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上海矽諾國(guó)際貿(mào)易有限公司 2020-05-19 點(diǎn)擊3613次
對(duì)臥式砂磨機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，該砂磨機(jī)由機(jī)架、主軸支撐組件、攪拌磨碎機(jī)構(gòu)、冷卻循環(huán)系統(tǒng)4 部分組成，攪拌磨碎機(jī)構(gòu)由研磨盤與分離轉(zhuǎn)子組成。研磨盤的輪轂與外周環(huán)形盤由3 根輪輻支撐，輪輻起到棒銷的作用，從而使其具備盤式砂磨機(jī)和棒銷砂磨機(jī)的效果; 缸筒內(nèi)圓柱表面加工出半圓形的螺旋槽，缸套外圓柱面與缸體內(nèi)圓柱表面配合連接，形成截面為半圓形的螺旋槽冷卻循環(huán)通道，避免冷卻水循環(huán)短路，冷卻效果較好。
涂料的性能除了與組成材料種類和配比有關(guān)外，還與制備方法密切相關(guān)［1］。涂料生產(chǎn)過程中，顏料的分散十分重要，好的分散過程能夠使顏料粒子充分分散，發(fā)揮其特性。顏料粒徑對(duì)涂膜光澤、著色性、透明度有著很大的影響［2］。砂磨機(jī)是實(shí)現(xiàn)涂料生產(chǎn)中分散聚集體的關(guān)鍵設(shè)備。20 世紀(jì)90 年代我國(guó)引進(jìn)了濕法研磨技術(shù)，應(yīng)用到涂料等多個(gè)領(lǐng)域，顯著提高了超微細(xì)分散效果，產(chǎn)品品質(zhì)和工藝水平均得到改善。優(yōu)化改進(jìn)砂磨機(jī)結(jié)構(gòu)，提高超微細(xì)分散效果和效率，對(duì)提高涂料性能有著重要的作用.
結(jié)構(gòu)方案
按照主軸布置方式，砂磨機(jī)主要有立式砂磨機(jī)和由圖1 可見，軸承座6 安裝于機(jī)架1 上，軸承座6與機(jī)架1 用螺釘固定連接在一起，主軸5 由深溝球軸承3、圓柱滾子軸承4、圓柱滾子軸承7 支撐在軸承座6 中，缸體13 和缸套12 裝配后的整體通過螺釘固定
在機(jī)架1 上，缸體和缸套之間的螺旋槽兩端分別與冷卻水入口10 和冷卻水出口15 連通，形成缸體冷卻水通道。主軸5 左端通過平鍵與皮帶輪2 連接，由圓螺母軸向定位，主軸5 右端通過平鍵與7 個(gè)研磨盤11連接，通過分離轉(zhuǎn)子16，由圓螺母軸向定位，其中的7個(gè)研磨盤自左至右是改進(jìn)前端面垂直軸線的研磨盤、改進(jìn)后端面帶傾角的研磨盤交替安裝。出口濾網(wǎng)18靠螺釘固定在右缸蓋上，機(jī)械密封裝置8 把缸套12的工作腔與軸承座6 的潤(rùn)滑腔隔開。
工作原理與創(chuàng)新點(diǎn)
工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過V 型帶驅(qū)動(dòng)皮帶輪2 轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)主軸5 與研磨盤11 在缸套12 工作腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，氧化鋯珠事先加入到缸套工作腔中，利用料泵將固－液相混合物料從缸套12 工作腔左上方的進(jìn)料口9 輸入密閉空腔內(nèi)，轉(zhuǎn)子上的研磨盤11 帶動(dòng)研磨介質(zhì)高速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生極大的沖擊、磨擦和剪切力，從而使物料中的固體微粒和研磨介質(zhì)間產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的碰撞、摩擦、剪切作用，達(dá)到加快磨細(xì)微粒和分散聚集體，然后從右端軸心處的出料口17 流出，出口濾網(wǎng)18 阻擋磨珠流出，這樣實(shí)現(xiàn)砂磨機(jī)的連續(xù)工作。創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在研磨盤和缸體結(jié)構(gòu)上。改進(jìn)后端面帶傾角的研磨盤( 見圖2) 。
由圖2 可見，研磨盤左端面與軸線方向成確定的夾角A，研磨盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生軸向力使固－液相混合物料軸向移動(dòng)，碰到左端面與軸線方向垂直的相鄰研磨盤阻擋時(shí)反彈，在兩研磨盤間震蕩，加強(qiáng)砂磨效果。
研磨盤外圓柱面被均勻銑出3 個(gè)平面，增大研磨盤旋轉(zhuǎn)時(shí)與固－液相混合物料的摩擦、沖擊作用，輪轂與外周研磨盤靠3 根輪輻支撐，輪輻起到棒銷的作用，所以該研磨盤具備盤式砂磨機(jī)和棒銷砂磨機(jī)的效果。改進(jìn)后加工有螺旋槽冷卻水通道的缸體如圖3
所示。
圖 3 的結(jié)構(gòu)可保證冷卻水不走短路，增加螺旋槽的頭數(shù)，可有效地增加和利用缸套和缸體的傳熱面積，提高冷卻效果。缸套12 外圓柱面與缸體13 內(nèi)圓柱表面配合連
接，兩端用密封圈密封，冷卻水從缸體13 左端冷卻水入口10 流入，經(jīng)過前述截面為半圓形的螺旋槽從右端冷卻水出口15 排除，避免冷卻水循環(huán)短路，冷卻效果好。
3 結(jié)語
用改進(jìn)后的砂磨機(jī)與未改進(jìn)的砂磨機(jī)作對(duì)比試驗(yàn)，以中位粒徑D50 為3. 5 μm 的B4C 粉體為原料，相同的球料比、水料比和分散劑用量，同樣的進(jìn)料情況下，砂磨4 h，結(jié)果如下:
( 1) 未改進(jìn)的砂磨機(jī)磨后粒徑為2. 65 μm，改進(jìn)后的砂磨機(jī)磨后粒徑為2. 13 μm，作了兩項(xiàng)改進(jìn)以后，物料細(xì)度更好。
( 2) 測(cè)量砂磨機(jī)研磨腔內(nèi)物料溫度，未改進(jìn)的砂磨機(jī)物料溫度為47 ℃，改進(jìn)后的砂磨機(jī)物料溫度為42 ℃，物料溫度降低了5 ℃，缸體設(shè)置螺旋槽明顯改善了冷卻效果。
