專利名稱：行星式球磨機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及行星式球磨設(shè)備，具體是指行星式球磨機(jī)。
背景技術(shù)：
球磨機(jī)是一種采用球磨法制備超細(xì)粉體的設(shè)備。球磨法是礦物加工、陶瓷工藝以及粉末冶金中用于粉料混合、細(xì)磨、小樣制備、納米材料加工及材料固態(tài)合金化的主要方法，其原理是通過對(duì)物料的沖擊和研磨作用來進(jìn)行粉碎，這種方法工藝簡(jiǎn)單，所需設(shè)備少。
目前，所有的行星式球磨機(jī)的球磨罐都是圓柱形的，且都是以球磨罐的幾何中心軸為自轉(zhuǎn)軸進(jìn)行自轉(zhuǎn)，物料的粉碎主要通過磨球與磨料之間研磨作用，而其沖擊作用并不明顯，因而研磨效果不理想。而且，無法改變研磨作用與沖擊作用之間比例，因此并不能滿足機(jī)械合金化制備粉末材料的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的是提供一種能使磨球與磨料之間沖擊作用增大的行星式球磨機(jī)。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種可根據(jù)需要改變磨球與磨料之間磨擦作用和沖擊作用的比例的行星式球磨機(jī)。
為達(dá)上述首要目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案本發(fā)明的行星式球磨機(jī)，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)齒輪組、公轉(zhuǎn)主軸和轉(zhuǎn)盤、多根自轉(zhuǎn)軸，以及繞各自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的球磨罐，球磨罐為偏心安裝，自轉(zhuǎn)軸的中心線與球磨罐橫截面的幾何中心線相平行。
所述球磨罐的方式安裝可以是自轉(zhuǎn)軸的頂部固定連接有球磨罐緊固裝置，球磨罐固定在球磨罐緊固裝置上。具體連接結(jié)構(gòu)可以是球磨罐緊固裝置包括底座、壓蓋和勾爪；底座呈杯狀，杯沿上分布有多個(gè)卡槽，所述球磨罐置于底座的杯腔內(nèi)；壓蓋位于杯狀底座內(nèi)球磨罐的上方，壓蓋上側(cè)有一根螺桿；勾爪中部是一個(gè)與壓蓋上的螺桿相配合的螺孔，以螺孔為中心向外延伸多個(gè)卡鉤；所述各卡鉤與所述底座上的各卡槽相卡嵌固定。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的進(jìn)一步目的，所述球磨罐的底面外側(cè)與球磨罐緊固裝置上與球磨罐底面相接觸的接觸面上分別有相互配合的槽紋，球磨罐可與球磨罐緊固裝置上不同的槽紋相嵌合定位。根據(jù)需要可把球磨罐定位在球磨罐緊固裝置的不同位置處，確定球磨罐不同的偏心度，從而可改變磨球與磨料之間磨擦作用和沖擊作用的比例關(guān)系。
為了進(jìn)一步增大磨球與磨料之間的沖擊力，所述球磨罐的橫截面可為中心軸對(duì)稱的非圓形。
作為優(yōu)選方案，所述球磨罐的橫截面可為橢圓形、相鄰邊為圓角過渡的正多邊形或田徑場(chǎng)形等等。
作為又一個(gè)優(yōu)選方案，所述各自轉(zhuǎn)軸的中心線與球磨罐橫截面的幾何中心線之間的距離為PO，0.1d≤PO≤0.8d，其中d代表球磨罐橫截面幾何中心到球磨罐橫截面最大半徑處的距離。
當(dāng)球磨罐的橫截面為橢圓形，短半軸長(zhǎng)度b，長(zhǎng)半軸長(zhǎng)度a，優(yōu)選0.2≤b/a＜1。
當(dāng)球磨罐的橫截面為相鄰邊為圓角過渡的正三角形，三角形邊長(zhǎng)為M，過渡圓半徑為r，優(yōu)選0.05≤r/M≤0.28。
當(dāng)球磨罐的橫截面為田徑場(chǎng)形，長(zhǎng)為L(zhǎng)，寬為2R，優(yōu)選0.1≤R/L≤0.4。
為了使球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)盤受力平衡，所述各球磨罐對(duì)稱分布在轉(zhuǎn)盤上。
為了加強(qiáng)球磨罐的密封性，所述球磨罐的封蓋與罐體之間通過螺栓固定連接；封蓋與罐體之間有密封圈，封蓋上還設(shè)有真空抽氣孔。
所述球磨罐的材質(zhì)為不銹鋼(1Cr18Ni9Ti2)、錳鋼、尼龍(聚酰胺)、聚四氟乙烯、聚氨脂、剛玉或瑪瑙，等等。
本發(fā)明的行星式球磨機(jī)，通過偏心安裝球磨罐，增大磨料與磨球之間的沖擊力，提高球磨效率。根據(jù)不同磨料的需要，可通過調(diào)節(jié)球磨罐偏心度，改變磨球與磨料之間磨擦作用和沖擊作用的比例變化，可達(dá)到更好的球磨效果。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)行星式球磨機(jī)的研磨作用與沖擊作用之間比例不能改變、粉碎沖擊作用不明顯的缺點(diǎn)，更有利于磨料機(jī)械合金化。通過改變球磨罐橫截面的形狀，可進(jìn)一步增大沖擊力，以及進(jìn)一步調(diào)節(jié)磨球與磨料之間磨擦作用和沖擊作用之間的比例。


圖1是本發(fā)明行星式球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明行星式球磨機(jī)的工作原理圖；圖3(A)、(B)是球磨罐縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4(A)、(B)、(C)是球磨罐橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例一如圖1、2、3(A)所示，本行星式球磨機(jī)，包括球磨罐1、轉(zhuǎn)盤2、傳動(dòng)齒輪組、驅(qū)動(dòng)電機(jī)3，球磨罐1通過自轉(zhuǎn)軸4分別與轉(zhuǎn)盤2、傳動(dòng)齒輪組的從動(dòng)齒輪5相連接，轉(zhuǎn)盤2通過公轉(zhuǎn)軸6與傳動(dòng)齒輪組的主動(dòng)齒輪7相連接，公轉(zhuǎn)軸6通過皮帶輪8、皮帶9與驅(qū)動(dòng)電機(jī)3連接，球磨罐1為偏心安裝，自轉(zhuǎn)軸4的中心線與球磨罐1橫截面的幾何中心線相平行。
各自轉(zhuǎn)軸的頂部固定連接有一個(gè)球磨罐緊固裝置，每個(gè)球磨罐緊固裝置包括底座10、壓蓋11和勾爪12；底座10呈杯狀，杯沿上分布有多個(gè)卡槽，球磨罐1置于底座10的杯腔內(nèi)；壓蓋11位于杯狀底座10內(nèi)球磨罐1的上方，壓蓋11上側(cè)有一根螺桿13；勾爪12中部是一個(gè)與壓蓋11上的螺桿13相配合的螺孔，以螺孔為中心向外延伸多個(gè)卡鉤14；各卡鉤14與所述底座10上的各卡槽相卡嵌固定。按上述連接方式放置好各部件后，旋緊壓蓋11上的螺桿13，即可把球磨罐1壓緊在底座10內(nèi)。
球磨罐1的底面外側(cè)與底座10的杯腔內(nèi)側(cè)底面上分別有相配合的槽紋15，球磨罐1可與底座10上不同位置處的槽紋15相嵌合定位。使用時(shí)可根據(jù)需要把球磨罐1定位在底座12內(nèi)不同的位置處，確定球磨罐1不同的偏心度，從而可改變磨球與磨料之間磨擦作用和沖擊作用的比例關(guān)系。該槽紋15還可增加球磨罐1的下端面與底座10之間的摩擦力，確保在高速球磨過程中球磨罐1位置固定。
如圖2所示，各球磨罐1自轉(zhuǎn)方向?yàn)榧^方向(順時(shí)針方向)，轉(zhuǎn)盤2、公轉(zhuǎn)軸6的公轉(zhuǎn)方向?yàn)榧^方向(逆時(shí)針方向)。使用本發(fā)明的球磨機(jī)粉碎物料時(shí)，可以根據(jù)物料特性，通過調(diào)節(jié)球磨罐1橫截面幾何中心軸O與自轉(zhuǎn)軸中心線P之間距離，調(diào)節(jié)磨球與磨料相互研磨作用與沖擊作用之間的比例，提高球磨效率，有利于物料機(jī)械合金化。O與P之間距離越大，沖擊力越大，研磨作用越小。P與O的距離優(yōu)選范圍為0.1d≤PO≤0.8d，其中d代表球磨罐橫截面幾何中心到球磨罐橫截面最大半徑處的距離。使用本行星式球磨機(jī)對(duì)脆性物料(如電子陶瓷粉)進(jìn)行破碎或合金化時(shí)，增大O與P的距離；使用本行星式球磨機(jī)對(duì)韌性較好的物料(如金屬粉)進(jìn)行破碎時(shí)，減小O與P的距離。使用本行星式球磨機(jī)對(duì)物料進(jìn)行固相合金化時(shí)，為了增強(qiáng)不同材料之間的合金化效率，增大O與P的距離。
如圖3(B)所示，球磨罐1包括封蓋16與罐體17，封蓋16通過密封圈18與罐體17上端密封連接，封蓋16上還設(shè)有真空抽氣孔19，且封蓋16與罐體17上端的凸緣通過螺栓20固定連接。
使用本行星式球磨機(jī)粉碎物料時(shí)，還可以根據(jù)物料特性，通過改變球磨罐1橫截面幾何形狀，進(jìn)一步調(diào)節(jié)磨球與磨料相互研磨作用與沖擊作用之間的比例，提高球磨效率，有利于物料機(jī)械合金化和物料的破碎。
實(shí)施例二行星式球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)同實(shí)施一，其中球磨罐1的橫截面形狀如圖4(A)所示。本行星式球磨機(jī)的球磨罐橫截面為橢圓形，短半軸b，長(zhǎng)半軸a，當(dāng)b/a＝1時(shí)，研磨作用最大，沖擊作用最小；當(dāng)b/a＜1且該值變小，摩擦作用減小，沖擊作用增大。為了達(dá)到較好的磨擦力與沖擊力比，橢圓形的短半軸b與長(zhǎng)半軸a的比值優(yōu)選范圍為0.2≤b/a＜1。
實(shí)施例三行星式球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)同實(shí)施一，其中球磨罐1的橫截面形狀如圖4(B)所示。本行星式球磨機(jī)的球磨罐橫截面為相鄰邊圓角過渡的正三角形，圓角半徑為r，邊長(zhǎng)為M。當(dāng)r/M變小，摩擦作用減小，沖擊作用增大。為了達(dá)到較好的磨擦力與沖擊力比，圓角半徑r與邊長(zhǎng)M的比值優(yōu)選范圍為0.05≤r/M≤0.28。
實(shí)施例四行星式球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)同實(shí)施一，其中球磨罐1的橫截面形狀如圖4(C)所示。本行星式球磨機(jī)的球磨罐橫截面為田徑場(chǎng)形，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，寬度為2R。當(dāng)2R/L變小，摩擦作用減小，沖擊作用增大。為了達(dá)到較好的磨擦力與沖擊力比，田徑場(chǎng)形的長(zhǎng)度L與半圓形的半徑R的比值關(guān)系優(yōu)選范圍為0.1≤R/L≤0.4。
上述實(shí)施例中，球磨罐1的材質(zhì)包括不銹鋼(1Cr18Ni9Ti2)、錳鋼、尼龍(聚酰胺)、聚四氟乙烯、聚氨脂、剛玉、瑪瑙等。
如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.行星式球磨機(jī)，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)齒輪組、公轉(zhuǎn)主軸和轉(zhuǎn)盤、多根自轉(zhuǎn)軸，以及繞各自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的球磨罐，其特征在于所述球磨罐為偏心安裝，自轉(zhuǎn)軸的中心線與球磨罐橫截面的幾何中心線相平行。
2.按權(quán)利要求1所述的行星式球磨機(jī)，其特征在于所述自轉(zhuǎn)軸的頂部固定連接有球磨罐緊固裝置，所述球磨罐固定在球磨罐緊固裝置上。
3.按權(quán)利要求2所述的行星式球磨機(jī)，其特征在于所述球磨罐緊固裝置包括底座、壓蓋和勾爪；底座呈杯狀，杯沿上分布有多個(gè)卡槽，所述球磨罐置于底座的杯腔內(nèi)；壓蓋位于杯狀底座內(nèi)球磨罐的上方，壓蓋上側(cè)有一根螺桿；勾爪中部是一個(gè)與壓蓋上的螺桿相配合的螺孔，以螺孔為中心向外延伸多個(gè)卡鉤；所述各卡鉤與所述底座上的各卡槽相卡嵌固定。
4.按權(quán)利要求2或3所述的行星式球磨機(jī)，其特征在于所述球磨罐的底面外側(cè)與球磨罐緊固裝置上與球磨罐底面相接觸的接觸面上分別有相互配合的槽紋，球磨罐可與球磨罐緊固裝置上不同的槽紋相嵌合定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的行星式球磨機(jī)，其特征在于所述各自轉(zhuǎn)軸的中心線與球磨罐橫截面的幾何中心線之間的距離為PO，0.1d≤PO≤0.8d，其中d代表球磨罐橫截面幾何中心到球磨罐橫截面最大半徑處的距離。
6.按權(quán)利要求5所述的行星式球磨機(jī)，其特征在于所述球磨罐的橫截面為橢圓形、相鄰邊為圓角過渡的正多邊形或田徑場(chǎng)形。
7.按權(quán)利要求6所述的行星式球磨機(jī)，其特征在于所述球磨罐的橫截面為橢圓形，短半軸長(zhǎng)度b，長(zhǎng)半軸長(zhǎng)度a，0.2≤b/a＜1。
8.按權(quán)利要求6所述的行星式球磨機(jī)，其特征在于所述球磨罐的橫截面為相鄰邊為圓角過渡的正三角形，三角形邊長(zhǎng)為M，過渡圓半徑為r，0.05≤r/M≤0.28。
9.按權(quán)利要求6所述的行星式球磨機(jī)，其特征在于所述球磨罐的橫截面為田徑場(chǎng)形，長(zhǎng)為L(zhǎng)，寬為2R，0.1≤R/L≤0.4。
10.按權(quán)利要求1所述的行星式球磨機(jī)，其特征在于所述各球磨罐對(duì)稱分布在轉(zhuǎn)盤上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種行星式球磨機(jī)，它包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)齒輪組、公轉(zhuǎn)主軸和轉(zhuǎn)盤、多根自轉(zhuǎn)軸，以及繞各自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的球磨罐，所述球磨罐為偏心安裝，自轉(zhuǎn)軸的中心線與球磨罐橫截面的幾何中心線相平行。本球磨罐可以根據(jù)球磨需要，改變球磨罐安裝的偏心度，實(shí)現(xiàn)磨球與磨料之間摩擦作用和沖擊作用的比例變化，克服了傳統(tǒng)行星式球磨機(jī)的研磨作用與沖擊作用之間比例不能改變、粉碎沖擊作用不明顯的缺點(diǎn)，增強(qiáng)了磨球與磨料之間沖擊作用，更有利于磨料的粉碎和機(jī)械合金化。
文檔編號(hào)B02C17/18GK1792461SQ20051012135
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者任山, 羅啟勇 申請(qǐng)人:中山大學(xué)