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      振動磨機的結構原理與應用
      2022年04月06日 發布 分類:粉體入門 點擊量:314
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      振動磨機是利用研磨介質(球狀或棒狀,在做高頻振動的筒體中不斷旋轉(自轉與公轉),對物料進行沖擊、摩擦、剪切等作用而使物料粉碎的細磨與超細磨設備。

      結構與工作原理

      (1)設備系統結構

      振動磨機大致分為兩種:慣性激振式振動磨機和曲軸式振動磨機。如圖1為振動磨機的實物。圖2所示為單筒偏心振動磨機的工作原理。

      振動磨機

      圖1 振動磨機的實物

      單筒偏心振動磨機的工作原理

      圖2 單筒偏心振動磨機的工作原理

      1.圓柱形研磨室;2.研磨介質;3.激振器;4.配重;5.支撐彈簧;6.進料口;7.出料口;8.交流電動機;9.萬向軸;10.軸承座;11.偏心塊

      慣性激振器式振動磨機的工作原理為:圓柱形研磨室(磨筒)1通過支撐板固定在支撐彈簧5上,支撐彈簧5直接與機架相連。磨筒外側有一激振器3,激振器與交流電動機主軸相連。工作時,交流電動機運轉,通過萬向軸帶動主軸轉動,主軸帶動激振器中的偏心塊11 運動。在離心力的作用下,支撐板和磨筒1在支撐彈簧5上振動,帶動研磨介質以一定規律運動,磨碎物料。對于曲軸式振動磨機,電動機連接變速裝置,再帶動曲軸,直接使磨筒規律性運動,將物料粉碎。

      長期以來,乏能區的存在使得振動磨機的直徑和效率一直受到限制。為了解決乏能區的問題,人們提出一種解決方案,即通過在振動磨機內安裝能量傳輸裝置將高能區的能量傳遞到低能區。基于此方案,制造出一種新型的振動磨機——旋轉腔式振動磨機,其結構如圖3所示。

      旋轉腔式振動磨機的結構 

      圖3 旋轉腔式振動磨機的結構

      與傳統的振動磨機相比,旋轉腔式振動磨機在磨筒內部做了改進。磨筒不再是一個整體,而是被葉輪分為多個區域。葉輪隨著研磨介質以及物料一起旋轉。當葉輪的臂與磨筒接觸時,將壁面的能量傳遞給中間區域的研磨介質,增大中間區域磨介能量。旋轉腔式振動磨機中的研磨介質與物料沖擊更大,乏能區更小,極大地提高了能量利用率。

      (2)振動系統結構

      振動磨機的振動系統主要包括研磨介質、筒體偏心裝置,這也是振動磨機的三個核心部件。振動磨機中振動系統示意如圖4所示。

      振動磨機中振動系統示意

      圖4 振動磨機中振動系統示意

      1.研磨介質;2.筒體;3.偏心裝置

      (3)偏心塊結構

      振動磨機偏心塊的結構有多種,主要介紹以下兩種

      ①扇形偏心塊。扇形偏心塊是一種立式振動磨機中的典型偏心塊,圖5為其結構簡圖。

      扇形偏心塊的結構簡圖

      圖5 扇形偏心塊的結構簡圖

      ②L形偏心塊。L形偏心塊應用較少。與扇形偏心塊相比,L形偏心塊產生的振動能量大,動力相對較大。L形偏心塊的結構如圖6所示。

      L形偏心塊的結構

      圖6 L形偏心塊的結構

      (4)磨介運動規律

      如圖7所示為振動磨機磨介在磨筒內的運動情況。磨介在振動磨機內的運動較為復雜,難以準確地進行描述。磨介在磨筒內主要有以下三種運動。

      ①隨著磨筒的振動而產生的振動。

      ②磨介的自轉,即磨介沿著自身幾何中心的運動。

      ③磨介的公轉。在磨介群作用下,磨介隨著磨介群一起繞著某一幾何中心旋轉。

      磨介在磨筒內的運動情況 

      圖7 磨介在磨筒內的運動情況

      a.泄落式;b.拋落式;c.離心運轉

      (5)振動磨機特點

      填充率高,生產效率高,能耗小;精度高;具有夾套,可控制振動磨機粉碎腔的溫度;制造簡單,成本低;能耗低。

      主要應用領域

      振動磨機廣泛應用于礦業、醫藥、建材、電子、治金、食品、化工、陶瓷等行業的微粉設備,主要體現在以下幾個方面。

      (1)在礦業中的應用

      在礦業生產中,振動磨機不僅可以用于各種礦石的超細粉碎,生產小顆粒礦石,而且可用于非金屬礦的表面改性。通過粉碎礦石,加之摩擦的作用,使礦石內部晶格結構、形狀發生變化。礦石內能增大,溫度上升,從而使內部粒子分離與熔解,促進粒子聚集結合成新的集體。由于結構變化,因此造成礦石性質改變。通過特定的技術路線,可生成所需要的性質。粉碎與改性可同時進行,在粉碎過程中,機械力化學作用可以增強粉體表面改性效果

      (2)在醫藥行業中的應用

      在醫藥方面,粉劑、片劑、中藥精細化、噴霧藥劑等也都離不開振動磨機。振動磨機利用振源的強力振動,使粉碎腔內藥品在流態化狀態下,受到磨棒高強度的撞、切、碾、搓綜合力的作用,使藥品在短時間內達到微米級粉碎效果。振動磨機常有常溫、水冷、低溫、超低溫、防氧化、防爆炸等多種作業配置,可降低粉碎腔內的溫度,有利于保護活性物質,如酶、細胞、激素等,因此被廣泛用于醫藥行業。

      (3)在建筑行業中的應用

      振動磨機可以用于水泥的“活化”。為了節省水泥,同時提高水泥的性能,通常采用將水泥、中性礦物混合放人振動磨機中粉碎。在工廠或工地上常有存放較久未使用的水泥,這此水泥與空氣中的水分、二氧化碳接觸,發生一系列化學反應。為了保證水泥的品質,久置水泥使用前通常用振動磨機粉碎。這不僅可以恢復原有強度,還能使強度大大提高,節約生產成本。

      (4)在電子行業中的應用。

      在電子方面,振動磨機用于生產英光粉、電子漿料、電子涂料等。通過振動磨機,可獲得更細化的電子材料。這不僅可以縮小電子產品的體積、優化產品結構,而且材料細化后導電、傳熱等其他性能有大幅提升,從而大大提升電子產品的性能。


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