專利名稱：一種大型催化劑粉體捏和機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉體捏和機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種大型催化劑粉體捏和機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著煉油、石油化工、精細(xì)化工的快速發(fā)展以及國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，對(duì)催化劑的產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求?；旌虾湍蠛褪枪腆w催化劑擠條成型中的重要過(guò)程，是保證生產(chǎn)高性能催化劑的關(guān)鍵。捏和機(jī)的作用是將催化劑粉體、水分和適量的助劑充分混和、捏和成塑性較好濕料團(tuán)，以確保后續(xù)擠條的順利擠出以及保證成品的表面致密、均勻、光滑。目前國(guó)內(nèi)催化劑廠家使用的捏和機(jī)基本上并不是針對(duì)催化劑研發(fā)而設(shè)計(jì)的，所以捏和效果不太理想，對(duì)于一些較硬的催化劑根本就不能捏和，而且質(zhì)量不穩(wěn)定，故障率高、維修成本大。因此，開(kāi)發(fā)專門(mén)針對(duì)催化劑生產(chǎn)使用的大型催化劑捏和機(jī)具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的目的是提供 一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、捏和效果好、穩(wěn)定可靠且便于維護(hù)的大型催化劑粉體捏和機(jī)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種大型催化劑粉體捏和機(jī)，包括底座、設(shè)置于底座上的左支架、右支架以及與電路控制系統(tǒng)連接的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述左支架及右支架上設(shè)置有受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的捏和機(jī)構(gòu)，所述捏機(jī)構(gòu)包括有可翻轉(zhuǎn)的料斗、相互平行地設(shè)置在料斗內(nèi)的主動(dòng)曲軸及被動(dòng)曲軸，所述主動(dòng)曲軸及被動(dòng)曲軸的右端分別設(shè)置有主動(dòng)曲軸齒輪及被動(dòng)曲軸齒輪，所述主動(dòng)曲軸及被動(dòng)曲軸均包括位于中間的曲拐部分及設(shè)置于兩端的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上均設(shè)置有軸承，所述曲拐部分由2個(gè)形狀相同、橫截面呈曲邊三角形的錐形螺旋體組成，且曲邊三角形朝旋轉(zhuǎn)方向的一邊向外凹，背向旋轉(zhuǎn)方向的一邊向內(nèi)凹，所述曲拐部分距料斗內(nèi)壁的距離連續(xù)變化；所述料斗的兩側(cè)固定設(shè)置有用于安裝軸承的軸承座，所述軸承座受左支架及右支架所支撐；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與主電機(jī)連接的第二減速機(jī)，所述第二減速機(jī)的輸出端設(shè)置有分別與主動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪和被動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪相嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪；所述電路控制系統(tǒng)包括可調(diào)節(jié)主電機(jī)轉(zhuǎn)速的變頻器。進(jìn)一步地，所述左支架的側(cè)面還設(shè)置有用以驅(qū)動(dòng)料斗翻轉(zhuǎn)和復(fù)位的出料裝置，該出料裝置包括與第一減速機(jī)連接的翻轉(zhuǎn)電機(jī)，第一減速機(jī)的輸出端通過(guò)鏈條傳動(dòng)副驅(qū)動(dòng)固定在左支架側(cè)面的蝸桿，所述蝸桿與固定在料斗上的蝸輪相嚙合。進(jìn)一步地，所述第一減速機(jī)及第二減速機(jī)均為擺線針輪減速機(jī)。進(jìn)一步地，所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)為制動(dòng)電機(jī)。進(jìn)一步地，所述電路控制系統(tǒng)還包括用以限制料斗的翻轉(zhuǎn)及復(fù)位行程的行程開(kāi)關(guān)。進(jìn)一步地，所述主動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪與被動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比為2: I。進(jìn)一步地，所述曲拐部分中間設(shè)置有用以減輕自重的空心部。進(jìn)一步地，所述料斗為雙U形結(jié)構(gòu)，且該料斗包括緊密貼合的料斗內(nèi)層及料斗外層，所述料斗內(nèi)層材料為不銹鋼。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)設(shè)置一對(duì)速比為1: 2的特殊形狀的曲軸在載有催化劑粉體、水分和助劑等物料的腔體內(nèi)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于兩曲軸之間、曲軸與腔體內(nèi)壁之間存在速度梯度，同時(shí)物料的體積和形狀在曲軸與內(nèi)腔的間隙內(nèi)不斷變化，對(duì)物料進(jìn)行均勻混和和捏和，捏和成塑性較好濕料團(tuán)，以確保后續(xù)擠條的順利擠出以及保證成品的表面致密、均勻、光滑；且捏和作用能提高物料的均勻性及改善物料的某些物理性能，同時(shí)發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，有效確保后續(xù)擠條的順利擠出以及保證成品的表面致密、均勻、光滑。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的主視示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的俯視示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的出料結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的曲軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為曲軸的左視示意圖；圖6為圖4中A-A剖視示意圖；圖7為圖4中B-B剖視示意圖；圖8為圖4中C-C剖視示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例的料斗結(jié)構(gòu)示意圖。圖中所示為:1_第一減速機(jī)；2_鏈條傳動(dòng)副；3_左支架；4-蝸桿；5-渦輪；6-被動(dòng)曲軸；7_主動(dòng)曲軸；8_料斗；9_被動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪；10_右支架；11_驅(qū)動(dòng)齒輪；12_第二減速機(jī)；13_底座；14-主電機(jī)；15-主動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪；16_軸承；17-推力軸承；18-翻轉(zhuǎn)電機(jī)；19_轉(zhuǎn)軸；20_曲拐部分；21_銷釘；22_空心部；23_料斗內(nèi)層；24_料斗外層25-軸承座。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，附圖僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專利的限制；對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明可能省略是可以理解的。如圖1、圖2所不,一種大型催化劑粉體捏和機(jī)，包括底座13、設(shè)置于底座13上的左支架3、右支架10以及與電路控制系統(tǒng)連接的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述左支架3及右支架10上設(shè)置有受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的捏和機(jī)構(gòu)，所述捏2機(jī)構(gòu)包括有可翻轉(zhuǎn)的料斗8、相互平行地設(shè)置在料斗8內(nèi)的主動(dòng)曲軸7及被動(dòng)曲軸6，所述主動(dòng)曲軸7及被動(dòng)曲軸6的右端分別設(shè)置有主動(dòng)曲軸齒輪15及被動(dòng)曲軸齒輪9，所述主動(dòng)曲軸7及被動(dòng)曲軸6均包括位于中間的曲拐部分20及設(shè)置于兩端的轉(zhuǎn)軸19，所述轉(zhuǎn)軸19上均設(shè)置有軸承16，如調(diào)心軸承，所述曲拐部分20由2個(gè)形狀相同、橫截面呈曲邊三角形的錐形螺旋體組成，且曲邊三角形朝旋轉(zhuǎn)方向的一邊向外凹，背向旋轉(zhuǎn)方向的一邊向內(nèi)凹，所述曲拐部分20距料斗8內(nèi)壁的距離連續(xù)變化；
同時(shí)，為減輕曲軸的自重及節(jié)約材料，所述曲拐部分20中間設(shè)置有用以減輕自重的空心部22。因?yàn)榇呋瘎┯袕?qiáng)烈的腐蝕性，因此，生產(chǎn)過(guò)程中，曲軸與物料接觸的曲拐部分20采用抗腐蝕性能良好的純不銹鋼lCrl8Ni9Ti，同時(shí)，為了提高曲軸的強(qiáng)度和剛度，設(shè)置于曲軸兩端的轉(zhuǎn)軸19采用綜合性能良好的合金結(jié)構(gòu)40Cr，這樣的組合用材同時(shí)滿足曲軸的耐腐蝕、強(qiáng)度、剛度等使用要求。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4至圖8所示。曲軸的曲拐部份20在旋轉(zhuǎn)方向的一面為外凸形，而背面則為內(nèi)凹形，從而增大與物料的接觸面積，提高攪拌效果。曲拐部分20與料斗8內(nèi)壁形成的連續(xù)變化的間隙，使物料表面在其間不斷受到擠壓和攪拌，同時(shí)也使團(tuán)狀物料壓碎。另外，由于曲拐部分20表面各點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸19的軸線距離不同，隨著曲拐部分20的轉(zhuǎn)動(dòng)形成一個(gè)速度梯度，使物料受到強(qiáng)烈的剪切，主動(dòng)曲軸7和被動(dòng)曲軸6采用較大的1: 2定比傳動(dòng)，使兩曲軸存在一個(gè)轉(zhuǎn)速差，再加上曲拐部分20表面各點(diǎn)因與軸線距離不等所形成的兩曲拐部分20表面的線速度之比不斷變化，使兩曲軸產(chǎn)生的擠壓、剪切和翻搗作用更明顯， 更有利于把物料均勻捏和。轉(zhuǎn)軸19與曲拐部份20上相匹配的孔采用過(guò)盈配合，并用銷釘21緊入焊平，然后與曲拐部分20焊牢。這樣制成一條使用“復(fù)合材料”、符合工藝要求的曲軸。所述料斗8的兩側(cè)固定設(shè)置有用于安裝軸承16的軸承座25，所述軸承座25受左支架3及右支架10所支撐；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與主電機(jī)14連接的第二減速機(jī)12，所述第二減速機(jī)12的輸出端設(shè)置有分別與主動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪15和被動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪9相嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪11 ；所述電路控制系統(tǒng)包括可調(diào)節(jié)主電機(jī)14轉(zhuǎn)速的變頻器，用以調(diào)節(jié)主電機(jī)14的轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步地，所述左支架3的側(cè)面還設(shè)置有用以驅(qū)動(dòng)料斗8翻轉(zhuǎn)和復(fù)位的出料裝置，該出料裝置包括與第一減速機(jī)I連接的翻轉(zhuǎn)電機(jī)18，第一減速機(jī)I的輸出端通過(guò)鏈條傳動(dòng)副2驅(qū)動(dòng)固定在左支架3側(cè)面的蝸桿4，所述蝸桿4與固定在料斗8上的蝸輪5相嚙合。如圖3所示，蝸桿4兩端設(shè)置有推力軸承17，蝸輪5直接用螺栓固定在料斗8上，當(dāng)開(kāi)啟翻轉(zhuǎn)電機(jī)18時(shí)，蝸桿4驅(qū)動(dòng)蝸輪5可使整個(gè)料斗8繞主動(dòng)曲軸7向前翻轉(zhuǎn)或向后復(fù)位，其復(fù)位、出料位置分別由兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)來(lái)控制，而且蝸輪蝸桿具有自鎖功能(在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中非常重要)。該系統(tǒng)工作時(shí)平穩(wěn)，無(wú)震動(dòng)，無(wú)噪音。進(jìn)一步地，所述第一減速機(jī)I及第二減速機(jī)12均為擺線針輪減速機(jī)，傳動(dòng)比高，體積小。進(jìn)一步地，所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)18為制動(dòng)電機(jī)，當(dāng)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)一端的摩擦片能鎖定電機(jī)轉(zhuǎn)軸。進(jìn)一步地，所述主動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪15與被動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪9的傳動(dòng)比為2: I。進(jìn)一步地，所述料斗8為雙U形結(jié)構(gòu)，且該料斗包括緊密貼合的料斗內(nèi)層23及料斗外層24，所述料斗內(nèi)層23材料為不銹鋼。捏和室是捏和機(jī)的關(guān)鍵零件，它的設(shè)計(jì)和制造都要十分合理和嚴(yán)格的。因催化劑有強(qiáng)烈的腐蝕性，同時(shí)料斗的體積比較龐大，為節(jié)省貴重金屬材料，料斗8的料斗外層24是用碳鋼板焊接而成，而與物料接觸的料斗內(nèi)層23則鋪焊一層防腐性能良好的不銹鋼襯板。結(jié)構(gòu)上采用左右組合式，由主體和左右封板通過(guò)螺栓和銷子連接和固定，加工和裝配都比較方便。主體和左右封板形成一個(gè)雙U形的空腔，如圖9所示?？涨粦?yīng)有一定的高度，其高度約為U形部分半徑的1.2倍，以保證物料在空腔內(nèi)翻轉(zhuǎn)時(shí)不致外溢。主電機(jī)14經(jīng)第二減速機(jī)減速后，通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒輪11驅(qū)動(dòng)一對(duì)速比為1: 2的齒輪付傳給特殊形狀的主動(dòng)曲軸7和被動(dòng)曲軸6在載有催化劑粉體、水分和助劑等物料的料斗8內(nèi)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于兩曲軸之間、曲軸與腔體內(nèi)壁之間存在速度梯度，同時(shí)物料的體積和形狀在曲軸與內(nèi)腔的間隙內(nèi)不斷變化，對(duì)物料進(jìn)行均勻混和和捏和，捏和成塑性較好濕料團(tuán)，以確保后續(xù)擠條的順利擠出以及保證成品的表面致密、均勻、光滑。捏和作用能提高物料的均勻性及改善物料的某些物理性能，同時(shí)發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)。主動(dòng)曲軸7和被動(dòng)曲軸6轉(zhuǎn)速的變化由變頻器通過(guò)調(diào)頻來(lái)控制。完成捏和后，翻轉(zhuǎn)電機(jī)18通過(guò)第一減速機(jī)I帶動(dòng)鏈條傳動(dòng)副2，繼而驅(qū)動(dòng)蝸桿4及蝸輪5，最后帶動(dòng)料斗8勻速翻轉(zhuǎn)，由行程開(kāi)關(guān)控制出料位置，自動(dòng)剎停翻轉(zhuǎn)電機(jī)18。本發(fā)明系統(tǒng) 中的其他技術(shù)特征和具體的實(shí)現(xiàn)方式可以與本發(fā)明方法中的相同，在此不予多加贅述。顯然，附圖中描述位置關(guān)系的僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專利的限制；本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大型催化劑粉體捏和機(jī)，包括底座(13)、設(shè)置于底座(13)上的左支架(3)、右支架(10)以及與電路控制系統(tǒng)連接的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述左支架(3)及右支架(10)上設(shè)置有受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的捏和機(jī)構(gòu)，其特征在于: 所述捏和機(jī)構(gòu)包括有可翻轉(zhuǎn)的料斗(8)、相互平行地設(shè)置在料斗(8)內(nèi)的主動(dòng)曲軸(7)及被動(dòng)曲軸￠)，所述主動(dòng)曲軸(7)及被動(dòng)曲軸￠)的右端分別設(shè)置有主動(dòng)曲軸齒輪(15)及被動(dòng)曲軸齒輪(9)，所述主動(dòng)曲軸(7)及被動(dòng)曲軸(6)均包括位于中間的曲拐部分(20)及設(shè)置于兩端的轉(zhuǎn)軸(19)，所述轉(zhuǎn)軸(19)上均設(shè)置有軸承(16)，所述曲拐部分(20)由2個(gè)形狀相同、橫截面呈曲邊三角形的錐形螺旋體組成，且曲邊三角形朝旋轉(zhuǎn)方向的一邊向外凹，背向旋轉(zhuǎn)方向的一邊向內(nèi)凹，所述曲拐部分(20)距料斗(8)內(nèi)壁的距離連續(xù)變化； 所述料斗(8)的兩側(cè)固定設(shè)置有用于安裝軸承(16)的軸承座(25)，所述軸承座(25)受左支架(3)及右支架(10)所支撐； 所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與主電機(jī)(14)連接的第二減速機(jī)(12)，所述第二減速機(jī)(12)的輸出端設(shè)置有分別與主動(dòng)曲 軸驅(qū)動(dòng)齒輪(15)和被動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪(9)相嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪(11); 所述電路控制系統(tǒng)包括可調(diào)節(jié)主電機(jī)(14)轉(zhuǎn)速的變頻器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型催化劑粉體捏和機(jī)，其特征在于:所述左支架(3)的側(cè)面還設(shè)置有用以驅(qū)動(dòng)料斗(8)翻轉(zhuǎn)和復(fù)位的出料裝置，該出料裝置包括與第一減速機(jī)(I)連接的翻轉(zhuǎn)電機(jī)(18)，第一減速機(jī)(I)的輸出端通過(guò)鏈條傳動(dòng)副(2)驅(qū)動(dòng)固定在左支架(3)側(cè)面的蝸桿(4)，所述蝸桿(4)與固定在料斗(8)上的蝸輪(5)相嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型催化劑粉體捏和機(jī)，其特征在于:所述第一減速機(jī)(I)及第二減速機(jī)(12)均為擺線針輪減速機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型催化劑粉體捏和機(jī)，其特征在于:所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)(18)為制動(dòng)電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型催化劑粉體捏和機(jī)，其特征在于:所述電路控制系統(tǒng)還包括用以限制料斗(8)的翻轉(zhuǎn)及復(fù)位行程的行程開(kāi)關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型催化劑粉體捏和機(jī)，其特征在于:所述主動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪(15)與被動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)齒輪(9)的傳動(dòng)比為2:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型催化劑粉體捏和機(jī)，其特征在于:所述曲拐部分(20)中間設(shè)置有用以減輕自重的空心部(22)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型催化劑粉體捏和機(jī)，其特征在于:所述料斗(8)為雙U形結(jié)構(gòu)，且該料斗包括緊密貼合的料斗內(nèi)層(23)及料斗外層(24)，所述料斗內(nèi)層(23)材料為不銹鋼。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種大型催化劑粉體捏和機(jī)，包括底座、設(shè)置于底座上的左支架、右支架以及與電路控制系統(tǒng)連接的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述左支架及右支架上設(shè)置有受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的捏和機(jī)構(gòu)，所述捏和機(jī)構(gòu)包括有可翻轉(zhuǎn)的料斗、相互平行地設(shè)置在料斗內(nèi)的主動(dòng)曲軸及被動(dòng)曲軸，所述主動(dòng)曲軸及被動(dòng)曲軸的右端分別設(shè)置有主動(dòng)曲軸齒輪及被動(dòng)曲軸齒輪。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置一對(duì)速比為1∶2的特殊形狀的曲軸在載有催化劑粉體、水分和助劑等物料的腔體內(nèi)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，使催化劑充分混合，有效確保后續(xù)擠條的順利擠出以及保證成品的表面致密、均勻、光滑。
文檔編號(hào)B01J2/20GK103223318SQ20131010370
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者黃運(yùn)賢, 李理, 李友明 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)