多级圆锥式强剪切分散混炼器

摘要

本发明公开了一种多级圆锥式强剪切分散混炼器，其特点是该混炼器包括电机(1)、减速器(2)，传动齿轮(3、4)、主轴(5)、轴承系统I(6)、轴承系统II(7)、滑座I(8)、滑座II(9)、混炼系统(10)、加热圈(11)、调距系统(12)、机架(13)、进料口(14)和出料口(15)；电机(1)和减速箱(2)固定在机架(13)上，电机(1)和减速箱(2)通过啮合齿轮(3、4)与主轴(5)连接；主轴(5)左端与轴承系统I(6)连接，中端与混炼系统(10)连接，右端与轴承系统II(7)连接；轴承系统I(6)和轴承系统II(7)分别设于滑座I(8)和滑座II(9)内；混炼系统(10)外表面设有加热圈(11)；调距系统(12)固定于滑座II(9)右端。与现有技术相比，本发明采用了全新的剪切分散方式，混合均匀、性能稳定、操作方便。

说明书

技术领域

本发明涉及一种多级圆锥式强剪切分散混炼器，具体地说是一种用于改善高聚物分散混合性能的多级圆锥式强剪切分散混炼器，用于高聚物的加工领域。

背景技术

自20世纪50年代初机械力化学反应机理被明确以来，相关研究工作便在世界范围内广泛展开来。机械力化学技术是利用机械能诱发化学反应或诱导材料内部组织、结构的变化，以引起材料性能的改变，进而制备新材料或对材料进行改性处理的技术。近些年机械力化学技术被广泛用于制备固体粉末、纳米复合材料、金属精炼以及合成新相等众多领域中。

提供机械力化学反应的混炼设备主要用于研究高分子加工过程中因应力作用发生的降解、交联和共聚，从而为研制高性能的高分子材料提供新的途径，如高分子聚合、高分子缩合及无机材料表面聚合物等。混炼是聚合物加工中必不可少的工艺过程，其混炼效果由混炼设备决定，对聚合物的结构和性能有着至关重要的作用，而传统的混炼设备如单螺杆混炼设备、同向平行旋转双螺杆挤出机等对高聚物的分散混合效果提高非常有限。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种多级圆锥式强剪切分散混炼器，其特点是改善高聚物的分散混合效果、提高其复合材料性能，它具有性能稳定，便于拆卸、清洗方便的优点。

本发明的目的由以下技术措施实现：

多级圆锥式强剪切分散混炼器包括电机、减速器，传动齿轮、主轴、轴承系统I、轴承系统II、滑座I、滑座II、混炼系统、加热圈、调距系统、机架、进料口和出料口；电机和减速箱固定在机架上，电机和减速箱通过啮合齿轮与主轴连接；主轴左端与轴承系统I连接，中端与混炼系统连接，右端与轴承系统II连接；轴承系统I和轴承系统II分别设在滑座I和滑座II内；混炼系统外表面设有加热圈；调距系统固定于滑座II右端。

混炼系统内依次设有密封盖I、密封圈I、壳件I、粗分散壳件、挡流板I、精分散壳件、挡流板II、细分散壳件、分散块、粗剪切块、挡流件I、精剪切块、挡流件II、细剪切块、冷却水道、壳件II、密封圈II、密封盖II；混炼系统中的部件内的壳件I、粗分散壳件、挡流板I、精分散壳件、挡流板II、细分散壳件和壳件II分别开设多条冷却水道，冷却水道与进出水总管连接。

混炼系统内的粗分散壳件、精分散壳件、细分散壳件内设圆锥形直槽，直槽尺寸由大逐渐变小。

混炼系统内的粗剪切块、精剪切块、细剪切块外部为圆锥形且开有斜槽，斜槽尺寸由大逐渐变小。

主轴上的分散块、粗剪切块、挡流件I、精剪切块、挡流件II和细剪切块分别采用销键与主轴连接。

调距系统包括端盖、推力球轴承、挡环、调节螺母；调距系统内的调节螺母与轴承系统II的轴承座采用螺纹连接；调距系统是通过调节调节螺母改变主轴的轴向坐标，即改变粗分散壳件、精分散壳件、细分散壳件与分散块、粗剪切块、精剪切块、细剪切块之间的剪切分散间隙。

轴承系统I、轴承系统II分别位于滑座I、滑座II内，接触面采用轴向滑动的间隙配合连接。

多级圆锥式强剪切分散混炼器用于高聚物的加工领域。

本发明具有如下优点：

1.采用机械力化学反应原理，改善了剪切分散效果，提高了效率；

2.操作简单、性能稳定、噪声较低。

附图说明

图1为多级圆锥式强剪切分散混炼器结构示意图；

图2为多级圆锥式强剪切分散混炼器变速部分俯视图；

图3为混炼系统结构示意图；

图4为调距系统结构示意图。

1、电机，2、减速器，3和4、传动齿轮，5、主轴，6、轴承系统I，7、轴承系统II，8、滑座I，9、滑座II，10、混炼系统，11、加热圈，12、调距系统，13、机架，14、进料口，15、出料口，16、密封盖I，17、密封圈I，18、壳件I，19、粗分散壳件，20、挡流板I，21、精分散壳件，22、挡流板II，23、细分散壳件，24、分散块，25、粗剪切块，26、挡流件I，27、精剪切块，28、挡流件II，29、细剪切块，30、冷却水道，31、壳件II，32、密封圈II，33、密封盖II，34、端盖，35、推力球轴承，36、挡环，37、调节螺母。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行进一步说明。有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。

实施例

多级圆锥式强剪切分散混炼器，如图1-4所示，该混炼器包括包括电机1、减速器2，传动齿轮(3、4)、主轴5、轴承系统I6、轴承系统II7、滑座I8、滑座II9、混炼系统10、加热圈11、调距系统12、机架13、进料口14和出料口15。电机1和减速箱2固定在机架13上，电机1和减速箱2通过一对啮合齿轮(3、4)与主轴5连接；主轴5左端与轴承系统I6连接，中端与混炼系统10连接，右端与轴承系统II7连接；轴承系统I6和轴承系统II7分别固定于滑座I8和滑座II9内；混炼系统10外表面设有加热圈11；调距系统12位于滑座II9右端。

混炼系统10内依次设有密封盖I16、密封圈I17、壳件I18、粗分散壳件19、挡流板I20、精分散壳件21、挡流板II22、细分散壳件23、分散块24、粗剪切块25、挡流件I26、精剪切块27、挡流件II28、细剪切块29、冷却水道30、壳件II31、密封圈II32和密封盖II33。混炼系统10中的壳件I18、粗分散壳件19，挡流板I20、精分散壳件21、挡流板22、细分散壳件23和壳件II31分别设有多条冷却水道30，冷却水道30与进出水总管连接。

混炼系统10内的粗分散壳件19、精分散壳件21和细分散壳件23内设圆锥形直槽，直槽尺寸由大逐渐变小。

混炼系统10内的粗剪切块25、精剪切块27和细剪切块29外设圆锥形斜槽，斜槽尺寸由大逐渐变小。

主轴5上的分散块24、粗剪切块25、挡流件I26、精剪切块27、挡流件II28和细剪切块29分别采用销键与主轴5连接。

调距系统12包括端盖34、推力球轴承35、挡环36、调节螺母37。端盖34固定于滑座II9右端；推力球轴承35和挡环36用于固定调节螺母44轴向坐标；调节螺母37和与轴承系统II7的轴承座采用螺纹连接，调距系统12通过调节螺母37改变主轴5、轴承系统I6、轴承系统II7、分散块24、粗剪切块25、挡流件I26、精剪切块27、挡流件II28及细剪切块29的轴向坐标，即达到改变分散块24、粗剪切块25、挡流件I26、精剪切块

本发明是这样实现的：启动电源，电机1驱动减速器2，通过一对啮合齿轮(3、4)带动主轴5旋转，主轴5驱动混炼系统10，聚合物流体从加料口14进料，通过加热圈11或冷却水道30调节混炼系统10温度和调距系统12调整的剪切分散间隙，在机械力化学作用下，达到良好的剪切分散效果，最后从出料口15流出。