技术领域
[0001] 本
发明属于粉末生产设备领域，尤其涉及到一种自冷行星翻滚式球磨机。
背景技术
[0002] 球磨机是物料被
破碎之后，再进行
粉碎的关键设备。它广泛应用于粉末
冶金、
水泥，
硅酸盐制品，新型
建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种
矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。由于球磨机的应用领域越来越广泛，各领域对物料的要求越来越高，因此对球磨机的运行
稳定性，球磨机的转速，球磨机的安全性，球磨机的连续运行时间提出了更高的要求。
[0003] 而行星式球磨机是针对粉碎、
研磨、分散金属、非金属、有机、中草药等粉体进行设计，特别适合实验室的研究使用，其工作原理是利用
磨料与试料在研磨罐内高速翻滚，对物料产生强
力剪切、冲击、碾压达到粉碎、研磨、分散、乳化物料的目的。球磨是机械
合金化工艺实现的主要方法，而
温度是球磨过程中重要的影响因素，磨球的冲击
动能和物料的反应发热将引起温度升高。较低的温度更有利于物料和微观组织的细化，有利于纳米、非晶合金亚稳态结构的稳定。
发明内容
[0004] 针对上述问题，本发明提出一种自冷行星翻滚式球磨机，球磨罐参与公转、自转的同时实现翻滚，并能实现自冷，其设备简单、工作环境噪声小、连接可靠、球磨效率高。
[0005] 本发明的设备由
主轴（3）、
电机（5）、变速机构（4）、
行星架（16）、球磨罐公转架（8）、球磨罐公
转轴（6）、球磨罐（7）、球磨罐自转轴（9）、球磨罐自转筒体（10）、环形挡水板（11）、球磨罐自转筒盖板（12）、
超声波发生器（13）、
隔热垫（14）、水箱（15）等组成。
[0006] 本设备的工作原理，其特征在于，在电机（5）和变速机构（4）的带动下，行星架（10）绕主轴（3）旋转；球磨罐自转筒采用刚性连接固定于行星架，球磨罐自转筒由球磨罐自转筒体（10）和球磨罐自转筒盖板（12）两部分组成，本设备工作时，球磨罐自转筒体（10）内注入一定量的
冷却液，球磨罐自转筒体（10）与球磨罐自转筒盖板（12）之间采用采用
螺栓连接方式，球磨罐自转筒盖板上开设有
超声波发射孔（18）、冷却液注入孔（17）、水雾溢出孔，球磨罐自转筒体（10）的上部安装有环形挡水板（11），当球磨罐自转筒体（10）绕主轴旋转时，可降低筒内水位的高差，同时，环形挡水板（11）的结构特征为采用靠近球磨罐公转筒中心其
位置相对较低带有一定内倾
角的结构，便于在旋转时环形挡水板（11）上方冷却液往下流；超声波发生器（13）采用移动电源供电形式，超声波发生器（13）固定于球磨罐自转筒盖板（12）之上，在球磨罐自转筒盖板（12）与超声波发生器（13）之间采用
绝热材料制成的隔热垫（14），减小超声波发生器装置产生的热量传导至球磨罐自转筒体（10）；球磨公转架（8）、球磨罐自转轴（9）、球磨罐（7）均置于球磨罐自转筒体（10）内，工作时球磨罐（7）、球磨罐自转轴（9）、球磨罐公转（8）架浸泡于冷却液中，球磨罐（7）内的热量通过球磨罐体和冷却液导出，冷却液在超声波的作用下发生雾化从而最终带走大量的热量，保证球磨罐（7）内粉体的温升得到控制，而水箱里的冷却液通
过冷却液注入孔（17）可连续注入球磨罐自转筒体（10）内，以保证液面的稳定；球磨罐公转轴（6）通过
轴承等结构固定于行星架（16），球磨公转架（8）与球磨罐公转轴（6）采用刚性连接方式，从而球磨公转架（8）可绕球磨公转轴（6）实现旋转；球磨公转架（8）的主体结构为圆环形轨道，轨道断面结构的特征为该轨道断面可限制轨道内运动物体在球磨公转架的轴向位移，例如槽型、梯形等断面结构；球磨罐自转轴（9）不与球磨罐相连的一端装配有
滚动体，滚动体可采用轴承或滚筒等形式。含有滚动体的球磨罐自转轴（9）长度与圆环形轨道的内圆柱面（19）为间隙配合尺寸，从而球磨罐自转轴（9）可在圆环轨道的内圆柱面（19）任意旋转，实现球磨罐（7）在参与行星架（10）公转、球磨公转架（8）的自转、球磨罐（7）自转的同时，由于球磨自转轴（9）在内圆柱面（19）的自由旋转，从而球磨罐（7）在转动同时实现翻滚。
[0007] 本发明的结构特征在于，电机（5）与变速结构（4）之间可采用皮带、
齿轮、
万向节等连接方式，变速机构（4）可采用皮带轮或齿轮或
涡轮蜗杆等机械变速方式，主轴（3）与变速机构（4）之间可采用皮带轮、万向节、齿轮等连接方式，行星架（16）与主轴（3）的连接可采用刚性连接方式，水箱（15）、球磨罐自转筒体（10）均采用刚性连接方式固定于行星架，环形挡水板（11）采用
焊接方式固定于球磨罐自转筒体（10）内，球磨罐自转筒体（10）与球磨罐自转筒盖板（12）之间采用螺栓连接方式，超声波发生器（13）采用机械方式固定于球磨罐公转筒盖板（12），球磨罐公转筒盖板（）开有便于超声波入射到球磨罐公转筒内冷却液的超声波发射孔、以及冷却液注入孔和水雾溢出孔。
[0008] 球磨公转轴（6）通过轴承固定于行星架，球磨公转架（8）与球磨公转轴（6）之间的连接采用机械或焊接等刚性方式；球磨公转架（8）的主体为圆环形轨道，该轨道特征在于轨道断面采用槽型、梯形等类似结构，槽型开口或梯形的上底指向圆环的圆心；圆环形轨道在某一直径两端的同一端面开有可拆卸与安装的缺口（详见
附图2说明），缺口的
挡板与轨道之间的连接可采用
螺纹连接方式，以便于球磨罐和球磨罐自转轴在内圆柱面（19）的安装与球磨罐的卸料。
[0009] 球磨罐自转轴采用组合结构，与球磨罐连接的一端采用刚性的连接方式，另一端装配有单个或三个滚动体相连，如采用单个滚动体的滚动面为圆环形轨道的内圆柱面；而若采用三个滚动体的滚动面则分别为轨道的内圆柱面（19）和轨道的两个限制轴向位移的侧面，即可保证球磨罐自转轴无论在什么情况与圆环形轨道之间总是
滚动摩擦，增强球磨罐在球磨公转架轨道内的旋转与翻滚。
[0010] 本发明具有以下优点：1.相比常规的
行星球磨机，球磨罐参与了球磨罐公转架的自转与球磨罐自转轴在圆环形轨道内的旋转，球磨罐的运动规律更加复杂与多变，可提高球磨效率；
2.圆环形轨道留有球磨自转轴安装与拆卸的缺口，方便了球磨罐的安装与卸料；
3.球磨罐自转轴两端与滚动体相连，增强了球磨自转轴在圆环形轨道内的旋转，提高了翻滚效率；
4球磨罐筒体上部安装有环形挡水板，可作用降低转动时筒内水位的高差，尽可能使球磨罐浸泡于冷却液中，提高
散热效率；
5. 环形挡水板采用靠近球磨罐筒中心其位置相对较低内倾结构，可使在机构工作时，挡水板上部不存水，在球磨时使冷却液尽可能多的处于球磨罐下部浸泡球磨罐；
6.与全方位行星式球磨机相比，本结构只需主电机，无需来回转动电机或减速电机，机械结构更为简单，故障率低。
附图说明
[0011] 图1为本发明设备结构示意图。其中，本设备由电机（5）、变速机构（4）、主轴（3）、行星架（10）、球磨罐公转架（8）、球磨罐公转轴（6）、滚动体(11)、球磨罐自转轴（9）、球磨罐（7）、水箱（15）、超声波发生器（13）、球磨罐自转筒体（10）、球磨罐自转筒盖板（12）、隔热垫（14）等组成。电机（5）可采用交流或直流电机；变速机构（4）采用齿轮、皮带、链条、涡轮蜗杆等变速方式；主轴（3）采用
钢铁、
铝合金等结构材料制成；行星架（10）采用钢铁、
铝合金等结构材料制成，电机（5）与变速结构（4）之间可采用皮带、齿轮、万向节等连接方式，主轴（3）与变速机构（4）之间可采用皮带轮、万向节、齿轮等传递方式，行星架（10）与主轴（3）的连接可采用刚性连接方式。球磨公转轴（6）采用钢铁、有色合金等金属结构材料制成，球磨公转轴（6）通过轴承固定于行星架，球磨公转架（8）采用耐磨金属材料制成，与球磨公转轴（6）之间的连接采用机械或焊接等刚性方式；球磨公转架的主体为圆环形轨道，该轨道特征在于轨道断面采用槽型、梯形等类似结构，槽型开口或梯形的上底指向圆环的圆心；圆环形轨道在某一直径两端的同一端面开有可拆卸与安装的缺口（详见附图2说明），缺口挡板与轨道之间的连接采用
螺纹连接方式。球磨罐自转轴（9）采用钢铁、有色合金等结构材料制成，与球磨罐连接的一端采用刚性的连接方式，另一端与滚动体相连，滚动体可采用轴承或滚筒等形式；球磨罐（7）采用耐磨金属材料制成，球磨罐的拆卸与密封采用螺栓和
密封圈的形式；水箱（15）采用钢板焊接制成；超声波发生器（13）采用陶瓷片
振荡器类超声波发生器；球磨罐自转筒体（10）和球磨罐自转筒盖板（12）采用钢铁或铝合金制成；隔热垫（14）采用保温
棉、绝热棉之类柔软绝热材料制成。
[0012] 图2为圆环形轨道结构示意图。（1）为缺口，（2）为缺口挡板紧固
螺纹孔，（19）圆环形轨道的内圆柱面。
[0013] 具体实施方式：下面结合附图和
实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
[0014] 本发明的结构简图如图1所示。电机（5）采用交流电机；变速机构（4）采用皮带轮的方式；主轴（3）采用钢铁制成；行星架（10）采用钢铁制成，电机（5）与变速结构（4）之间采用皮带轮的连接方式，行星架（10）与主轴（3）的连接采用焊接的连接方式。球磨公转轴（6）采用钢铁制成，球磨公转轴（6）通过轴承固定于行星架，球磨公转架（8）采用耐磨钢制成，与球磨公转轴（6）之间的连接采用焊接方式；球磨公转架的圆环形轨道采用槽型结构，槽型开口圆环的圆心，缺口挡板与轨道之间的连接采用螺纹连接方式。球磨罐自转轴（9）采用钢铁制成，与球磨罐连接的一端采用焊接的连接方式，另一端与一个轴承相连；球磨罐（7）采用模具钢材料制成，球磨罐的拆卸与密封采用螺栓和密封圈的形式；水箱（15）采用钢板焊接制成；超声波发生器（13）采用陶瓷片振荡器类超声波发生器；球磨罐自转筒体（10）和球磨罐自转筒盖板（12）采用钢板制成；隔热垫（14）采用保温棉制成；冷却液采用水。
