專利名稱：框架行星螺帶式攪拌釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種化學反應(yīng)裝置，尤其是一種框架行星螺帶式攪拌釜。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的具有框架式攪拌器的攪拌罐通常也稱為反應(yīng)釜或攪拌釜，廣泛用 于潤滑脂生產(chǎn)的過程中，尤其在皂化反應(yīng)的過程中。參加反應(yīng)的物料從攪拌 流體力學的的角度來看，是一個比較復(fù)雜的多變的狀態(tài)。它首先是牛頓體， 繼而又是非牛頓體。既是兩相流體，當皂化反應(yīng)升溫溶化后，它又是單相流 體，且溫度是變化的，因而流體的稠度也在發(fā)生變化。對于這種多變的流體， 目前的皂化釜的攪拌器采用了框槳攪拌和推進式攪拌兩種形式。這兩種攪拌 器各有其優(yōu)缺點。框槳式攪拌器(如雙向攪拌、行星攪拌)屬低速攪拌器， 適用于高稠度的非牛頓體的物料，缺點是不能使物料在釜內(nèi)做上下循環(huán)的體 積流動。推進式攪拌器屬高速攪拌器(如接觸器)，適用于稠度較低的牛頓 體的物料。不適用于稠度較大，粘度大的物料。雖然目前生產(chǎn)潤滑脂時用接 觸器制皂，但其消耗的電功率是非常大的，同一容積的皂化釜、接觸器(推 進式攪拌)所用電功率比一般壓力皂化釜(框槳式攪拌)所用的電機大一倍 以上。尤其在生產(chǎn)復(fù)合鋰時，稠度較大的復(fù)合鋰接觸器幾乎不能勝任，其原 因就是其攪拌器是推進式攪拌。
為了解決這個問題，近年出現(xiàn)了一種現(xiàn)代壓力皂化釜(詳見《現(xiàn)代壓力 皂化釜》 一文)，該皂化釜的攪拌器是是兩種攪拌器的結(jié)合，即上部為框槳 式攪拌，下部為推進式攪拌，這種上下結(jié)合的攪拌器實質(zhì)上是接觸器與壓力 皂化釜的結(jié)合，它汲取了兩者的優(yōu)點，使皂化反應(yīng)的攪拌器更為完善。幾年 來的生產(chǎn)實踐也證明了這一點，許多廠家反應(yīng)用現(xiàn)代壓力釜生產(chǎn)復(fù)合鋰是比 較方便的。但是通過技術(shù)人員對現(xiàn)代壓力釜做大量的使用效果調(diào)查之后發(fā) 現(xiàn)，該皂化釜仍然存在一些不完善的地方，尤其對生產(chǎn)特濃稠的潤滑脂時這 種不完善表現(xiàn)得較為明顯。現(xiàn)有有些皂化釜下置了推進式攪拌，由于其高速 運轉(zhuǎn)，使釜底部以及中部產(chǎn)生了物料的上下循環(huán)流動，但由于上部的框架較
3向釜底部流動， 或不能完全地向下部流動，這一缺陷在釜體比較高，釜體直徑比較小時尤為 明顯。產(chǎn)生這一缺陷的主要原因是攪拌軸上的槳葉為折葉式的攪拌槳。其向 下推動的能力是有限的，即其不能非常有效地將物料推向下部，從而不能形 成整個釜內(nèi)物料的上下大循環(huán)。雖然整釜的物料大部分形成了流動，但不是 全部的流動，也就是說存在循環(huán)流動的盲區(qū)(是流動的盲區(qū)，而不是攪拌的 盲區(qū))從而導(dǎo)致粘稠物料反應(yīng)慢和部分物料反應(yīng)不完全的弊病。因此，現(xiàn)有 框架式攪拌釜存在缺陷，需要進行改迸。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是在現(xiàn)有框架式攪拌釜的結(jié)構(gòu)上進行改進，提供一種 能使粘稠物料反應(yīng)迅速和反應(yīng)完全的框架行星螺帶式攪拌釜。
本實用新型的框架行星螺帶式攪拌釜具有釜體、框架行星攪拌器和框架 行星攪拌器驅(qū)動裝置，所述框架行星攪拌器位于釜體內(nèi)并由釜體支承，所述 框架行星攪拌器和框架行星攪拌器驅(qū)動裝置傳動連接，其特征是所述框架行 星攪拌器具有框架體、齒輪傳動結(jié)構(gòu)、第一螺帶、第二螺帶、第一行星軸和 第二行星軸，所述第一行星軸和第二行星軸平行活動設(shè)置在框架體上，所述 第一行星軸和第二行星軸通過齒輪傳動結(jié)構(gòu)與框架行星攪拌器驅(qū)動裝置傳 動連接，所述第一螺帶從第一行星軸一端沿第一行星軸中軸圍繞第一行星軸 螺旋延伸至第一行星軸另一端，所述第一螺帶與第一行星軸之間通過連接件 固定連接，所述第二螺帶從第二行星軸一端沿第二行星軸中軸圍繞第二行星 軸螺旋延伸至第二行星軸另一端，所述第二螺帶與第二行星軸之間通過連接 件固定連接。
本實用新型中所述的框架行星攪拌器具有的框架體是具有刮邊功能的 框架體。所述齒輪傳動結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有機械領(lǐng)域通常使用的相互配合的傳動齒 輪，即框架體上的傳動齒輪能將動力通過第一行星軸和第二行星軸上的傳動 齒輪傳遞給第一行星軸和第二行星軸，進而框架體旋轉(zhuǎn)的同時帶動第一行星 軸和第二行星軸沿各自的軸心旋轉(zhuǎn)。本實用新型中所述第一螺帶從第一行星 軸一端沿第一行星軸中軸圍繞第一行星軸螺旋延伸至第一行星軸另一端，所述第一螺帶與第一行星軸之間通過連接件固定連接。即是指第一螺帶圍繞第
一行星軸螺旋盤繞并通過連接件固定在第一行星軸上，當?shù)谝恍行禽S轉(zhuǎn)動 時，螺帶也被帶動旋轉(zhuǎn)，類似于木螺釘旋轉(zhuǎn)方式，只要將粘稠物料連續(xù)推向 攪拌釜底部即可。所述第二螺帶從第二行星軸一端沿第二行星軸中軸圍繞第 二行星軸螺旋延伸至第二行星軸另一端，所述第二螺帶與第二行星軸之間通 過連接件固定連接，也是與上述方式相同，即在本實用新型的框架體上同時 設(shè)置了兩個相同的螺帶，當框架體旋轉(zhuǎn)時，兩個螺帶也同時在框架體上開始 旋轉(zhuǎn)，將粘稠物料連續(xù)不斷的推向攪拌釜底部?，F(xiàn)有框槳式攪拌器的槳式攪 拌雖然也能產(chǎn)生軸向推動力，但在產(chǎn)生軸向推動力的同時，徑向推動力和環(huán) 向推動力也同時產(chǎn)生，并且軸向推動力并不連續(xù)，進而大部分推動力被分散 不利于粘稠物料翻騰反應(yīng)。相比現(xiàn)有框槳式攪抨器，本實用新型的框架行星 螺帶式攪拌釜，卻能利用螺帶旋轉(zhuǎn)連續(xù)不斷的產(chǎn)生軸向推動力，力量十分集 中，相應(yīng)分散到徑向和環(huán)向的推動力被大大減少，十分適合于粘稠物料的翻 騰反應(yīng)，可以在不增加外部電機功率的情況下使反應(yīng)釜中的粘稠物料得到充 分攪拌，并且反應(yīng)完全，相應(yīng)還節(jié)約了電力使生產(chǎn)成本得到降低。
本實用新型中所述第一螺帶與第一行星軸之間通過連接件固定連接，所 述第二螺帶與第二行星軸之間通過連接件固定連接。其連接件為現(xiàn)有連接鋼 帶，所述第一螺帶與第一行星軸之間通過連接鋼帶固定剛性連接，所述第二 螺帶與第二行星軸之間也通過連接鋼帶固定剛性連接。
本實用新型中所述釜體內(nèi)還可以設(shè)置有增速齒輪機構(gòu)和底部攪拌葉輪， 所述底部攪拌葉輪位于釜體內(nèi)底部中央部位并由釜體支承，所述框架行星攪 拌器與底部攪拌葉輪通過增速齒輪機構(gòu)傳動連接。本實用新型中所述增速齒 輪機構(gòu)是利用現(xiàn)有機械領(lǐng)域通常使用的變速齒輪結(jié)構(gòu)，即將框架行星攪拌器 的低速旋轉(zhuǎn)速度通過增速齒輪機構(gòu)變速讓底部攪拌葉輪快速旋轉(zhuǎn)，這樣一 來，在本實用新型的攪拌釜內(nèi)反應(yīng)的粘稠物料就可以在螺帶推動到釜體底部 時經(jīng)底部攪拌葉輪快速接力推動，進而沿釜體邊緣翻騰至釜體上部，讓粘稠 物料反應(yīng)更加充分迅速，加快了生產(chǎn)速度，節(jié)約了生產(chǎn)時間。 本實用新型的框架行星螺帶式攪拌釜基本思路是
51、螺帶式攪拌器的槳葉是一條連續(xù)的帶狀螺旋葉面?？梢钥闯?，現(xiàn)有
折葉式槳葉是間斷的，而螺帶式是連續(xù)的；雖然這兩種攪拌器均屬于慢速型 攪拌器，但兩者是有區(qū)別的，折葉式對物料的推動力是間斷的，是接力形式 的。第一片槳葉使物料獲得了動力從而流動起來之后，若要保持這流動的速 度，必須靠后面的槳葉給它第二次、第三次的推動，這樣才能使得物料連續(xù) 不斷的流動。另外這種折葉式槳葉除了使物料產(chǎn)生軸向流動以外，同時還使 物料產(chǎn)生徑向流動及環(huán)向的流動。軸向流動多還是徑向流動多，這完全取決 于折葉所折出的角度。而螺帶式攪拌器的推動葉片是一條連續(xù)的螺旋帶狀， 它對物料的推動是連續(xù)不斷的，更主要的是螺帶式攪拌器所產(chǎn)生的流向完全 是軸向的，它實質(zhì)上是一帶狀的螺旋推進器，它使得物料做連續(xù)地向上(或 向下)的軸向流動，它不使或少使物料產(chǎn)生徑向流動和環(huán)向流動。這一特性 使得螺帶式攪拌器很適合較稠的物料，它使得物料在層流的狀態(tài)下做上或下 體積流動。兩條螺帶式取代了原來的折葉式的槳葉，螺帶葉片的旋轉(zhuǎn)中心為 框架上的兩根攪拌軸，其螺旋的旋向可以是左旋亦可以是右旋，但必須使得 與下部三葉推進式葉輪的旋向與轉(zhuǎn)向保持一致，使得螺帶式葉片與推進式葉 輪在運轉(zhuǎn)時均產(chǎn)生向下的推力，如果安裝方向反了，效果適得其反。另外螺 帶片與兩根攪拌軸的連接為固定鋼性連接，其連接鋼帶與螺帶片的旋向一致， 同樣使其在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生向下推力。當主軸驅(qū)動框架轉(zhuǎn)動時，由于行星齒輪與 中心固定齒輪的嚙合，兩根攪拌軸產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，此時螺帶式葉片旋轉(zhuǎn)起來推動 物料不斷向下，同時由于攪拌軸自轉(zhuǎn)外，它還隨著框架的轉(zhuǎn)動進行公轉(zhuǎn)，這 就使得物料除了承受向下的推力外，同時也承受了繞釜體中心軸線的環(huán)向力， 這兩力的合力為一斜向釜體下部的推力，這個合成的推力在靠近釜壁側(cè)最為 明顯，也最大；靠近釜體中軸線側(cè)，螺帶式葉片產(chǎn)生的環(huán)向力較小(線速度 小)，物料軸向的流動較多；再加上釜體中軸線上是兩條螺帶式攪拌器的交錯 處，此處的物料受到兩條螺帶的軸向推力，于是產(chǎn)生更強的軸向流動，這就 是技術(shù)人員在試生產(chǎn)中看到的釜體中心產(chǎn)生流動旋渦的原因所在。此時如果 釜體下部的推進式葉輪啟動，再加上導(dǎo)流筒的導(dǎo)引，物料就形成了一條沿釜 體中軸線向下快速流動的流道，從而使得液面最上層的物料沿中心往釜底部 流去，并通過導(dǎo)流筒的導(dǎo)引至釜底，再沿釜底的橢圓形曲線而向上折返，由 于框架靠釜壁處沒有任何阻礙物料軸向流動的物體，所以物料能通過此通道斜而向上直達釜上部(物料的液面)。至此，物料完成了一個大的循環(huán)，再進 入第二次循環(huán)，如此往復(fù)便形成了物料在釜內(nèi)的整體體積流動。
2、 有兩點需要指出，此攪拌結(jié)構(gòu)，當物料較稀時，中心旋渦非常明顯， 流速很快。物料很稠時，流動較慢。此時若調(diào)慢電機轉(zhuǎn)速，使得螺帶式攪拌 器轉(zhuǎn)速慢下來，其效果反而更好。這是因為螺帶式攪拌器為低速攪拌器，物 料較稠時，其本身流動性較差，如果此時攪拌器轉(zhuǎn)速過快，會產(chǎn)生所謂溝流， 即物料隨攪拌器做環(huán)形流動，不產(chǎn)生軸流，只有降低攪拌器轉(zhuǎn)速，物料才做 軸向流動。另外，用肉眼觀察液面，當物料很稠時，液面看起來相對平靜， 沒有折葉式槳葉轉(zhuǎn)起來激蕩，但物體仍在做上下的循環(huán)流動，只不過流動較 緩而已。這是物料在層流狀態(tài)下做大循環(huán)流動，而不是湍流(紊流)；湍流看 起來很激蕩，但它是局部的小流動，而不是整體的大流動(大循環(huán))。
3、 裝有螺帶式攪拌器的皂化釜的特點.皂化釜裝上螺帶攪拌器以后， 釜內(nèi)的物料實現(xiàn)了整釜物料的體積流動。讓物料在皂化釜中能進行上下大循 環(huán)，這一特點在現(xiàn)代壓力釜中表現(xiàn)得較為明顯，因為現(xiàn)代壓力釜下置了底攪 拌，底攪拌與框架上的螺帶式攪拌形成了接力，使物料受到連續(xù)不斷的推動 力，從而能夠上下不斷周而復(fù)始的循環(huán)。這樣物料的混合更加迅速，受熱也 較為均勻，而這些都十分有利于皂化反應(yīng)的進行，從而加速了皂化反應(yīng)的速 度，提高了皂化反應(yīng)的完全程度。需要指出的是當皂化反應(yīng)進行時，物料 產(chǎn)生相轉(zhuǎn)變，物料變稠，流動性差，此時應(yīng)當適當調(diào)節(jié)上攪拌電機轉(zhuǎn)速，使 螺帶式攪拌器在較低的速度運行，這樣對推動粘稠的物料流動更為有利。當 溫度升高，物料變稀，流動性轉(zhuǎn)好以后，可再適當調(diào)快電機轉(zhuǎn)速，使物料流 動加快，受熱更為均勻，以更快地完成整個皂化的過程。尚須指出，當普通 壓力皂化釜(無底攪拌)，裝上螺帶式攪拌器時，共效果稍遜于現(xiàn)代壓力皂化 釜(有底攪拌)；其原因是沒有底攪拌在底部給物料的第二次推動，容易在釜 底部形成流動的死角，尤其在釜底中心部位更為明顯。螺帶式攪拌器在調(diào)合 釜中的安裝與皂化釜基本相同，不同的是調(diào)合釜沒有底攪拌，所以容易在釜 底部形成流動死角，但這個問題可以用將物料打循環(huán)的辦法來解決。
4、 值得一提的是，在調(diào)合釜中的物料已經(jīng)成脂了，是典型的非牛頓體， 流動性差，此時調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，觀察釜內(nèi)物料的流動狀態(tài)，讓螺帶式攪拌器 在推動效果最佳的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，使大部分物^l"產(chǎn)生上下的體積循環(huán)流動，這樣就能獲得最佳的混合效果，而這個效果在安裝普通的折葉攪拌器調(diào)合釜是 很難產(chǎn)生物料上下對流的。
5、本實用新型攪拌釜中的螺帶式攪拌器，由于其結(jié)構(gòu)本身的特點，從而 能產(chǎn)生連續(xù)不間斷的推力，將其應(yīng)用于潤滑脂生產(chǎn)中的皂化釜或調(diào)合釜，消 除了循環(huán)流動的盲區(qū)，使物料能產(chǎn)生上下周而復(fù)始的體積流動，使物料混合 更加均勻、快捷。并可根據(jù)物料的粘稠程度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以適應(yīng)大循環(huán)流動的需 要。其優(yōu)點是顯而易見的。總而言之，螺帶式攪拌器在潤滑脂攪拌釜中的應(yīng)
用加強了物料，尤其是粘稠物料的循環(huán)流動，對于制脂的裝備是一種進步和
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與前述現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，本實用新型的框架行星螺帶式攪拌釜能使粘稠 物料反應(yīng)迅速和反應(yīng)完全，并提高了生產(chǎn)速度、減小電能消耗和節(jié)約生產(chǎn)成本。
本實用新型的內(nèi)容結(jié)合以下實施例作更進一步的說明，但本實用新型的內(nèi) 容不僅限于實施例中所涉及的內(nèi)容。


圖1是實施例1中框架行星螺帶式攪拌釜的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是實施例2中框架行星螺帶式攪拌釜的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

實施例l:如圖1所示，本實施例中的框架行星螺帶式攪拌釜具有釜體l、
框架行星攪拌器2和框架行星攪拌器驅(qū)動裝置3，所述框架行星攪拌器2位于釜 體1內(nèi)并由釜體1支承，所述框架行星攪拌器2和框架行星攪拌器驅(qū)動裝置3 傳動連接，其特征是所述框架行星攪拌器2具有框架體4、齒輪傳動結(jié)構(gòu)、第一 螺帶5、第二螺帶6、第一行星軸7和第二行星軸8，所述第一行星軸7和第二 行星軸8平行活動設(shè)置在框架體4上，所述第一行星軸7和第二行星軸8通過 齒輪傳動結(jié)構(gòu)與框架行星攪拌器驅(qū)動裝置3傳動連接，所述第一螺帶5從第一 行星軸7 —端沿第一行星軸7中軸圍繞第一行星軸7螺旋延伸至第一行星軸7 另一端，所述第一螺帶5與第一行星軸7之間通過連接件9固定連接，所述第 二螺帶6從第二行星軸8 —端沿第二行星軸8中軸圍繞第二行星軸8螺旋延伸 至第二行星軸8另一端，所述第二螺帶6與第二行星軸8之間通過連接件10固 定連接。
本實施例中所述齒輪傳動結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有機械領(lǐng)域通常使用的相互配合的傳動齒輪ll、 12、 13。
本實施例中所述的連接件9、 10為現(xiàn)有連接鋼帶，所述第一螺帶5與第一 行星軸7之間通過連接鋼帶固定剛性連接，所述第二螺帶6與第二行星軸8之 間也通過連接鋼帶固定剛性連接。
本實施例中的框架行星螺帶式攪拌釜工作過程與現(xiàn)有框架行星攪拌釜相 似，此處不再贅述。
實施例2:如圖2所示，本實施例與實施例1相似，所不同的是釜體1內(nèi)設(shè) 置有增速齒輪機構(gòu)14和底部攪拌葉輪15，所述底部攪拌葉輪15位于釜體1內(nèi) 底部中央部位并由釜體1支承，所述框架行星攪拌器2與底部攪拌葉輪15通過 增速齒輪機構(gòu)14傳動連接。本實施例中的增速齒輪機構(gòu)14是現(xiàn)有機械領(lǐng)域通 常使用的變速齒輪結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1、一種框架行星螺帶式攪拌釜，具有釜體、框架行星攪拌器和框架行星攪拌器驅(qū)動裝置，所述框架行星攪拌器位于釜體內(nèi)并由釜體支承，所述框架行星攪拌器和框架行星攪拌器驅(qū)動裝置傳動連接，其特征是所述框架行星攪拌器具有框架體、齒輪傳動結(jié)構(gòu)、第一螺帶、第二螺帶、第一行星軸和第二行星軸，所述第一行星軸和第二行星軸平行活動設(shè)置在框架體上，所述第一行星軸和第二行星軸通過齒輪傳動結(jié)構(gòu)與框架行星攪拌器驅(qū)動裝置傳動連接，所述第一螺帶從第一行星軸一端沿第一行星軸中軸圍繞第一行星軸螺旋延伸至第一行星軸另一端，所述第一螺帶與第一行星軸之間通過連接件固定連接，所述第二螺帶從第二行星軸一端沿第二行星軸中軸圍繞第二行星軸螺旋延伸至第二行星軸另一端，所述第二螺帶與第二行星軸之間通過連接件固定連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的框架行星螺帶式攪拌釜，其特征是釜體內(nèi)設(shè)置有增 速齒輪機構(gòu)和底部攪拌葉輪，所述底部攪拌葉輪位于釜體內(nèi)底部中央部位并由 釜體支承，所述框架行星攪拌器與底部攪拌葉輪通過增速齒輪機構(gòu)傳動連接。
專利摘要本實用新型涉及一種框架行星螺帶式攪拌釜。該攪拌釜具有釜體、框架行星攪拌器和框架行星攪拌器驅(qū)動裝置，其特征是框架行星攪拌器具有框架體、齒輪傳動結(jié)構(gòu)、第一螺帶、第二螺帶、第一行星軸和第二行星軸，第一行星軸和第二行星軸平行活動設(shè)置在框架體上，第一行星軸和第二行星軸通過齒輪傳動結(jié)構(gòu)與框架行星攪拌器驅(qū)動裝置傳動連接，第一螺帶從第一行星軸一端沿第一行星軸中軸圍繞第一行星軸螺旋延伸至第一行星軸另一端，第一螺帶與第一行星軸之間通過連接件固定連接，第二螺帶從第二行星軸一端沿第二行星軸中軸圍繞第二行星軸螺旋延伸至第二行星軸另一端，第二螺帶與第二行星軸之間通過連接件固定連接。
文檔編號B01F7/30GK201410374SQ20092008145
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者胡孝榮 申請人:胡孝榮