專利名稱：一種大型催化劑粉體捏和機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及粉體捏和機械領域，尤其涉及一種大型催化劑粉體捏和機。
背景技術(shù)：
隨著煉油、石油化工、精細化工的快速發(fā)展以及國內(nèi)國際市場競爭的加劇，對催化劑的產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求。混合和捏和是固體催化劑擠條成型中的重要過程，是保證生產(chǎn)高性能催化劑的關(guān)鍵。捏和機的作用是將催化劑粉體、水分和適量的助劑充分混和、捏和成塑性較好濕料團，以確保后續(xù)擠條的順利擠出以及保證成品的表面致密、均勻、光滑。目前國內(nèi)催化劑廠家使用的捏和機基本上并不是針對催化劑研發(fā)而設計的，所以捏和效果不太理想，對于一些較硬的催化劑根本就不能捏和，而且質(zhì)量不穩(wěn)定，故障率高、維修成本大。因此，開發(fā)專門針對催化劑生產(chǎn)使用的大型催化劑捏和機具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題。本發(fā)明的目的是提供 一種結(jié)構(gòu)簡單、捏和效果好、穩(wěn)定可靠且便于維護的大型催化劑粉體捏和機。為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種大型催化劑粉體捏和機，包括底座、設置于底座上的左支架、右支架以及與電路控制系統(tǒng)連接的驅(qū)動機構(gòu)，所述左支架及右支架上設置有受驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動的捏和機構(gòu)，所述捏機構(gòu)包括有可翻轉(zhuǎn)的料斗、相互平行地設置在料斗內(nèi)的主動曲軸及被動曲軸，所述主動曲軸及被動曲軸的右端分別設置有主動曲軸齒輪及被動曲軸齒輪，所述主動曲軸及被動曲軸均包括位于中間的曲拐部分及設置于兩端的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上均設置有軸承，所述曲拐部分由2個形狀相同、橫截面呈曲邊三角形的錐形螺旋體組成，且曲邊三角形朝旋轉(zhuǎn)方向的一邊向外凹，背向旋轉(zhuǎn)方向的一邊向內(nèi)凹，所述曲拐部分距料斗內(nèi)壁的距離連續(xù)變化；所述料斗的兩側(cè)固定設置有用于安裝軸承的軸承座，所述軸承座受左支架及右支架所支撐；所述驅(qū)動機構(gòu)包括與主電機連接的第二減速機，所述第二減速機的輸出端設置有分別與主動曲軸驅(qū)動齒輪和被動曲軸驅(qū)動齒輪相嚙合的驅(qū)動齒輪；所述電路控制系統(tǒng)包括可調(diào)節(jié)主電機轉(zhuǎn)速的變頻器。進一步地，所述左支架的側(cè)面還設置有用以驅(qū)動料斗翻轉(zhuǎn)和復位的出料裝置，該出料裝置包括與第一減速機連接的翻轉(zhuǎn)電機，第一減速機的輸出端通過鏈條傳動副驅(qū)動固定在左支架側(cè)面的蝸桿，所述蝸桿與固定在料斗上的蝸輪相嚙合。進一步地，所述第一減速機及第二減速機均為擺線針輪減速機。進一步地，所述翻轉(zhuǎn)電機為制動電機。進一步地，所述電路控制系統(tǒng)還包括用以限制料斗的翻轉(zhuǎn)及復位行程的行程開關(guān)。進一步地，所述主動曲軸驅(qū)動齒輪與被動曲軸驅(qū)動齒輪的傳動比為2: I。進一步地，所述曲拐部分中間設置有用以減輕自重的空心部。進一步地，所述料斗為雙U形結(jié)構(gòu)，且該料斗包括緊密貼合的料斗內(nèi)層及料斗外層，所述料斗內(nèi)層材料為不銹鋼。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過設置一對速比為1: 2的特殊形狀的曲軸在載有催化劑粉體、水分和助劑等物料的腔體內(nèi)相對轉(zhuǎn)動，由于兩曲軸之間、曲軸與腔體內(nèi)壁之間存在速度梯度，同時物料的體積和形狀在曲軸與內(nèi)腔的間隙內(nèi)不斷變化，對物料進行均勻混和和捏和，捏和成塑性較好濕料團，以確保后續(xù)擠條的順利擠出以及保證成品的表面致密、均勻、光滑；且捏和作用能提高物料的均勻性及改善物料的某些物理性能，同時發(fā)生一定的化學反應，有效確保后續(xù)擠條的順利擠出以及保證成品的表面致密、均勻、光滑。


圖1為本發(fā)明實施例的主視示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的俯視示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的出料結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的曲軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為曲軸的左視示意圖；圖6為圖4中A-A剖視示意圖；圖7為圖4中B-B剖視示意圖；圖8為圖4中C-C剖視示意圖；圖9為本發(fā)明實施例的料斗結(jié)構(gòu)示意圖。圖中所示為:1_第一減速機；2_鏈條傳動副；3_左支架；4-蝸桿；5-渦輪；6-被動曲軸；7_主動曲軸；8_料斗；9_被動曲軸驅(qū)動齒輪；10_右支架；11_驅(qū)動齒輪；12_第二減速機；13_底座；14-主電機；15-主動曲軸驅(qū)動齒輪；16_軸承；17-推力軸承；18-翻轉(zhuǎn)電機；19_轉(zhuǎn)軸；20_曲拐部分；21_銷釘；22_空心部；23_料斗內(nèi)層；24_料斗外層25-軸承座。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。需要說明的是，附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；對于本領域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。如圖1、圖2所不,一種大型催化劑粉體捏和機，包括底座13、設置于底座13上的左支架3、右支架10以及與電路控制系統(tǒng)連接的驅(qū)動機構(gòu)，所述左支架3及右支架10上設置有受驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動的捏和機構(gòu)，所述捏2機構(gòu)包括有可翻轉(zhuǎn)的料斗8、相互平行地設置在料斗8內(nèi)的主動曲軸7及被動曲軸6，所述主動曲軸7及被動曲軸6的右端分別設置有主動曲軸齒輪15及被動曲軸齒輪9，所述主動曲軸7及被動曲軸6均包括位于中間的曲拐部分20及設置于兩端的轉(zhuǎn)軸19，所述轉(zhuǎn)軸19上均設置有軸承16，如調(diào)心軸承，所述曲拐部分20由2個形狀相同、橫截面呈曲邊三角形的錐形螺旋體組成，且曲邊三角形朝旋轉(zhuǎn)方向的一邊向外凹，背向旋轉(zhuǎn)方向的一邊向內(nèi)凹，所述曲拐部分20距料斗8內(nèi)壁的距離連續(xù)變化；
同時，為減輕曲軸的自重及節(jié)約材料，所述曲拐部分20中間設置有用以減輕自重的空心部22。因為催化劑有強烈的腐蝕性，因此，生產(chǎn)過程中，曲軸與物料接觸的曲拐部分20采用抗腐蝕性能良好的純不銹鋼lCrl8Ni9Ti，同時，為了提高曲軸的強度和剛度，設置于曲軸兩端的轉(zhuǎn)軸19采用綜合性能良好的合金結(jié)構(gòu)40Cr，這樣的組合用材同時滿足曲軸的耐腐蝕、強度、剛度等使用要求。結(jié)構(gòu)簡圖如圖4至圖8所示。曲軸的曲拐部份20在旋轉(zhuǎn)方向的一面為外凸形，而背面則為內(nèi)凹形，從而增大與物料的接觸面積，提高攪拌效果。曲拐部分20與料斗8內(nèi)壁形成的連續(xù)變化的間隙，使物料表面在其間不斷受到擠壓和攪拌，同時也使團狀物料壓碎。另外，由于曲拐部分20表面各點與轉(zhuǎn)軸19的軸線距離不同，隨著曲拐部分20的轉(zhuǎn)動形成一個速度梯度，使物料受到強烈的剪切，主動曲軸7和被動曲軸6采用較大的1: 2定比傳動，使兩曲軸存在一個轉(zhuǎn)速差，再加上曲拐部分20表面各點因與軸線距離不等所形成的兩曲拐部分20表面的線速度之比不斷變化，使兩曲軸產(chǎn)生的擠壓、剪切和翻搗作用更明顯， 更有利于把物料均勻捏和。轉(zhuǎn)軸19與曲拐部份20上相匹配的孔采用過盈配合，并用銷釘21緊入焊平，然后與曲拐部分20焊牢。這樣制成一條使用“復合材料”、符合工藝要求的曲軸。所述料斗8的兩側(cè)固定設置有用于安裝軸承16的軸承座25，所述軸承座25受左支架3及右支架10所支撐；所述驅(qū)動機構(gòu)包括與主電機14連接的第二減速機12，所述第二減速機12的輸出端設置有分別與主動曲軸驅(qū)動齒輪15和被動曲軸驅(qū)動齒輪9相嚙合的驅(qū)動齒輪11 ；所述電路控制系統(tǒng)包括可調(diào)節(jié)主電機14轉(zhuǎn)速的變頻器，用以調(diào)節(jié)主電機14的轉(zhuǎn)速。進一步地，所述左支架3的側(cè)面還設置有用以驅(qū)動料斗8翻轉(zhuǎn)和復位的出料裝置，該出料裝置包括與第一減速機I連接的翻轉(zhuǎn)電機18，第一減速機I的輸出端通過鏈條傳動副2驅(qū)動固定在左支架3側(cè)面的蝸桿4，所述蝸桿4與固定在料斗8上的蝸輪5相嚙合。如圖3所示，蝸桿4兩端設置有推力軸承17，蝸輪5直接用螺栓固定在料斗8上，當開啟翻轉(zhuǎn)電機18時，蝸桿4驅(qū)動蝸輪5可使整個料斗8繞主動曲軸7向前翻轉(zhuǎn)或向后復位，其復位、出料位置分別由兩個行程開關(guān)來控制，而且蝸輪蝸桿具有自鎖功能(在翻轉(zhuǎn)過程中非常重要)。該系統(tǒng)工作時平穩(wěn)，無震動，無噪音。進一步地，所述第一減速機I及第二減速機12均為擺線針輪減速機，傳動比高，體積小。進一步地，所述翻轉(zhuǎn)電機18為制動電機，當電機停止運轉(zhuǎn)時，電機一端的摩擦片能鎖定電機轉(zhuǎn)軸。進一步地，所述主動曲軸驅(qū)動齒輪15與被動曲軸驅(qū)動齒輪9的傳動比為2: I。進一步地，所述料斗8為雙U形結(jié)構(gòu)，且該料斗包括緊密貼合的料斗內(nèi)層23及料斗外層24，所述料斗內(nèi)層23材料為不銹鋼。捏和室是捏和機的關(guān)鍵零件，它的設計和制造都要十分合理和嚴格的。因催化劑有強烈的腐蝕性，同時料斗的體積比較龐大，為節(jié)省貴重金屬材料，料斗8的料斗外層24是用碳鋼板焊接而成，而與物料接觸的料斗內(nèi)層23則鋪焊一層防腐性能良好的不銹鋼襯板。結(jié)構(gòu)上采用左右組合式，由主體和左右封板通過螺栓和銷子連接和固定，加工和裝配都比較方便。主體和左右封板形成一個雙U形的空腔，如圖9所示?？涨粦幸欢ǖ母叨?，其高度約為U形部分半徑的1.2倍，以保證物料在空腔內(nèi)翻轉(zhuǎn)時不致外溢。主電機14經(jīng)第二減速機減速后，通過驅(qū)動齒輪11驅(qū)動一對速比為1: 2的齒輪付傳給特殊形狀的主動曲軸7和被動曲軸6在載有催化劑粉體、水分和助劑等物料的料斗8內(nèi)相對轉(zhuǎn)動，由于兩曲軸之間、曲軸與腔體內(nèi)壁之間存在速度梯度，同時物料的體積和形狀在曲軸與內(nèi)腔的間隙內(nèi)不斷變化，對物料進行均勻混和和捏和，捏和成塑性較好濕料團，以確保后續(xù)擠條的順利擠出以及保證成品的表面致密、均勻、光滑。捏和作用能提高物料的均勻性及改善物料的某些物理性能，同時發(fā)生一定的化學反應。主動曲軸7和被動曲軸6轉(zhuǎn)速的變化由變頻器通過調(diào)頻來控制。完成捏和后，翻轉(zhuǎn)電機18通過第一減速機I帶動鏈條傳動副2，繼而驅(qū)動蝸桿4及蝸輪5，最后帶動料斗8勻速翻轉(zhuǎn)，由行程開關(guān)控制出料位置，自動剎停翻轉(zhuǎn)電機18。本發(fā)明系統(tǒng) 中的其他技術(shù)特征和具體的實現(xiàn)方式可以與本發(fā)明方法中的相同，在此不予多加贅述。顯然，附圖中描述位置關(guān)系的僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大型催化劑粉體捏和機，包括底座(13)、設置于底座(13)上的左支架(3)、右支架(10)以及與電路控制系統(tǒng)連接的驅(qū)動機構(gòu)，所述左支架(3)及右支架(10)上設置有受驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動的捏和機構(gòu)，其特征在于: 所述捏和機構(gòu)包括有可翻轉(zhuǎn)的料斗(8)、相互平行地設置在料斗(8)內(nèi)的主動曲軸(7)及被動曲軸￠)，所述主動曲軸(7)及被動曲軸￠)的右端分別設置有主動曲軸齒輪(15)及被動曲軸齒輪(9)，所述主動曲軸(7)及被動曲軸(6)均包括位于中間的曲拐部分(20)及設置于兩端的轉(zhuǎn)軸(19)，所述轉(zhuǎn)軸(19)上均設置有軸承(16)，所述曲拐部分(20)由2個形狀相同、橫截面呈曲邊三角形的錐形螺旋體組成，且曲邊三角形朝旋轉(zhuǎn)方向的一邊向外凹，背向旋轉(zhuǎn)方向的一邊向內(nèi)凹，所述曲拐部分(20)距料斗(8)內(nèi)壁的距離連續(xù)變化； 所述料斗(8)的兩側(cè)固定設置有用于安裝軸承(16)的軸承座(25)，所述軸承座(25)受左支架(3)及右支架(10)所支撐； 所述驅(qū)動機構(gòu)包括與主電機(14)連接的第二減速機(12)，所述第二減速機(12)的輸出端設置有分別與主動曲 軸驅(qū)動齒輪(15)和被動曲軸驅(qū)動齒輪(9)相嚙合的驅(qū)動齒輪(11); 所述電路控制系統(tǒng)包括可調(diào)節(jié)主電機(14)轉(zhuǎn)速的變頻器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型催化劑粉體捏和機，其特征在于:所述左支架(3)的側(cè)面還設置有用以驅(qū)動料斗(8)翻轉(zhuǎn)和復位的出料裝置，該出料裝置包括與第一減速機(I)連接的翻轉(zhuǎn)電機(18)，第一減速機(I)的輸出端通過鏈條傳動副(2)驅(qū)動固定在左支架(3)側(cè)面的蝸桿(4)，所述蝸桿(4)與固定在料斗(8)上的蝸輪(5)相嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型催化劑粉體捏和機，其特征在于:所述第一減速機(I)及第二減速機(12)均為擺線針輪減速機。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型催化劑粉體捏和機，其特征在于:所述翻轉(zhuǎn)電機(18)為制動電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型催化劑粉體捏和機，其特征在于:所述電路控制系統(tǒng)還包括用以限制料斗(8)的翻轉(zhuǎn)及復位行程的行程開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型催化劑粉體捏和機，其特征在于:所述主動曲軸驅(qū)動齒輪(15)與被動曲軸驅(qū)動齒輪(9)的傳動比為2:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型催化劑粉體捏和機，其特征在于:所述曲拐部分(20)中間設置有用以減輕自重的空心部(22)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型催化劑粉體捏和機，其特征在于:所述料斗(8)為雙U形結(jié)構(gòu)，且該料斗包括緊密貼合的料斗內(nèi)層(23)及料斗外層(24)，所述料斗內(nèi)層(23)材料為不銹鋼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型催化劑粉體捏和機，包括底座、設置于底座上的左支架、右支架以及與電路控制系統(tǒng)連接的驅(qū)動機構(gòu)，所述左支架及右支架上設置有受驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動的捏和機構(gòu)，所述捏和機構(gòu)包括有可翻轉(zhuǎn)的料斗、相互平行地設置在料斗內(nèi)的主動曲軸及被動曲軸，所述主動曲軸及被動曲軸的右端分別設置有主動曲軸齒輪及被動曲軸齒輪。本發(fā)明通過設置一對速比為1∶2的特殊形狀的曲軸在載有催化劑粉體、水分和助劑等物料的腔體內(nèi)相對轉(zhuǎn)動，使催化劑充分混合，有效確保后續(xù)擠條的順利擠出以及保證成品的表面致密、均勻、光滑。
文檔編號B01J2/20GK103223318SQ20131010370
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者黃運賢, 李理, 李友明 申請人:華南理工大學