡板位于上挡板和销柱与安装座的连接点之间。

进一步的，所述销柱与下挡板滑动配合。

进一步的，所述搅拌组件包括驱动件、与驱动件的输出端连接的第一搅拌轴以及与第一搅拌轴固定的主搅拌桨；所述主搅拌桨包括一端与第一搅拌轴连接的横向桨叶和与横向桨叶另一端连接的纵向桨叶，所述安装座固定于纵向桨叶上。

进一步的，所述横向桨叶位于筒体的底部；所述纵向桨叶靠近筒体侧壁设置，横向桨叶上方还具有连接第一搅拌轴与纵向桨叶的加强杆。

进一步的，所述搅拌组件还包括与驱动件的输出端连接的减速箱、与减速箱的第一输出轴连接的第二搅拌轴以及固定于第二搅拌轴上的径向桨叶；所述径向桨叶为竖直布置的板状结构。

进一步的，所述驱动件为步进电机，所述第二搅拌轴上设有一个或者多个螺纹段，每个螺纹段的两端设有挡块，每个螺纹段上螺纹连接有一个径向桨叶。

进一步的，所述搅拌组件还包括与减速箱的第二输出轴连接的第三搅拌轴以及固定于第三搅拌轴上的一个或者多个轴向桨叶；所述轴向桨叶与竖直平面倾斜布置。

进一步的，每个径向桨叶与螺纹段的相对运动方向相同。

本发明的有益效果是：

（1）本发明所述的具有自补偿刮刀的搅拌釜，利用弹性补偿结构的弹性力使刮刀具有一定的自由度，当刮刀遇到硬质物料时，能够越过硬质物料，避免了在搅拌过程中刮刀被硬质物料卡住导致刮刀或搅拌桨叶损坏。

（2）本发明所述的具有自补偿刮刀的搅拌釜，在第二搅拌轴上螺纹连接有径向桨叶，在搅拌过程中，驱动件正向和反向切换旋转，径向桨叶随着第二搅拌轴转动的同时还伴有向下或向上直线运动，增强了搅拌的均匀性。

（3）本发明所述的具有自补偿刮刀的搅拌釜，利用主搅拌桨对筒体底部进行搅拌，径向桨叶既可以提供径向推力，又可以提供轴向推力，轴向桨叶主要提供轴向推力，从而使物料在筒体内充分地侧向和轴向混合搅拌，适用于大容量搅拌釜的物料搅拌。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1 是本发明所述的具有自补偿刮刀的搅拌釜的具体实施方式的主视图；

图2 是图1的A-A向剖视图；

图3 是图1的B-B向剖视图；

图4 是图3中a处放大图；

图5 是图3中b处放大图；

图6 是本发明中刮刀与弹性补偿结构的装配示意图；

图7 是本发明中弹性补偿结构的立体图；

图8 是图7中d处放大图。

图中，1、筒体，2、刮刀，3、弹性补偿结构，301、安装座，302、转轴，303、上挡板，304、弹性件，305、下挡板，306、销柱，4、驱动件，5、第一搅拌轴，6、主搅拌桨，601、横向桨叶，602、纵向桨叶，7、加强杆，8、减速箱，9、第二搅拌轴，901、螺纹段，10、径向桨叶，11、第三搅拌轴，12、轴向桨叶，13、挡块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一，如图1、图2、图6-图8所示，一种具有自补偿刮刀的搅拌釜，包括筒体1、搅拌组件和刮刀组件；所述搅拌组件与筒体1转动连接，并能够在筒体1内旋转搅拌；所述刮刀组件包括朝向筒体1内侧壁设置的一个或者多个与搅拌组件活动连接的刮刀2以及连接刮刀2和搅拌组件的弹性补偿结构3。

当刮刀2受力达到受力上限时，刮刀2能够远离筒体1壁面，增加刮刀2与筒体1之间的距离；当刮刀2受力低于受力上限时，弹性补偿结构3能够使刮刀2复位至初始位置，以使刮刀2与筒体1之间的距离减小。

自由状态下，刮刀2在弹性补偿结构3的限制力作用下保持位置稳定，此时刮刀2贴近筒体1壁面，所述受力上限即为弹性补偿结构3对刮刀2的限制力，当有较大的坚硬物料经过刮刀2时，物料对刮刀2的作用力大于弹性补偿结构3对刮刀2的限制力，从而使刮刀2克服弹性补偿结构3的限制力而运动，并离开筒体1壁面，使物料能够从刮刀2与筒体1之间的间隙通过，物料离开后，刮刀2重新复位，继续刮处筒体1壁面粘附的物料。

弹性补偿结构3可以但不仅限于采用如下结构：

如图7和图8所示，弹性补偿结构3包括安装座301、转轴302、上挡板303和弹性件304，安装座301至少设置有两个且固定于搅拌组件上；转轴302与安装座301转动连接，刮刀2固定于转轴302上，转轴302的端部固定有下挡板305；上挡板303与安装座301连接；弹性件304位于上挡板303和下挡板305之间。当刮刀2受力达到受力上限时，上挡板303和下挡板305能够相互靠近，以使弹性件304压缩变形；当刮刀2受力低于受力上限时，弹性件304复位。

安装座301作为弹性补偿结构3的支撑结构，转轴302的两端架在安装座301上，上挡板303和下挡板305位于弹性件304的轴向两端，用于抵住弹性件304的端部，上挡板303作为固定端，下挡板305作为活动端，当刮刀2受到坚硬物料的作用力时，刮刀2被带动旋转，从而使与转轴302固定的下挡板305一端旋转，下挡板305的另一端逐渐靠近上挡板303；当刮刀2受力消失时，弹性件304复位，并依次带动下挡板305、转轴302和刮刀2旋转至初始位置。

为避免弹性件304弯折，在进一步设计中，弹性补偿结构3还包括与安装座301转动连接的销柱306，弹性件304套设于销柱306上；上挡板303与销柱306固定；下挡板305位于上挡板303和销柱306与安装座301的连接点之间，如图8所示，销柱306为L型结构，销柱306的水平段与转轴302平行布置并与安装座301转动连接，销柱306的竖直段与弹性件304平行布置，弹性件304套在销柱306的竖直段上。本实施例中，上挡板303为螺纹连接在销柱306上的螺母。将销柱306与安装座301转动连接是为了在下挡板305旋转时，弹性件304的中心轴能够始终与下挡板305端面垂直。

下挡板305可以位于销柱306的竖直段一侧，两者互不干涉，在优选实施方式中，销柱306与下挡板305滑动配合，保证弹性件304始终抵接在下挡板305端面。

如图2和图3所示，所述搅拌组件可以但不仅限于包括驱动件4、与驱动件4的输出端连接的第一搅拌轴5以及与第一搅拌轴5固定的主搅拌桨6；主搅拌桨6包括一端与第一搅拌轴5连接的横向桨叶601和与横向桨叶601另一端连接的纵向桨叶602，安装座301固定于纵向桨叶602上。如图所示，第一搅拌轴5位于筒体1的中心，并延伸至筒体1的底部，横向桨叶601靠近筒体1的底面设置，用于将筒体1底部的物料搅动起来，避免物料沉积，纵向桨叶602沿筒体1的内壁竖直延伸，纵向桨叶602用于安装刮刀2。

作为优选的，横向桨叶601上方还具有连接第一搅拌轴5与纵向桨叶602的加强杆7，加强杆7可以提高纵向桨叶602的强度，避免刮刀2受力后导致纵向桨叶602晃动。

实施例二，在实施例一的基础上，如图2和图4所示，所述搅拌组件还包括与驱动件4的输出端连接的减速箱8、与减速箱8的第一输出轴连接的第二搅拌轴9以及固定于第二搅拌轴9上的径向桨叶10；径向桨叶10为竖直布置的板状结构。

第二搅拌轴9与第一搅拌轴5平行，减速箱8主要起到扭矩传递的作用，将驱动件4的旋转扭矩传递至第二搅拌轴9上，使第二搅拌轴9绕自身中心轴旋转，减速箱8具体通过多级齿轮传动方式实现扭矩传递。径向桨叶10通过其叶片形状的设计使其旋转时，仅沿圆周方向推动物料，从而使物料在径向上运动，将筒体1中心与筒体1侧壁附近的物料相互更替混合。

在进一步设计中，如图2和图5所示，搅拌组件还包括与减速箱8的第二输出轴连接的第三搅拌轴11以及固定于第三搅拌轴11上的一个或者多个轴向桨叶12；轴向桨叶12与竖直平面倾斜布置。轴向桨叶12旋转时，对物料不仅具有圆周方向分力，还具有轴向的分力，从而使物料在筒体1内沿上下方向运动。径向桨叶10和轴向桨叶12位于主搅拌桨6的两侧，对物料横向和径向充分搅拌，提高混合效率。

实施例三，上述实施例中的桨叶与搅拌轴的相对位置固定，对于与桨叶不接触的物料，仅能通过间接作用力被带动运动，例如轴向上的运动，通过轴向桨叶12的旋转，仅能推动轴向桨叶12附近的物料上下运动，当筒体1容量较大或者存在坚硬物料时，轴向桨叶12对物料的轴向作用效果会明显降低，为此，在实施例二的基础上，本实施例作如下改进：

如图4所示，驱动件4为步进电机，第二搅拌轴9上设有一个或者多个螺纹段901，每个螺纹段901的两端设有挡块13，每个螺纹段901上螺纹连接有一个径向桨叶10。

步进电机可以实现正向和反向交替旋转，当步进电机正向旋转时，径向桨叶10相对于螺纹段901具有反向旋转的惯性，径向桨叶10沿着螺纹线在螺纹段901上旋转并移动至螺纹段901的一端；当步进电机反向旋转时，径向桨叶10相对于螺纹段901具有正向旋转的惯性，径向桨叶10沿着螺纹线在螺纹段901上旋转并反向移动至螺纹段901的另一端。

作为优选的，每个径向桨叶10与螺纹段901的相对运动方向相同。即初始状态下，每个径向桨叶10位于螺纹段901的同一端（上端或者下端）。

例如，初始状态下，每个径向桨叶10位于螺纹段901的上端，当步进电机正向旋转时，径向桨叶10沿着螺纹线在螺纹段901上旋转并移动至螺纹段901的下端；当步进电机反向旋转时，径向桨叶10沿着螺纹线在螺纹段901上旋转并反向移动至螺纹段901的上端，如此往复运作。运动状态的径向桨叶10可以对物料产生实际的轴向推动力，使大小物料能够在筒体1内产生上下翻滚，使混合效果大大提高。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有自补偿刮刀的搅拌釜，其特征在于，包括：

筒体（1）；

搅拌组件，所述搅拌组件与筒体（1）转动连接，并能够在筒体（1）内旋转搅拌；

刮刀组件，包括朝向筒体（1）内侧壁设置的一个或者多个与搅拌组件活动连接的刮刀（2）以及连接刮刀（2）和搅拌组件的弹性补偿结构（3）；

当刮刀（2）受力达到受力上限时，所述刮刀（2）能够远离筒体（1）壁面，增加刮刀（2）与筒体（1）之间的距离；当刮刀（2）受力低于受力上限时，所述弹性补偿结构（3）能够使刮刀（2）复位至初始位置，以使刮刀（2）与筒体（1）之间的距离减小。

2.根据权利要求1所述的具有自补偿刮刀的搅拌釜，其特征在于，所述弹性补偿结构（3）包括：

安装座（301），所述安装座（301）至少设置有两个且固定于搅拌组件上；

转轴（302），与安装座（301）转动连接，刮刀（2）固定于转轴（302）上，转轴（302）的端部固定有下挡板（305）；

上挡板（303），与安装座（301）连接；

弹性件（304），位于上挡板（303）和下挡板（305）之间；

当刮刀（2）受力达到受力上限时，上挡板（303）和下挡板（305）能够相互靠近，以使弹性件（304）压缩变形；当刮刀（2）受力低于受力上限时，所述弹性件（304）复位。

3.根据权利要求2所述的具有自补偿刮刀的搅拌釜，其特征在于：所述弹性补偿结构（3）还包括与安装座（301）转动连接的销柱（306），弹性件（304）套设于销柱（306）上；所述上挡板（303）与销柱（306）固定；下挡板（305）位于上挡板（303）和销柱（306）与安装座（301）的连接点之间。

4.根据权利要求3所述的具有自补偿刮刀的搅拌釜，其特征在于：所述销柱（306）与下挡板（305）滑动配合。

5.根据权利要求2所述的具有自补偿刮刀的搅拌釜，其特征在于：所述搅拌组件包括驱动件（4）、与驱动件（4）的输出端连接的第一搅拌轴（5）以及与第一搅拌轴（5）固定的主搅拌桨（6）；

所述主搅拌桨（6）包括一端与第一搅拌轴（5）连接的横向桨叶（601）和与横向桨叶（601）另一端连接的纵向桨叶（602），所述安装座（301）固定于纵向桨叶（602）上。

6.根据权利要求5所述的具有自补偿刮刀的搅拌釜，其特征在于：所述横向桨叶（601）位于筒体（1）的底部；所述纵向桨叶（602）靠近筒体（1）侧壁设置，横向桨叶（601）上方还具有连接第一搅拌轴（5）与纵向桨叶（602）的加强杆（7）。

7.根据权利要求5所述的具有自补偿刮刀的搅拌釜，其特征在于：所述搅拌组件还包括与驱动件（4）的输出端连接的减速箱（8）、与减速箱（8）的第一输出轴连接的第二搅拌轴（9）以及固定于第二搅拌轴（9）上的径向桨叶（10）；

所述径向桨叶（10）为竖直布置的板状结构。

8.根据权利要求7所述的具有自补偿刮刀的搅拌釜，其特征在于：所述驱动件（4）为步进电机，所述第二搅拌轴（9）上设有一个或者多个螺纹段（901），每个螺纹段（901）的两端设有挡块（13），每个螺纹段（901）上螺纹连接有一个径向桨叶（10）。

9.根据权利要求7所述的具有自补偿刮刀的搅拌釜，其特征在于：所述搅拌组件还包括与减速箱（8）的第二输出轴连接的第三搅拌轴（11）以及固定于第三搅拌轴（11）上的一个或者多个轴向桨叶（12）；

所述轴向桨叶（12）与竖直平面倾斜布置。

10.根据权利要求8所述的具有自补偿刮刀的搅拌釜，其特征在于：每个径向桨叶（10）与螺纹段（901）的相对运动方向相同。