阅读说明：本技术 一种气氛式高效行星球磨设备 (Atmosphere type efficient planetary ball milling equipment ) 是由 王志平 白日忠 宿宝章 郭文占 贾庆国 于 2018-06-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种气氛式高效行星球磨设备,属于粉体超细化、纳米化粉磨技术领域。包括摆动机构、公转机构、自转机构、快速装卸行星轴系、气氛磨罐、变频控制机构、隔音防护罩。该装置中的磨罐能在摆动状态下进行公转和自转,并且磨罐能快速在行星轴系上装卸,磨罐能在高压状态下工作,装卸料时也能快速打开关闭,各种机构的速度都是变频控制,无级可调,自动化程度高,效率高、能耗低,研磨粉体的细度可通过调整研磨参数来控制,能够满足各种金属、非金属氧化物、中药等粉体的超微化、纳米化加工及研磨分散。(The invention discloses an atmosphere type efficient planetary ball milling device, and belongs to the technical field of superfine and nano powder grinding. Comprises a swing mechanism, a revolution mechanism, a rotation mechanism, a rapid assembling and disassembling planetary shaft system, an atmosphere grinding tank, a variable frequency control mechanism and a sound insulation protective cover. The grinding tank in the device can revolve and rotate under the swing state, can be quickly assembled and disassembled on the planetary shaft system, can work under the high-pressure state, can be quickly opened and closed during the loading and unloading, has the variable-frequency control of the speed of various mechanisms, is stepless and adjustable, has high automation degree, high efficiency and low energy consumption, can control the fineness of grinding powder by adjusting grinding parameters, and can meet the requirements of ultramicro, nanometer processing and grinding dispersion of various metal, non-metal oxide, traditional Chinese medicine and other powder.)

一种气氛式高效行星球磨设备

技术领域

本发明属于粉体超细化、纳米化粉磨技术领域，具体地说是一种气氛式高效行星球磨设备。

背景技术

行星球磨技术是伴随着粉体超细化、纳米化现代高新技术和新材料产业迅速发展起来的一门新型技术，现已成为粉体超细化深加工技术之一。行星研磨设备用于分子断链活化；药物、营养品、保健品、金属、非金属无机物、有机材料的纳米级超细化粉碎；纳米复合材料；颜料、填料改性；活性添加剂；高性能催化剂；矿物肥料活性化；化学合成、分离；表面改性；生物陶瓷原料的合成制备；矿物和废物处理；弥散强化合金结构材料；晶型转变；合成新相；金属精炼；分离稀有金属；促进铁矿石还原反应；有机-无机材料合成；无机材料合成；高分子材料合成；有机金属化合物、聚合物的生成：有机金属化合物等的合成；摩擦聚合体的生成；水泥熟料活性化；开发新型建筑材料；实现材料微观结构的可控化；对材料作性能“裁剪”实现其功能化。控制陶瓷材料烧结性；电、磁材料的研制；用于固-固；固-液；固-气；液-液；液-气之间相互作用。是纳米级材料科研、教学、试验、生产的首选设备。

我国专利“一种行星球磨机”专利申请号CN201420317219.X、“行星球磨机”专利申请号CN201430182975.1、“可调参数式行星球磨机”专利申请号CN03240029.2、“一种行星球磨机” 专利申请号CN201210368961.9以上专利球磨罐都是立式安装，磨罐只有下部固定，磨罐属于立式悬臂旋转，使公、自转速度受到限制，这样研磨时的行星效应就受到限制，行星效应过高，行星轴系会过快的损坏；“一种卧式行星球磨机的传动结构”专利申请号CN201410187601.8着重公开了行星传动结构；“卧式行星球磨机”专利申请号CN01272924.8的球磨罐为卧式悬臂结构，同样，公、自转速度受到限制；“公转、自转均可调速的行星球磨机” 专利申请号CN200520028661.1，是本技术发明人的一项专利，该技术的球磨罐为卧式螺栓固定安装，磨罐安装和磨罐开启都比较费时，而且不能配备气氛式球磨罐，实现真空球磨或充惰性气体球磨。另外，上述已有专利技术的磨罐研磨时都是固定旋转，磨罐长时间使用极易磨出沟，影响粉磨效果，而且球始终在一个轨道上旋转，磨罐内有研磨死角，极大的降低粉磨效率。

发明内容

本发明的目的是要提供一种气氛式高效行星球磨设备，该球磨设备磨罐装料后能快速安装到行星球磨机上，在公、自转的基础上带有摆动功能。

本发明的技术方案是：

气氛式高效行星球磨设备包括隔音防护罩，在隔音防护罩里面下部设有摆动机构，在摆动机构上设有自转机构和公转机构，在自转机构上装有磨罐快速装卸机构和气氛磨罐，在隔音防护罩下部连接有变频控制机构。

本发明的有益效果是：

1、本申请球磨设备磨罐装料时能快速开启、磨罐装料后能快速安装到行星球磨机上。而且，磨罐公、自转的同时还能摆动，没有研磨死角，磨罐不易磨出沟，物料在磨罐内分布均匀，不会影响研磨效率，极大的提高了粉磨效率，而且，物料粒度均匀。

2、本申请球磨设备公转、自转、摆动速度可调，可根据试验要求无级改变各运转参数，扩大试验的范围。

3、本申请球磨设备磨罐定位精度高，旋转时的静、动平衡很好，运转平稳，转速高，极大地提高了冲击力和冲击频率，有效的提高了行星效应。

4、本申请球磨设备配备气氛式球磨罐，可实现真空球磨或充惰性气体球磨，为易氧化物料的研磨提供了条件。

5、本申请球磨设备具有隔音防护罩，对降噪和安全防护起到很好的作用，对环境保护起到积极作用。

6、本申请球磨设备采用复合磨罐结构，接触物料的内筒为氧化锆陶瓷层，用户也可根据物料选用不同的磨球介质，减小物料污染。同时内筒磨损后可以更换，大大降低了生产成本。

附图说明

图1为本申请球磨设备结构示意图。

图2为本申请球磨设备结构示意图。

图3为本申请隔音防护罩结构示意图。

图4为本申请气氛磨罐结构示意图。

图5为本申请磨罐快速装卸机构结构示意图。

具体实施方式

为了解决上述缺陷，本申请发明人发明创造了本球磨设备。

下面结合附图对本申请进行详细说明：

气氛式高效行星球磨设备包括隔音防护罩1，在隔音防护罩1里面下部设有摆动机构2，在摆动机构2上设有自转机构3和公转机构4，在自转机构3上装有磨罐快速装卸机构50和气氛磨罐5，在隔音防护罩1右部连接有变频控制机构6。

所述隔音防护罩1包括防护罩下体7、防护罩上盖8、铰轴9、气弹簧10和弹簧门锁11，所述防护罩下体7和防护罩上盖8之间通过铰轴9连接，气弹簧10设置在防护罩下体7和防护罩上盖8的内部，气弹簧10的两端分别与防护罩的下体和防护罩的上盖连接，弹簧门锁11将防护罩下体7和防护罩上盖8锁紧，弹簧门锁11可以选择带把手的弹簧门锁11也可以选择其它锁。

所述摆动机构2包括固定支架12、变频电机A13、曲柄、连杆、摆动轴系15、摆动支架16，所述摆动支架16包括与摆动轴系15连接的支架下边17、在支架下边17的两端连接向上延伸的支架侧边18，所述固定支架12顶端设有摆动轴系15，摆动轴系15与固定支架12联接，在固定支架12底端的侧面设有变频电机A13，变频电机A13连接曲柄连杆14，曲柄连杆14铰接支架下边17一端。

所述公转机构4由变频电机B19、皮带变速机构A20、公转轴系21组成，所述公转轴系21两端装到支架侧边18上端，所述皮带变速机构A20包括电机带轮A22、传动带A23、设置在公转轴上的公转轴系带轮A24，电机带轮A22与变频电机B19连接，所述变频电机B19设置在摆动支架16下边上，变频电机B19带动电机带轮A22，电机带轮A22通过传动带A23带动公转轴系带轮A24，在公转轴系21上装上两个公转盘25。

所述自转机构由行星轮系26、皮带变速机构B27、变频电机C28、两端的自转轴29组成，所述变频电机C28设置在摆动支架16下边上，皮带变速机构B27包括电机带轮B30、传动带B31、设置在公转轴上的自转轴系带轮B32, 变频电机C28带动电机带轮B30，电机带轮B30通过传动带B31带动自转轴系带轮B32，电机带轮B30与变频电机C28连接，在公转轴系21上自转轴系带轮B内侧固定连接行星轮系26的太阳轮33，在两个公转盘25之间装有多个左右两端的自转轴29，左右两端的自转轴29之间装有气氛磨罐5和磨罐快速装卸机构4，行星轮系26的行星轮装在自转轴29一端上。行星轮系26的太阳轮33能围绕公转轴旋转，不影响公转，行星轮系26的太阳轮33带动行星轮自转，行星轮固定在自转轴29上，气氛磨罐5也固定在自转轴29上，随自转轴29一起自转。设置在公转轴上的自转轴系带轮B32和太阳轮33内部为轴承，以公转轴为轴心而转动，与公转互不干涉。

所述磨罐快速装卸机构50包括快速变位机构34、定位销35、锁紧弹簧36，所述快速变位机构34由轴套A37、轴套B38、轴39、螺钉40构成，在轴外面设有轴套A37和轴套B38,所述轴套A37和轴套B38为齿形结构可相互***或齿顶相顶，轴套B38用螺钉固定在轴39上，并可轴向小范围移动，轴套A37与轴39通过定位销35连接，定位销拉出，轴套A37可围绕轴39旋转，当旋转到与轴套B38的齿为互***状态时，两端自转轴29的间距变大，气氛磨罐5可从两端自转轴29上取下。装罐时，旋转轴套A37与轴套B38的齿为互顶状态时，两端自转轴29的间距最小，定位销35柱销锁入轴39的孔中，气氛磨罐5、两端自转轴29形成一体，并在锁紧弹簧36的压紧作用下，实现轴向压紧。所述定位销35为分度销或自定位销35钉。

所述气氛磨罐5包括气氛罐体41、气氛罐盖42，气氛罐体内的磨球44，气氛罐盖上设有阀43，接触物料的气氛罐体与气氛罐盖的型腔喷有氧化锆陶瓷层，气氛罐体与气氛罐盖的接触面装有密封胶圈45，所述磨球包括氧化锆陶瓷球、碳钢球、不锈钢球、自制合金钢球、钛钢球中的一种或多种。

所述变频控制机构6由控制面板46、摆动变频器、公转变频器、自转变频器、指示灯47、控制按钮48组成，在控制面板46上设有指示灯47和控制按钮48，所述摆动变频器与摆动机构2的变频电机A13连接，所述公转变频器与公转机构4的变频电机B19连接，自转变频器与自转机构3的变频电机C28连接。变频控制机构6由控制面板固定在隔音防护罩1下体上，两者用螺栓连接为一体。

操作过程：

1、研磨前的装料：

气氛磨罐5装料：将气氛磨罐5上的固定螺丝钉打开，气氛罐盖与气氛罐体打开，将磨球与物料装入气氛罐体中，将气氛罐盖与气氛罐体用螺钉固定好。气氛罐体与气氛罐盖的接触面装有密封胶圈，实现两者之间的密封。打开阀抽真空或充惰性气体，而后关闭阀。

2、气氛磨罐5的快速安装：将磨罐快速装卸机构4上的定位销35拉开，将快速变位机构34转动45°，将其轴套A37与轴套B38的牙齿相互错开后***，轴向移动后，两端自转轴29的间距变大，将装好物料的气氛磨罐5放到两端自转轴29的空位上，而后构件回转45°，将快速变位装置的构件轴向移动，使轴套A37与轴套B38的牙齿相互顶上，这时定位销35的销柱自动弹入轴39的销孔中，气氛磨罐5快速轴向定位，锁紧弹簧36将快速装卸行星轴系与气氛磨罐5压紧装成一体。

3、关闭隔音防护罩1：隔音防护罩1的上盖向下拉，则上盖围绕铰轴9向下旋转，气弹簧10压缩变短，将上盖与隔音防护罩1下体合成一体，这时弹簧门锁11锁紧。

4、启动：打开安装在变频控制机构6的控制面板上的控制按钮，相应电源指示灯变亮，启动公转、自转、摆动各自的控制变频器，并将频率调整到试验设定值，此时本行星球磨机开始正常运转。

5、研磨时，由摆动变频电机驱动曲柄连杆14拉动摆动支架16围绕安装在固定支架12上的摆动轴系15摆动，从而带动安装在摆动支架16上的气氛磨罐5摆动；由公转变频电机驱动公转皮带变速机构带动公转轴系21与公转盘25，使安装在公转盘25上的气氛磨罐5公转；由自转变频电机驱动自转皮带变速机构带动行星轮系26与气氛磨罐5自转。上述机构实现了气氛磨罐5公、自转的同时，还能轴向摆动。

实施例1

充氩气研磨钛纳米粉浆料：

1、研磨前的装料：将气氛磨罐上的固定螺钉打开，气氛罐盖与气氛罐体打开，将磨球与钛粉、研磨助剂、保护液等物料装入气氛罐体中，将气氛罐盖与气氛罐体用螺钉固定好。气氛罐体与气氛罐盖的接触面装有密封胶圈，实现两者之间的密封。打开阀充氩气，而后关闭阀。

2、气氛磨罐的快速安装：将快速装卸行星轴系上的自定位销钉拉开，将快速变位机构转动45°，将其构件的牙齿相互错开，轴向移动后，两端行星轴头的间距变大，将装好物料的气氛磨罐放到两端行星轴头的空位上，将滑动块快速变位机构的构件轴向移动使气氛磨罐快速轴向定位，而后构件回转45°，将其构件的牙齿相互对上，这时自定位销钉的销柱自动弹入轴上销孔中，压缩式锁紧弹簧将快速装卸行星轴系与气氛磨罐压紧装成一体。

3、关闭隔音防护罩：隔音防护罩的上盖向下拉，则上盖围绕铰轴向下旋转，气弹簧压缩变短，将上盖与隔音防护罩下体合成一体，这时锁紧装置自动锁紧。

4、启动：打开安装在变频控制机构的控制面板上公转、自转、摆动的控制按钮，相应电源指示灯变亮，启动公转、自转、摆动各自的控制变频器，并将频率调整到试验设定值，此时本行星球磨机开始正常运转。

研磨4小时120目钛粉成为40nm钛纳米粉体浆料。

实施例2

充氩气分散硅纳米粉浆料：

1、研磨前的装料：将气氛磨罐上的固定螺丝钉打开，气氛罐盖与气氛罐体打开，将磨球与物料装入气氛罐体中，将气氛罐盖与气氛罐体用螺钉固定好。气氛罐体与气氛罐盖的接触面装有密封胶圈，实现两者之间的密封。打开阀充氩气，而后关闭阀。

2、气氛磨罐的快速安装：将快速装卸行星轴系上的分度销拉开，将滑动轴套快速变位装置转动45°，将其构件的牙齿相互错开，轴向移动后，两端自转轴的间距变大，将装好物料的气氛磨罐放到两端自转轴的空位上，而后构件回转45°，将滑动轴套快速变位装置的构件轴向移动，将其构件的牙齿相互顶上，这时分度销的销柱自动弹入轴上销孔中，使气氛磨罐快速轴向定位，蝶形锁紧弹簧将快速装卸行星轴系与气氛磨罐压紧装成一体。

3、关闭隔音防护罩：隔音防护罩的上盖向下拉，则上盖围绕铰轴向下旋转，气弹簧压缩变短，将上盖与隔音防护罩下体合成一体，这时锁紧装置自动锁紧。

4、启动：打开安装在变频控制机构控制面板上的控制按钮，相应电源指示灯变亮，启动公转、自转、摆动各自的控制变频器，并将频率调整到试验设定值，此时本行星球磨机开始正常运转。

研磨20分钟，将团聚的硅纳米粉分散成均匀硅纳米粉浆料。

实施例3

气氛式研磨超细人参粉：

1、研磨前的装料：将气氛式磨罐罐盖打开，将氧化锆陶瓷磨球与100目人参粉装入罐体中，将罐盖与罐体两者装好。罐体与罐盖的接触面装有密封胶圈，实现两者之间的密封。而后打开阀抽真空后充氩气。

2、气氛式磨罐的快速安装：将快速装卸行星轴系上的分度销拉开，将滑动轴套快速变位装置转动45°，将其构件的牙齿相互错开，轴向移动后，两端自转轴的间距变大，将装好物料的气氛式磨罐放到两端自转轴的空位上，而后构件回转45°，将滑动轴套快速变位装置的构件轴向移动，将其构件的牙齿相互对上，使气氛式磨罐快速轴向定位，这时分度销的销柱自动弹入轴上销孔中，蝶形锁紧弹簧将快速装卸行星轴系与气氛式磨罐压紧装成一体。

3、关闭隔音防护罩：隔音防护罩的上盖向下拉，则上盖围绕铰轴向下旋转，气弹簧压缩变短，将上盖与隔音防护罩下体合成一体，这时锁紧装置自动锁紧。

4、启动：打开安装在变频控制机构控制面板上的控制按钮，相应电源指示灯变亮，启动公转、自转、摆动各自的控制变频器，并将频率调整到试验设定值，为时本行星球磨机开始正常运转。

氩气保护研磨3小时，120目人参粉磨成1μm以下的超细人参粉，人参粉没有任何氧化现象。