一種實驗室用多倉超聲研磨混料機的制作方法
【專利說明】一種實驗室用多倉超聲研磨混料機
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技術領域
[0002]本發明涉及研磨、混料領域，具體涉及一種實驗室用多倉超聲研磨混料機。
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【背景技術】
[0004]現有的實驗室對粉料混合物樣品(1-1OOg)都是通過傳統的研缽研磨方式進行手工研磨、混料，隨著物料材質、形狀和大小的不同，單個樣品的研磨時間在半小時到I小時不等;在研磨時，需要配套使用不同材質、大小的研磨球，并且在研磨過程中，物料會粘在研磨球壁或研缽的內壁上不易脫落，導致混料不均勻，并且因物料損失導致定量實驗無法進行；為保證物料循環充分，需要多次用藥勺輕刮，所以操作時較耗時耗力。另外，手工研磨由于研磨力度不可控制、研磨時間有波動等原因，導致每個樣品的研磨和混料均一性不能保證。
現有的實驗室主要用微型研磨混料機和小型的微型研磨混料機，其中微型研磨混料機一次性處理的粉料混合物樣品量級比較大為0.1L及以上，而小型的微型研磨混料機的處理量為1ml及以上，它們均比較適用于濕混工藝。目前并沒有針對1-1OOg粉料混合物樣品進行研磨、混料的研磨機。
[0005]另外，無論是使用研缽進行手工研磨還是大多數的實驗室用微型研磨機每次只能研磨一個樣品，并且存在諸多不便。而個別的實驗室用微型研磨機雖然可以同時處理2-6個樣品，但為保持平衡要求樣品重量相當，不能處理重量相差較大的樣品。
[0006]

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于提供一種實驗室用多倉超聲研磨混料機，特別適用于1-1OOg的粉料混合物的快速研磨和混合，并能同時處理多個樣品、不損失物料。
[0008]為了解決上述【背景技術】中提出的問題，本發明提出了一種實驗室用多倉超聲研磨混料機，包括至少兩套配合研磨的研磨球和研磨混料罐，所述研磨球包括球體，所述球體上端設有頸桿，所述頸桿的上部固設有套筒;位于套筒下方的頸桿穿設在與底座連接的承重板上;所述底座的上端設有驅動電機，所述驅動電機的輸出軸通過傳動軸與傳動機件連接，所述傳動機件與所述頸桿的頂端連接，并通過驅動電機帶動研磨球在研磨混料罐內進行旋轉研磨;所述底座的底端通過氣閥升降臺與機架連接;位于研磨混料罐下方的機架上固設有用于承載研磨混料罐的水槽，所述水槽通過換能器與超聲波發射器連接，通過水介質傳遞超聲波到研磨混料罐內對物料進行振動。
[0009]進一步方案，所述水槽中間水平架設有固定板，所述研磨混料罐卡設在固定板中進行固定。
[0010]優選地，所述固定板的四周與水槽固定連接，固定板中間開設有與所述研磨混料罐外徑相吻合的固定孔，位于固定孔外周的固定板開設有用于水流通的流通孔。[0011 ]優選地，所述研磨混料罐的底端通過突出卡扣或內凹卡槽與水槽的底部固定連接。
[0012]優選地，所述傳動機件錐齒輪機構或蝸輪蝸桿機構，其用來傳遞兩交錯軸傳動軸與研磨球之間的運動。
[0013]優選地，所述套筒與承重板之間設有軸承;所述驅動電機通過電機支架與底座進行螺栓連接。
[0014]優選地，所述研磨球的旋轉軸和研磨混料罐的中心軸為同一條直線;所述研磨球中心以下的半球面和研磨混料罐內腔底部的半球面中間設有一個用于放置物料的厚度均勻的殼狀空腔。
[0015]優選地，所述研磨球和研磨混料罐的材質為硬金屬、陶瓷、瑪瑙、氧化鋯、玻璃、聚合物材料中的一種或者兩種。
[0016]優選地，所述水槽中裝有作為超聲波介質的水，所述研磨混料罐的底部浸在水中使得水的高度超過研磨混料罐內物料的高度。
[0017]優選地，所述換能器設在位于研磨混料罐中心軸線上的水槽的底部，換能器與研磨混料罐對應后均與超聲波發射器連接。
[0018]本發明中驅動電機優選為設有變頻器的正反轉步進電機;超聲波發射器上設有變頻器;所述氣閥升降臺設有控制其升降位置的限位器。
[0019]本發明中研磨球和研磨混料罐的數量最優設計為2-20套，即本發明的研磨混料機能實現2-20個樣品同時進行研磨和混料。研磨混料罐均設在水槽中，并通過固定板進行固定;研磨球的頸桿頂端通過傳動機件均與傳動軸連接，驅動電機通過傳動機件帶動研磨球進行旋轉研磨。研磨球的套筒的卡在承重板上，通過氣閥升降臺的升起運動，通過承重帶動研磨球一起上升運動，使研磨球脫離研磨混料罐，從而方便對研磨混料罐內的物料進行加料或取料操作。
[0020]驅動電機帶有變頻器，可以根據實際的使用情況調節其轉動速率，從而使得被帶動的研磨球轉動速率可以控制50-1000rpm;并可設置為正、反轉動，使物料更高效地研磨和混合。所以本發明可實現比使用研缽手工磨料更加快速地研磨樣品。另外，由于超聲波通過水介質傳遞到研磨混料罐內，實現對物料進行振動混合，從而加速物料的混合，并避免物料粘在研磨球和研磨混料罐上導致物料的損失。最終可以實現多個研磨混料罐的單次研磨在5分鐘內同時研磨、混料完成，從而實現平均單個樣品在I分鐘內研磨、混料完成。相比于傳統的研缽研磨方式(30-60分鐘)，可以大大的節省時間和人力成本。
[0021 ]本發明中2-20套由研磨球和研磨混料罐組成的研磨裝置是由同一個傳動軸通過相同的方式同步帶動，其時間相同、速度一致，且每個物料樣品的超聲波振動環境相同，可以實現產品的研磨、混料高度的均一性，提高了實驗的可重復性。
[0022]氣閥升降臺設置有限位器，可以精準地氣動控制底座上升和下降的高度，在放料和取料時將驅動電機、轉動軸和研磨球一起提起上升，實現取料和放料方便、快捷;在研磨時將上述裝置下降到設定好的研磨高度，保證研磨空間的合理性。
[0023]研磨球的旋轉軸和研磨混料罐的中心軸為同一條直線;所述研磨球中心以下的半球面和研磨混料罐內腔底部的半球面中間設有一個用于放置物料的厚度均勻的殼狀空腔，殼狀空腔的大小等于兩個球面的半徑差值，兩個半球面同時與物料接觸，是研磨工作面，由于研磨工作面的面積大、研磨的厚度相同，因此可以保證研磨充分、混料均勻且效率高。
[0024]將物料放入研磨混料罐內研磨，由于角速度相同而轉動半徑不同時，各處線速度不同，水平方向的摩擦力和剪切力不一致。因此，在特定的某一個時刻處于不同半徑的物料受到的研磨和混料力度不同。為了實現物料在研磨混料罐內循環充分，保證物料均一性，本發明在研磨工藝中加入了不定向的超聲波振動，促使上方的物料(線速度最大)在受到水平的摩擦力和剪切力的同時，在不規則的超聲波振動的影響下，由于向下的重力的作用能迅速的回到研磨混料罐底部的中心，從而使得物料循環徹底，樣品均一。
[0025]所述研磨混料罐由硬度比物料大、不與物料發生化學反應、超聲波良導體的材料制成，保證超聲波振動能穿透研磨混料罐到達物料。因此保證充分的振動物料，使物料不易在研磨混料罐和研磨球的表面粘結，達到混料均勻的效果，同時省去了傳統研缽研磨方式中藥勺輕刮研磨面的步驟，大大地簡化了取料的過程。
所述的研磨混料罐由固定板固定在水槽中，其底部通過突出卡扣或內凹卡槽與水槽的底部固定連接，提高結構穩定和平衡性。且由于單個研磨混料罐在研磨、混料