專利名稱：液態(tài)納米剪切機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于在固定容器內(nèi)具有旋轉(zhuǎn)剪切攪拌裝置的混合剪切機，具體 地說一種在管腔內(nèi)進行納米剪切和混合的乳化裝置。
背景技術(shù)：
日前的機械乳化裝置己有多種。如中國專利02112974.6的"旋轉(zhuǎn)沖擊 式細(xì)、均、乳化裝置"，設(shè)有殼體，殼體裝于基座上，殼體上有進料口和 出料口，殼體中裝有動力軸，動力軸上裝有旋轉(zhuǎn)葉輪，其動力軸所裝有的 旋轉(zhuǎn)葉輪包括正轉(zhuǎn)葉輪和逆轉(zhuǎn)葉輪，并且在位于進料口內(nèi)的動力軸上還裝 有進料葉輪。又如中國專利96212548.2公開的"高剪切柴油乳化裝置"， 用于柴油乳化。據(jù)記載它由初混器、精混機、柴油定量箱、水定量箱和 乳化劑定量箱組成，并在各連接管路上裝有自動控制的電磁閥。其中精混 機內(nèi)具有高速旋轉(zhuǎn)的剪切刀，剪切刀下面孔板上的小孔與剪切刀旋轉(zhuǎn)方向 相垂直，液體不會隨剪切刀旋轉(zhuǎn)而降低相對速度，從而解決了剪切不均勻 及乳化所需時間長的問題，還釆取多級強制剪切，精確選取剪切刀與孔板 之間的間隙和剪切刀葉片的角度的措施，以提高乳化質(zhì)量和效果。
它們都采用了剪切式機械沖擊的工作原理，但其結(jié)構(gòu)如正逆葉輪設(shè)置 或切刀與孔板的配合，不是過于簡單就是過于復(fù)雜了，實際效果并不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單，剪切效果好的液態(tài)納米剪切機，既能混合 液態(tài)物質(zhì)，又能分離液態(tài)物質(zhì)，主要用于油料、藥物、飲料和化工制劑領(lǐng) 域納米剪切、乳化和分離剪切、混合、攪拌方面的加工生產(chǎn)。一種液態(tài)納米剪切機，包括帶有進液口和出液口的筒體，筒體內(nèi)設(shè)有 外接驅(qū)動機構(gòu)的主軸，主軸外壁固定有用于剪切物料的剪切裝置，所述的 剪切裝置為若千個依次套在主軸外壁的旋體構(gòu)成，所述的旋體包括-
套在主軸外壁的套筒，
固定連接在套筒兩端外壁的上旋體片和下旋體片， 以及設(shè)置在上旋體片和下旋體片之間的若干剪切刀片。 所述的筒體由筒狀側(cè)壁及筒狀側(cè)壁兩端的上蓋和下蓋構(gòu)成，所述的進
液口一般設(shè)置在筒狀側(cè)壁靠近上蓋的部位。
所述的出液口一般設(shè)置在筒狀側(cè)壁靠近下蓋的部位或設(shè)置在下蓋上。 進液口和出液口的數(shù)量可以根據(jù)需要設(shè)置一個或多個。 所述的主軸一端與驅(qū)動機構(gòu)連接，另一端伸入筒體中，并貫穿上蓋和
下蓋，在上蓋和下蓋與主軸接觸的部位設(shè)有軸承以及繞主軸外壁布置的密
封部件。
上蓋頂面設(shè)有電機座，所述的驅(qū)動機構(gòu)(一般為電機)固定在電機座上。
為了使主軸轉(zhuǎn)動時可以帶動所有的旋體，相鄰的旋體間通過各自套筒 端頭部位的卡合相互傳動，即套筒的一端帶有定位槽，另一端帶有定位凸 起，相鄰的旋體間通過各自套筒端頭部位的定位槽和定位凸起的配合實現(xiàn) 傳動，當(dāng)然也可以采用其他卡合方式實現(xiàn)傳動。
主軸與旋體之間的傳動，可以是至少有一個旋體的套筒與主軸外壁銷 接或鍵接；也可以是在所述的剪切裝置(所有旋體)的兩端設(shè)有與旋體套 筒相互卡合的上固定套和下固定套，上固定套和下固定套套在主軸外壁， 與主軸外壁銷接或鍵接，這樣主軸旋轉(zhuǎn)時，通過上固定套和下固定套帶動 與其配合的旋體。
所述的上旋體片和下旋體片形狀相同且平行布置，可以通過焊接等方 式固定在套筒外壁。以下旋體片結(jié)構(gòu)為例，包括片狀的環(huán)形剪切帶以及用 于將環(huán)形剪切帶支撐在連接套筒外壁的若千輻條，若干輻條均勻分布 可 以是3 8個，輻條也都是與環(huán)形剪切帶厚度相同的片狀結(jié)構(gòu)。所述的剪切刀片有若干組，下旋體片的每一個輻條頂面均設(shè)有一組， 每組由2 8個刀片間隙疊置而成。
每組刀片中，所有刀片的同一部位通過連桿貫穿，連桿的底端固定在 下旋體片的頂面，為了保證刀片的穩(wěn)定，優(yōu)選為連桿的兩端分別固定在上 旋體片和下旋體片上，可以是分別貫穿上旋體片和下旋體片后端頭部位通 過螺母緊固。
每組刀片中連桿至少有兩根，當(dāng)?shù)镀^長時，可適當(dāng)增加連桿數(shù)量， 每組刀片中相鄰刀片間的連桿外壁套有墊片，用于在相鄰刀片間形成間隙。
作為優(yōu)選，同組的所有相鄰刀片間距離相同；作為進一步的優(yōu)選，同 一下旋體片上的所有刀片錯位分布，即每一個刀片相對下旋體片頂面的高 度都不相同，這樣旋體旋轉(zhuǎn)時可以形成更強的剪切力，更易形成湍流。
作為優(yōu)選，為了避免在筒體內(nèi)形成平流，可以沿筒體內(nèi)壁繞筒體軸線 設(shè)置若干環(huán)形擋板，可以在每一個旋體的上、下兩側(cè)均設(shè)有環(huán)形擋板。
作為進一步的優(yōu)選，沿筒體內(nèi)壁平行于筒體軸線方向設(shè)有若干個條形 導(dǎo)向板。條形導(dǎo)向板一般至少為兩個，根據(jù)筒體直徑的大小可以設(shè)置多個， 條形導(dǎo)向板緊貼筒體內(nèi)壁，條形導(dǎo)向板可以是整體結(jié)構(gòu)，此時每一個條形 導(dǎo)向板都貫穿所有環(huán)形擋板，當(dāng)然條形導(dǎo)向板也可以是分體結(jié)構(gòu)，間隔的 設(shè)置在相鄰的環(huán)形擋板之間，條形導(dǎo)向板的設(shè)置進一步起到了折流的作 用，可將筒體內(nèi)壁附近的物料向筒體軸心方向引導(dǎo)，增強對物料的剪切效 果。
本發(fā)明各部件提及的表示方位的上、下均以筒體軸線方向為參照，考 慮到液態(tài)納米剪切機實際使用時的一般布置，筒體軸線方向設(shè)有主軸的驅(qū) 動機構(gòu)的一端為上，遠離驅(qū)動機構(gòu)的一端為下。
本發(fā)明液態(tài)納米剪切機的積極效果是
1) 、大量錯位布置的刀片使筒體內(nèi)部沒有死角，確保每一滴液體都 經(jīng)過充分剪切。
2) 、多個環(huán)形擋板更易形成湍流，保證液體連續(xù)不斷地經(jīng)過每一個旋體被反復(fù)剪切攪拌。
3) 、多個承插式的旋體，結(jié)構(gòu)簡單、安裝也比較方便。
4) 、適用于多種液態(tài)混合物的加工，用途廣，乳化液體效果好，水 團粒度納米量級。


圖1是本發(fā)明液態(tài)納米剪切機筒體內(nèi)部的剖視圖2是主軸及依次套在主軸外壁的若干旋體的結(jié)構(gòu)示意圖3是單個旋體的結(jié)構(gòu)示意圖4是圖2中A—A剖視圖5是圖4中去除剪切刀片后的下旋體片的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是圖1中B—B剖視圖(圖中僅表示了筒體、環(huán)形擋板和條形導(dǎo) 向板，省略其他部分)。
具體實施例方式
參見附圖，本發(fā)明液態(tài)納米剪切機，包括由筒狀側(cè)壁及筒狀側(cè)壁兩端 的上蓋6和F蓋7構(gòu)成筒體3,筒狀側(cè)壁兩端分別帶有上法蘭5a和下法蘭 5b，分別與上蓋6和下蓋7通過上法蘭螺栓16及下法蘭螺栓17連接。
進液口 21設(shè)置在筒狀側(cè)壁靠近上蓋6的部位，出液口 22設(shè)置在下蓋7上。
上蓋6頂面設(shè)有電機座1 ，電機23固定在電機座1上，筒體3內(nèi)設(shè)有 與電機23輸出軸相連的的主軸2，主軸2另一端伸入筒體3中，并貫穿上 蓋6和下蓋7。
在上蓋6與主軸2接觸的部位設(shè)有上軸承10以及繞主軸2外壁布置 的橡膠油封14a。
在下蓋7與主軸2接觸的部位設(shè)有下軸承11以及繞主軸2外壁布置 的橡膠油封14b。
主軸2外壁依次有的5個旋體4構(gòu)成了剪切裝置。沿筒體3內(nèi)壁設(shè)置若干環(huán)形擋板20，每一個旋體的上、下兩側(cè)均設(shè)有
環(huán)形擋板，圖中共6個環(huán)形擋板20。
參見圖1和圖6，沿筒體3內(nèi)壁平行于筒體3軸線方向設(shè)有若干個條 形導(dǎo)向板30。圖6是圖i中B—B剖視圖，圖中可見沿筒體3內(nèi)壁平行于 筒體3軸線方向設(shè)有3個條形導(dǎo)向板，分別為條形導(dǎo)向板30a,條形導(dǎo)向 板30b、和條形導(dǎo)向板30c,進一步加強了剪切效果。
每個旋體均有相同的結(jié)構(gòu)，包括
套在主軸2外壁的套筒41，固定連接在套筒41上部的上旋體片42 和下旋體片43，以及設(shè)置在下旋體片43頂面(即位于上旋體片42和下旋 體片43之間)的若千剪切刀片。套筒4i的一端帶有定位槽46，另一端帶 有定位凸起47，相鄰的旋體間通過各自套筒端頭部位的定位槽與定位凸起 的配合實現(xiàn)傳動。
所有旋體的兩端設(shè)有與旋體套筒相互卡合的上固定套12和下固定套 13，上固定套12和下固定套13套在主軸2外壁，與主軸2外壁銷接，圖 2中可見上固定套12通過主軸螺栓15銷接在主軸2外壁。
參見圖2，所述的上旋體片42和下旋體片43形狀相同且平行布置， 通過焊接方式固定在套筒41外壁。
參見圖4，以下旋體片43為例，包括片狀的環(huán)形剪切帶48以及用于 將環(huán)形剪切帶48支撐在連接套筒41外壁的4個均勻分布的輻條49，輻條 也都是與環(huán)形剪切帶48厚度相同的片狀結(jié)構(gòu)。
剪切刀片有若千組，下旋體片的每一個輻條頂面均設(shè)有一組，每組由 5個刀片間隙疊置而成，如圖中的刀片44，刀片44厚度為lmm,每組中 相鄰刀片的距離為9mm。
每組刀片中，所有刀片的兩端分別通過兩根連桿貫穿，由于上旋體片 42和下旋體片43形狀相同且輻條的位置也相互對應(yīng)，連桿的兩端分別穿 出上旋體片42頂面和下旋體片43的底面，并分別通過螺母52和螺母51 緊固(圖3中可見)。每組刀片中相鄰刀片間的連桿外壁套有墊片45，用 于在相鄰刀片間形成間隙。同組的所有相鄰刀片間距離相同，同一下旋體片43上的所有刀片錯 位分布，即每一個刀片相對下旋體片43頂面的高度都不相同，參見圖3， 每組最下面的刀片44a、刀片44b和刀片44c距離下旋體片43頂面的高度 都不相同，實現(xiàn)錯位分布。
圖4中，下旋體片43頂面去除刀片后，可見若千用于固定連桿的安 裝孔50,通過連桿將每組的3個刀片定位在下旋體片43頂面。
本發(fā)明液態(tài)納米剪切機工作時，從進液口 21加入液體物料，開動電 機23，電機23帶動主軸2轉(zhuǎn)動，主軸2帶動與其銷接的上固定套12和下 固定套13 —同旋轉(zhuǎn)，由于所有旋體均通過套筒直接或間接與上固定套12 和下固定套13卡合，所以所有的旋體旋轉(zhuǎn)，利用其旋體片上的刀片的高 速旋轉(zhuǎn)對液體物料進行混合攪拌及剪切，直至物料分布狀態(tài)達到納米級， 通過出液口22放出物料。
權(quán)利要求
1、一種液態(tài)納米剪切機，包括帶有進液口(21)和出液口(22)的筒體(3)，筒體(3)內(nèi)設(shè)有外接驅(qū)動機構(gòu)的主軸(2)，主軸(2)外壁固定有用于剪切物料的剪切裝置，其特征在于，所述的剪切裝置為若干個依次套在主軸(2)外壁的旋體(4)構(gòu)成，所述的旋體(4)包括套在主軸(2)外壁的套筒(41)，固定連接在套筒(41)兩端外壁的上旋體片(42)和下旋體片(43)，以及設(shè)置在上旋體片(42)和下旋體片(43)之間的若干剪切刀片。
2、 如權(quán)利要求1所述的液態(tài)納米剪切機，其特征在于，所述的筒體 由筒狀側(cè)壁及筒狀側(cè)壁兩端的上蓋(6)和下蓋(7)構(gòu)成，所述的進液口(21)設(shè)置在筒狀側(cè)壁靠近上蓋(6)的部位，所述的出液口 (22)設(shè)置 在筒狀側(cè)壁靠近下蓋(7)的部位或下蓋(7)上。
3、 如權(quán)利要求1所述的液態(tài)納米剪切機，其特征在于，所述的主軸 (2) —端與驅(qū)動機構(gòu)連接，另一端伸入筒體中，并貫穿上蓋(6)和下蓋 (7)，在上蓋(6)和下蓋(7)與主軸(2)接觸的部位設(shè)有軸承以及繞主軸(2)外壁布置的密封部件，上蓋(6)頂面設(shè)有電機座(1),所述的 驅(qū)動機構(gòu)固定在電機座(1)上。
4、 如權(quán)利要求1所述的液態(tài)納米剪切機，其特征在于，相鄰的旋體 間通過各自套筒端頭部位的卡合相互傳動。
5、 如權(quán)利要求4所述的液態(tài)納米剪切機，其特征在于，所述的剪切 裝置的兩端設(shè)有與旋體套筒相互卡合的上固定套(12)和下固定套(13)， 上固定套(12)和下固定套(13)套在主軸(2)外壁，與主軸(2)外壁 銷接或鍵接。
6、 如權(quán)利要求1 5任一項所述的液態(tài)納米剪切機，其特征在于，所 述的上旋體片(42)和下旋體片(43)平行布置，上旋體片(42)或下旋 體片(43)均包括片狀的環(huán)形剪切帶(48)以及用于將環(huán)形剪切帶(48) 支撐在連接套筒(41)外壁的若干輻條(49)。
7、 如權(quán)利要求6所述的液態(tài)納米剪切機，其特征在于，所述的剪切刀片有若千組，下旋體片(43)的每-一個輻條(49)頂面均設(shè)有一組，每 組由2 8個刀片間隙疊置而成。
8、 如權(quán)利要求7所述的液態(tài)納米剪切機，其特征在于，所述的每組 刀片中，所有刀片的同一部位通過連桿貫穿，連桿兩端分別固定在上旋體 片(42)和下旋體片(43)上，每組刀片中連桿至少有兩根，每組刀片中 相鄰刀片間的連桿外壁套有墊片，用于在相鄰刀片間形成間隙。
9、 如權(quán)利要求8所述的液態(tài)納米剪切機，其特征在于，同一下旋體 片(43)上的所有刀片錯位分布。
10、 如權(quán)利要求1 5任一項所述的液態(tài)納米剪切機，其特征在于， 沿筒體(3)內(nèi)壁繞筒體(3)軸線設(shè)置若干環(huán)形擋板(20)，沿筒體(3) 內(nèi)壁平行于筒體(3)軸線方向設(shè)有若干個條形導(dǎo)向板(30)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液態(tài)納米剪切機，包括帶有進液口和出液口的筒體，筒體內(nèi)設(shè)有外接驅(qū)動機構(gòu)的主軸，主軸外壁固定有用于剪切物料的剪切裝置，所述的剪切裝置為若干個依次套在主軸外壁的旋體構(gòu)成，所述的旋體包括套在主軸外壁的套筒，固定連接在套筒兩端外壁的上旋體片和下旋體片，以及設(shè)置在上旋體片和下旋體片之間的若干剪切刀片。本發(fā)明液態(tài)納米剪切機采用大量錯位布置的刀片使筒體內(nèi)部沒有死角，確保每一滴液體都經(jīng)過充分剪切。多個環(huán)形擋板更易形成湍流，保證液體連續(xù)不斷地經(jīng)過每一個旋體被反復(fù)剪切攪拌。多個承插式的旋體，結(jié)構(gòu)簡單、安裝也比較方便。適用于多種液態(tài)混合物的加工，用途廣，乳化液體效果好，水團粒度納米量級。
文檔編號B01F7/16GK101601980SQ20091010012
公開日2009年12月16日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
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