[發(fā)明專利]一種立式攪拌試驗機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010147660.4
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN101816901A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 吳大轉;陳濤;戴維平;王樂勤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01F7/20
• 分類號: B01F7/20;B01F15/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本發(fā)明涉及一種立式攪拌試驗機，尤其是一種攪拌器設計過程縮比模型試驗的多功能攪拌試驗機。

背景技術

攪拌設備是一種量大面廣、品種繁多的機械產品，在化工、冶金、制藥、造紙、食品、水處理等領域中得到廣泛的應用，尤其以化工行業(yè)中使用最多。攪拌操作是一個使體系內物料的不均一度不斷降低的過程，從攪拌介質的相狀態(tài)考慮，有氣-氣、液-液、固-固、氣-液、氣-固、固-液、氣-液-固七種情況。

目前攪拌器的設計尚無統(tǒng)一標準可循，多依靠半經驗法針對特定的攪拌需求進行相應的攪拌器設計，并且需要先進行實驗室的小型縮比模型試驗后，再遵循一定的放大準則將實驗室的模型放大形成適合工業(yè)過程操作的攪拌器產品。在模型試驗到形成工程產品的過程中，往往要經過多次的中間輔助模型試驗，在獲得可靠的放大規(guī)律的基礎上，進行預定工業(yè)規(guī)模的放大，才能將工業(yè)過程的放大成本降到最低。因此，放大試驗是工業(yè)攪拌器設計過程中必不可少的關鍵環(huán)節(jié)。

攪拌槽內結構簡單，攪拌器的結構變化對攪拌槽內流場影響較大，因此在攪拌模型試驗中需頻繁調整槳葉位置或更換槳葉，這就要求攪拌器能夠具有垂直升降的功能，以便于對攪拌器的結構進行調整。其次，攪拌軸的轉速需要連續(xù)可調，以便捕捉攪拌效果與功率的最佳結合點。另外，由于對攪拌設備的放大規(guī)律還缺少理論指導，因此目前多采用先進的PIV(Particle?Image?Velocimetry)、LDV(Laser?Doppler?Velocimetry)等流場測試手段獲取攪拌設備中的流場信息，需要配合適于進行上述測試操作的攪拌槽。

鑒于目前工業(yè)攪拌器的設計并不成熟，多基于半經驗的方法，因此，若想保證攪拌器的性能，模型試驗環(huán)節(jié)必不可少，通過模型試驗驗證攪拌器的性能，并通過攪拌槽的放大技術設計出能滿足工程需求的攪拌器是當前較為合理的一種工程方法。

攪拌模型試驗的目的是測試攪拌器的性能，并通過調整攪拌器的結構找到提高其性能的方式。因此決定了攪拌模型試驗需要頻繁更換槳葉或移動槳葉的位置，這時就需要將攪拌軸從攪拌槽中平穩(wěn)快速地提起以便更換槳葉和清洗攪拌槽，準備下一次實驗。目前常用的實現(xiàn)自動提升的機構有齒輪配合齒條傳動、絲杠傳動等方式。其中，齒輪齒條傳動機構在提升或者下降過程中因為兩組齒條與齒輪的配合誤差會造成傳動不平穩(wěn)甚至卡死的情況，且制造工藝較復雜；絲杠傳動平穩(wěn)但傳動效率較低，不符合快速升降的傳動需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種可實現(xiàn)攪拌軸自動升降并且易于攪拌試驗操作的新型立式攪拌試驗機。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種立式攪拌試驗機，包括升降機構、攪拌機構、機架、攪拌槽和控制系統(tǒng)；

機架包括固定在底座上的立柱，立柱上設有圓柱導軌；

升降機構包括氣壓活塞缸、鏈輪、傳動鏈和滑板，滑板與圓柱導軌上下滑動相連，氣壓活塞缸的輸出軸通過橫梁與鏈輪相連，傳動鏈一端與滑板相連、另一端繞過鏈輪后與立柱相固定；

攪拌槽置于底座上，位于攪拌槽內的攪拌機構的上端與滑板相連；

控制系統(tǒng)分別與氣壓活塞缸和攪拌機構中的直流電機信號相連。

作為本發(fā)明的立式攪拌試驗機的改進：攪拌機構包括直流電機、軸承座、轉矩轉速傳感器、聯(lián)軸器、攪拌軸和可拆卸槳葉；直流電機的輸出軸通過軸承座的支撐后與轉矩轉速傳感器的驅動軸相連，轉矩轉速傳感器的負載軸通過聯(lián)軸器與攪拌軸聯(lián)接，在攪拌軸上設置可拆卸槳葉。

作為本發(fā)明的立式攪拌試驗機的進一步改進：控制系統(tǒng)包括控制面板，在控制面板上設有直流電機調速器、氣閥手柄、輸入電源接口和試驗數(shù)據(jù)采集接口，氣閥手柄與氣壓活塞缸相連，直流電機調速器與直流電機信號相連，試驗數(shù)據(jù)采集接口與轉矩轉速傳感器信號相連。

作為本發(fā)明的立式攪拌試驗機的進一步改進：攪拌槽包括有機玻璃制成的筒體、不銹鋼制成的底封頭、底軸承和攪拌槽支架，位于筒體下方的底封頭與筒體密封相連；位于筒體內的底軸承與底封頭固定相連，筒體通過攪拌槽支架與底座固定相連。

作為本發(fā)明的立式攪拌試驗機的進一步改進：氣壓活塞缸的進氣口與空氣壓縮機相連。

作為本發(fā)明的立式攪拌試驗機的進一步改進：底封頭為橢圓底、錐形底或復曲面底。

作為本發(fā)明的立式攪拌試驗機的進一步改進：在圓柱導軌上分別設有上限位裝置和下限位裝置。

作為本發(fā)明的立式攪拌試驗機的進一步改進：在筒體外加套一方型透明有機玻璃槽。

作為本發(fā)明的立式攪拌試驗機的進一步改進：在筒體內均布四塊擋板，在筒體的上、下端分別設有上脹緊鋼圈和下脹緊鋼圈，擋板的兩端分別與上脹緊鋼圈和下脹緊鋼圈固定相連。