CN206937631U - 一种立轴式高频振动搅拌机 - Google Patents

Abstract

一种立轴式高频振动搅拌机，包括振动驱动单元、搅拌驱动单元、搅拌筒、搅拌装置和激振器；振动驱动单元和搅拌驱动单元均固定设置在搅拌筒的上方；搅拌筒内部设置有搅拌装置，搅拌筒的上盖中心设置有孔洞，搅拌装置上端同轴设置在孔洞内；孔洞下方的搅拌筒内部设置有激振器，激振器通过激振器连接轴与振动驱动单元连接；搅拌驱动单元与搅拌装置上端连接；激振器为横截面有N个光滑凸起的多边形实心轴或空心轴，N大于2，其质心与旋转中心重合；产生的激振频率与凸起数量N线性正相关，改变凸起高度可以调节激振力的振幅。本实用新型突破了现有振动搅拌机激振频率无法提高的限制，进一步减小了分子间的摩擦力，最终大幅提高混凝土的宏观和微观质量。

Description

一种立轴式高频振动搅拌机

技术领域

本实用新型属于强制式搅拌设备领域，特别涉及一种立轴式高频振动搅拌机。

背景技术

近年来，我国国民经济不断发展，国内的基础设施建设也不断向前推进；水泥混凝土作为基础设施建设中的重要材料，施工过程中对其性能的要求也越来越高。然而目前，由普通搅拌机生产的混凝土在实际应用过程中逐渐表现出水泥消耗量过大、开裂等缺点，严重影响了相应基础设施的使用寿命。

经研究表明，普通搅拌机生产的混凝土在宏观上达到了均匀，但是在微观尺度下，混凝土内的水泥颗粒还存在10％-30％的团聚现象。正是由于这些团聚颗粒的存在，导致水泥颗粒与水的接触面积减小，水化反应不完全，最终影响水泥混凝土的和易性及强度。此外，现有的立轴强制搅拌机搅拌叶片主要布置方式为行星式，这种搅拌机具有搅拌过程无死区等优点，生产出来的成品料在宏观上能快速均匀，但在微观上其匀质性同样欠佳。

目前，市面上出现了振动搅拌机，这种强制式振动搅拌机的搅拌轴上设置有激振器，工作时激振器的振动和搅拌共同作用在混合料上，以提高混合料的搅拌质量。为达到充分提高混合料搅拌质量的目的，振动搅拌机需要高频激振器，而现有搅拌机的激振器振动频率与激振器的转速线性相关，若简单通过提高驱动端的转速来提高振动频率而不采用新型的激振方式，支撑振动轴的轴承极易发热，使其寿命急剧缩短，这就使得搅拌机振动的频率受到极大限制，最终导致振动搅拌的优势不能充分的发挥。此外，现有的激振器形式使得振动搅拌机的结构变得更加复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种立轴式高频振动搅拌机，以解决上述在搅拌过程中存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种立轴式高频振动搅拌机，包括振动驱动单元、搅拌驱动单元、搅拌筒、搅拌装置和激振器；振动驱动单元和搅拌驱动单元均固定设置在搅拌筒的上方；搅拌筒内部设置有搅拌装置，搅拌筒的上盖中心设置有孔洞，搅拌装置上端同轴设置在孔洞内；孔洞下方的搅拌筒内部设置有激振器，激振器通过激振器连接轴与振动驱动单元连接；搅拌驱动单元与搅拌装置上端连接；

激振器为横截面为有N个光滑凸起的多边形轴，N大于2；激振器为实心轴或空心轴，且激振器的质心与其旋转中心重合。

进一步的，搅拌筒的孔洞边缘与搅拌装置之间设置有第二支撑轴承；搅拌装置的内侧设置有第一支撑轴承，第一支撑轴承和第二支撑轴承在同一水平面；激振器连接轴穿过第一支撑轴承的中心设置。

进一步的，搅拌装置运动时能够提升混合料；搅拌装置设置在激振器四周。

进一步的，搅拌筒的底部设置有机架。

进一步的，激振器的频率f＝N×激振器转速/60。

与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：

本实用新型的搅拌机在水泥混凝土搅拌同时，设置在搅拌装置旋转中心带有N个凸起多边形的激振器高速旋转，激振器每旋转一周，N个凸起迫使混合料产生N次振动，从而大幅提高搅拌机的激振频率，突破了现有振动搅拌机激振频率无法提高的限制，进一步减小了分子间的内摩擦力，使得搅拌难以破坏的水泥团聚颗粒在振动作用下更快分散，增大了水泥颗粒与水的接触面积，进而让水化反应进行更加充分，最终大幅提高混凝土的搅拌质量，尤其是其微观质量，同时还能大大缩短搅拌时间。

此外，本实用新型涉及的激振器相比现有的激振器，可以通过改变凸起的个数而不是激振器轴的旋转速度来提高激振频率，还可以通过改变凸起的高度调节振幅，甚至让同一激振器上同时具有多个振幅；同时，激振器的质心与其旋转中心重合，在高速旋转时不会对支承轴承产生激振力，优化了轴承的受力状态，使得轴承使用寿命大幅提高。

本实用新型的搅拌机产生振动的原理简单，进而使得搅拌机整体结构简化。

附图说明

图1为搅拌机的结构原理示意图；

图2为带不同数量凸起的激振器截面示意图；

图3为振动产生原理示意图。

其中：1-搅拌筒，2-第一支撑轴承，3-激振器连接轴，4-振动驱动及传动单元，6-搅拌驱动单元，8-第二支撑轴承，9-搅拌装置，11-激振器，12-机架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步说明：

请参阅图1和图2，一种立轴式高频振动搅拌机，包括振动驱动单元4、搅拌驱动单元6、搅拌筒1、搅拌装置9和激振器11；振动驱动单元4和搅拌驱动单元6均固定设置在搅拌筒1的上方；搅拌筒1内部设置有搅拌装置9，搅拌筒1的上盖中心设置有孔洞，搅拌装置9上端同轴设置在孔洞内；孔洞下方的搅拌筒1内部设置有激振器11，激振器 11通过激振器连接轴3与振动驱动单元4连接；搅拌驱动单元6与搅拌装置9上端连接；

激振器11为横截面为有N个光滑凸起的多边形轴，N大于2；激振器11为实心轴或空心轴，且激振器11的质心与其旋转中心重合。

搅拌筒1的孔洞边缘与搅拌装置9之间设置有第二支撑轴承8；搅拌装置9的内侧设置有第一支撑轴承2，第一支撑轴承2和第二支撑轴承8在同一水平面；激振器连接轴 3穿过第一支撑轴承2的中心设置。

搅拌装置9运动时能够提升混合料；搅拌装置9设置在激振器11四周。

搅拌筒1的底部设置有机架12。

激振器11的频率f＝N×激振器转速/60。

本实用新型的工作原理：

1)将一定配比的物料装填至搅拌筒1内，启动振动驱动单元4和搅拌驱动单元6，分别带动激振器11高速旋转及搅拌装置9低速旋转；

2)搅拌装置9不断将混合料提升、推向激振器11；同时激振器11高速旋转，迫使其周围包裹着的混合料产生高频振动，使得振动、搅拌同时作用于混合料；

3)完成搅拌，关闭振动驱动单元4和搅拌驱动单元6。

参阅图3，假设某个时刻某一位置的混合料紧密贴合在激振器两相邻的凸起之间较低的位置处，此时该处的混合料距离旋转中心距离为H₀，当激振器旋转过一定角度之后，使该处混合料位于凸起的正上方处，此时距离旋转中心的距离为H₁；当激振器再次转过相同的角度后，该处混合料又在***混合料的挤压作用下沿径向方向运动至激振器上另一较低位置处，此时距离旋转中心的距离重新变为H₀；在这一过程中由于激振器旋转速度远高于搅拌速度，因此这一过程经历时间极短，且激振器表面非常光滑，所以在此过程中该处混合料基本不会发生沿激振器旋转方向的运动，则该处混合料的运动可简化为只沿激振器径向方向移动，运动距离为ΔH＝H₁-H₀；因此，在激振器高速旋转的情况下，该处混合料的运动情况可看作一次振动，并且当激振器转动一圈时，某一位置的混合料产生振动的次数等于激振器上分布的凸起数目N，则激振器的激振频率可表示为：f＝N×激振器转速/60；由此可知，通过提高N就可以提高激振器的频率，不同于传统的搅拌机只能通过提高振动轴转速提高频率。此外，改变ΔH，即可实现调节振幅，甚至使同一激振器同时实现不同振幅。

进一步的，随着激振器的不断旋转，凸起位置的不断改变，因此包裹在激振器周围任意位置的物料都能产生振动。

Claims (5)

1.一种立轴式高频振动搅拌机，其特征在于，包括振动驱动单元(4)、搅拌驱动单元(6)、搅拌筒(1)、搅拌装置(9)和激振器(11)；振动驱动单元(4)和搅拌驱动单元(6)均固定设置在搅拌筒(1)的上方；搅拌筒(1)内部设置有搅拌装置(9)，搅拌筒(1)的上盖中心设置有孔洞，搅拌装置(9)上端同轴设置在孔洞内；孔洞下方的搅拌筒(1)内部设置有激振器(11)，激振器(11)通过激振器连接轴(3)与振动驱动单元(4)连接；搅拌驱动单元(6)与搅拌装置(9)上端连接；

激振器(11)为横截面为有N个光滑凸起的多边形轴，N大于2；激振器(11)为实心轴或空心轴，且激振器(11)的质心与其旋转中心重合。

2.根据权利要求1所述的一种立轴式高频振动搅拌机，其特征在于，搅拌筒(1)的孔洞边缘与搅拌装置(9)之间设置有第二支撑轴承(8)；搅拌装置(9)的内侧设置有第一支撑轴承(2)，第一支撑轴承(2)和第二支撑轴承(8)在同一水平面；激振器连接轴(3)穿过第一支撑轴承(2)的中心设置。

3.根据权利要求1所述的一种立轴式高频振动搅拌机，其特征在于，搅拌装置(9)运动时能够提升混合料；搅拌装置(9)设置在激振器(11)四周。

4.根据权利要求1所述的一种立轴式高频振动搅拌机，其特征在于，搅拌筒(1)的底部设置有机架(12)。

5.根据权利要求1所述一种立轴式高频振动搅拌机，其特征在于，激振器(11)的频率f＝N×激振器转速/60。