專利名稱：變截面攪拌槳及帶該變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攪拌裝置，特別是一種應(yīng)用于石油化工、生物化工、精細(xì)化工、醫(yī)藥食品等工業(yè)領(lǐng)域的變截面攪拌槳及帶該變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)。
背景技術(shù)：
應(yīng)用于石油化工、生物化工、精細(xì)化工、醫(yī)藥食品等工業(yè)領(lǐng)域的攪拌槳，是攪拌機(jī)的核心部件，攪拌機(jī)攪拌物料時(shí)，是通過(guò)攪拌槳將動(dòng)能傳遞到物料中，驅(qū)動(dòng)攪拌槳周圍物料進(jìn)行混合運(yùn)動(dòng)。所以，在動(dòng)能一定的情況下，物料的運(yùn)動(dòng)方向、形式及混合程度都跟攪拌槳的樣式及運(yùn)動(dòng)軌跡有著直接的聯(lián)系?，F(xiàn)有攪拌槳的整根槳臂其作用截面都是不變的，因此，攪拌時(shí)參與物料的上部、中部及下部的攪拌的作用面也是一致的。但由于物料受重力的作用，越是底部的物料越是難于攪動(dòng)，因此，在輸出動(dòng)能一定的情況下，對(duì)物料作用截面不變的攪拌槳不利于物料的高效攪拌；對(duì)于粘度越高的物料，不良影響就越明顯，直接導(dǎo)致攪拌時(shí)間大大加長(zhǎng)，能耗較高，還很難保證物料的均質(zhì)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種變截面攪拌槳及帶該變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)，以提高攪拌效率和攪拌效果。解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種變截面攪拌槳，包括軸套、連接在軸套兩側(cè)的槳肩、分別連接在槳肩兩底端的槳臂，所述槳臂的最頂端橫截面為三角形，中間段橫截面為五形邊，最底端橫截面為五邊形，該槳臂由頂端向下的橫截面積逐漸變小。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的槳臂底端為無(wú)底桿相連的自由端。本發(fā)明的另一技術(shù)方案是:一種帶變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)，包括機(jī)架、升降部件、動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置、橫梁、主軸、行星輪系、至少兩根攪拌軸、至少兩個(gè)攪拌槳、攪拌桶，所述的攪拌槳為權(quán)利要求1所述的變截面攪拌槳，該變截面攪拌槳包括軸套、連接在軸套兩側(cè)的槳肩、分別連接在槳肩兩底端的槳臂，所述槳臂的最頂端橫截面為三角形，中間段橫截面為五形邊，最底端橫截面為五邊形，該槳臂由頂端向下的橫截面積逐漸變小。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的槳臂底端為無(wú)底桿相連的自由端。所述的變截面攪拌槳與變截面攪拌槳之間的捏合角度α為12° 16°。所述的變截面攪拌槳與變截面攪拌槳之間參與捏合的面積M由頂端向下逐漸變小。所述的變截面攪拌槳與變截面攪拌槳之間未參與捏合的面積N由頂端向下逐漸變大。由于采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明之變截面攪拌槳及帶該變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:1.攪拌效率高:
由于本發(fā)明的變截面攪拌槳槳臂的最頂端橫截面為三角形，中間段橫截面為五形邊，最底端橫截面為五邊形，而且變截面攪拌槳槳臂由頂端向下的橫截面積逐漸變小，使得攪拌機(jī)的輸出動(dòng)能能夠配合變化的截面更有效地在沉積的物料底部帶動(dòng)物料攪拌，因此，本發(fā)明的攪拌效率較高。此外，由于本發(fā)明通過(guò)將攪拌槳設(shè)計(jì)成變截面攪拌槳，其槳臂的強(qiáng)度較高，因此，本發(fā)明將槳臂底端設(shè)計(jì)為無(wú)底桿相連的自由端，還可減少攪拌時(shí)底桿對(duì)物料的阻力，其受力更合理，從而還可進(jìn)一步提高攪拌效率。2.攪拌效果好:
由于本行星攪拌機(jī)的變截面攪拌槳與變截面攪拌槳之間的捏合角度α為12° 16°，而且變截面攪拌槳與變截面攪拌槳之間參與捏合的面積M由頂端向下逐漸變小，未參與捏合的面積N由頂端向下逐漸變大。通過(guò)流體力學(xué)計(jì)算和受力分析可知，本發(fā)明的受力比較合理，大大提升了攪拌槳與攪拌槳之間對(duì)物料的捏合效果。3.可降低能耗和保證物料的均質(zhì)性:
由于本發(fā)明的攪拌效率高，攪拌效果好，不僅可大大縮短攪拌時(shí)間，降低動(dòng)力裝置輸出的能耗，還可保證物料的均質(zhì)性。4.由于本發(fā)明的攪拌效率高，攪拌效果好，還可減少粘彈性流體或處于半流體向粘彈性流體過(guò)渡的過(guò)程中的爬桿現(xiàn)象。下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明之變截面攪拌槳及帶該變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1 圖6:實(shí)施例一所述本發(fā)明之變截面攪拌槳的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，` 圖1:王視圖，圖2:圖1的俯視圖，
圖3:圖1的左視圖， 圖4:圖1的F向視圖，
圖5:圖1的A-A剖視圖，圖6:圖1的B-B剖視圖，圖7:立體 圖8:實(shí)施例二所述本發(fā)明之帶變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖9:實(shí)施例二所述兩個(gè)變截面攪拌槳之間的捏合界面變化示意圖，
圖10 圖12:實(shí)施例二所述兩個(gè)變截面攪拌槳之間的捏合過(guò)程示意圖，其中，
圖10:兩個(gè)變截面攪拌槳之間的捏合過(guò)程I示意圖，
圖11:兩個(gè)變截面攪拌槳之間的捏合過(guò)程II示意圖，
圖12:兩個(gè)變截面攪拌槳之間的捏合過(guò)程III示意圖，
圖13 圖15:現(xiàn)有行星攪拌機(jī)的兩個(gè)攪拌槳之間的捏合過(guò)程示意圖，其中，
圖13:兩個(gè)攪拌槳之間的捏合過(guò)程I示意圖，
圖14:兩個(gè)攪拌槳之間的捏合過(guò)程II示意圖，
圖15:兩個(gè)攪拌槳之間的捏合過(guò)程III示意圖。在上述附圖中，各元件的標(biāo)號(hào)如下:
1-變截面攪拌槳，101-軸套，102-槳肩，103-槳臂，
1031-最頂端橫截面，1032-中間段橫截面，1033-最底端橫截面，
2-機(jī)架，3-升降部件，4-動(dòng)力裝置，5-傳動(dòng)裝置， 6-橫梁，
7_主軸，8-行星輪系，9-攪拌軸，10-攪拌桶， 11-物料，x-液流方向，Y-主軸回轉(zhuǎn)方向。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一:
圖1 圖7中公開(kāi)的是一種變截面攪拌槳I，包括軸套101、連接在軸套101兩側(cè)的槳肩102、分別連接在槳肩102兩底端的槳臂103，所述的槳臂103為螺旋麻花爪式槳臂，該槳臂103的最頂端橫截面1031為三角形，中間段橫截面1032為五形邊，最底端橫截面1033為五邊形，該槳臂103由頂端向下的橫截面積逐漸變小，并且槳臂103底端為無(wú)底桿相連的
自由端。實(shí)施例二:
圖8中公開(kāi)的是一種帶變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)，該攪拌機(jī)包括機(jī)架2、升降部件3、動(dòng)力裝置4、傳動(dòng)裝置5、橫梁6、主軸7、行星輪系8、兩根攪拌軸9、兩個(gè)攪拌槳、攪拌桶10，所述的攪拌槳為實(shí)施例一所述的變截面攪拌槳1，該變截面攪拌槳I包括軸套101、連接在軸套101兩側(cè)的槳肩102、分別連接在槳肩102兩底端的槳臂103，所述的槳臂103為螺旋麻花爪式槳臂，該槳臂103的最頂端橫截面1031為三角形，中間段橫截面1032為五形邊，最底端橫截面1033為五邊形，該槳臂103由頂端向下的橫截面積逐漸變小，并且槳臂103底端為無(wú)底桿相連的自由端。所述的兩個(gè)變截面攪拌槳I之間的捏合角度α為14°，該兩個(gè)變截面攪拌槳I之間參與捏合的面積M由頂端向下逐漸變小，未參與捏合的面積N由頂端向下逐漸變大(參見(jiàn)圖9)。將本實(shí)施例二所述帶變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)的兩個(gè)變截面攪拌槳進(jìn)行流體力學(xué)計(jì)算和受力分析如 下:1、由于擠壓作用，雖然大部分液體可壓縮性不大，但參與捏合的區(qū)域作用力>不參與捏合部分的區(qū)域作用力；
2、由于參與捏合的面積M由頂端向下逐漸變小，假設(shè)該區(qū)域作用力F不變，則該區(qū)域?qū)κ軘嚢栉锪袭a(chǎn)生的壓強(qiáng)P (垂直攪拌槳軸線)從上到下逐漸變??；
3、未參與捏合部分的面積N由頂端向下逐漸變大，假設(shè)該區(qū)域作用力F不變，則該區(qū)域受攪拌物料產(chǎn)生的阻力(垂直攪拌槳軸線)從上到下逐漸變大。此外，將本實(shí)施例二所述帶變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)的兩個(gè)變截面攪拌槳進(jìn)行捏合軌跡模擬演示，其捏合過(guò)程如圖10 圖12所示；同時(shí)也將現(xiàn)有行星攪拌機(jī)捏合角β為18°的兩個(gè)攪拌槳進(jìn)行捏合軌跡模擬演示，其捏合過(guò)程如圖13 圖15所示，由該圖10 圖12與圖13 圖15之間的對(duì)比可看出，本發(fā)明的兩個(gè)變截面攪拌槳之間捏合時(shí)的縫隙LI比現(xiàn)有兩個(gè)攪拌槳之間的縫隙L2要小，而且還可以保證液流分子和物料11分子順利通過(guò)，因此，本發(fā)明的捏合效果較好。作為本實(shí)施例一 實(shí)施例二的一種變換，所述的變截面攪拌槳與變截面攪拌槳I之間的捏合角度α為可以不是14°，而是12°或是13°或是15°或是16°。作為本實(shí)施例一 實(shí)施例二的又一種變換，所述的槳臂103也可以不是螺旋麻花爪式槳臂，而是直框式槳臂或其它結(jié)構(gòu)形式的槳臂。作為本實(shí)施例一 實(shí)施例二的又一種變換，所述的攪拌軸9也可以不止是兩根，而是三根、四根、五根、六根……
作為本實(shí)施例一 實(shí)施例二的又一種變換，所述的攪拌槳也可以不止是兩個(gè)，而是三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)..... .
權(quán)利要求
1.一種變截面攪拌槳，包括軸套、連接在軸套兩側(cè)的槳肩、分別連接在槳肩兩底端的槳臂，其特征在于:所述槳臂的最頂端橫截面為三角形，中間段橫截面為五形邊，最底端橫截面為五邊形，該槳臂由頂端向下的橫截面積逐漸變小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變截面攪拌槳，其特征在于:所述的槳臂底端為無(wú)底桿相連的自由端。
3.一種帶變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)，包括機(jī)架、升降部件、動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置、橫梁、主軸、行星輪系、至少兩根攪拌軸、至少兩個(gè)攪拌槳、攪拌桶，其特征在于:所述的攪拌槳為權(quán)利要求1所述的變截面攪拌槳，該變截面攪拌槳包括軸套、連接在軸套兩側(cè)的槳肩、分別連接在槳肩兩底端的槳臂，所述槳臂的最頂端橫截面為三角形，中間段橫截面為五形邊，最底端橫截面為五邊形，該槳臂由頂端向下的橫截面積逐漸變小。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)，其特征在于:所述的槳臂底端為無(wú)底桿相連的自由端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)，其特征在于:所述的變截面攪拌槳與變截面攪拌槳之間的捏合角度α為12° 16°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)，其特征在于:所述的變截面攪拌槳與變截面攪拌槳之間參與捏合的面積M由頂端向下逐漸變小。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)，其特征在于:所述的變截面攪拌槳與變截面攪拌槳之間未參與捏合的面積N由頂端向下逐漸變大。
全文摘要
一種變截面攪拌槳及帶該變截面攪拌槳的行星攪拌機(jī)，涉及一種攪拌裝置，變截面攪拌槳包括軸套、連接在軸套兩側(cè)的槳肩、分別連接在槳肩兩底端的槳臂，槳臂的最頂端橫截面為三角形，中間段橫截面為五形邊，最底端橫截面為五邊形，該槳臂由頂端向下的橫截面積逐漸變小，槳臂底端為無(wú)底桿相連的自由端。行星攪拌機(jī)包括機(jī)架、動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置、至少兩個(gè)攪拌槳等，所述的攪拌槳為上述的變截面攪拌槳，兩個(gè)變截面攪拌槳之間的捏合角度α為12°～16°，兩個(gè)變截面攪拌槳之間參與捏合的面積M由頂端向下逐漸變小，未參與捏合的面積N由頂端向下逐漸變大。本發(fā)明可更有效地帶動(dòng)物料攪拌，其攪拌效率較高，大大提升了槳與槳之間對(duì)物料的捏合效果。
文檔編號(hào)B01F7/30GK103071417SQ201310045380
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者李行可, 韋建敏, 覃恒, 梁建, 韓林 申請(qǐng)人:柳州市豪杰特化工機(jī)械有限責(zé)任公司