一种原料混合设备

摘要

本发明涉及混合设备技术领域，尤其涉及一种原料混合设备，其结构包括：搅拌罐主体，设置于搅拌罐主体外侧的保温装置，搅拌罐主体内设有搅拌机构，搅拌机构包括两端分别贯穿并转动连接于搅拌罐主体顶部和底部的搅拌轴，若干个可转动并等距交错分布于搅拌轴两侧的搅拌叶片，搅拌轴一端设有驱动搅拌轴在搅拌罐主体内旋转的第一驱动机构，本发明通过设有搅拌机构，使得混合设备具有多种工作模式，在搅拌混合时呈现出周期性的非定常流态，与罐内物料形成复杂的流场，并且能够充分利用整个搅拌区域，保证搅拌罐主体上、下部分的物料可以充分混合，并且还可以防止最外侧物料形成漩涡效应，使得混合更加均匀，从而提高新产品的品质。

权利要求

1.一种原料混合设备，其结构包括：搅拌罐主体（1），设置于搅拌罐主体（1）外侧的保温装置（2），所述搅拌罐主体（1）内设有搅拌机构（3），其特征在于：所述搅拌机构（3）包括两端分别贯穿并转动连接于搅拌罐主体（1）顶部和底部的搅拌轴（31），若干个可转动并等距交错分布于搅拌轴（31）两侧的搅拌叶片（32），所述搅拌轴（31）一端设有驱动搅拌轴（31）在搅拌罐主体（1）内旋转的第一驱动机构（4），另一端套设有与搅拌轴（31）同轴设置的传动杆（33），所述传动杆（33）与搅拌叶片（32）对应处设有同轴连接的第一锥齿轮（331），所述搅拌叶片（32）与搅拌轴（31）连接的一端设有与第一锥齿轮（331）啮合的第二锥齿轮（321），所述搅拌罐主体（1）外侧还设有驱动传动杆（33）在搅拌轴（31）内同轴旋转的第二驱动机构（5）；

所述搅拌叶片（32）包括与搅拌轴（31）侧壁转动连接的固定轴（322），第二锥齿轮（321）同轴连接于固定轴（322）靠近第一锥齿轮（331）的一侧，固定轴（322）的另一侧设有夹紧连接件（323），所述夹紧连接件（323）可拆卸连接有叶板（324）；

所述夹紧连接件（323）为“U”形结构，所述叶板（324）一侧与夹紧连接件（323）插接在一起并通过螺栓固定连接，所述叶板（324）与夹紧连接件（323）插接处设有凸起部（325），所述夹紧连接件（323）具有与凸起部（325）配合的定位槽；

所述叶板（324）长度方向两侧分别交叉设置有向上和向下延伸的凸条（326）；

所述叶板（324）上设有通孔，通孔内可转动连接有涡轮（6）。

2.如权利要求1所述的一种原料混合设备，其特征在于：所述涡轮（6）包括与叶板（324）通孔同轴连接的转子（61），转子（61）内设有供介质流通的导流孔，导流孔内壁设有若干个导流叶片（62）。

3.如权利要求2所述的一种原料混合设备，其特征在于：所述转子（61）外侧具有同轴连接的第三锥齿轮（63），所述固定轴（322）内具有同轴设置的齿轮传动件（64），所述齿轮传动件（64）其中一端与第三锥齿轮（63）啮合，传动杆（33）设有与齿轮传动件（64）另一端啮合的第四锥齿轮（332）。

4.如权利要求3所述的一种原料混合设备，其特征在于：所述叶板（324）上分别设有两组通孔和涡轮（6），且两个涡轮（6）外侧分别设有环形齿轮（65），两个涡轮（6）上的环形齿轮（65）相互啮合。

5.如权利要求4所述的一种原料混合设备，其特征在于：所述涡轮（6）的导流孔直径由中间分别向上下两端逐渐扩大。

6.如权利要求5所述的一种原料混合设备，其特征在于：所述叶板（324）通孔上下两端分别设有环形密封条（327）。

说明书

一种原料混合设备

技术领域

[0001] 本发明涉及混合设备技术领域，特别的，是一种原料混合设备。

背景技术

[0002] 原料混合技术是一种常见的生产加工技术，广泛应用于制造领域，能够将不同的原材料控制精确比例混合，并通过设备进行搅拌、混合使其均匀分布，从而得到符合要求的新产品；如在食品生产行业中，将各种粮食原料、糖类原料和食用酒精等混合发酵酿造成食用醋、各类酒等；

[0003] 在专利号为：CN114425265B的专利文件中公开了一种白酒加工用原料混合设备，其技术方案是：包括混合桶，混合桶顶部固定连接有环形收集桶，环形收集桶顶部固定连接有固定壳体，固定壳体顶部固定连接有第一电机，环形收集桶顶部表面开设有限位圆槽，限位圆槽与固定壳体底部相匹配，限位圆槽内侧设有圆形挡板，圆形挡板顶部两端均固定连接有连接竖杆，连接竖杆与固定壳体固定连接，第一电机输出端固定连接有旋转竖轴；

[0004] 其在实际应用的过程中仍存在以下不足：常见的混合设备通常是在沿罐体的长度方向上设置转轴，转轴固定有径向延伸的搅拌叶片，通过搅拌轴带动搅拌叶片在罐体内旋转从而促使生产物料混合，然而传统的混合设备搅拌模式单一，仅通过搅拌轴带动搅拌叶片旋转进行混合，而搅拌轴在旋转过程中，容易导致最外侧的物料形成漩涡形转动，罐内物料沿着罐体周向均匀旋转，造成罐内上、下部分物料无法有效地混合，物料混合不均匀，从而影响成品品质。

[0005] 故本案旨在提供一种多种混合模式的原料搅拌设备，可以让物料根据不同生产要求在不同位置得到全方位和充分的搅拌，从而实现更好的混合效果。

发明内容

[0006] 本发明提供了一种原料混合设备，可以有效解决上述问题。

[0007] 本发明是这样实现的：

[0008] 一种原料混合设备，其结构包括：搅拌罐主体，设置于搅拌罐主体外侧的保温装置，所述搅拌罐主体内设有搅拌机构，所述搅拌机构包括两端分别贯穿并转动连接于搅拌罐主体顶部和底部的搅拌轴，若干个可转动并等距交错分布于搅拌轴两侧的搅拌叶片，所述搅拌轴一端设有驱动搅拌轴在搅拌罐主体内旋转的第一驱动机构，另一端套设有与搅拌轴同轴设置的传动杆，所述传动杆与搅拌叶片对应处设有同轴连接的第一锥齿轮，所述搅拌叶片与搅拌轴连接的一端设有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述搅拌罐主体外侧还设有驱动传动杆在搅拌轴内同轴旋转的第二驱动机构。

[0009] 所述搅拌叶片包括与搅拌轴侧壁转动连接的固定轴，第二锥齿轮同轴连接于固定轴靠近第一锥齿轮的一侧，固定轴的另一侧设有夹紧连接件，所述夹紧连接件可拆卸连接有叶板。

[0010] 所述夹紧连接件为“U”形结构，所述叶板一侧与夹紧连接件插接在一起并通过螺栓固定连接，所述叶板与夹紧连接件插接处设有凸起部，所述夹紧连接件具有与凸起部配合的定位槽。

[0011] 作为进一步改进的，所述叶板长度方向两侧分别交叉设置有向上和向下延伸的凸条。

[0012] 作为进一步改进的，所述叶板上设有通孔，通孔内可转动连接有涡轮。

[0013] 作为进一步改进的，所述涡轮包括与叶板通孔同轴连接的转子，转子内设有供介质流通的导流孔，导流孔内壁设有若干个导流叶片。

[0014] 作为进一步改进的，所述转子外侧具有同轴连接的第三锥齿轮，所述固定轴内具有同轴设置的齿轮传动件，所述齿轮传动件其中一端与第三锥齿轮啮合，传动杆设有与齿轮传动件另一端啮合的第四锥齿轮。

[0015] 作为进一步改进的，所述叶板上分别设有两组通孔和涡轮，且两个涡轮外侧分别设有环形齿轮，两个涡轮上的环形齿轮相互啮合。

[0016] 作为进一步改进的，所述涡轮的导流孔直径由中间分别向上下两端逐渐扩大。

[0017] 作为进一步改进的，所述叶板通孔上下两端分别设有环形密封条。

[0018] 本发明的有益效果是：

[0019] 本发明通过设有搅拌机构，使得混合设备具有多种工作模式，在搅拌混合时呈现出周期性的非定常流态，与罐内物料形成复杂的流场，并且能够充分利用整个搅拌区域，保证搅拌罐主体上、下部分的物料可以充分混合，并且还可以防止最外侧物料形成漩涡效应，使得混合更加均匀，从而提高新产品的品质。

[0020] 本发明的夹紧连接件与叶板相结合，当需要对叶板进行清洗或更换时，将叶板从夹紧连接件拆下即可，不需要对整个搅拌机构进行拆卸，从而大大简化了维修操作流程，使得清洗和维护叶板更加方便，有效降低了混合设备的生产成本和维修难度。

[0021] 本发明通过在叶板上设有涡轮，原料在涡轮周围形成更为剧烈的环流和剪切作用，从而使原料更充分地混合在一起；同时，涡轮在叶板中创造了更大的湍流强度和交汇区域，使原料的混合程度和均匀性进一步提高，尤其是对于黏稠度较高、流动性差的物料，在混合过程中涡轮的设计会更加有效率。

附图说明

[0022] 为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0023] 图1是本发明提供的一种原料混合设备的结构示意图；

[0024] 图2是本发明提供的搅拌罐主体剖视的结构示意图；

[0025] 图3是本发明提供的搅拌轴、搅拌叶片剖视的结构示意图；

[0026] 图4是本发明提供的图3中A放大的结构示意图；

[0027] 图5是本发明提供的图3中B放大的结构示意图；

[0028] 图6是本发明提供的夹紧连接件与叶板的立体装配结构示意图；

[0029] 图7是本发明提供的涡轮与叶板的立体装配结构示意图；

[0030] 图8是本发明提供的叶板局部剖视的结构示意图；

[0031] 图9是本发明提供的涡轮局部剖视的结构示意图；

[0032] 图10是本发明提供的搅拌轴与搅拌叶片侧视的结构示意图。

[0033] 图中：搅拌罐主体‑1、保温装置‑2、搅拌机构‑3、搅拌轴‑31、搅拌叶片‑32、第一驱动机构‑4、传动杆‑33、第一锥齿轮‑331、第二锥齿轮‑321、第二驱动机构‑5、固定轴‑322、夹紧连接件‑323、叶板‑324、凸起部‑325、凸条‑326、涡轮‑6、转子‑61、导流叶片‑62、第三锥齿轮‑63、齿轮传动件‑64、第四锥齿轮‑332、环形齿轮‑65、环形密封条‑327。

具体实施方式

[0034] 为使本发明实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

[0035] 在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0036] 现有的混合设备通常是在沿罐体的长度方向上设置转轴，转轴固定有径向延伸的搅拌叶片，通过搅拌轴带动搅拌叶片在罐体内旋转从而促使生产物料混合，然而传统的混合设备搅拌模式单一，仅通过搅拌轴带动搅拌叶片旋转进行混合，而搅拌轴在旋转过程中，容易导致最外侧的物料形成漩涡形转动，罐内物料沿着罐体周向均匀旋转，造成罐内上、下部分物料无法有效地混合，物料混合不均匀，从而影响成品品质，为了解决上述的技术问题，本案提出了如下技术方案：

[0037] 参照图1～图4所示，一种原料混合设备，其结构包括：搅拌罐主体1，设置于搅拌罐主体1外侧的保温装置2，所述搅拌罐主体1内设有搅拌机构3，所述搅拌机构3包括两端分别贯穿并转动连接于搅拌罐主体1顶部和底部的搅拌轴31，若干个可转动并等距交错分布于搅拌轴31两侧的搅拌叶片32，所述搅拌轴31一端设有驱动搅拌轴31在搅拌罐主体1内旋转的第一驱动机构4，另一端套设有与搅拌轴31同轴设置的传动杆33，所述传动杆33与搅拌叶片32对应处设有同轴连接的第一锥齿轮331，所述搅拌叶片32与搅拌轴31连接的一端设有与第一锥齿轮331啮合的第二锥齿轮321，所述搅拌罐主体1外侧还设有驱动传动杆33在搅拌轴31内同轴旋转的第二驱动机构5。

[0038] 第一驱动机构4与第二驱动机构5均由电机与减速机构组成，同时第一驱动机构4与第二驱动机构5的输出轴分别与搅拌轴31、传动杆33连接，从而分别带动搅拌轴31、传动杆33进行旋转，上述传动方式为现有技术，这里不再进行详细的赘述。

[0039] 因此混合设备使用时具有以下几种工作模式：

[0040] 当第一驱动机构4与第二驱动机构5的电机分别同步启动，并且以相同的转速和旋转方向转动时，搅拌轴31与传动杆33在搅拌罐主体1内同步旋转且相对静止，因此搅拌叶片32随着搅拌轴31转动，搅拌罐主体1内的原料在搅拌叶片32绕搅拌轴31中心轴转动的作用下均匀搅拌混合；

[0041] 第一驱动机构4与第二驱动机构5分别带动搅拌轴31与传动杆33以相反的方向旋转或第二驱动机构5停止工作，由于搅拌叶片32设有与传动杆33的第一锥齿轮331啮合的第二锥齿轮321，因此随着第一驱动机构4带动搅拌轴31转动时，搅拌叶片32不仅绕搅拌轴31在搅拌罐主体1内周向运动，同时搅拌叶片32绕第二锥齿轮321的轴线进行自转，这种组合运动使得搅拌罐主体1内的物料不断地受到上下扰动的效果，保证搅拌罐主体1上、下部分的物料可以充分混合，并且还可以防止最外侧物料形成漩涡效应，从而能够快速均匀地混合和掺和，促进物料快速均匀混合，提高新产品的品质。

[0042] 第一驱动机构4停止工作，而第二驱动机构5带动传动杆33在搅拌轴31内旋转，此时传动杆33上的第一锥齿轮331带动第二锥齿轮321一起转动，促使搅拌叶片32在搅拌轴31上自转，由于搅拌叶片32等距交错分布于搅拌轴31两侧，因此搅拌轴31两侧的搅拌叶片32自转方向相反，这种对立自转的方式使得搅拌罐主体1内的原料形成了上下环流的效应，促进了罐内上下部分物料充分混合和掺和，并且混合更加均匀、彻底，从而提高生产效率和发酵质量。

[0043] 通过单独控制第一驱动机构4或第二驱动机构5的电机工作，促使搅拌轴31或传动杆33旋转一定角度，从而第一锥齿轮331或第二锥齿轮321带动搅拌叶片32旋转，达到调整搅拌叶片32倾角的目的，倾角调整完成后，同时启动第一驱动机构4和第二驱动机构5并带动搅拌轴31或传动杆33以相同的转速和旋转方向转动，从而实现根据不同的生产要求调整搅拌叶片32倾角，达到更好的混合效果，并且节省能源，从而提高生产效率和利润。

[0044] 具体的，不同原料混合时，使用的倾角取决于原料性质和混合要求，例如，在加入一些难以溶解的粉末原料时，为了将其充分溶解并与其他液态原料进行混合，可采用大倾角的搅拌叶片，大倾角的搅拌叶片能够很好地套住物质，并带着它们循环上升和下降，从而使悬浮在液态中的固体杂质充分分散、混合均匀；

[0045] 在反应过程中，由于温度变化会导致液体密度的差异，也可能影响到混合效果，因此，当需要通过持续搅拌来保持某种混合状态时，例如在保温过程中，建议选用小倾角的搅拌叶片，特别是对于那些糖、盐等成分比较高或者黏稠度较大的混合物，选用小倾角搅拌叶片能够在罐内形成一个连续环流，并优化混合状态，同时避免过度蒸发和降低失重量等生产问题。

[0046] 此外，当混合速度较慢时例如添加化学品或液态发酵剂时，采用小倾角进行混合可以增加混合时间，提高混合效果；当需要快速混合时，采用大倾角可以提高混合速度，缩短混合时间。

[0047] 因此，混合设备具有多种工作模式，在搅拌混合时呈现出周期性的非定常流态，与罐内物料形成复杂的流场，并且能够充分利用整个搅拌区域，使得混合更加均匀，保证混合效果。

[0048] 其中，所述搅拌叶片32包括与搅拌轴31侧壁转动连接的固定轴322，第二锥齿轮321同轴连接于固定轴322靠近第一锥齿轮331的一侧，因此在使用时通过第一锥齿轮331与第二锥齿轮321啮合传动，从而带动固定轴322在搅拌轴31上进行自转。

[0049] 在生产原料混合的过程中，叶板是必不可少的配件，在长时间的运转和作业中，可能会出现叶板损坏或污垢积聚的情况，因此，为了方便对叶板进行保养和维修，固定轴322的另一侧设有夹紧连接件323，对所述夹紧连接件323可拆卸连接有叶板324，当需要对叶板324进行清洗或更换时，将叶板324从夹紧连接件323拆下即可，不需要对整个搅拌机构进行拆卸，从而大大简化了维修操作流程，使得清洗和维护叶板更加方便，有效降低了混合设备的生产成本和维修难度。

[0050] 具体的，所述夹紧连接件323为“U”形结构，所述叶板324一侧与夹紧连接件323插接在一起并通过螺栓固定连接，进而使用时，将叶板324的一端插入夹紧连接件323，同时夹紧连接件323具有与叶板324对齐的安装孔，从而通过螺栓将叶板324与夹紧连接件323进行连接，方便了叶板324的清洗、更换或维修等后续操作；

[0051] 其中，所述叶板324与夹紧连接件323插接处设有凸起部325，所述夹紧连接件323具有与凸起部325配合的定位槽，因此在安装时，将叶板324的凸起部325与夹紧连接件323的定位槽对准后插入，便于对叶板324进行定位，促使叶板324的安装孔和夹紧连接件323的安装孔对齐，提高叶板324的安装效率；其次，凸起部325和定位槽可以精确保持叶板324和夹紧连接件323的相对位置，从而有效避免因设备工作过程中由于振动或负载变化等原因导致的叶板松动或偏移现象，使设备保持长期稳定运行状态，同时大幅降低设备故障率和维修频次。

[0052] 为了提高叶板324在搅拌过程中的效率，参照图6～图8所示，所述叶板324长度方向两侧分别交叉设置有向上和向下延伸的凸条326，因此打在叶板表面的原料，会随着叶板的旋转迅速地向外部扩散和飞溅，现象称为“离心现象”，通过叶片两侧的凸条交错设置，促使原料快速分散，降低了固相颗粒聚集的可能性；同时，这种流线型结构还会加强对物料的透过性和横向穿透能力，使得原料在叶板周围和叶板上均匀地环绕流动，从而提高整个混合器的混合效率和混合质量。

[0053] 此外，凸条326的设计对于高黏度和易积存的物料，在确保不增加叶板324阻力基础上，还可以形成很好的撕裂和挤压作用，使其容易被剥离出去，从而在混合过程中完全混合，提高混合层次和均匀度。

[0054] 为了提高物料的搅拌强度和混合效率，参照图7所示，所述叶板324上设有通孔，通孔内可转动连接有涡轮6，使原料在涡轮周围形成更为剧烈的环流和剪切作用，从而使原料更充分地混合在一起；同时，涡轮在叶板324中创造了更大的湍流强度和交汇区域，使原料的混合程度和均匀性进一步提高，尤其是对于黏稠度较高、流动性差的物料，在混合过程中涡轮的设计会更加有效率。

[0055] 参照图9所示，所述涡轮6包括与叶板324通孔同轴连接的转子61，转子61内设有供介质流通的导流孔，导流孔内壁设有若干个导流叶片62，因此当原料经过导流孔时，会产生较强的湍流和水动力学剪切力，将原料引入到密集的涡旋环流中，同时导流叶片62可以让物料更加分散均匀地注入涡旋流中心区域，此外，涡轮6在叶板324通孔内旋转时也会创造出更多的搅拌中心，使得混合强度和混合效率大大提高。

[0056] 参照图4、图8、图9所示，所述转子61外侧具有同轴连接的第三锥齿轮63，所述固定轴322内具有同轴设置的齿轮传动件64，所述齿轮传动件64其中一端与第三锥齿轮63啮合，传动杆33设有与齿轮传动件64另一端啮合的第四锥齿轮332，因此当第一锥齿轮331与第二锥齿轮321啮合传动时，第四锥齿轮332通过齿轮传动件64带动第三锥齿轮63在叶板324的通孔内转动，从而带动转子61在叶板324的通孔内同步转动，在导流叶片62作用下产生涡流，促使叶板324在搅拌过程中，物料经过导流孔并产生涡流，促使物料间产生剪切作用，促使物料混合更均匀。

[0057] 参照图8、图9所示，所述叶板324上分别设有两组通孔和涡轮6，且两个涡轮6外侧分别设有环形齿轮65，两个涡轮6上的环形齿轮65相互啮合，具体的，环形齿轮65与转子61同轴设置，因此齿轮传动件64通过第三锥齿轮63带动其中一个涡轮6旋转后，由于两组涡轮6的环形齿轮65相互啮合，进而促使两个转子61互为逆向旋转，当物料经过两个涡轮6的导流孔后，形成两组方向相反的涡流并相互碰撞，产生激烈的湍流，使混合更加彻底。

[0058] 所述涡轮6的导流孔直径由中间分别向上下两端逐渐扩大，当原料从导流孔经过时，其速度会随着导流孔内径的扩大而逐渐加速，导致一定程度的加速度和离心力作用于物料颗粒之间，使得物料更加充分地混在一起。

[0059] 转子61与叶板324通过通孔相连，形成旋转运动的轴向传递路径，有助于将搅拌力和剪切力传递到液体或固体物料中，为了防止物料因进入通孔与转子61间的间隙而影响转子正常转动，参照图5、图7所示，所述叶板324通孔上下两端分别设有环形密封条327，从而对转子61与叶板324通孔的间隙进行密封。

[0060] 参照图10所示，还可以将搅拌轴31同一侧上下相邻的两个搅拌叶片32呈相互垂直设置，因此当物料由下方水平叶板324的涡轮6将物料由导流孔向引流时，使得形成的涡旋流经过下方水平叶板324后又会发生方向变化，从而物料之间形成较强的碰撞和剪切作用，促进液体与固体物料混合，使其更加均匀和细致。

[0061] 以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。