一种双通道无动力微纳米选粉机及选粉方法与流程

本发明属于选粉领域，具体是一种双通道无动力微纳米选粉机及选粉方法，用以分级制备微纳米级粉状物料。

背景技术：

1、随着工业的飞速发展和科技水平的不断提高，人们对微纳米材料的研究越来越深入，随着粉体粒径的无限细化，材料产生某些特殊效应，具有常规材料所不具备的性能，使其在国防、电子、冶金、航空、轻工、医药等领域中具有重要的应用价值和广阔的应用前景，微纳米材料的大规模工业生产和商业应用也将成为现实和发展方向。

2、微纳米材料的生产制备方法中，机械粉碎法是常用方法之一，就是通过破碎、粉磨等粉碎力的作用下，将固体块状物料发生变形进而破裂，产生更微细的颗粒，然后这些微细颗粒和粉末，通过气固分离设备，被分级和提炼成不同粒径的粉末产品，应用于不同领域。选粉机就是常用的、重要的分级设备，从早期的离心式选粉机、旋风式选粉机发展到如今的主流动态转子笼选粉机，直至演变发展而成的超细选粉机，通常它们所能分级筛选的极限粒径是有限的，即使将选粉机转子转速调至3000rpm，也很难分级筛选出＜10μm的微粉颗粒。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种双通道无动力微纳米选粉机及选粉方法，本双通道无动力微纳米选粉机及选粉方法切向引入含尘气流，含尘气流通过上下调节装置调整上下活动排气管上下位置，经过旋风分离后，分化成两股气流，再次经过上下旋风叶轮进一步分级，符合控制粒径(粒径＜10μm)的微纳米颗粒均匀地沿上下两只通道排出；大于控制粒径的细粉颗粒沉降至壳体底部，由排料口排出。

2、为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种双通道无动力微纳米选粉机，包括上壳体、上活动排气管、上调节装置、上旋风叶轮、下壳体、下活动排气管、下调节装置和下旋风叶轮；

4、所述上壳体侧向设有进风口，所述上壳体的顶部中心开设有上排气口，上活动排气管由上排气口向下插入上壳体内，上活动排气管与上排气口密封滑动连接；

5、所述下壳体顶部与上壳体底部连接，下壳体底部中心开设有下排气口，底部一侧开设有排料口，下活动排气管由下排气口向上插入下壳体内，下活动排气管与下排气口密封滑动连接；

6、所述上活动排气管连接有用于驱动上活动排气管上下滑动的上调节装置，上活动排气管的下端固定连接有上旋风叶轮；

7、所述下活动排气管连接有用于驱动下活动排气管上下滑动的下调节装置，下活动排气管的上端固定连接有下旋风叶轮。

8、作为本发明进一步改进的技术方案，所述上调节装置和下调节装置结构相同，均包括导向杆、支撑框架、固定排气管、和升降执行结构；

9、所述上调节装置中，支撑框架与上壳体顶部固定连接，固定排气管的一端位于上活动排气管内侧且上活动排气管与固定排气管密封滑动连接，固定排气管另一端的端部法兰与支撑框架固定连接，支撑框架上设置有刻度标尺，导向杆与上壳体固定连接，上活动排气管的端部法兰与导向杆滑动连接，上活动排气管的端部法兰设置有指向刻度标尺的指针，升降执行结构与上活动排气管连接且升降执行结构用于驱动上活动排气管上下滑动；

10、所述下调节装置中，支撑框架与下壳体底部固定连接，固定排气管的一端位于下活动排气管内侧且下活动排气管与固定排气管密封滑动连接，固定排气管另一端的端部法兰与支撑框架固定连接，支撑框架上设置有刻度标尺，导向杆与下壳体固定连接，下活动排气管的端部法兰与导向杆滑动连接，下活动排气管的端部法兰设置有指向刻度标尺的指针，升降执行结构与下活动排气管连接且升降执行结构用于驱动下活动排气管上下滑动。

11、作为本发明进一步改进的技术方案，所述上调节装置和下调节装置中的升降执行结构均有2个，升降执行结构采用涡轮蜗杆升降机；

12、所述上调节装置中，2个涡轮蜗杆升降机内的丝杆均与上活动排气管的端部法兰螺纹连接；导向杆的一端与上排气口的端部法兰固定连接，导向杆的另一端与固定排气管的端部法兰固定连接；上排气口的端部法兰与上活动排气管的外壁通过密封件密封滑动连接；上活动排气管的端部法兰与固定排气管的外壁通过密封件密封滑动连接；

13、所述下调节装置中，2个涡轮蜗杆升降机内的丝杆均与下活动排气管的端部法兰螺纹连接；导向杆的一端与下排气口的端部法兰固定连接，导向杆的另一端与固定排气管的端部法兰固定连接；下排气口的端部法兰与下活动排气管的外壁通过密封件密封滑动连接；下活动排气管的端部法兰与固定排气管的外壁通过密封件密封滑动连接。

14、作为本发明进一步改进的技术方案，所述下壳体的底部内侧设置有刮料装置，所述刮料装置用于将细粉颗粒刮至排料口排出。

15、作为本发明进一步改进的技术方案，所述刮料装置包括驱动结构、传动链轮、锥形滚子、球形滚珠、环形轨道、支撑环和刮料板，所述环形轨道水平的固定连接在下壳体内壁上，支撑环通过球形滚珠与环形轨道滑动连接，若干个锥形滚子间隔均匀地连接在支撑环上，且与传动链轮匹配啮合，驱动结构固定连接在下壳体外壁上，驱动结构的输出端穿过下壳体且与下壳体内部的传动链轮连接，刮料板固定连接在支撑环下部，刮料板与下壳体内侧底壁接触，下壳体内壁还连接有用于遮挡刮料装置的防尘罩，下活动排气管位于防尘罩和支撑环内侧通孔中，排料口连接有下料管；

16、所述驱动结构用于驱动传动链轮转动，传动链轮通过锥形滚子带动支撑环旋转，支撑环带动刮料板旋转，刮料板将细粉颗粒刮至排料口后从下料管排出。

17、作为本发明进一步改进的技术方案，所述进风口设置有用于调节进风道截面积的风门装置。

18、作为本发明进一步改进的技术方案，所述风门装置包括阀板、导向套、销轴、支架、调整螺杆和调整螺母，所述阀板通过销轴转动连接在上壳体的进风口内侧壁上，支架固定连接在上壳体的进风口外侧壁上，调整螺杆一端与阀板中部的条形孔转动连接且滑动连接，另一端依次贯穿进风口侧壁上的预留孔、预留孔外侧固定连接的导向套、支架的中心孔后与调整螺母螺纹连接，调整螺母的一端部嵌入在支架内侧且能在支架内侧周向转动。

19、作为本发明进一步改进的技术方案，所述上旋风叶轮和下旋风叶轮对称设置，且均包括稳流圈、旋风叶片和梅花型的旋风叶片底板；所述稳流圈与旋风叶片底板之间设置有多片沿着周向均布的旋风叶片；所述旋风叶片的一侧顶部与稳流圈固定连接，底部与旋风叶片底板固定连接；所述旋风叶片螺旋向上且惭开的向稳流圈内侧延展；所述旋风叶片的另一侧顶部位于稳流圈内侧且悬空，底部与旋风叶片底板固定连接；

20、所述旋风叶片均有三片，且周向间隔120°均布，所述旋风叶片与稳流圈和旋风叶片底板均采用焊接方式固定连接，相邻两个旋风叶片之间形成有进气口。

21、作为本发明进一步改进的技术方案，所述上壳体采用蜗壳式形体结构，所述下壳体外壁与支承裙座固定连接，所述下壳体底部还设置有取样装置。

22、为实现上述技术目的，本发明采取的另一个技术方案为：

23、一种双通道无动力微纳米选粉机的选粉方法，包括：

24、调节步骤：

25、上调节装置和下调节装置中的升降执行结构通电工作；上调节装置调节上活动排气管升降进而带动上旋风叶轮上下移动；下调节装置调节下活动排气管升降进而带动下旋风叶轮上下移动；最终调节了上旋风叶轮在上壳体和下壳体内的上下位置、下旋风叶轮在上壳体和下壳体内的上下位置以及上旋风叶轮和下旋风叶轮之间的间距大小；上旋风叶轮和下旋风叶轮之间的间距越小、上旋风叶轮和下旋风叶轮在上壳体和下壳体内的位置越往下部，最终获取的微纳米成品越细；

26、选粉步骤：

27、经过初步分级处理后的含尘气流，从上壳体的侧向进风口高速进入，被进风口处的平滑渐开线切向引入上壳体内，在上壳体顶部的下压和进风口下倾角的共同作用下，在上壳体和下壳体内形成绕中心轴线高速旋转的气流，在离心力的作用下，较粗的细粉物料被甩向上壳体和下壳体的内壁，与内壁碰撞后失去动能，受重力作用，较粗的细粉物料向下沉降至下壳体的底部，由排料口排出；

28、被离心作用初步处理过的气流，受到上旋风叶轮和下旋风叶轮的负压抽吸后，分化成上路气流和下路气流，气流流速变慢，上路气流切向进入上旋风叶轮周向均布的多只进气口，下路气流切向进入下旋风叶轮周向均布的多只进气口；被上旋风叶轮和下旋风叶轮的三张螺旋惭开式的旋风叶片平缓地将切向旋转气流导向为轴向气流，被导向的同时，上旋风叶轮和下旋风叶轮对初步处理过的含尘气流进行再一次的分级过滤，处理后的微粉气流分别从上方的上活动排气管和下方的下活动排气管排出，微粉气流中的微粉颗粒被后道工序除尘器捕捉收集下来，作为最终成品储存。

29、作为本发明进一步改进的技术方案，其中调节步骤还包括：

30、通过风门装置中的调整螺母调节上壳体的侧向进风口处的阀板的阀门开度，实现调整进风道截面积，以控制进入上壳体的含尘气流初始风速，阀板开度越小，进风口风速越快，收尘效率越高，微纳米成品越细；

31、其中选粉步骤还包括：

32、安装在下壳体底部的刮料装置通电工作，刮料装置中驱动结构驱动刮料板沿选粉机轴心旋转，刮料板慢速将沉降至下壳体底部的较粗的细粉物料刮至排料口排出。

33、本发明的有益效果为：

34、经过超细选粉机初步分级处理后的含尘气流(粒径＜15μm)，从蜗壳形上壳体的侧向进风口高速进入，被平滑的渐开线切向引入机体内，在上壳体顶盖的下压和进风口下倾角的共同作用下，在机体内形成绕中心轴线高速旋转的气流，在离心力的作用下，较粗的细粉物料(粒径＞约5μm)被甩向上壳体和下壳体的内壁，与内壁碰撞后失去动能，受重力作用，较粗的细粉物料向下沉降至下壳体底部。安装在下壳体底部的刮料装置，在传动链轮的作用下，沿选粉机轴心旋转，刮料板慢速将沉降至底部的细粉物料刮至排料口区域排出。被离心作用初步处理过的气流，受到上旋风叶轮、下旋风叶轮的负压抽吸后，分化成上、下两路气流，流速明显变慢，动能锐减后分别切向进入上旋风叶轮、下旋风叶轮周向均布的三只进气口，被上旋风叶轮、下旋风叶轮的三张螺旋惭开叶片平缓地将切向旋转气流导向为轴向气流，被导向的同时，上旋风叶轮、下旋风叶轮对初步处理过的含尘气流进行再一次的分级过滤，处理后的微粉气流分别从上方的固定排气管、下方的固定排气管排出，微粉气流中的微粉颗粒(粒径＜约5μm)被后道工序除尘器捕捉收集下来，做为最终成品储存。

35、上调节装置可以调节上活动排气管在一定幅度内升降，从而带动上旋风叶轮上下移动；下调节装置可以调节下活动排气管在一定幅度内升降，从而带动下旋风叶轮上下移动；上旋风叶轮和下旋风叶轮在壳体内的上下位置以及上旋风叶轮和下旋风叶轮之间间距的大小，直接影响机体内的压差及内部风速，从而得以调节细粉比表面积和粒径，上旋风叶轮和下旋风叶轮之间间距越小、上下旋风叶轮在壳体内的位置越往下部，微纳米成品越细。通过调节侧向进风口上的阀板的阀门开度，实现调整进风道截面积，以控制进入微纳米分级机的含尘气流初始风速，阀板开度越小，进口风速会越快，收尘效率越高，微纳米成品越细。

36、前道工序通过超细选粉机对粉尘预处理，降低粉尘浓度后再经过本技术进一步分级，最后由后道工序除尘器进行捕捉收集，最终能够生产出控制粒径d97＝5μm和d97＝3μm的微纳米颗粒。