专利名称：开放齿轮式超微研磨机的制作方法
技术领域：
开放齿轮式超微研磨机是一种齿轮式超微研磨机，用于对含颗粒的胶体物料进行 超微细化加工的设备。可以应用于食品、化工、制药等领域对含固体颗粒的流体进行超微细 化的破碎和研磨。
背景技术：
根据专利申请号2008100104467的齿轮式超微研磨机和专利申请号 2008100104471的矩阵齿轮式超微研磨泵所阐述的齿轮式研磨泵，其主要利用了齿轮泵在 输送含颗粒流体的连续过程中齿轮牙齿啮合的同时也对颗粒物料进行了挤压、剪切和研磨 破碎，从而实现了超微细化加工。
发明内容
上述介绍的齿轮式超微研磨泵存在着一些结构上的不足1、由于结构中齿轮轴采 用了滑动轴承作支撑，而且滑动轴承与泵腔中被研磨的含固体颗粒的流体之间没有设置密 封隔离装置，固体颗粒易于进入滑动轴承中。另外滑动轴承也无法加入润滑油，因而使得轴 承磨损严重。通常用铜基材料制作的滑动轴承磨损下的重金属颗粒也易于进入被加工的食 品或药材中去，带来了重金属对被加工材料的污染。轴承中无润滑剂加大了摩擦阻力使机 械效率降低，设备的温升大。2、进料口设置在前级两个齿轮的牙齿啮合分离区的泵腔处。反 馈循环口和排料口设置在末级两个齿轮的牙齿啮合进入区的泵腔处。其它每个中间齿轮所 处的泵腔中都设置了一个内流道，可使前级齿轮付挤出的流体进入下级齿轮付中。泵腔设 置了多个内流道复杂了机械结构，既增加了流体流动阻力而耗功大，又使泵体加工制造的 难度增大了。3、存放被研磨物料的储料桶装在泵的进料口上。物料的循环管道把泵的出料 口和料桶上端的进料口联接构成了物料外循环通道。由于泵的进出口和外循环通道的口径 较细，因而流阻较大，使得循环流动的物料能耗较大。4、外循环通道的结构也复杂了整个研 磨机的结构。针对上述存在的问题，本发明的开放齿轮式超微研磨机做出进一步的改进。第 一、齿轮轴采用滚动轴承支撑，并在轴承孔中的轴承与齿轮腔之间增设了隔离密封圈。该密 封圈可阻止轴承腔中的润滑脂流入齿轮腔中污染了物料。第二、在每个齿轮轴的齿轮两侧 都套装着一个有左、右旋螺纹的套。该螺纹套随齿轮轴高速旋转时可使沿轴向外渗的流体 被推向泵腔内。第三、取消了多个内流道，使泵腔的上部成为开放式的空间。把没有桶底的 物料储料桶的下端直接与泵的上部联接为一体。在一排相互啮合的齿轮中的最末位两个从 动齿轮(假设主动齿轮为首齿轮)上方的泵壳内各设置一段圆弧板结构使得泵腔的内壁在 圆弧板处与这两齿轮的齿顶间的间隙很小。其余所有齿轮顶与泵腔内壁的间隔较大。此结 构使得这两齿轮进入啮合区域处构成了泵的压力区域。其余区域是与进料区域有较宽敞通 道的无压力的区域。在泵壳体的末位第二齿轮处的上方直到接近与其连接的料桶顶部有一段距离的地方设置一分隔板，该板把泵壳体上方和料桶分成两部分。此结构使得泵的压力 区域形成一个向上排料的通道，能使物料必须经分隔板顶部流入料桶存料的大腔。也就是说构成了物料可以循环流动的内循环通道，代替了物料的外循环通道。第四、在位于末位两 齿轮间的泵壳体侧壁上设置了一个外排出料口和一个可以使该压力区域构成局部的密闭 区域的可调限料板，也可称为阀板。可调限料板是在一根轴上焊了两块翼板的结构。关小 限料板与内循环通道之间的间隔，可使此压力区域流体阻力加大能提高齿轮的研磨力。物 料研磨终结时需外排物料时，打开排料口外部连接的阀门并完全关闭限料板，排料口区域 局部形成的高压力能使物料经排料口排出研磨机。在正常研磨时，排料口外部联结的阀门 是关闭的，限料板处于打开状态，此时流阻最小。主动齿轮带动一排相互啮合的从动齿轮在 泵腔内旋转时，主动齿轮把物料带入泵腔的下流道再经最末齿轮带入能构成压力区域并上 流到料桶的上方，绕过隔料板进入料桶大腔使得物料形成循环的流动。齿轮的牙齿啮合运 动的同时也把所有的物料内含的颗粒进行了的反复挤压、剪切而细化。本发明的开放齿轮式超微研磨机所采用的技术方案是开放齿轮式超微研磨机主 要是由奇数个齿轮轴、泵壳体、泵侧盖、储料桶和可调限料板等组成的，其特征在于在没有 上壁的齿轮泵壳体内设置了奇数个模数相同并相互串联啮合成一排的齿轮轴。首齿轮轴的 两端外伸出泵体，其中一端装有平键。最末位两个齿轮轴的齿顶与泵壳体上部设置的两块 左、右圆弧板的圆弧内壁之间有微小的间隙，所有齿轮轴的其余齿顶都与泵壳体内壁分离 间隔较大。在无上壁的泵壳体上部用螺栓连接着无桶底的储料桶。在末位第二个齿轮轴上 方泵壳体有右圆弧板处设有一块向上延伸的隔料板，该板顶端距料桶盖有一小段的距离， 把泵壳体和内料桶分隔为返料通道和储料大腔两部分。在泵壳体内两个末位齿轮轴之间的 上方设置了一块可绕其轴转动的可调限料板，可调限料板是在一根轴上焊了两块翼板的结 构，其两端轴被支撑在泵壳体两壁上的孔中，并用0型密封圈套在两端轴上，其中轴的一端 外伸处装有手柄，手柄上旋装的定位螺栓前端插进焊接在泵壳体外侧壁上开有多个孔的弧 形定位板的孔内。在两个末位齿轮轴之间上方的泵壳体侧壁上和泵壳体的底部各开有一个 可与外管路连接的螺纹口。泵侧盖和储料桶都用螺栓与泵壳体连接。储料桶由内外两层组 成的，其外料桶包裹在内料桶之外，两层之间留有间隔，外料桶的下端和上端分别焊装了一 个进、出水管接头。内料桶顶部装有长条状的桶盖，其上端外侧开有可与外部管路联接的螺 纹口。每根齿轮轴的两端通过套装在轴上的滚动轴承支撑在泵壳体侧壁和泵侧盖上的轴承 孔内。每个轴承孔内的轴承与齿轮之间部位都装有一个环槽对着轴承的旋转轴用密封圈。 首齿轮轴的两端伸出两个盖住全部轴承孔的长条盖板的孔中处，各设置了一个旋转轴用密 封圈。在每个齿轮轴的齿轮两侧都套装着一个有左旋螺纹的套和一个有右旋螺纹的套。本发明的开放齿轮式超微研磨机的优点为1、物料循环回流通道设置在内部。节 省了外循环反馈通道，从而简化了机械结构。2、内循环流道结构简单而且流道的截面积大， 物料回流阻力小因而减小了能量消耗。3、储料桶和研磨泵一体化组成的研磨机简化了机械 结构降低了制造成本。并方便了对设备内的清洗。4轴承与齿轮腔之间装有旋转轴密封圈 和有左、右旋螺纹的套，既可密封轴承腔中润滑油流入泵腔内，齿轮轴高速旋转时也可动态 密封泵腔中的流体沿着轴向轴承腔中外流。5采用滚动轴承的机械效能提高了。
附图1是开放齿轮式超微研磨机整机部分剖开结构示意图附图2是开放齿轮式超微研磨机附图1中A-A剖开结构示意图
附图3是开放齿轮式超微研磨机附图2中II处局部放大结构示意图附图4是开放齿轮式超微研磨机附图1中D-D部分剖开结构示意图附图5是开放齿轮式超微研磨机附图2中K向局部放大结构示意图附图6是开放齿轮式超微研磨机附图2中I处局部放大结构示意中1.出水口接头、2.外料桶、3.研磨泵壳体、4.进水口接头、5.左阻流弧板、 6.从动齿轮轴、7.可调限料板、8.返料通道a、9.右阻流弧板、10.隔料板、11.螺纹口 I、 12.下流道C腔、13.储料桶大腔b、14.料桶盖、15.螺栓I、16.主动齿轮轴、17.螺栓II、 18.长条盖板、19.螺纹口 II、20.平键、21.轴承挡环、22.旋转轴用密封圈I、23.密封套、 24.左旋螺纹套、25.泵侧盖、26.内料桶、27.0型密封圈、28.螺纹口 III、29.右旋螺纹套、 30.滚动轴承、31.旋转轴用密封圈II、32.定位孔板、33.手柄、34.定位螺栓。
具体实施例方式下面结合对附图和实施例的描述给出本发明的开放齿轮式超微研磨机的进一步 说明。参见图1、图2所示，本发明的研磨机主要是把无底的内料桶26和无泵壳上壁的 研磨泵壳体3两部分通过螺栓II 17联接组合一体成为一台完整的研磨机。其中研磨泵壳 体3中装有奇数个模数相同的齿轮轴6、16相互啮合成一排置于泵壳体3中。若设定首齿 轮轴为主动齿轮轴16，那么其他结构完全一样的都为从动齿轮轴6。在泵壳体3内两个末 位从动齿轮轴6的齿顶分别与其上方泵壳体3内焊接的左、右阻流弧板5、9两处所构成的 部分泵腔园弧内壁的间隙微小。所有齿轮其他的齿顶部位都与泵壳体3的内壁有较大的分 离空间。一排齿轮轴6、16的下部齿顶与泵壳体3的下部内壁之间构成了物料可在泵腔内 流动的下流道C腔12。泵壳体3的上腔与没有桶底的内料桶26互通组合成一体，构成了 共同的上腔。在右阻流弧板9的上方延伸着一块接近到离料桶盖14有一小段距离的隔料 板10，该隔料板10把泵壳体3与内料桶26构成的上腔分为a、b两部分。较小的a部分被 称为返料通道a 8，较大的b部分被称为料桶的储料桶大腔b 13。所有齿轮轴6、16按图1 中箭头所示方向旋转时。主动齿轮轴16的齿间把物料带入泵的下流道C腔12中。物料按 C腔14中箭头指示的方向运动，同时物料中的颗粒也受到相互啮合的齿轮牙齿面的挤压和 研磨。物料经末端从动齿轮轴6的齿间传送并进入相互啮合的两个末端齿轮轴6之间。同 时相互啮合的末端第二位齿轮轴6的牙间也把从储料桶大腔b 13中的物料也带入啮合区。 齿轮啮合的同时牙齿间的物料被连续挤压出来。被挤出来的物料受到左右阻流弧板5、9的 限制只能延返料通道a 8中箭头指示的方向上流。绕过隔料板10顶端后进入储料桶大腔 b 13区的上部再慢慢下降。大腔b 13底部物料逐渐连续通过下流道C腔12和末端第二个 齿轮6与右阻流弧板9处两个路径进入返料通道a 8。物料如此循环运动，所有物料都会 被齿轮6、16传送并在传送的过程中所含的颗粒物质都会受到相互啮合的多对齿轮付的齿 牙的挤压、剪切和研磨。经过一段时间后被彻底的细化了。在研磨工作进行时，在两个末端 齿轮轴6之间的泵壳体3侧壁上的螺纹口 III 28与其联接的外部排料管路上必须安装的 控制阀门是关闭的。可调限料板7是在一根轴上焊了两块翼板的结构。若需对物料加大研 磨力时，可扳动手柄33，使安装在两末端齿轮轴6上方的可调限料板7与返料通道a 8间的 流通面积变小。此时流动阻力增大，使得齿轮所需的转动扭矩增大，由此使相互啮合的齿牙间的作用力也增大了。因而对物料中所含颗粒的挤压、剪切和研磨力也增大了。能加快研 磨细化物料的破碎速率。在图2、图3、图5的结构示意图中，支撑安装在泵壳体3两侧壁孔 内的可调限料板7的两端轴都套有0型密封圈27。用于封堵延轴向产生的外泄漏。限料板 7两端轴中外伸较长的一端，其端头方形结构上套装着手柄33。手柄33上旋装着定位螺栓 34。当手柄33转动到需要位置后，把定位螺栓34前端旋入焊装在泵壳体3上的弧形定位 孔板32上多个孔中的一个，约束住限料板7所调定的位置。由于齿轮的齿数较少，因而齿 轮与轴制成一体称为齿轮轴。参见图4、图6本发明中有一根其外伸端装有平键20是主动 齿轮轴16，该轴可与外动力源连接。其余多根为无外伸端的从动齿轮轴6。所有齿轮轴6、 16都通过两端上套装的滚动轴承30安装在泵壳体3侧壁和用螺栓I 15固接在泵壳体3上 的泵侧盖25上的轴承孔中。全部齿轮轴6、16相互串联啮合成一 排。在每个轴承孔中安装 的密封套23中都装有一个槽口对着轴承30的旋转轴用密封圈I 22。用于阻止轴承孔中润 滑油流入泵壳体3内，防止污染被加工的物料。轴承挡环21是限定轴承30的轴向移动的。 每个齿轮轴6、16的齿轮两侧都套装着一个有左旋螺纹的套24和一个有右旋螺纹的套29。 当齿轮轴6、16高速旋转时左右旋螺纹套24、29可把延齿轮轴向外渗漏的被加工流体向内 推。起到动态密封的作用。左右两侧全部轴承孔都被两个有允许主动齿轮轴16两端可外 伸的孔的长条盖板18盖住。在两块盖板18上主动轴16可外伸的孔中各装有一个旋转轴 用密封圈II 31阻止轴承孔中润滑液的外流。图4所示的是其余所有从动齿轮轴6的两端 处的结构。除了轴端不向外伸出以外其余与主动齿轮轴16在轴承孔中的结构都一样。内 料桶26的顶部设有长条状料桶盖14，打开桶盖14可以加料或清洗料桶。工作时盖上桶盖 14可保人身安全并防止物料喷溅出来。内料桶26的上部开有一个用作注料口的螺纹口 II 19用于与外接注入物料的管道系统连接，以便构成生产线用。位于泵壳体3的底部设置的 用作清洗排水口的螺纹口 I 11可外接阀门用于工作后彻底排清泵壳体3内的残料。清洗 时可外排清洗水。外料桶2是包覆在内料桶26的一个有间隔的复层。在其间隔内可注入 冷却水用于冷却物料连续研磨加工时产生的大量热量，确保物料质量稳定。在外料桶2的 底部装有进水口接头4，在其顶部装有出水口接头1，用于与外部冷却水循环系统管路的联 接。
权利要求
齿轮式超微研磨机主要是由多个齿轮、泵壳体、泵侧盖、储料桶和可调限料板等组成的，其特征在于在没有上壁的齿轮泵壳体内设置了奇数个模数相同并相互串联啮合成一排的齿轮轴，首齿轮轴的两端外伸出泵体，其中一端装有平键，最末位两个齿轮轴的齿顶与泵壳体上部设置的两块左右圆弧板构成的圆弧形内壁之间有微小的间隙，所有齿轮轴的其余齿顶都与泵壳体内壁分离间隔较大；在无上壁的泵壳体上部用螺栓连接着无桶底的内料桶。
2.根据权利要求1中所述的开放齿轮式超微研磨机，其特征在于位于末位第二个齿 轮轴上方泵壳体与储料桶中的右圆弧板处设置了一块向上延伸的隔料板，该板顶端距内储 料桶的盖有一小段的距离。
3.根据权利要求1中所述的开放齿轮式超微研磨机，其特征在于可调限料板是在一 根轴上焊了两块翼板的结构，在泵壳体内两个末位齿轮轴之间的上方设置了一块可绕其轴 转动的可调限料板，其轴的两端被支撑在泵壳体两壁上的孔中，并用0型密封圈套在两端 轴上，其中轴的一端外伸处装有手柄，手柄上旋装的定位螺栓前端插进焊接在泵壳体外侧 壁上开有多个孔的弧形定位板的孔内。
4.根据权利要求1中所述的开放齿轮式超微研磨机，其特征在于在两个末位齿轮轴 之间上方的泵壳体侧壁和泵壳体的底部各开有一个螺纹口。
5.根据权利要求1中所述的开放齿轮式超微研磨机，其特征在于泵侧盖和内储料桶 都用螺栓与泵壳体连接，储料桶由内外两层组成的，其外料桶包裹在内料桶之外，两层之间 留有间隔，外料桶的下端和上端分别设置了一个进、出水管接头，内料桶顶部装有长条状的 桶盖，上端外侧开有螺纹接口。
6.根据权利要求1中所述的开放齿轮式超微研磨机，其特征在于每根齿轮轴的两端 通过套装在轴上的滚动轴承支撑在泵壳体侧壁和泵侧盖上的轴承孔内，每个轴承孔内的轴 承与齿轮之间部位都装有一个环槽对着轴承的旋转轴用密封圈，首齿轮轴的两端伸出两个 盖住全部轴承孔的长条盖板的孔中各设置了一个旋转轴用密封圈。
7.根据权利要求1中所述的开放齿轮式超微研磨机，其特征在于每根齿轮轴的齿轮 两侧都套装着一个有左旋螺纹的套和一个有右旋螺纹的套。
全文摘要
开放齿轮式超微研磨机是一种齿轮式超微研磨机，用于对含颗粒的胶体物料进行超微细化的破碎和研磨。可以应用于食品、化工、制药等领域。本发明主要是由多个齿轮、泵壳体、储料桶、泵盖和可调限料板等组成的。用螺栓将无底的内料桶和无上壁的泵壳体组合成一个统一机体。内料桶内的隔料板把桶内空间分为返料通道和储料腔。可以使被研磨流体物料在研磨过程中实现内循环，使得全部物料都能实现均匀研磨细化。
文档编号B02C4/08GK101829616SQ201010133569
公开日2010年9月15日 申请日期2010年3月20日 优先权日2010年3月20日
发明者王智博 申请人:王智博