本發(fā)明涉及物料分散技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于分散物料的轉(zhuǎn)子及分散機(jī)。
背景技術(shù):
分散機(jī)廣義上屬于攪拌機(jī)的一種,通過采用高速攪拌器(如圓盤鋸齒攪拌器)在局部形成很強(qiáng)的紊流,對(duì)物料造成分散乳化的效果,所以這類高速攪拌機(jī)又稱為分散機(jī)。
分散機(jī)廣泛應(yīng)用于涂料、染料、油墨、造紙、化妝品、食品、乳液、醫(yī)藥等領(lǐng)域。
傳統(tǒng)的分散機(jī)大都存在以下問題:
1、設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化差,分散效果不理想,僅能起到攪拌的作用;
2、設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計(jì)制作及加工成本高,同時(shí),分散效率低,在分散過程中,因存在磨料及飛輪刃口切削擠壓等多種物理因素的作用,物料分子往往在被剪碎后,又由于布朗運(yùn)動(dòng)及范德華力的作用下,物料分子會(huì)重新團(tuán)聚,繼而導(dǎo)致分散失敗或分散效果差。雖然可以通過延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間以提高分散效果,但會(huì)造成產(chǎn)能降低,同時(shí)也增加了能耗及物耗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種用于分散物料的轉(zhuǎn)子及分散機(jī),用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
為解決上述問題,本發(fā)明提供了:一種用于分散物料的轉(zhuǎn)子,所述轉(zhuǎn)子為旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu);
所述轉(zhuǎn)子包括外壁,其中,所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu);
所述中空結(jié)構(gòu)中設(shè)置有支撐架;
所述支撐架與所述轉(zhuǎn)子固定連接;
所述支撐架上設(shè)置有用于安裝驅(qū)使所述轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)的輸入軸的連接孔,所述支撐架上還設(shè)置有物料流動(dòng)孔;
所述外壁上設(shè)置有呈環(huán)形陣列分布的物料分散孔;
所述物料分散孔貫穿所述外壁。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述連接孔的幾何中心位于所述轉(zhuǎn)子的中心線上。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述支撐架為旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu);
所述支撐架的中心線與所述轉(zhuǎn)子的中心線重合。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述物料流動(dòng)孔有多個(gè),且關(guān)于所述連接孔的幾何中心呈環(huán)形陣列分布。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述外壁的外表面及內(nèi)表面均為圓柱面。
本發(fā)明還提供了:一種分散機(jī),包括有高速電機(jī)和用于分散物料的轉(zhuǎn)子,所述轉(zhuǎn)子為旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu);
所述轉(zhuǎn)子包括外壁,其中,所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu);
所述中空結(jié)構(gòu)中設(shè)置有支撐架;
所述支撐架與所述轉(zhuǎn)子固定連接;
所述支撐架上設(shè)置有用于固定連接所述高速電機(jī)的輸入軸的連接孔,所述支撐架上還設(shè)置有物料流動(dòng)孔;
所述外壁上設(shè)置有呈環(huán)形陣列分布的物料分散孔;
所述物料分散孔貫穿所述外壁。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述連接孔的幾何中心位于所述轉(zhuǎn)子的中心線上。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述支撐架為旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu);
所述支撐架的中心線與所述轉(zhuǎn)子的中心線重合。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述物料流動(dòng)孔有多個(gè),且關(guān)于所述連接孔的幾何中心呈環(huán)形陣列分布。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述外壁的外表面及內(nèi)表面均為圓柱面。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提出一種用于分散物料的轉(zhuǎn)子及分散機(jī),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)子內(nèi)部的物料會(huì)受到離心力的作用,在離心力的作用下,物料從物料分散孔中流出。同時(shí),又由于轉(zhuǎn)子處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),物料分散孔會(huì)對(duì)其中穿過的物料產(chǎn)生剪切力,使物料分散。由于利用這種方式進(jìn)行分散,省去了飛輪等輔助部件,對(duì)物料幾乎沒有損傷,降低了物料分散后二次團(tuán)聚的可能性,同時(shí)使物料粒度尺寸更加均勻穩(wěn)定。
該轉(zhuǎn)子及分散機(jī)分散效率高,從而降低了能耗,節(jié)能環(huán)保;同時(shí),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占地面積小,制作加工成本低。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種用于分散物料的轉(zhuǎn)子的示意圖;
圖2為圖1中的轉(zhuǎn)子的俯視圖;
圖3為圖2中的轉(zhuǎn)子的半剖視圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中分散機(jī)分散物料時(shí)物料的流向示意圖。
主要元件符號(hào)說明:
100-轉(zhuǎn)子;110-外壁;120-物料分散孔;200-支撐架;210-連接孔;220-物料流通孔;300-外筒。
具體實(shí)施方式
在下文中,將更全面地描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。本發(fā)明可具有各種實(shí)施例,并且可在其中做出調(diào)整和改變。然而,應(yīng)理解:不存在將本發(fā)明的各種實(shí)施例限于在此公開的特定實(shí)施例的意圖,而是應(yīng)將本發(fā)明理解為涵蓋落入本發(fā)明的各種實(shí)施例的精神和范圍內(nèi)的所有調(diào)整、等同物和/或可選方案。
在下文中,可在本發(fā)明的各種實(shí)施例中使用的術(shù)語(yǔ)“包括”或“可包括”指示所公開的功能、操作或元件的存在,并且不限制一個(gè)或更多個(gè)功能、操作或元件的增加。此外,如在本發(fā)明的各種實(shí)施例中所使用,術(shù)語(yǔ)“包括”、“具有”及其同源詞僅意在表示特定特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項(xiàng)的組合,并且不應(yīng)被理解為首先排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項(xiàng)的組合的存在或增加一個(gè)或更多個(gè)特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項(xiàng)的組合的可能性。
在本發(fā)明的各種實(shí)施例中,表述“a或/和b中的至少一個(gè)”包括同時(shí)列出的文字的任何組合或所有組合。例如,表述“a或/和b中的至少一個(gè)”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。
在本發(fā)明的各種實(shí)施例中使用的表述(諸如“第一”、“第二”等)可修飾在各種實(shí)施例中的各種組成元件,不過可不限制相應(yīng)組成元件。例如,以上表述并不限制所述元件的順序和/或重要性。以上表述僅用于將一個(gè)元件與其它元件區(qū)別開的目的。例如,第一用戶裝置和第二用戶裝置指示不同用戶裝置,盡管二者都是用戶裝置。例如,在不脫離本發(fā)明的各種實(shí)施例的范圍的情況下,第一元件可被稱為第二元件,同樣地,第二元件也可被稱為第一元件。
應(yīng)注意到:在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和定義,“安裝”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接、也可以是可拆卸連接、或者一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接連接,也是可以通過中間媒介間接相連;可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
在本發(fā)明中,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員需要理解的是,文中指示方位或者位置關(guān)系的術(shù)語(yǔ)為基于附圖所示的方位或者位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或者元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的各種實(shí)施例中使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例的目的并且并非意在限制本發(fā)明的各種實(shí)施例。除非另有限定,否則在這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明的各種實(shí)施例所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。所述術(shù)語(yǔ)(諸如在一般使用的詞典中限定的術(shù)語(yǔ))將被解釋為具有與在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的語(yǔ)境含義相同的含義并且將不被解釋為具有理想化的含義或過于正式的含義,除非在本發(fā)明的各種實(shí)施例中被清楚地限定。
實(shí)施例1
參閱圖1和圖2,在本實(shí)施例中,提出一種用于分散物料的轉(zhuǎn)子100,通過使轉(zhuǎn)子100高速轉(zhuǎn)動(dòng),以到達(dá)分散物料的目的。
轉(zhuǎn)子100為旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。
一條平面曲線或者直線繞著它所在的平面內(nèi)的一條定直線旋轉(zhuǎn)所形成的曲面叫做旋轉(zhuǎn)面,封閉的旋轉(zhuǎn)面所形成的幾何體為旋轉(zhuǎn)體。其中,該定直線稱為該旋轉(zhuǎn)體的中心線。
在本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)子100設(shè)置呈圓柱體形。
如圖3所示,轉(zhuǎn)子100包括外壁110,其中,轉(zhuǎn)子100的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu),使得轉(zhuǎn)子100的內(nèi)部可以用于容放待分散的物料。
由于轉(zhuǎn)子100呈圓柱體形,所以外壁110的外表面為圓柱面。同時(shí),在本實(shí)施例中,外壁110的內(nèi)表面也設(shè)置為圓柱面。
在轉(zhuǎn)子100的內(nèi)部,即中空結(jié)構(gòu)中設(shè)置有支撐架200,支撐架200與轉(zhuǎn)子100固定連接。
其中,支撐架200用于安裝驅(qū)使轉(zhuǎn)子100高速轉(zhuǎn)動(dòng)的輸入軸。
為連接輸入軸,在支撐架200上設(shè)置有用于安裝連接輸入軸的連接孔210。連接孔210上安裝輸入軸,在輸入軸的驅(qū)動(dòng)下,轉(zhuǎn)子100高速轉(zhuǎn)動(dòng)。其中,連接孔210可以設(shè)置為圓孔。
在本實(shí)施例中,連接孔210的幾何中心位于轉(zhuǎn)子100的中心線上。以此,保證轉(zhuǎn)子100轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的穩(wěn)定性,且不會(huì)發(fā)生偏心。
同時(shí),在本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)子100也設(shè)置為旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。其中,支撐架200的中心線與轉(zhuǎn)子100的中心線重合。
這樣設(shè)置使得轉(zhuǎn)子100呈對(duì)稱的結(jié)構(gòu),進(jìn)行物料分散操作時(shí),可以將物料分散的更加均勻。
物料在轉(zhuǎn)子100內(nèi)部,同時(shí),轉(zhuǎn)子100內(nèi)部還設(shè)置有支撐架200。為便于物料在轉(zhuǎn)子100內(nèi)部流動(dòng),在支撐架200上還設(shè)置有物料流動(dòng)孔220。物料通過物料流動(dòng)孔220,可以從支撐架200的一側(cè)流動(dòng)至支撐架200的另一側(cè)。
其中,為便于物料的流動(dòng),物料流動(dòng)孔220設(shè)置有多個(gè),且物料流動(dòng)孔220關(guān)于連接孔210的幾何中心呈環(huán)形陣列分布。
為分散轉(zhuǎn)子100內(nèi)部的物料,在外壁110上設(shè)置有物料分散孔120。其中,物料分散孔120呈環(huán)形陣列分布于外壁110上。
同時(shí),物料分散孔120貫穿外壁110。轉(zhuǎn)子100內(nèi)部的物料穿過物料分散孔120而被分散。
物料進(jìn)入轉(zhuǎn)子100,再?gòu)闹渭?00上物料流動(dòng)孔220上流過,分布于轉(zhuǎn)子100內(nèi)部。支撐架200的連接孔210安裝的輸入軸驅(qū)使轉(zhuǎn)子100高速轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子100轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)子100內(nèi)部的物料會(huì)受到離心力的作用,在離心力的作用下,物料從物料分散孔120中流出。同時(shí),又由于轉(zhuǎn)子100處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),物料分散孔120會(huì)對(duì)其中穿過的物料產(chǎn)生剪切力,使物料分散且是物料粒度尺寸更加均勻穩(wěn)定,并降低了物料分散后二次團(tuán)聚的可能性。
其中,在本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)子100的轉(zhuǎn)速不低于10000r/min。轉(zhuǎn)子100工作時(shí),物料會(huì)首先進(jìn)入轉(zhuǎn)子100內(nèi)部,由于轉(zhuǎn)子100高速轉(zhuǎn)動(dòng),在離心力的作用下,物料穿過轉(zhuǎn)子100外壁110上密布的物料分散孔120被高速甩出,通過物料分散孔120對(duì)物料產(chǎn)生的剪切力,實(shí)現(xiàn)物料的快速分散。由于轉(zhuǎn)子100的內(nèi)部不存在磨料、飛輪等輔助部件,物料分子幾乎不會(huì)受到破壞,二次團(tuán)聚的可能性大大降低。
利用高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子100可以實(shí)現(xiàn)液體物料從微米級(jí)到納米級(jí)的分散。
在本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)子100及支撐架200均為剛性。在本實(shí)施例中,兩者都可以采用不銹鋼制成。其中,不銹鋼是一種耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種。在其他具體實(shí)施例中,轉(zhuǎn)子100及支撐架200還可以使用其它材料制成。
支撐架200可以采用焊接的方式固定于轉(zhuǎn)子100內(nèi)部。
實(shí)施例2
在本實(shí)施例中,提出一種分散機(jī),一種分散機(jī),包括有高速電機(jī)和用于分散物料的轉(zhuǎn)子100。
高速電機(jī),一般指轉(zhuǎn)速超過10000r/min的電機(jī)。高速電機(jī)由于轉(zhuǎn)速高,使得電機(jī)功率密度高。同時(shí),高度電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。
在本實(shí)施例中,高速電機(jī)可以選擇轉(zhuǎn)速15000r/min的電機(jī)。
如圖1、圖2和圖3所示,其中,轉(zhuǎn)子100為旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)子100設(shè)置為圓柱體形。
轉(zhuǎn)子100包括外壁110,其中,轉(zhuǎn)子100的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)。其中,待分散的物料變存放于中空結(jié)構(gòu)中。
為更加均勻地分散物料,外壁110的外表面及內(nèi)表面均為圓柱面。
在中空結(jié)構(gòu)中設(shè)置有支撐架200,支撐架200與轉(zhuǎn)子100固定連接。
支撐架200上設(shè)置有用于固定連接高速電機(jī)的輸入軸的連接孔210,支撐架200上還設(shè)置有物料流動(dòng)孔220。其中,連接孔210的幾何中心位于轉(zhuǎn)子100的中心線上。
啟動(dòng)高速電機(jī)后,在輸入軸的作用下,支撐架200與轉(zhuǎn)子100一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
外壁110上設(shè)置有呈環(huán)形陣列分布的物料分散孔120,物料分散孔120貫穿所述外壁110。
為便于轉(zhuǎn)子100內(nèi)部物料的流動(dòng),物料流動(dòng)孔220設(shè)置有多個(gè),且關(guān)于連接孔210的幾何中心呈環(huán)形陣列分布。
由于需要進(jìn)行物料的分散工作,所以需要轉(zhuǎn)子100在高轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下進(jìn)行工作。當(dāng)轉(zhuǎn)子100內(nèi)部的物料隨著轉(zhuǎn)子100做高速運(yùn)動(dòng)時(shí),所受到的離心力會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自身的重力。物料在離心力的作用下穿過物料分散孔120,在物料分散孔120剪切力的作用下實(shí)現(xiàn)完全分散。
如圖4所示,分散機(jī)還包括外筒300,轉(zhuǎn)子100安裝于外筒300內(nèi)。其中,圖中箭頭所指為物料的流動(dòng)方向。外筒300的底部安裝有泵,通過泵將物料注入轉(zhuǎn)子100的內(nèi)部,在轉(zhuǎn)子100高速轉(zhuǎn)動(dòng)下完成分散工作,流入至外筒300與轉(zhuǎn)子100之間,由于泵不斷注入物料,最終分散后的物料會(huì)從外筒300的頂部流出。
為保證分散的效果,轉(zhuǎn)子100及支撐架200都應(yīng)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。其中,轉(zhuǎn)子100已為圓柱體形,具體的,支撐架200也設(shè)置為旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。
同時(shí),支撐架200的中心線與轉(zhuǎn)子100的中心線重合。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施場(chǎng)景的示意圖,附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實(shí)施場(chǎng)景中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施場(chǎng)景描述進(jìn)行分布于實(shí)施場(chǎng)景的裝置中,也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施場(chǎng)景的一個(gè)或多個(gè)裝置中。上述實(shí)施場(chǎng)景的模塊可以合并為一個(gè)模塊,也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。
上述本實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述,不代表實(shí)施場(chǎng)景的優(yōu)劣。
以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施場(chǎng)景,但是,本發(fā)明并非局限于此,任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。