[發明專利]矩陣齒輪式超微研磨泵

無效

• 申請號: 200810010447.1
• 申請日: 2008-02-17
• 公開（公告）號: CN101507933A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 王曰信
• 申請（專利權）人: 王曰信
• 主分類號: B02C4/08
• 分類號: B02C4/08;B02C4/28;B02C4/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

矩陣齒輪式超微研磨泵是一種齒輪式超微研磨機中用于對膠體物料進行超微細化加工的主機部件。可以應用于食品、化工、制藥等領域中對含固體顆粒的流體進行超細化的破碎和研磨。

背景技術

目前在對固體顆粒進行超細化破碎方面的研磨破碎設備有很多種，例如：球磨機、膠磨機、氣流粉碎機、均質機和高剪切機等。其中球磨機、膠磨機和高剪切機是一種以機械動能對被磨碎的固體顆粒施以剪切力、摩擦力和機械振動力來實現物料破碎細化的。球磨機主要用于干粉方式破碎。而膠磨機和高剪切機是以濕式膠體方式研磨破碎的。由于它們的運動方式和結構原理所限，這兩種破碎機起破碎作用的定子和轉子間必須留有一定的細小間隙。被破碎的物料經過此間隙時，定轉子間的高速相對運動對顆粒施加了強烈的剪切力和摩擦力使得物料粉碎細化。然而定轉子間隙不可能做到零間隙，因而其達到一定的細化精度后，就不可能進一步的細化。目前只能做到1微米左右的破碎能力，要實現納米化的加工較難做到。

發明內容

為了能對物料顆粒用機械方式實現納米化的加工，就要對物料做到零間隙施以作用力。從而使物料細化到小于微米級顆粒后可繼續對其施以機械的擠壓、剪切和摩擦等力的作用，并且也不傷害到機械本身的運動部件，從而實現對物料的納米級的加工。本發明采用了在液壓技術領域已存在多年的普通的齒輪式液壓泵并配以進料機構、物料循環機構和冷卻機構組成一個新的完整的齒輪式超微研磨機。本發明所應用的基本原理是：含有固體顆粒的液體(也稱作膠體)被一對相互嚙合的齒輪吸入泵體內后，在流體輸送過程中受到了一對嚙合輪齒的擠壓、剪切和摩擦，使大顆粒變小，小顆粒進而細化。沒有被作用力施力的顆粒會在形成的循環流動中總有機會被施力而破碎。經過一段時間的反復多次循環，一定量的被破碎的物料最終會達到極細的結果。用只有一對齒輪組成的齒輪泵做研磨機的工作主機時，一對齒輪同時嚙合的牙齒不超過2對，這樣的研磨效率比較低。對每批物料做循環研磨需要的時間較長，產量較低。若能在同一臺研磨泵中同時有多組齒輪付對物料進行研磨工作，可成倍地提高工作效能。縮短了每批物料的研磨時間，能大大地提高產量。因而發明了由多個齒輪以矩陣排列的方式串聯嚙合而形成的矩陣齒輪式超微研磨泵。

本發明的矩陣齒輪式超微研磨泵所采用的技術方案是：在同一齒輪泵殼體內設置了多行多列個相同模數、相同齒數的齒輪相互串聯嚙合。其中首行首列齒輪為主動齒輪，其他順序相互嚙合的齒輪都是從動齒輪。用中間分隔板把泵殼體對稱分隔為左右兩部分。每一部分泵殼體都有多個成矩陣排列能容置齒輪的圓弧空間。兩個左右泵蓋用螺栓和定位園柱銷使其與泵殼體和分隔板組合為一體。三個裝在左右泵蓋和中間分隔板上的滑動軸承內插裝著主動軸。兩個寬體主動齒輪對稱地套裝在裝有平鍵的主動軸上。中間分隔板的其他行列所有的軸孔上開有鍵槽并插入裝著平鍵的被動齒輪軸。每個被動齒輪軸上對稱地套裝著多個裝有滑動軸承總寬等于兩個主動齒輪的窄體被動齒輪。在位于主動齒輪與其嚙合的被動齒輪的牙齒嚙合分離區的泵殼和分隔板上開有進料通道。進料通道的上方設置了有能與外加料斗聯接的螺紋進口的進料接頭。在位于齒輪嚙合最末尾的兩個被動齒輪的牙齒嚙合進入區的泵殼和分隔板上設置了物料循環排出通道。排出通道與外部管道聯接的螺紋出口設置在左泵蓋上。除了主動齒輪和末位被動齒輪以外在左右泵殼容納被動齒輪的地方都設有一條半徑大大地大于齒頂圓半徑的圓弧狀流體內流道空間。每對齒輪的牙齒在嚙合的進入區把齒間的流體通過內流道壓向下一級齒輪牙齒嚙合的分離區，保證流體在泵腔內由始至終地流動。在泵殼最底部設置的螺紋口與靠近底部的內流道連通。該螺紋接口可用于安裝排料閥門。在泵殼和分隔板每兩行裝齒輪的空腔之間都設有封閉的冷卻水空腔。對應位置的左右泵蓋上設置了可與外部冷卻水管道聯接的螺紋進出水口。

本發明的矩陣齒輪式超微研磨泵的優點是，主動齒輪轉動時可同時帶動多個串連的被動齒輪轉動，由此多個齒輪嚙合點同時工作增大了對牙齒間物料的擠壓剪切面積，提高了工作效能。加大齒輪寬度也能增大牙齒嚙合面積。但制造精度誤差會使寬體齒輪的嚙合接觸面不良又降低了牙齒對物料的擠壓和剪切效能。把主動軸的齒輪分為2個寬齒輪。每個從動軸上的齒輪被分成為多個窄齒輪可改善齒輪牙齒的接觸性。由此提高了每個齒輪對物料的擠壓與剪切作用。泵殼體內設置冷卻水空腔，能更好地降低研磨物料的溫升。

附圖說明

附圖1是本發明的矩陣齒輪式超微研磨泵的C-C剖開結構示意圖。

附圖2是本發明的矩陣齒輪式超微研磨泵的A-A剖開結構示意圖。

附圖3是本發明的矩陣齒輪式超微研磨泵的B-B剖開結構示意圖。