CN219054910U - 一种窄缝式高速分散装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种窄缝式高速分散装置，包括：筒体、转子单元和定子单元；多个定子单元和多个转子单元交替套设于轴芯上，使得相对设置的定子单元和转子单元间的轴向通道和径向通道连通且相互垂直，以形成对浆料进行剪切分散的浆料通道。浆料经螺杆挤出装置挤出后，进入筒体内，浆料在定子单元和转子单元之间的径向通道和轴向通道形成局部对流和剪切，从而实现浆料的分散。浆料流经轴向通道和径向通道相互连通的直角处时，受到更大的剪切力，达到充分剪切分散的目的，以提高浆料的分散度。径向通道和轴向通道组成的锯齿形通道，在筒体内腔容积不变的情况下，延长浆料的流动距离，增加分散面积，使得浆料可以充分被分散。

Description

一种窄缝式高速分散装置

技术领域

本实用新型涉及分散设备技术领域，具体涉及一种窄缝式高速分散装置。

背景技术

现有的双螺杆挤出机是将所有的功能元件全部串在两根平行螺杆上，包含粉体输送、粉体混合、捏合、稀释、分散所有功能，但是由于分散功能对转速的需求与前面其它功能对转速的需求并不一致，并且相差极大，所以分散效果不能满足使用需求。

市面上目前解决双螺杆分散能力不足的方式是在双螺杆后端加缓存罐，利用缓存罐的高、低速搅拌轴去分散浆料，但是这种解决问题的方法牺牲了双螺杆挤出机连续生产的天然优势，本身双螺杆是连续式生产，解放了产能，但是后面的缓存罐却只能一批批搅拌好才能输出到后端工艺，无法实现连续性制浆作业，降低产能。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的无法实现连续性制浆作业，制浆产能小，效率低的缺陷，从而提供一种窄缝式高速分散装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种窄缝式高速分散装置，包括：筒体、转子单元和定子单元；所述筒体与螺杆挤出装置的出料端连通，所述筒体内设有受驱动件驱动转动的轴芯；转子单元数量为多个，所述转子单元套设于所述轴芯上；定子单元数量为多个，所述定子单元固定安装于所述筒体的内壁上，并与多个所述转子单元相互穿插设置，所述转子单元与所述定子单元之间设有轴向通道，所述定子单元与两侧的转子单元之间设置有径向通道；相对设置的所述定子单元和所述转子单元间的所述轴向通道和所述径向通道连通且相互垂直，以形成对浆料进行剪切分散的锯齿形通道。

根据本实用新型的一些实施例，多个所述转子单元同向依次套设于所述轴芯上，所述转子单元包括固定套设于所述轴芯上的固定部，以及由所述固定部沿所述轴芯的径向由内而外延伸的转动部；

所述定子单元包括固定安装在所述筒体的内周壁上的安装部，以及由所述安装部沿所述轴芯的径向由外向内延伸的隔挡部，所述隔挡部伸入两个相邻的所述转动部之间；

根据本实用新型的一些实施例，所述轴向通道包括位于相邻的所述定子单元和所述转子单元的第一轴向通道和第二轴向通道，所述第一轴向通道为所述转子转动部的外周与所述安装部的内壁之间的间隙，所述第二轴向通道为所述固定部的外壁与所述隔挡部的外周之间的间隙，所述隔挡部和所述转动部相互平行设置，所述径向通道为所述隔挡部与两侧的所述转动部之间的间隙。

根据本实用新型的一些实施例，还包括固定件，所述固定件包括套设于所述轴芯上且与位于所述筒体前端的所述转子单元抵接的垫片，以及与所述轴芯连接以适于将所述垫片固定在所述转子单元上的紧固件。

根据本实用新型的一些实施例，所述固定部(21)朝向所述筒体前端的侧面设有限位槽，所述垫片与所述限位槽的槽底抵接。

根据本实用新型的一些实施例，还包括调节垫圈，所述固定部的至少一个侧面上设有容置槽，所述调节垫圈套设于所述轴芯上且位于所述容置槽内，所述调节垫圈适于调节所述径向通道的宽度。

根据本实用新型的一些实施例，所述筒体的筒壁上设有介质换热通道，所述介质换热通道具有介质入口和介质出口。

根据本实用新型的一些实施例，所述转子单元的线速度大于20m/s。

根据本实用新型的一些实施例，所述筒体靠近浆料出口的一侧设置有后端板，所述驱动件与所述后端板密封连接，所述驱动件为电机，所述电机的输出端上连接有伸向所述筒体内的主轴，所述轴芯连接在所述主轴的外周，所述筒体和所述主轴密封连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述筒体端口设有前端板，所述前端板通过紧固件与连续制浆设备的外筒密封连接。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

本实用新型提供的一种窄缝式高速分散装置，多个定子单元和多个转子单元交替套设于轴芯上，使得相对设置的定子单元和转子单元间的轴向通道和径向通道连通且相互垂直，以形成对浆料进行剪切分散的浆料通道。浆料经螺杆挤出装置挤出后，进入筒体内，浆料在定子单元和转子单元之间的径向通道和轴向通道形成局部对流和剪切，从而实现浆料的分散。浆料流经轴向通道和径向通道相互连通的直角处时，受到更大的剪切力，达到充分剪切分散的目的，以提高浆料的分散度。径向通道和轴向通道组成的锯齿形通道，在筒体内腔容积不变的情况下，延长浆料的流动距离，增加分散面积，使得浆料可以充分被分散。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型的一些实施例中提供的窄缝式高速分散装置的***视图；

图2为本实用新型的一些实施例中提供的窄缝式高速分散装置的剖视图；

图3为图2所示的A处的机构视图。

附图标记说明：1、筒体；2、转子单元；3、定子单元；4、轴芯；5、固定件；6、第一轴向通道；7、径向通道；8、第二轴向通道；9、驱动件；11、前端板；12、后端板；13、介质换热通道；131、介质入口；132、介质出口；21、固定部；22、转动部；31、安装部；32、隔挡部；51、垫片；52、紧固件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参照图1至图3所示，本实用新型提出的一种窄缝式高速分散装置，包括：筒体1、转子单元2和定子单元3；筒体1与螺杆挤出装置的出料端连通，筒体1内设有受驱动件9驱动转动的轴芯4；转子单元2数量为多个，转子单元2套设于轴芯4上；定子单元3数量为多个，定子单元3固定安装于筒体1的内壁上，并与多个转子单元2相互穿插设置，转子单元2与定子单元3之间设有轴向通道，定子单元3与两侧的转子单元2之间设置有径向通道7；相对设置的定子单元3和转子单元2间的轴向通道和径向通道7连通且相互垂直，以形成对浆料进行剪切分散的锯齿形通道。

具体说明，多个定子单元3和多个转子单元2交替套设于轴芯4上，相对设置的定子单元3和转子单元2间的轴向通道和径向通道7连通且相互垂直，以形成对浆料进行剪切分散的锯齿形通道。浆料经螺杆挤出装置挤出后，进入筒体1内，浆料在定子单元3和转子单元2之间的径向通道7和轴向通道形成局部对流和剪切，从而实现浆料的分散。

可以理解的是，轴向通道和径向通道7相互垂直，使得流经的浆料收到更大的剪切力，达到充分剪切分散的目的，以提高浆料的分散度。径向通道7和轴向通道组成的锯齿形通道，在筒体1内腔容积不变的情况下，延长浆料的流动距离，增加分散面积，使得浆料可以充分被分散。

在本实用新型的一些实施例中，轴向通道的宽度设置为2－3mm，狭小的轴向通道使得浆料在流动过程中受到较大的剪切力，以达到充分剪切分散的目的。

在本实用新型的一些实施例中，多个转子单元2同向依次套设于轴芯4上，转子单元2包括固定套设于轴芯4上的固定部21，以及由固定部21沿轴芯4的径向由内而外延伸的转动部22；定子单元3包括固定安装在筒体1的内周壁上的安装部31，以及由安装部31沿轴芯4的径向由外向内延伸的隔挡部32，隔挡部32伸入两个相邻的转动部22之间；

具体说明，筒体1上设有至少一个第一定位键，安装部31的外壁设有与第一定位键相配合的第一定位槽；轴芯4上设有至少一个第二定位键，固定部21的内壁设有与第二定位键相配合的第二定位槽。第一定位槽和第二定位槽的数量均可为多个，第一定位槽和第二定位槽的具体数量不作为本实用新型的限制。

定子单元3通过键槽配合的方式固定在筒体1上，具体的，筒体1上设置至少一个第一定位键，安装部31上设置至少两个可与第一定位键相配合的第一定位槽；第一定位键可与任一个第一定位槽相互配合，可提高定子单元3安装的适配度，降低安装难度。转子单元2同样通过键槽配合的方式固定在轴芯4上，具体地，轴芯4上设置至少一个第二定位键，固定部21的内壁上设有与第二定位键相配合的第二定位槽。通过键槽配合的方式将定子单元3固定在筒体1上，以及将转子单元2固定在轴芯4上，便于定子单元3和转子单元2的拆卸，缩短装配时间，提高装配效率。

可以理解的是，实施例一中，多个转子单元2同向依次套设于轴芯4上，隔挡部32伸入两个相邻的转动部22之间，当轴芯4转动时，转动部22和固定部21随着轴芯4旋转，转动部22相对于隔挡部32转动，以形成较大地剪切力，浆料在流动地过程中被剪切分散，以提高浆料地分散度。

参照图3所示，相对设置的转子单元2和定子单元3之间形成的浆料通道截面为阶梯状，转动部22和隔挡部32的延伸长度一致，当转动部22和隔挡部32的延伸长度越长时，转动部22随轴芯4转动时，转动部22与隔挡部32之间的剪切力就越强，转动部22所受到的阻力就越大。剪切力越强，浆料的分散度就越高；阻力越大，转子单元2的转动速度就越小，浆料的分散度就越低。

实施例二中，当多个转子单元2反向交替套设于轴芯4上时，此多个定子单元3也相向交替固定在筒体1上，此时两个转子单元2和两个定子单元3对应设置，两个定子单元3的隔挡部32的侧面相互抵接，且延伸至两个转子单元2的两个转动部22之间。相对于实施例一，实施例二中轴向通道和径向通道7连通处的直角折弯数量减少，剪切力降低，从而浆料的分散度会降低。

浆料流经轴向通道和径向通道7连通处的直角折弯时，会产生湍流，从而形成较大的剪切力，对浆料的分散具有加强的效果。

在实际应用中，可以根据浆料的组分、黏度等特性，选择转子单元2和定子单元3的安装方式，以获得不同分散度的浆料。

在本实用新型的一些实施例中，转子单元2的线速度大于20m/s。

具体说明，由于轴向通道的宽度为2－3mm，为保证浆料流动过程中受到充分的分散，即为保证浆料可以受到足够大的剪切力，需要将转子单元2的线速度保持大于20m/s，以提供较大的剪切力。转子单元2的线速度可调，在实际应用中，可以根据浆料的组分、黏度等特性，调节转子单元2的转速，以匹配不同浆料对剪切分散效率的要求，转子单元2的转速调节方式可以通过PLC控制器改变驱动件9的转速的方式进行调节，转子单元2的转速调节方式不作为本实用新型的限制。

在本实用新型的一些实施例中，轴向通道包括位于相邻的定子单元3和转子单元2的第一轴向通道6和第二轴向通道8，第一轴向通道6为转子转动部22的外周与安装部31的内壁之间的间隙，第二轴向通道8为固定部21的外壁与隔挡部32的外周之间的间隙，隔挡部32和转动部22相互平行设置，径向通道7为隔挡部32与两侧的转动部22之间的间隙。

具体说明，浆料被螺杆挤出装置挤出后，从筒体1的前端口进入转子转动部22的外周与安装部31的内壁之间的第一轴向通道6，轴芯4带动转子单元2转动，浆料在第一轴向通道6内被剪切分散，沿轴芯4轴线方向向后流动，隔挡部32对浆料进行隔挡，使得浆料沿径向流动，流进隔挡部32与两侧的转动部22之间的径向通道7内，浆料经过在径向通道7内被剪切分散后，沿着轴芯4轴线方形向后流动，进入固定部21的外壁与隔挡部32的外周之间的第二轴向通道8内。在一组相对设置的转子单元2和定子单元3间，浆料可以往复被剪切，且由第一轴向通道6、径向通道7和第二轴向通道8组成的阶梯型通道，延长了浆料的流动距离，增加分散面积，从而达到提升浆料分散度的目的，提高分散效率。

在本实用新型的一些实施例，还包括固定件5，固定件5包括套设于轴芯4上且与位于筒体1前端的转子单元2抵接的垫片51，以及与轴芯4连接以适于将垫片51固定在转子单元2上的紧固件52。

在本实用新型的一些实施例，根据通入浆料的特性，可以选择不同的定子单元3和转子单元2数量进行装配，具体的，转子单元2数量为n个时，定子单元3数量为n－1个，在本实用新型的一些实施例中，定子单元3为9个，转子单元2为10个。定子单元3和转子单元2的具体数量不作为本实用新型的限制。

在本实用新型的一些实施例中，固定部21朝向筒体1前端的侧面设有限位槽，限位槽的槽底与垫片51抵接。

具体说明，靠近筒体1前端的转子单元2通过固定件5与轴芯4固定连接，轴向分布的多个转子单元2的固定部21相互抵接挤压固定，以保证转子单元2转动时不会发生晃动。固定件5具体为套设于轴芯4上，且与位于筒体1前端的转子单元2抵接的垫片51，该垫片51置于转子单元2的限位槽内，通过紧固件52与轴芯4连接将垫片51固定在转子单元2上。紧固件52具体为螺栓。垫片51的设置在于避免轴芯4转动过程中，紧固件52与转子单元2之间发生磨损，通过垫片51作为缓冲件，避免转子单元2的损耗，降低维护成本。

可以理解的是，限位槽设置在固定部21朝向筒体1前端的侧面上，限位槽的槽底与垫片51抵接，限位槽的槽深与垫片51的厚度一致。垫片51可选用金属等材质制成，垫片51的具体材质不作为本实用新型的限制。

在本实用新型的一些实施例中，还包括调节垫圈，固定部21的至少一个侧面上设有容置槽，调节垫圈套设于轴芯4上且位于容置槽内，调节垫圈适于调节径向通道7的宽度。

具体说明，通过在固定部21的至少一个侧面上设有容置槽，在容置槽内安装调节垫圈，通过更换调节垫圈的厚度对径向通道7进行宽度调整；在本实用新型的一些实施例中，还可以可选择放置多个调节垫圈进行调节，多个调节垫圈的总厚度为1mm－4mm，当容置槽的槽深等于0.5mm时，即径向通道7在宽度调节范围为0.5mm－3.5mm。容置槽的槽深和调节垫圈的厚度不作为本实用新型的限制，因此径向通道7的宽度调节范围也不作为本实用新型的限制。

可以理解的是，可在固定部21的一侧设置容置槽，或固定部21的两侧面均可设置容置槽，容置槽的数量不作为本实用新型的限制，当只在固定部21的一侧设置容置槽，位于筒体1前端的转子单元2的固定部21靠近前端口的侧面设置限位槽，背离前端口的另一侧面设置容置槽；当固定部21的两侧面均设置容置槽时，位于筒体1前端的转子单元2的固定部21的限位槽与容置槽重合。

在本实用新型的一些实施例中，筒体1的筒壁上设有介质换热通道13，介质换热通道13具有介质入口131和介质出口132。

具体说明，介质换热通道13环绕筒体1的周壁螺旋设置。具体地，介质换热通道13为冷媒通道，冷媒介质从介质入口131进入经过冷媒通道后从介质出口132流出，冷媒介质可以带走筒体1的一部分热量，以对筒体1内浆料进行降温。或者，介质换热通道13为热媒通道，热媒介质从介质入口131进入经过热媒通道后从介质出口132流出，热媒介质可以对筒体1内浆料进行加热。

在本实用新型的一些实施例中，筒体1靠近浆料出口的一侧设置有后端板12，驱动件9与后端板12密封连接，驱动件9为电机，电机的输出端上连接有伸向筒体1内的主轴，轴芯4连接在主轴的外周，筒体1和主轴密封连接。

具体说明，驱动件9为电机，电机的输出端上连接有伸向筒体1内的主轴，轴芯4与主轴的外周固定连接，随着主轴转动，筒体1和主轴密封连接。具体的，筒体1的后端板12和主轴的连接处设有密封结构，密封结构可以防止浆料从筒体1和主轴连接处的缝隙向外泄漏。

在本实用新型的一些实施例中，筒体1端口设有前端板11，前端板11通过紧固件52与连续制浆设备的外筒密封连接。

具体说明，筒体1密封连接在挤出机出料端的端板上。具体的，筒体1的一端固定设有前端板11，筒体1的前端板11和连续制浆设备出料端通过多个连接螺栓固定连接。前端板11和连续制浆设备出料端之间的连接面上设有密封部件，如此设置，不仅可以保证筒体1和连续制浆设备连接处的良好密封，防止出现浆料泄漏；而且结构简单、安装方便，有利于缩短连续制浆设备末端和转子单元2之间的间隔，避免因间隔过长导致浆料出现局部沉降而影响浆料产品质量的问题。

可以理解的是，前端板11的纵截面可为方形或圆形，以便于和连续制浆设备的出料端配合连接，前端板11的形状不作为本实用新型的具体限制。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种窄缝式高速分散装置，其特征在于，包括：

筒体(1)，与螺杆挤出装置的出料端连通，所述筒体(1)内设有受驱动件(9)驱动转动的轴芯(4)；

转子单元(2)，数量为多个，所述转子单元(2)套设于所述轴芯(4)上；

定子单元(3)，数量为多个，所述定子单元(3)固定安装于所述筒体(1)的内壁上，并与多个所述转子单元(2)相互穿插设置，所述转子单元(2)与所述定子单元(3)之间设有轴向通道，所述定子单元(3)与两侧的转子单元(2)之间设置有径向通道(7)；

相对设置的所述定子单元(3)和所述转子单元(2)间的所述轴向通道和所述径向通道(7)连通且相互垂直，以形成对浆料进行剪切分散的锯齿形通道。

2.根据权利要求1所述的窄缝式高速分散装置，其特征在于，多个所述转子单元(2)同向依次套设于所述轴芯(4)上，所述转子单元(2)包括固定套设于所述轴芯(4)上的固定部(21)，以及由所述固定部(21)沿所述轴芯(4)的径向由内而外延伸的转动部(22)；

所述定子单元(3)包括固定安装在所述筒体(1)的内周壁上的安装部(31)，以及由所述安装部(31)沿所述轴芯(4)的径向由外向内延伸的隔挡部(32)，所述隔挡部(32)伸入两个相邻的所述转动部(22)之间。

3.根据权利要求2所述的窄缝式高速分散装置，其特征在于，所述轴向通道包括位于相邻的所述定子单元(3)和所述转子单元(2)的第一轴向通道(6)和第二轴向通道(8)，所述第一轴向通道(6)为所述转动部(22)的外周与所述安装部(31)的内壁之间的间隙，所述第二轴向通道(8)为所述固定部(21)的外壁与所述隔挡部(32)的外周之间的间隙，所述隔挡部(32)和所述转动部(22)相互平行设置，所述径向通道(7)为所述隔挡部(32)与两侧的所述转动部(22)之间的间隙。

4.根据权利要求2所述的窄缝式高速分散装置，其特征在于，还包括固定件(5)，所述固定件(5)包括套设于所述轴芯(4)上且与位于所述筒体(1)前端的所述转子单元(2)抵接的垫片(51)，以及与所述轴芯(4)连接以适于将所述垫片固定在所述转子单元(2)上的紧固件(52)。

5.根据权利要求4所述的窄缝式高速分散装置，其特征在于，所述固定部(21)朝向所述筒体(1)前端的侧面设有限位槽(211)，所述垫片(51)与所述限位槽(211)的槽底抵接。

6.根据权利要求2所述的窄缝式高速分散装置，其特征在于，还包括调节垫圈，所述固定部(21)的至少一个侧面上设有容置槽，所述调节垫圈套设于所述轴芯(4)上且位于所述容置槽内，所述调节垫圈适于调节所述径向通道(7)的宽度。

7.根据权利要求1所述的窄缝式高速分散装置，其特征在于，所述筒体(1)的筒壁上设有介质换热通道(13)，所述介质换热通道(13)具有介质入口(131)和介质出口(132)。

8.根据权利要求1至7任一项所述的窄缝式高速分散装置，其特征在于，所述转子单元(2)的线速度大于20m/s。

9.根据权利要求1所述的窄缝式高速分散装置，其特征在于，所述筒体(1)靠近浆料出口的一侧设置有后端板(12)，所述驱动件(9)与所述后端板(12)密封连接，所述驱动件(9)为电机，所述电机的输出端上连接有伸向所述筒体(1)内的主轴，所述轴芯(4)连接在所述主轴的外周，所述筒体(1)和所述主轴密封连接。

10.根据权利要求9所述的窄缝式高速分散装置，其特征在于，所述筒体(1)端口设有前端板(11)，所述前端板(11)通过紧固件与连续制浆设备的外筒密封连接。

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