本發明涉及新能源動力電池材料的混合、分散裝備，具體說是一種納米超聲高速分散設備。

背景技術：

目前，納米材料的分散和攪拌一般是利用分散元件高速旋轉的離心力作用，使物料脫離分散元件外壁后與內襯高速撞擊實現分散。物料高速脫離輪壁，會在輪壁表面瞬間形成真空，從而使分散元件內部的物料在真空作用下進入分散元件與內襯之間的間隙進行高速撞擊。由于漿料的運行速度很高，物料在分散桶內不斷地吸入、甩出、撞擊、返回再吸入的過程會多次重復，使得漿料在短時間得以分散。但是，現有的分散設備的分散效果較差，分散效率不高。

技術實現要素：

針對上述技術問題，本發明提供一種可提高分散效果的納米超聲高速分散設備。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種納米超聲高速分散設備，包括由電機驅動的豎直主軸，主軸下端伸入桶體，所述桶體內設置有由所述主軸帶動旋轉的中空分散元件，桶體內固定有中空內襯，所述分散元件套設在該內襯內腔，內襯與分散元件之間留有間隙，所述桶體底端設有進料管，桶體頂端設有出料腔；從進料管進入桶體內的物料在旋轉的分散元件離心力和進料壓力作用下在所述間隙和分散元件內腔之間往復流動實現撞擊、剪切，然后流向出料腔，再從出料腔的出料管流出。

作為一種優選方式，所述桶體底端設置有數個超聲波發生器。

作為另一種優選方式，所述桶體底端設置有導流器，從進料管流入的物料經該導流器導向桶體內。

進一步地，所述導流器包括設置在桶體內的導流板和設置在導流板下側中間的導流腔，該導流腔下端與所述進料管連通，導流板下側面周緣向下延伸有擋邊，該擋邊、導流板、導流腔側壁、桶體底面圍成封閉腔體，導流腔側壁開設有數個連通該導流腔內腔與封閉腔體的導流槽，擋邊周壁開設有數個與封閉腔體連通的導流孔。

進一步地，所述分散元件包括中空的輪體，輪體內腔設有可安裝所述主軸的固定板，該主軸通過固定板驅動輪體旋轉，該輪體側壁開設有數個連通所述間隙和輪體內腔的過料孔，進入分散元件內腔的物料通過該過料孔在所述間隙和輪體內腔之間往復流動。

進一步地，所述固定板上開設有數個通孔。

進一步地，每一所述通孔呈弧形、心形或扇形。

進一步地，在輪體內腔位于固定板下側設有乳化裝置。

作為第三種優選方式，所述乳化裝置包括固定設置在桶體底部且與所述輪體間隔設置的中空柱形乳化腔，該乳化腔底端封閉、頂端敞開，乳化腔底端與所述進料管連通，乳化腔側壁開設有數個乳化孔，從進料管進入乳化腔的物料在分散元件離心力和進料壓力作用下先通過所述乳化孔在乳化腔和輪體內腔之間往復流動，再通過所述過料孔在所述間隙和輪體內腔之間往復流動。

作為第四種優選方式，所述乳化裝置包括由所述主軸驅動的乳化轉子和間隔套設在該乳化轉子外且固定在桶體底部的乳化定子，該乳化定子與所述進料管連通，乳化定子和乳化轉子側壁均開設有條形孔；從進料管進入乳化定子內的物料在旋轉的乳化轉子離心力和進料壓力作用下先通過乳化轉子的條形孔在乳化定子和乳化轉子之間往復流動，再經乳化定子的條形孔進入輪體內腔。

從以上技術方案可知，本發明在旋轉的分散元件離心力和進料壓力作用下使物料在所述間隙和分散元件內腔之間往復流動實現撞擊、剪切，從而分散物料，不僅分散效率高，而且分散效果好；且本發明還在桶體設置超聲波發生器、導流器、乳化裝置等，進一步提高分散效果，保證產品的一致性。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明的分散元件和內襯結構示意圖。

圖3是本發明的分散元件的局部剖視示意圖。

圖4是本發明的一種優選方式的結構示意圖。

圖5是本發明的另一種優選方式的結構示意圖。

圖6是圖5中導流器的結構示意圖。

圖7是第本發明的第三種優選方式的結構示意圖。

圖8是第本發明的第四種優選方式的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合圖1-8詳細介紹本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。

一種納米超聲高速分散設備，如圖1，其包括由電機1驅動的豎直主軸2，主軸下端伸入桶體3，所述桶體內設置有由所述主軸帶動旋轉的中空分散元件6，桶體內固定有中空內襯7，所述分散元件套設在該內襯內腔，內襯與分散元件之間留有間隙，所述桶體底端設有進料管4，桶體頂端設有出料腔5；從進料管進入桶體內的物料在旋轉的分散元件離心力和進料壓力作用下在所述間隙和分散元件內腔之間往復流動實現撞擊、剪切、乳化，然后可采用恒速流向出料腔，再從出料腔的出料管8流出，完成物料的分散。

如圖2、圖3，本發明的分散元件1包括中空的輪體61，輪體內腔設有可安裝旋轉軸的固定板62，該旋轉軸通過固定板驅動輪體旋轉；該輪體側壁開設有數個連通所述間隙和輪體內腔的過料孔63，在離心力的作用下，輪體內腔的物料可從過料孔甩出至所述間隙，而間隙內的一部分物料在進料壓力作用下克服離心力從過料孔進入輪體內腔，如此往復，實現物料的分散。該結構不僅分散效率較高；而且加工簡單，成本較低。在實施過程中，每一所述過料孔為軸向截面呈錐狀的錐形孔，錐形孔相較于普通孔，可提高物料壓力。在實施過程中，數個錐形孔為軸向的數排分布，相鄰兩排錐形孔的錐狀大、小端方向相反，也就是說輪體內腔的物料從一排錐形孔的小端甩出，甩出后的一部分物料從相鄰一排錐形孔的小端進入輪體內腔，從而保證較細的物料經過料孔小端進出輪體內腔，提高分散的一致性。

本發明的所述固定板上開設有數個通孔64，主軸帶動固定板高速旋轉時，固定板下側的物料可穿過通孔進行上側，實現初步分散。每一所述通孔可為以固定板中心為圓心的扇形，由于離心力的作用，物料在離圓心較遠處聚集較多，離圓心較近處聚集較少，因此扇形孔的設計適應這種物料的分布形式，可避免物料不經過分散元件體與內襯的分散而溢出；每一通孔也可為弧形、心形、水滴形或呈渦輪狀等。所述輪體上、下端邊緣均向內腔延伸有凸緣65。上下凸緣可以增加輪體強度，防止輪體沿著輪體母線出現開裂。且下端凸緣可阻擋一部分原始物料直接進入輪體內腔，減小輪體內腔的載荷，提高初始分散的效率；上端凸緣則可阻擋一部分分散后較大顆粒的物料出料，使較大顆粒的物料再經一次或多次撞擊、剪切后出料，提高物料的一致性。在實施過程中，所述輪體表面采用光面處理，成本較低，加工簡單；輪體表面也可采用噴涂陶瓷、滾花處理或車花處理，可增加剪切力，提高分散效果。

本發明的內襯外周可設置水冷裝置，如在內襯外周壁成型螺旋式水槽71，水槽內可通入冷卻水，實現對內襯的冷卻；作為優選，所述螺旋式水槽數個相間隔的槽壁向外延伸形成凸片72；這種形式一方面可增加內襯與同體之間的體積，容納更多的冷卻水，形成流向固定的流道，提高冷卻效果；另一方面只需對凸片部分于桶體進行密封，有利于密封，提高密封性能。在實施過程中，水冷裝置也可為在水套內設置纏繞在內襯外周壁的u形膠條等，避免冷卻水結成水珠。

如圖4所示，作為本發明的一種優選方式，所述桶體底端設置有數個超聲波發生器11，超聲波發生器可對桶體內的物料進行震動，對物料實現初步分散，再結合分散元件的分散作用，其分散效果較好，分散效率高，且安裝簡單、成本較低。

如圖5、圖6所示，作為本發明的另一種優選方式，所述桶體底端設置有導流器12，從進料管流入的物料經該導流器導向桶體內，從而提高進料效率。所述導流器12包括設置在桶體內的導流板121和設置在導流板下側中間的導流腔122，該導流腔下端與所述進料管連通，導流板下側面周緣向下延伸有擋邊123，該擋邊、導流板、導流腔側壁、桶體底面圍成封閉腔體124，導流腔側壁開設有數個連通該導流腔內腔與封閉腔體的導流槽125，擋邊周壁開設有數個與封閉腔體連通的導流孔126。物料進入導流腔后，從導流槽流出封閉腔體內，再經導流孔流入桶體，保證物料快速靠近輪體，從而提高進料效率，進而提高分散效率。

在實施過程中，輪體內腔位于固定板下側設有乳化裝置13，對初始進入的物料實現初步乳化，提高分散效果。如圖7所示，作為本發明的第三種優選方式，所述乳化裝置13包括固定設置在桶體底部且與所述輪體間隔設置的中空柱形乳化腔131，該乳化腔底端封閉、頂端敞開，乳化腔底端與所述進料管連通，乳化腔側壁開設有數個乳化孔132，從進料管進入乳化腔的物料在分散元件離心力和進料壓力作用下先通過所述乳化孔在乳化腔和輪體內腔之間往復流動，實現撞擊、剪切，進行初步乳化，再通過所述過料孔在所述間隙和輪體內腔之間往復流動，再次實現撞擊、剪切，從而分散物料，提高分散效果。

如圖8所示，作為第四種優選方式，所述乳化裝置13包括由所述主軸驅動的乳化轉子133和間隔套設在該乳化轉子外且固定在桶體底部的乳化定子134，該乳化定子與所述進料管連通，乳化定子和乳化轉子側壁均開設有條形孔135；從進料管進入乳化定子內的物料在旋轉的乳化轉子離心力和進料壓力作用下先通過乳化轉子的條形孔在乳化定子和乳化轉子之間往復流動，實現初步乳化，再經乳化定子的條形孔進入輪體內腔，然后通過分散元件在輪體內腔與乳化定子之間實現第二次乳化，接著在間隙和分散元件內腔之間往復流動實現撞擊、剪切，從而大大提高分散效果，保證產品的一致性。

上述實施方式僅供說明本發明之用，而并非是對本發明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也應屬于本發明的范疇。