#粉体工程课程设计任务书15(11粉体)

合肥学院化学与材料工程系

粉体工程课程设计任务书

胶体磨结构

胶体磨的原理与结构

2．1．1 工作原理

胶体磨又称分散磨，工作构件由一个固定的磨体（定子）和一个高速旋转的磨体（转子）所组成，两磨体之间有一个可以调节的微小间隙。当物料通过这个间隙时，由于转子的高速旋转（其线速度一般为13～40m/s[9]），使附着于转子面上的物料速度最大，而附着于定子面上的物料速度为零。这样产生了急剧的速度梯度，从而使物料受到强烈的剪切、摩擦和湍动，而产生了超微粉碎作用[3]。

由此可知，定转子间的高速相对运动是使胶体磨工作获得物料微细度的主要保证。只有提高转子的线速度，才能达到衣好的加工效果。但高速度运转必然会产生大量的热量，并要求各零件的制造精度相互配合都必须相当定精密，而且还要进行冷却。

2．1．2 结构组成

如图1所示，胶体磨其主要构造由磨头部件、底座传动部件、专用电机三部分组成。其中磨头部分的动磨盘与静磨盘是本机的关健部分，所以，根据被处理的物料性质不同选型必须有所区别。但材质均由不锈钢制成。连体式（又称立式）电机根据型号不同需要作特殊设计，在电机凸缘端加装挡水盘，以防渗漏。

2．1．3 结构特点

相对于压力式均质机，胶体磨首先是一种离心式设备，它的优点是结构简单，设备保养维护方便，适用于较高粘度物料以及较大颗粒的物料。

①可在极短时间内实现对悬浮液中的固形物进行超微粉碎，即微粒化，同时兼有混合、搅拌、分散和乳化的作用，成品粒径可达1μm；

②效率和产量高，大约是球磨机和辊磨机效率的2倍以上；

③可通过调节两磨体间隙，最小可达到1μm一下，达到控制成品粒径的目的；

④结构简单，操作方便，占地面积小。由于定磨盘和转磨盘之间间隙极微小，因此加工精度较高。

它的主要缺点也是由其结构引起的。首先，由于作离心运动，其流量是不恒定的，对应于不同粘性的物料其流量变化很大。举例来说，同样的设备，在处理粘稠的漆类物料和稀薄的乳类流体时，流量可相差10倍以上；其次，由于转定子和物料间高速摩擦，故容易产生较大的热量，使被处理物料变性；第三，表面较易磨损，而磨损后，细化效果会显著下降；此外，国内小型胶体磨往往因功率不足、密封性能差而产生不能长时间连续工作。

图1 立式胶体磨结构原理图

1-电动机 2-机座 3-密封盖 4-排料槽 5-离心盘 6-固定磨套 7-定磨盘 8-动磨盘

9-调节环 10-调节手柄 11-限定螺钉 12-联接螺钉 13-盖板 14-冷却水管 15-垫圈16-进料斗 17-中心螺钉 18-主轴 19-键 20-机械密封 21-甩油盘 22-密封垫 23-循环管 24-三通阀 25出料管

材料的选择

由于胶体磨各工作表面较易磨损，而磨损后，细化效果会显著下降，影响生产效果；此外，出于卫生方面的考虑，材料的选择也很重要。因此，本设计拟定定、动磨盘等主要零部件及与物料接触的表面均采用优质不锈钢制造，以具有良好的耐腐性和耐磨性，使所加工的物料无污染、纯洁卫生。

结构参数计算

．1 电动机的选择

3．1．1 工作条件

①海拔不超过1000m

②环境温度不超过40℃

③额定电压为380V，额定功率为50HZ

④3kw以下为Y联接，4kw及以上为△联接

⑤工作方式为连续使用

立式胶体磨的电机需要一定的功率提供较大的转速，而工作环境也有一定要求，应能防止灰尘、杂质、水滴等，根据上述要求，选择Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机，具体型号为Y132S2-2。

3．1．2 电动机简图

图2 Y132S2-2电动机简图

定磨盘与动磨盘的设计

这是一对运动部件，工作时物料通过定磨盘与动磨盘之间的圆环间隙，在动磨盘的高速转动下，物料受到剪切力、摩擦力、撞击力和高频振动等复合力的作用而被粉碎、分散、研磨、细化和均质。定、动磨盘均为不锈钢件，热处理后的硬度要求达到HRC70。动磨盘的外形和定磨盘的内腔均为截锥体，锥度为1:2.5左右。工作表面有齿，磨齿用高硬度耐腐蚀合金制成，硬度达HRC55左右，可粉碎较硬物料。齿纹按物料流动方向由粗到密排列，并有一定的倾角。物料的细化程度由齿纹的倾角、齿宽、齿间间隙以及物料在空隙中的停留时间等因素决定。

3．5．1 定磨盘设计

图6 定磨盘结构示意图3．5．2 动磨盘设计

图7 动磨盘结构示意图冷却水口设计

材料采用优质不锈钢

图9 冷却水口示意图3．7．2 循环装置设计

材料采用优质不锈钢

图10 循环装置结构示意图3．8 其他零部件的设计

材料均为优质不锈钢。

3．8．1 机壳

图11 机壳结构示意图3．8．2 进料斗

图12 进料斗结构示意图3．8．3 固定磨套

图13 固定磨套示意图3．8．4 离心盘

图14 离心盘结构示意图3．8．5 密封盖

图15 密封盖结构示意图3．8．6 甩油盘

图16 甩油盘结构示意图