[發明專利]一種等離子體輔助高能攪拌球磨裝置

有效

• 申請號: 200810026687.0
• 申請日: 2008-03-07
• 公開（公告）號: CN101239336A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 陳維平;黃丹;江帆;楊超;李元元
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B02C17/16
• 分類號: B02C17/16;B02C17/18;B02C19/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 盛佩珍

技術領域

本發明涉及高能球磨技術，更具體的是指一種等離子體輔助高能攪拌球磨裝置。

背景技術

攪拌球磨機是具有攪拌和分散作用的一種超細粉末球磨設備，其攪拌輸入功率通過內置攪拌葉片的高速旋轉直接作用在研磨介質以達到磨細物料的目的。攪拌葉片末端的線速度大約在3～5m/s左右，在攪拌葉片的攪動下，磨球與物料作多維循環運動和自轉運動，由磨球重力以及螺旋回轉產生的擠壓力對物料進行摩擦、沖擊、剪切作用，使物料被磨削和粉碎。由于綜合了動量和沖量的作用能有效地對物料進行超細粉碎，使物料球磨后的細度可達亞微米級。而且，它的能耗絕大部分用于直接攪拌介質，而非虛耗于轉動或震動笨重的磨筒，因此能耗比滾筒球磨機、振動球磨機低，在超細粉末加工中發揮著重要的作用。但是，普通攪拌球磨機主要依靠機械能使物料粉碎，能量輸入密度較低。

專利號為ZL200510036231.9的中國專利公開了一種等離子體輔助高能球磨的方法，主要是對振動式球磨機進行改造，在球磨罐內加電極棒，從而實現球磨過程中電極與磨球之間電暈放電或輝光放電，把等離子體引入到球磨罐內部，將原球磨過程中單一的機械能與等離子體有機復合起來，加大對處理粉末的有效能量輸入，對粉末進行復合處理，效率得到提高，球磨時間縮短。但這種振動式球磨機中磨球通過振動拋出，對電極棒沖擊比較大。

如果將等離子體輔助技術引入攪拌球磨機，即能克服攪拌球磨機的缺點又能避免引入了等離子體輔助技術的振動式球磨機對電極棒沖擊大的不足，達到強化球磨過程，使被磨物料更細、球磨效率更高，球磨時間更短的目的。但是，由于攪拌球磨機有中心攪拌葉片軸和攪拌葉片，電極軸的引入面臨攪拌葉片軸與電極軸占據同一軸線而相互干擾的難點問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術存在的不足之處，通過對攪拌球磨機的結構上改進，提供一種等離子體輔助高能攪拌球磨的裝置。

本發明的技術方案如下：

一種等離子體輔助高能攪拌球磨裝置，其特征在于：該裝置是在傳統攪拌球磨機基礎上改造而成，具體是指在攪拌球磨機的中心通過中間齒輪蓋固定安裝有與攪拌葉片軸同軸線的電極軸，電極軸套裝在空心的攪拌葉片軸內，并保持兩者相對轉動；電極軸接電源的正極，底座接電源的負極，并接地。

該裝置是通過如下三個步驟將其裝配成一體的，步驟一：電極軸固定安裝在中間齒輪蓋上，與開口式表層絕緣攪拌葉片軸同軸線，攪拌葉片軸通過絕緣的電極軸軸承與電極軸活動套裝，并用電極軸密封組密封；攪拌葉片和攪拌軸齒輪固定裝配在攪拌葉片軸上，將其裝配成一體，并通過絕緣的攪拌軸軸承與罐蓋活動連接，攪拌驅動電機固定裝配在中間齒輪蓋上，電機軸齒輪固定裝配在攪拌驅動電機上，與安裝在罐蓋上的中間齒輪和攪拌軸齒輪嚙合，中間齒輪蓋固定裝配在罐蓋上，并在罐蓋上安裝有進氣管和出氣管，形成罐蓋裝配體；步驟二：升降驅動電機和升降齒輪蓋固定安裝在升降架上，升降架與立柱套裝，并保證升降齒輪與立柱上的齒條嚙合，升降齒輪固定安裝在升降驅動電機上，形成立柱升降裝配體；步驟三：將裝有進水管和排水管的球磨罐體置放于底座上，罐蓋裝配體通過密封螺栓組及其密封圈與球磨罐體緊密連接；立柱升降裝配體中的立柱固定安裝底座上，升降架固定安裝在罐蓋上。

所述攪拌葉片軸為圓柱筒開口式，攪拌葉片軸為圓柱筒結構，圓柱筒上開設有便于電極軸與外界粉末接觸的若干孔，葉片均勻分布且固定安裝在孔與孔之間和圓柱筒下邊緣的筒壁上。

所述攪拌葉片軸為分立柱式，分立柱式攪拌葉片軸是由軸柄、立柱和連接環組成，與攪拌軸齒輪固定裝配的軸柄和至少2根均勻分布的立柱固定連接，立柱之間由至少2個連接環相連接，葉片均勻分布且固定安裝在立柱上。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

(1)本發明合理解決了電極軸在球磨罐體內的裝配問題，使其和攪拌軸互不干擾，實現了將等離子體引入攪拌球磨機的目的，與現有的攪拌球磨機相比，能量密度輸入高，物料球磨極限粒度更細、球磨效率高。

(2)攪拌葉片繞電極軸相對轉動，其內部磨球對電極軸沖擊相對較小，克服了等離子體輔助高能振動式球磨機對電極軸沖擊較大的不足，有利于球磨安全；并滿足了為球磨罐內物料提供等離子體能量的要求，有利于不同成分的粉末相互擴散，促進機械合金化進程。

(3)本發明結構合理，裝配巧妙，便于加工制造，方法容易實現，能有效推動等離子體輔助高能球磨技術在微納米大規模批量生產中應用和推廣。

附圖說明

圖1為等離子體輔助高能攪拌球磨裝置的結構示意圖；