一种双模式搅拌混合装置的制作方法

1.本发明涉及混合装置领域，具体涉及一种双模式搅拌混合装置。


背景技术：

2.混合溶液是由多种物质混合形成的分散体系，为加快多种物质的混合，通常在其混合时进行搅拌使得溶液中的气体、液体甚至悬浮的颗粒得以混合均匀。尤其是待混合的原料密度不同时，会在初始状态下呈现出不同的分层，这就需要通过搅拌的方式加速不同分层的原料混合。现有技术中，授权公告号为cn108514842b的发明专利就公开了一种基于重力作用的无需摆动式稀土料液的混合设备，通过复位支撑机构、摆动式旋转机构和可调节料液下料机构配合使用，使溶液无序旋转，但这种搅拌方式不能根据溶液内部混合情况做出调整，在局部溶液混合不均时不能适时做出调整，不利于溶液的均匀混合。


技术实现要素：

3.本发明提供一种双模式搅拌混合装置，以解决现有混合装置不能根据溶液内部情况适时调整的问题。
4.本发明的一种双模式搅拌混合装置采用如下技术方案：一种双模式搅拌混合装置，包括外壳、搅拌组件、主轴、驱动组件，主轴安装于外壳内，且沿竖直方向延伸；搅拌组件安装于主轴，并在驱动组件的驱动下有第一搅拌模式和第二搅拌模式，且搅拌组件在初始状态下为第一搅拌模式，并在第一搅拌模式受阻时进入第二搅拌模式；第一搅拌模式将外壳内的下层溶液搅拌至外壳内的上层，第二搅拌模式为水平和在一定高度范围内搅动；主轴上设置有限位挡块，限位挡块在伸出主轴时阻碍搅拌组件的第一搅拌模式，并允许搅拌组件进入第二搅拌模式；主轴内部设置有空腔，空腔内设置有可上下滑动且与空腔内壁滑动密封的活塞销，主轴下端设置有与主轴内部的空腔连通的气囊，气囊位于外壳内溶液的上层，并在外壳内上层溶液浓度达到一定值时收缩促使活塞销向上移动推动限位挡块伸出主轴。
5.可选地，搅拌组件包括摇臂、摆杆、弧板和搅拌杆，弧板的外圆周上侧设置有中间高两端低的弧形槽，主轴外设置有竖直延伸的滑杆，滑杆下端滑动安装于弧形槽，并在初始状态下位于弧形槽的中间最高点；搅拌杆固定安装于弧板下侧，以在随弧板摆动或转动的同时搅拌外壳内的溶液；摆杆可沿其长度方向伸长，并在驱动组件的驱动下摆动；摆杆的下端铰接于弧板上弧形槽的中间最高点的下侧，且摆杆在初始状态下位于摆幅最大点，使得摆杆摆动时带动弧板绕滑杆下端摆动，进而使搅拌杆将外壳内的下层溶液搅拌至外壳内的上层，即第一搅拌模式；摇臂的中点绕水平轴线转动安装于主轴，且两端分别通过一个推杆与弧板的左右两端连接，推杆的长度与弧形槽的半径相等；两个推杆平行且推杆的两端分别与摇臂和弧板铰接，以在弧板绕滑杆下端摆动时摇臂的两端随弧板绕摇臂的中点上下摆动；摇臂摆动至水平位置且限位挡块伸出主轴时限位挡块阻碍摇臂绕其中点摆动，进而阻碍弧板绕滑杆下端摆动，使得弧板整体随摆杆同步摆动且滑杆下端沿弧形槽相对滑动，即
第二搅拌模式。
6.可选地，驱动组件包括电机、驱动齿轮和齿条杆，电机固定安装于外壳，且电机的输出轴竖直延伸，驱动齿轮固定安装于电机的输出轴；电机为正反转电机，并以一定频率带动驱动齿轮交替正反转；齿条杆中段绕主轴的径向方向铰接于主轴，且上端的侧面与驱动齿轮啮合，下端插入摆杆内，以在驱动齿轮的传动下带动摆杆摆动，并允许摆杆沿其长度方向滑动。
7.可选地，电机具有第一转动行程和第二转动行程，且第一转动行程小于第二转动行程，搅拌组件在第一搅拌模式下时电机为第一转动行程；主轴上设置有传感器，传感器在限位挡块伸出主轴时传递信号至电机，使电机切换至第二转动行程，进而使搅拌组件在第二搅拌模式下时电机为第二转动行程。
8.可选地，搅拌杆包括叶片轴和叶片，叶片轴沿垂直于两个推杆下端连线的方向延伸，且叶片轴为可伸缩结构，以在下端接触外壳侧壁时收缩，避免与外壳干涉形变；叶片有多个，均垂直且间隔安装于叶片轴，以在随叶片轴移动时搅动溶液。
9.可选地，搅拌组件有两个，对称设置于主轴的前后两侧，对应的齿条杆、滑杆和限位挡块均有两个，且两个齿条杆分别与两个搅拌组件的摆杆滑动连接，两个限位挡块分别在伸出主轴时阻碍两个搅拌组件的摇臂转动；在初始状态下两个搅拌组件的摆杆关于主轴中心对称。
10.可选地，主轴外圆周设置有两个与主轴内部的空腔连通的平槽口，两个限位挡块分别水平滑动安装于一个平槽口，并与主轴之间通过拉簧连接，以在拉簧的拉力下位于平槽口内；限位挡块位于空腔内的一端为球头型，活塞销向上移动时通过顶推两个限位挡块相互远离，使得两个限位挡块伸出平槽口，并在空腔内气体的作用下保持当前位置阻碍两个限位挡块靠近；主轴外圆周还设置有两个沿主轴径向延伸的安装柱，每个安装柱分别对应位于一个平槽口下侧，每个摇臂的中点对应铰接于一个安装柱，限位挡块伸出平槽口后位于摇臂的上侧并阻碍摇臂绕安装柱转动。
11.可选地，外壳的外周壁上端和下端分别连接有与外壳内部连通的进料管和出料管，进料管和出料管上均安装有阀门；外壳上端设置有上盖，主轴的上端固定安装于上盖的下侧，且主轴的上端部内设置有与主轴上端连通的安装腔，安装腔与空腔互不连通，主轴的外圆周还设置有与安装腔连通的环槽口；电机固定安装于上盖上侧，电机的输出轴穿过上盖并伸入安装腔，驱动齿轮套于主轴外，并在环槽口处与电机的输出轴连接，以随电机的输出轴在环槽口限定出的周向范围内转动。
12.可选地，弧板上设置有通孔，通孔位于弧形槽的中间最高点下侧，摆杆下端设置有水平延伸的连接柱，连接柱插入通孔，使得弧板随摆杆转动或摆动。
13.可选地，主轴外圆周还设置有延伸环，延伸环固定安装于主轴外，两个滑杆的上端分别固定安装于延伸环下表面的外圈。
14.本发明的有益效果是：本发明的双模式搅拌混合装置的搅拌组件提供两种搅拌模式，第一搅拌模式将外壳内的下层溶液搅拌至外壳内的上层，提高搅拌效果；第二搅拌模式为水平和在一定高度范围内搅动，且先进行第一搅拌模式，后利用气囊对溶液浓度的反馈触发搅拌组件进入第二搅拌模式，从而提高搅拌效率。
15.进一步地，第一搅拌模式下叶片将外壳内的下层溶液搅拌至外壳内的上层，将外
壳内的溶液进行快速混合，第二搅拌模式下叶片在水平范围和弧形槽的高度范围内摆动，兼顾了竖直方向和水平方向的溶液流动，根据搅拌时溶液浓度的变化自适应调整搅拌模式，使得溶液的混合效果更好。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明的双模式搅拌混合装置的实施例整体结构示意图；图2为本发明的双模式搅拌混合装置的实施例整体结构半剖示意图；图3为图2中c处放大示意图；图4为本发明的双模式搅拌混合装置的实施例中搅拌组件第一搅拌模式的正向剖视图；图5为图4中d处放大示意图；图6为图4中a-a向剖视图；图7为本发明的双模式搅拌混合装置的实施例中搅拌组件第二搅拌模式的正向剖视图；图8为图7中e处放大示意图；图9为图7中b-b向剖视图；图10为本发明的双模式搅拌混合装置的实施例中主轴及气囊连接示意图；图11为本发明的双模式搅拌混合装置的实施例中弧板及搅拌杆连接示意图；图中：1、上盖；2、电机保护罩；3、外壳；4、进料管；5、出料管；6、阀门；7、电机；8、驱动齿轮；9、齿条杆；10、摇臂；12、摆杆；13、限位挡块；14、活塞销；15、主轴；16、弧板；17、气囊；18、推杆；151、滑杆；152、延伸环；153、安装柱；154、平槽口；155、环槽口；161、叶片；162、叶片轴；163、弧形槽；164、圆滑槽；165、通孔。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.本发明的一种双模式搅拌混合装置的实施例，如图1至图11所示，包括外壳3、搅拌组件、主轴15、驱动组件，主轴15安装于外壳3内，且沿竖直方向延伸；搅拌组件安装于主轴15，并在驱动组件的驱动下有第一搅拌模式和第二搅拌模式，且搅拌组件在初始状态下为第一搅拌模式，并在第一搅拌模式受阻时进入第二搅拌模式；第一搅拌模式将外壳3内的下层溶液搅拌至外壳3内的上层，第二搅拌模式为水平和在一定高度范围内搅动；
主轴15上设置有限位挡块13，限位挡块13在伸出主轴15时阻碍搅拌组件的第一搅拌模式，并允许搅拌组件进入第二搅拌模式；主轴15内部设置有空腔，空腔内设置有可上下滑动且与空腔内壁滑动密封的活塞销14，主轴15下端设置有与主轴15内部的空腔连通的气囊17，气囊17位于外壳3内溶液的上层，并在外壳3内上层溶液浓度达到一定值时收缩促使活塞销14向上移动推动限位挡块13伸出主轴15。
20.在本实施例中，搅拌组件包括摇臂10、摆杆12、弧板16和搅拌杆，弧板16的外圆周上侧设置有中间高两端低的弧形槽163，主轴15外设置有竖直延伸的滑杆151，滑杆151下端滑动安装于弧形槽163，并在初始状态下位于弧形槽163的中间最高点；搅拌杆固定安装于弧板16下侧，以在随弧板16摆动或转动的同时搅拌外壳3内的溶液；摆杆12可沿其长度方向伸长，并在驱动组件的驱动下摆动；摆杆12的下端铰接于弧板16上弧形槽163的中间最高点的下侧，且摆杆12在初始状态下位于摆幅最大点，使得摆杆12摆动时带动弧板16绕滑杆151下端摆动，进而使搅拌杆将外壳3内的下层溶液搅拌至外壳3内的上层，即第一搅拌模式；摇臂10的中点绕水平轴线转动安装于主轴15，且两端分别通过一个推杆18与弧板16的左右两端连接，推杆18的长度与弧形槽163的半径相等；两个推杆18平行且推杆18的两端分别与摇臂10和弧板16铰接，以在弧板16绕滑杆151下端摆动时摇臂10的两端随弧板16绕摇臂10的中点上下摆动；摇臂10摆动至水平位置且限位挡块13伸出主轴15时限位挡块13阻碍摇臂10绕其中点摆动，进而阻碍弧板16绕滑杆151下端摆动，使得弧板16整体随摆杆12同步摆动且滑杆151下端沿弧形槽163相对滑动，即第二搅拌模式。
21.在本实施例中，驱动组件包括电机7、驱动齿轮8和齿条杆9，电机7固定安装于外壳3，且电机7的输出轴竖直延伸，驱动齿轮8固定安装于电机7的输出轴；电机7为正反转电机，并以一定频率带动驱动齿轮8交替正反转；齿条杆9中段绕主轴15的径向方向铰接于主轴15，且上端的侧面与驱动齿轮8啮合，下端插入摆杆12内，以在驱动齿轮8的传动下带动摆杆12摆动，并允许摆杆12沿其长度方向滑动。
22.在本实施例中，电机7具有第一转动行程和第二转动行程，且第一转动行程小于第二转动行程，搅拌组件在第一搅拌模式下时电机7为第一转动行程；主轴15上设置有传感器，传感器在限位挡块13伸出主轴15时传递信号至电机7，使电机7切换至第二转动行程，进而使搅拌组件在第二搅拌模式下时电机7为第二转动行程，从而避免搅拌杆在第一搅拌模式下与外壳3的内壁干涉，并增加搅拌杆在第二搅拌模式下的搅拌范围。
23.在本实施例中，搅拌杆包括叶片轴162和叶片161，叶片轴162沿垂直于两个推杆18下端连线的方向延伸，且叶片轴162为可伸缩结构，以在下端接触外壳3侧壁时收缩，避免与外壳3干涉形变；叶片161有多个，均垂直且间隔安装于叶片轴162，以在随叶片轴162移动时搅动溶液。
24.在本实施例中，搅拌组件有两个，对称设置于主轴15的前后两侧，对应的齿条杆9、滑杆151和限位挡块13均有两个，且两个齿条杆9分别与两个搅拌组件的摆杆12滑动连接，两个限位挡块13分别在伸出主轴15时阻碍两个搅拌组件的摇臂10转动；在初始状态下两个搅拌组件的摆杆12关于主轴15中心对称。
25.在本实施例中，主轴15外圆周设置有两个与主轴15内部的空腔连通的平槽口154，
两个限位挡块13分别水平滑动安装于一个平槽口154，并与主轴15之间通过拉簧连接，以在拉簧的拉力下位于平槽口154内；限位挡块13位于空腔内的一端为球头型，活塞销14向上移动时通过顶推两个限位挡块13相互远离，使得两个限位挡块13伸出平槽口154，并在空腔内气体的作用下保持当前位置阻碍两个限位挡块13靠近；主轴15外圆周还设置有两个沿主轴15径向延伸的安装柱153，每个安装柱153分别对应位于一个平槽口154下侧，每个摇臂10的中点对应铰接于一个安装柱153，限位挡块13伸出平槽口154后位于摇臂10的上侧并阻碍摇臂10绕安装柱153转动。
26.在本实施例中，主轴15外圆周还设置有延伸环152，延伸环152固定安装于主轴15外，两个滑杆151的上端分别固定安装于延伸环152下表面的外圈。
27.在本实施例中，弧板16上设置有通孔165，通孔165位于弧形槽163的中间最高点下侧，摆杆12下端设置有水平延伸的连接柱，连接柱插入通孔165，使得弧板16随摆杆12转动或摆动；弧板16的左右两端均设置有圆滑槽164，两个推杆18的下端分别对应铰接于一个圆滑槽164。
28.在本实施例中，外壳3的外周壁上端和下端分别连接有与外壳3内部连通的进料管4和出料管5，进料管4和出料管5上均安装有阀门6；外壳3上端设置有上盖1，主轴15的上端固定安装于上盖1的下侧，且主轴15的上端部内设置有与主轴15上端连通的安装腔，安装腔与空腔互不连通，主轴15的外圆周还设置有与安装腔连通的环槽口155；电机7固定安装于上盖1上侧，电机7的输出轴穿过上盖1并伸入安装腔，驱动齿轮8套于主轴15外，并在环槽口155处与电机7的输出轴连接，以随电机7的输出轴在环槽口155限定出的周向范围内转动；上盖1且电机7外设置有电机保护罩2。
29.本发明的一种双模式搅拌混合装置在初始状态下，两个搅拌组件的摆杆12均位于最大摆幅位置，并关于主轴15中心对称，且滑杆151的下端位于弧形槽163的中间最高点；外壳3内的下层溶液浓度高于上层溶液浓度，气囊17处于膨胀状态，活塞销14位于限位挡块13下侧，限位挡块13在拉簧作用下位于平槽口154内，摇臂10可绕安装柱153自由转动。
30.启动电机7，电机7以第一转动行程带动驱动齿轮8往复转动，驱动齿轮8通过两个齿条杆9带动两个摆杆12沿相反方向摆动，弧板16随摆杆12在惯性作用下绕滑杆151下端转动，带动叶片轴162摆动，同时，弧板16通过两端的推杆18带动摇臂10绕安装柱153转动，叶片161将外壳3内的下层溶液搅拌至外壳3内的上层，即第一搅拌模式。
31.随着外壳3内上层溶液和下层溶液的混合，上层溶液浓度增加挤压气囊17，气囊17收缩，空腔内的气体推动活塞销14向上移动向外顶推两个限位挡块13，限位挡块13在摇臂10摆动至水平状态时在活塞销14的顶推下伸出平槽口154，阻碍摇臂10绕安装柱153转动，进而阻碍弧板16绕滑杆151下端转动；搅拌组件进入第二搅拌模式，且限位挡块13伸出，触发传感器使得电机7以第二转动行程带动驱动齿轮8往复转动，弧板16整体随摆杆12同步摆动且滑杆151下端沿弧形槽163相对滑动，与弧板16两端铰接两个推杆18下端随弧板16同步左右摆动，叶片轴162和叶片161随弧板16往复移动时在水平范围和弧形槽163的高度范围内搅拌溶液。
32.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。