阅读说明：本技术 一种行星式搅拌机 (Planetary mixer ) 是由 王文海 张景昭 祝嘉怡 邱实 彭蕾 于 2020-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种行星式搅拌机,包括：固定架,固定架中部沿竖直方向布置有可旋转的立轴；以及转动组件,转动组件包括转动部及搅拌器,转动部固定于立轴一侧且与其形成一体,搅拌器固定于转动部上,且其自转同时推动转动部和立轴同步公转。本发明公开提供了一种行星式搅拌机,搅拌器固定于转动部上,且其自转同时推动转动部和立轴同步公转；转动中搅拌器的位置和推流方向是连续变化的,使搅拌作用更加均匀；由此获得的公转动力来自于搅拌器的推流反作用力,不需要借助另外的电机和复杂的行星齿轮系或减速机构,简化了结构,降低了制造和运维成本、电耗和故障风险率。(The invention relates to a planetary mixer, comprising: the middle part of the fixed frame is provided with a rotatable vertical shaft along the vertical direction; and the rotating assembly comprises a rotating part and a stirrer, the rotating part is fixed on one side of the vertical shaft and is integrated with the vertical shaft, and the stirrer is fixed on the rotating part and rotates to simultaneously push the rotating part and the vertical shaft to synchronously revolve. The invention discloses a planetary stirrer.A stirrer is fixed on a rotating part and rotates to simultaneously push the rotating part and a vertical shaft to synchronously revolve; the position and the plug flow direction of the stirrer in rotation are continuously changed, so that the stirring effect is more uniform; the revolution power obtained by the method comes from the thrust reaction force of the stirrer, and an additional motor and a complex planetary gear train or a speed reducing mechanism are not needed, so that the structure is simplified, and the manufacturing, operation and maintenance cost, the power consumption and the failure risk rate are reduced.)

一种行星式搅拌机

技术领域

本发明涉及搅拌装置技术领域，更具体地说是涉及一种行星式搅拌机。

背景技术

搅拌器是使不同种类液体或气体介质形成强迫对流，以达到均匀混合目的的机械，有时也用于将颗粒或絮状固体均匀分散到液体或气体介质中。现有搅拌器种类繁多，根据工作介质的黏度以及各种搅拌要求不同，分为螺旋桨式、涡轮式、锚式、框式、螺带式、螺杆式等。其基本原理都是通过起搅拌作用的运动部件——例如搅拌桨叶的机械运动作用于其周边流体，将机械能传递给流体，提高流体的运动速度从而强化传质过程。以低黏度搅拌为例，常用搅拌域流体运动速度大于某一数值作为该区域达到预期搅拌效果的判据。桨叶附近的流速大，越远离桨叶的流体其流速越低。显然，当桨叶位置固定时，其有效影响区域大小就是有限的，为使得大尺度搅拌槽整体搅拌均匀，可采用两种方式：其一是通过加大桨叶直径或提高转速来提高桨叶功率，使单个搅拌器有效搅拌域加大，这会使得核心区域流速过高而耗能过多，某些情况下还会破坏流体中的生化进程；其二是布置多个搅拌器，这会显著加大建造与运维成本。为解决上述问题，出现了一类新的搅拌器结构型式为行星搅拌器，其结构特点是起搅拌作用的运动部件的轴并非固定不动，而是绕某一转轴作圆周运动的，即：搅拌运动部件自转的同时，其自转轴心又围绕某转轴作公转运动，故称为行星搅拌器。

中国专利CN202010123662.3公开的“一种用于纺织的纺织浆液搅拌装置”，中国专利CN202010167951.3公开的“一种对辊式行星搅拌机”，中国专利CN111068551A公开的“一种自调节电子行星搅拌器”，中国专利CN201921081285.0公开的“一种行星搅拌器”等，这些方案的驱动结构均含有行星齿轮副；中国专利CN202010176421.5公开“一种高效不等距混合机”的驱动构造涉及减速机和多个搅拌转子，主轴因传递搅拌功率而承受较大的扭矩，需要消耗更多的材料。以这些专利公开为代表的结构方案其共同缺点是结构复杂，需要较精密的加工，因而增加了制造和运维成本，齿轮减速环节会降低机械效率。

因此，如何提供一种结构简单，成本低，搅拌效果好的行星式搅拌机是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为此，本发明的目的在于提出一种行星式搅拌机，解决了现有技术中行星搅拌器结构复杂、制造和运维成本高，齿轮减速环节会降低机械效率的问题。

本发明提供了一种行星式搅拌机，包括：

固定架，固定架中部沿竖直方向布置有可旋转的立轴；

以及转动组件，转动组件包括转动部及搅拌器，转动部固定于立轴一侧且与其形成一体，搅拌器固定于转动部上，且其自转同时推动转动部和立轴同步公转。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种行星式搅拌机，搅拌器固定于转动部上，且其自转同时推动转动部和立轴同步公转；转动中搅拌器的位置和推流方向是连续变化的，使搅拌作用更加均匀；由此获得的公转动力来自于搅拌器的推流反作用力，不需要借助另外的电机和复杂的行星齿轮系或减速机构，简化了结构，降低了制造和运维成本、电耗和故障风险率。

进一步地，转动部包括框架和翼板，框架一端固定于立轴一侧，其另一端连接有翼板；搅拌器固定于框架上。翼板与框架一道对立轴的旋转运动起到阻碍作用，调整其大小和形状改变阻力的大小，可间接控制旋转速度；同时，翼板与框架也起到大尺度的回转搅拌作用。

进一步地，固定架包括两组固定板，立轴两端分别通过轴承连接于两组固定板上。

进一步地，搅拌器为潜水搅拌器，潜水搅拌器线缆连接外部电源。

进一步地，立轴对应第一组固定板处设有导电滑环，导电滑环的内环固定于立轴上，其通过潜水搅拌器线缆与潜水搅拌器电性连接；导电滑环的外环与第一组固定板固定，并经潜水搅拌器线缆连接于外部电源，形成电源至潜水搅拌器的供电回路。由此导电滑环内外环可相对转动而不影响电路维持导通，避免了由于转动造成的电缆缠绕问题。

进一步地，转动部为多个，以立轴为旋转中心布置；由此增强搅拌效果。

进一步地，搅拌器根据使用需要设置多个，可设置于转动部不同位置或不同方向上。

进一步地，立轴为空心结构，其顶部连接有旋转接头，经旋转接头将少量待添加液体或气体输入立轴内的空腔，空腔对应搅拌器位置连通有药剂导管，药剂导管出口连接至搅拌器处。

由于现有搅拌机其工作介质的注入位置是固定的，如果当将较少量液体或气体混掺于大量液体介质的场合，需要较长时间和较大的功率的大范围混掺运动，才能达到均匀分散效果。由此本方案通过将待添加混合液体或气体输入立轴内的空腔，通过空腔、药剂导管达到搅拌器附近，这部分介质直接被叶轮破碎、分散，可大幅度提高传质效率；

其中，旋转接头是一种标准件，由可相互作旋转运动的内管和外套构成，用于在管路旋转运动条件下输送液体或气体。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种行星式搅拌机实施例的结构示意图；

图2附图为本发明提供的一种行星式搅拌机另一实施例的结构示意图；

图中：1-固定板，2-轴承，3-立轴，4-框架，5-翼板，6-潜水搅拌器线缆，7-导电滑环，8-搅拌器，9-旋转接头，10-药剂导管。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的一个实施例中，提供了两个搅拌器轴对称排列的实施例，参见附图1，包括：

固定架，固定架中部沿竖直方向布置有可旋转的立轴3；

以及两组轴对称排列的转动组件，每一组转动组件均包括转动部及搅拌器8，转动部固定于立轴3一侧且与其形成一体，搅拌器8固定于转动部上，且其自转同时推动转动部和立轴3同步公转。

在本发明的另一实施例中，包括固定架，固定架中部沿竖直方向布置有可旋转的立轴3；

以及多组以立轴3为中心排列的转动组件，每一组转动组件均包括转动部及搅拌器8，转动部固定于立轴3一侧且与其形成一体，搅拌器8固定于转动部上，且其自转同时推动转动部和立轴3同步公转。

在本发明另一些实施例中，包括固定架，固定架中部沿竖直方向布置有可旋转的立轴3；

以及一组转动组件，转动组件均包括转动部及搅拌器8，转动部固定于立轴3一侧且与其形成一体，搅拌器8固定于转动部上，且其自转同时推动转动部和立轴3同步公转。

上述实施例中，转动部包括框架4和翼板5，框架4一端固定于立轴3一侧，其另一端连接有翼板5；搅拌器8固定于框架4上。翼板与框架一道对立轴的旋转运动起到阻碍作用，调整其大小和形状改变阻力的大小，可间接控制旋转速度；同时，翼板与框架也起到大尺度的回转搅拌作用。

在本发明的实施例中，固定架包括两组固定板1，立轴3两端分别通过轴承2连接于两组固定板1上。

在本发明的实施例中，搅拌器8为潜水搅拌器，潜水搅拌器线缆6连接外部电源。

有利的是，立轴3对应第一组固定板处设有导电滑环7，导电滑环7的内环固定于立轴3上，其通过潜水搅拌器线缆6与潜水搅拌器电性连接；导电滑环7的外环与第一组固定板固定，并经潜水搅拌器线缆6连接于外部电源，形成电源至潜水搅拌器的供电回路。由此导电滑环内外环可相对转动而不影响电路维持导通，避免了由于转动造成的电缆缠绕问题。

上述各实施例中，搅拌器根据使用需要设置多个，可设置于转动部不同位置或不同方向上；由此强化不同空间位置或方向上流体的对流。

上述各实施例中，搅拌器的推流方向也可能与立轴3成某种特定角度而不局限于垂直或平行。

本发明工作时潜水搅拌器旋转，形成局部搅拌作用的同时会产生轴向推流，在推流反作用力下，立轴3、框架4、翼板5、搅拌器8旋转，潜水搅拌器形成的液体高速运动区域绕轴心旋转，其位置和推流方向持续更新，形成了更广泛的有效搅拌域，因此增强了搅拌效果，达到相同搅拌效果条件下节约能源的目的。

本发明通过潜水搅拌器8自转和绕立轴的公转持续改变有效搅拌域的位置和推流方向，在不增加搅拌器个数的前提下解决了固定位置搅拌器有效搅拌域小的问题。相比增加搅拌器个数，本发明的显著优势在于：一、减少了设备数，有效降低建设和运维成本；二、搅拌器的位置和推流方向是连续变化的，搅拌作用更加均匀；三、公转的动力来自于潜水搅拌器的推流反作用力，不需要借助另外的电机和复杂的行星齿轮系或减速机构，降低了成本、电耗和故障风险；四、立轴仅为支撑轴不需传递功率，因而对机械强度要求降低，节约制造成本。

以上各实施例中立轴3为实心轴。

由于现有搅拌机其工作介质的注入位置是固定的，如果当将较少量液体或气体混掺于大量液体介质的场合，需要较长时间和较大的功率的大范围混掺运动，才能达到均匀分散效果。

参见附图2，在本发明的另一些实施例中，立轴3为空心结构，其顶部连接有旋转接头9，经旋转接头9将少量待添加液体或气体输入立轴3内的空腔，空腔对应搅拌器8位置连通有药剂导管10，药剂导管10出口连接至搅拌器8处。

由此本方案通过将待添加混合液体或气体输入立轴内的空腔，通过空腔、药剂导管达到搅拌器附近，这部分介质直接被叶轮破碎、分散，可大幅度提高传质效率。

其中，旋转接头是一种标准件，由可相互作旋转运动的内管和外套构成，用于在管路旋转运动条件下输送液体或气体。

本实施例中所述搅拌器工作时，较少量的液体或气体通过旋转接头、空心立轴、药剂导管进入搅拌槽，潜水搅拌器的叶轮高速旋转，直接将较少量的液体或气体吸入叶轮并均匀破碎分散进入液体介质中，形成局部搅拌作用的同时会产生轴向推流；通过潜水搅拌器自转和绕空心立轴的公转持续改变有效搅拌域的位置和推流方向，并通过直接在叶轮附近注入较少量的液体或气体的方案，使其直接被吸入叶轮后破碎分散，用旋转接头解决小量的介质的运动状态下持续注入。在不增加搅拌器个数的前提下解决了固定位置搅拌器有效搅拌域小的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。