技术领域

本发明涉及涂料生产技术领域，尤其涉及一种防堵塞的低温冷冻研磨机。

背景技术

研磨分散设备是粉末物料生产过程中的主要设备，一般分为两类，一类是带有自由运动的研磨介质(也称分散介质)，另一类是不带研磨介质的，该设备主要依靠抹研力进行研磨分散。实际生产中常用的不带研磨介质的研磨分散设备研磨的物料大多不够细，且分散不够均匀。现有技术中也有先将物料用液氮冷冻再在粉碎，不仅能使物料的颗粒更加细腻，而且缩短了研磨时间。但是在冷冻过程中需将液氮与物料混合在一起实现冷冻，操作过程中不仅需要用到很多液氮，液氮在后续研磨和粉碎作业中由于温度上升而被气化为氮气，体积迅速膨胀180倍。若研磨或者粉碎是在封闭空间下进行的，还有可能会使该封闭空间发生爆炸，不仅对工作人员的人身安全有影响，而且还会影响生产作业的进行。

发明内容

本发明针对现有技术的不足提供一种防堵塞的低温冷冻研磨机，先将物料及其容纳物料的物料管道一起放在液氮中冷冻，然后通过推杆机构推动固体的物料出料，防止物料堵塞在物料管道内，影响后续作业。

本发明提供了一种防堵塞的低温冷冻研磨机，包括冷却机构和研磨机构，还包括推杆机构和设置在所述冷却机构内的物料管道，所述推杆机构和所述研磨机构分设在所述冷却机构的两侧，所述推杆机构包括进给机构、带有支杆的旋转机构，所述旋转机构设置在所述进给机构上，所述旋转机构带动所述支杆绕其轴心旋转，所述进给机构带动所述旋转机构及所述支杆一起来回移动；所述物料管道设置在所述冷却机构的冷却腔内，与所述冷却腔不连通，所述物料管道的物料进料端设置在所述冷却机构的上部，所述物料管道的物料出料端设置在所述研磨机构的研磨进料端正上方，所述支杆能推动放置在所述物料管道内的物料向着所述物料出料端的方向移动；所述研磨机构的研磨出料端设有用于收集研磨后的物料的收集机构。

进一步，所述进给机构包括设置在所述冷却机构一侧的丝杆传动机构，所述旋转机构活动设置在所述丝杆传动机构上，能相对所述丝杆传动机构来回移动。

进一步，所述丝杆传动机构包括两个平行设置的固定座、架设在两个所述固定座之间的丝杆、与所述丝杆上下平行设置的导向杆；所述丝杆上活动连接有连接座。

进一步，所述旋转机构包括固设在所述连接座上的旋转驱动机构，所述旋转驱动机构驱动所述支杆绕其轴心旋转；所述连接座上还设有与所述导向杆活动连接的耳座，所述耳座与所述旋转驱动机构分设在所述连接座的上下两侧面。

进一步，所述物料管道包括相互连通且各自一端穿出所述冷却机构外部的支杆支路、进料支路和出料支路，所述支杆支路与所述出料支路呈直线布置，所述进料支路向上设置并与所述直线成一夹角，所述支杆一端活动穿插在所述支杆支路和所述出料支路内。

进一步，所述支杆支路、进料支路、出料支路穿出所述冷却机构的部位上对应设有支杆阀门、进料阀门、出料阀门；所述支杆设置在所述支杆阀门的外侧，当所述支杆阀门打开时，所述支杆能穿过所述支杆阀门向着所述出料支路的方向移动。

进一步，所述冷却机构包括存储器皿，所述冷却腔设置在所述存储器皿内部，所述存储器皿的上部设有所述物料进料端、与所述冷却腔连通的冷却液进口，所述物料进料端与所述进料支路连通物料进料端连通，所述冷却液进口与所述物料进料端相互不连通。

进一步，所述研磨机构包括研磨驱动机构、带有所述研磨进料端的上磨盘、固定设置的下磨盘，所述上磨盘和所述下磨盘上下抵接，所述研磨驱动机构能驱动所述上磨盘在所述下磨盘上转动。

进一步，所述下磨盘的上表面设有向上凸起的凸起部，所述上磨盘的下表面设有向上凹陷的凹槽部，所述凸起部和所述凹槽部活动卡接；所述凸起部凸起的高度小于或者等于所述凹槽部凹陷的深度；所述凹槽部的中心固设有向下延伸的销轴；所述销轴的中部与所述下磨盘活动连接，所述销轴的下部与设置在所述下磨盘下方的研磨驱动机构连接。

进一步，所述研磨机还包括控制器、与所述控制器连接的计数系统，所述计数系统包括计数器、触发所述计数器计数加一的接收器、向所述接收器发送信号的发射器；所述接收器和所述发射器分别对应设置在所述上磨盘的上表面和所述物料出料端的下方；所述上磨盘旋转一周，所述接收器接收一次由所述发射器发射的信号。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过在冷却机构内设置物料管道，将物料和液氮分隔开，既能保证物料管道内的物料能在液氮的冷却作用下冷却，又能防止液氮大量气化，发生意外事故。

2.本发明还设置推杆机构，当物料在物料管道内被冷冻为固体后，推杆机构能推动固体物料从物料出料端出料，防止固体物料堵塞在物料管道内，影响下一次冷冻作业。

3.本发明采用上磨盘与上磨盘紧密贴合并相对旋转的方式，将冷却后的物料从上磨盘的进料孔进料，在离心力的作用下，逐渐被研磨至边缘处出料，使物料能得到充分的压制研磨，保证粉末物料的细腻程度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

附图标记说明：

1—冷却机构；11—冷却腔；12—储存器皿；13—冷却液进口；2—研磨机构；21—研磨驱动机构；22—上磨盘；221—进料孔；23—下磨盘；24—销轴；3—推杆机构；31—支杆；32—固定座；33—丝杆；34—导向杆；35—连接座；36—旋转驱动机构；4—物料管道；41—物料进料端；42—支杆支路；43—进料支路；44—出料支路；5—收集机构；6—接收器；7—发射器。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示，一种防堵塞的低温冷冻研磨机，包括冷却机构1和研磨机构2，还包括推杆机构3和设置在所述冷却机构1内部的物料管道4，所述推杆机构3和所述研磨机构2分设在所述冷却机构1的左右两侧。所述推杆机构3包括进给机构、带有支杆31的旋转机构，所述旋转机构设置在所述进给机构上。所述支杆31的一端能间歇穿插入所述物料管道4内，所述旋转机构带动所述支杆31绕其轴心旋转，所述进给机构带动所述旋转机构及所述支杆31一起向着所述冷却机构1所在方向来回移动，即所述支杆31可以一边旋转，一边间歇穿插在所述物料管道4内。所述物料管道4设置在所述冷却机构1的冷却腔11内，与所述冷却腔11相互不连通，所述物料管道4的物料进料端41设置在所述冷却机构1的上部，所述物料管道4的物料出料端设置在所述研磨机构2的研磨进料端正上方，所述支杆31能推动放置在所述物料管道4内的物料向着所述物料出料端的方向移动，防止物料被冷却为固体时堵塞在所述物料管道4内。所述研磨机构2的研磨出料端设有用于收集研磨后的物料的收集机构5。

所述进给机构包括设置在所述冷却机构1靠近所述物料进料端41一侧的丝杆传动机构，所述旋转机构活动设置在所述丝杆传动机构上，能相对所述丝杆传动机构来回移动。具体为，所述丝杆传动机构包括两个平行设置的固定座32、架设在两个所述固定座32之间的丝杆33、与所述丝杆33上下平行设置在两个所述固定座32之间的导向杆34。所述丝杆33上活动连接有连接座35。两个所述固定座32均设置在所述冷却机构1的同一侧，即远离所述研磨机构2的一侧上。所述旋转机构包括固设在所述连接座35上的旋转驱动机构36，所述旋转驱动机构36能驱动所述支杆31绕其轴心旋转。所述支杆31的一端与所述旋转驱动机构36连接，另一端活动贯穿靠近所述冷却机构1一侧的一个所述固定座32上部，并能间隙穿插在所述物料管道4内。所述连接座35上还设有与所述导向杆34活动连接的耳座，所述耳座与所述旋转驱动机构36分设在所述连接座35的上下两侧面。优选为，所述耳座设置在所述连接座35的下部，所述旋转驱动机构36设置在所述连接座35的上部。所述旋转驱动机构36优选为电机。对应地，所述导向杆34设置在所述丝杆33的下方。所述连接座35中部与所述丝杆33螺纹连接，所述耳座活动套设在所述导向杆34上，当所述丝杆33绕其轴心正向转动或者反向转动时，带动所述连接座35沿着所述丝杆33的轴向方向来回移动，同时带动所述耳座沿着所述导向杆34的轴向方向移动。所述推杆机构3还包括控制所述丝杆33转动的丝杆驱动机构(图中未画出)，通过与所述丝杆驱动机构连接的控制器驱动所述丝杆33自动转动，使所述推杆机构3实现自动化控制。在一实施例中，所述丝杆33远离所述冷却机构1的一端贯穿对应的所述固定座32，并在穿出的部位上设有转动盘。通过手动拨动所述转动盘正向转动或者反向转动，来使所述丝杆33同方向转动。本发明优选同时设置所述丝杆驱动机构和所述转动盘。通过同时设置所述丝杆驱动机构和所述转动盘来实现自动和手动一体化设备，在需要时可单独控制所述丝杆驱动机构或者转动盘来实现所述丝杆33的转动，避免在停电时也能推出所述物料管道4内的固体的物料，防止物料一直堵塞在所述物料管道4内。

所述物料管道4包括相互连通的支杆支路42、进料支路43和出料支路44，所述支杆支路42、进料支路43、出料支路44从连通处各自向外延伸至穿出所述冷却机构1外部。所述支杆支路42与所述出料支路44呈直线布置，且两者的内径大小相同。所述进料支路43竖直向上设置并与所述直线成一夹角，在穿出所述冷却机构1的部位上设有漏斗状的进料口，方便进料。所述支杆31一端活动穿插在所述支杆支路42内，并能沿着所述支杆支路42和所述出料支路44的轴向方向来回移动。所述支杆支路42和所述出料支路44可以水平设置或倾斜设置，本发明实施例中优选倾斜向下设置，对应地，所述丝杆33和所述支杆31对应倾斜设置，倾斜的角度与所述支杆支路42和所述出料支路44的倾斜角度一致，即所述丝杆33、所述支杆31均与所述支杆支路42以及所述出料支路44平行设置。具体为，所述出料支路44远离所述支杆支路42的一端端部设为物料出料端，所述物料出料端设置在所述研磨机构2的正上方，方便物料从所述端部上落入所述研磨机构2的研磨进料端内。所述研磨机构2的研磨出料端处设有用于收集研磨后的物料的收集机构5，所述收集机构5可以为沿着所述研磨机构2四周设置的收集槽或者能存储物料的存储器具。

所述冷却机构1优选采用液氮冷却，具体为，所述冷却机构1包括能保温的存储器皿12，所述冷却腔11设置在所述存储器皿12内部，用于存储液氮。所述存储器皿12的上部设有与所述冷却腔11连通的冷却液进口13、与所述进料支路43连通的物料进料端41，所述冷却液进口13与所述物料进料端41相互不连通。即所述物料管道4设置在所述冷却腔11内，且与所述冷却腔11不连通。所述物料管道4优选为厚度较薄的不保温的金属材料制成，例如铝或者铁等。所述存储器皿12顶部设有两个竖向穿孔，所述进料支路43远离所述支杆支路42的一端贯穿其中一个所述竖向穿孔，与外部连通；另一个所述竖向穿孔为冷却液进口13。所述存储器皿12的左右两侧分别设有横向穿孔，所述支杆支路42和所述出料支路44分别对应贯穿两个所述横向穿孔，与外部连通。液氮从所述冷却液进口13进入所述冷却腔11，所述物料管道4的所述支杆支路42和所述出料支路44至少一部分浸泡在所述冷却液中，优选为大部分浸泡在所述冷却液中。所述支杆支路42、进料支路43、出料支路44穿出所述冷却机构1的存储器皿12的部位上对应设有支杆阀门、进料阀门、出料阀门。所述支杆31设置在所述支杆阀门的外侧，当所述支杆阀门打开时，所述支杆31能穿过所述支杆阀门向着所述出料支路44的方向移动。所述冷却机构1进料时，保持所述进料阀门打开的同时控制所述支杆阀门和所述出料阀门关闭。当所述支杆阀门关闭时，所述支杆31刚好在所述支杆阀门的外侧。物料从所述进料阀门进入所述物料管道4中，从所述出料阀门的内侧开始一直开始填充至与所述进料支路43下部平齐的部位时，停止进料并关闭所述进料阀门。此时所述物料管道4内的物料在所述冷却液的冷却作用下，逐渐被冷冻至固体。所述支杆31的一端与所述旋转驱动机构36连接，另一端活动穿插在所述物料管道4的所述支杆支路42和所述出料支路44内。通过所述支杆31的来回移动来推动固体的物料，以防物料被冷冻后与所述物料管道4粘接在一起，堵塞所述物料管道4。所述支杆31在穿插在所述物料管道4的一端端部上设有尖部，通过所述尖部的一边旋转，一边前移，能快速击碎固体的物料，提高工作效率。

所述研磨机构2包括研磨驱动机构21、带有所述研磨进料端的上磨盘22、固定设置的下磨盘23，所述上磨盘22和所述下磨盘23上下抵接。所述研磨驱动机构21优选为电机，所述研磨驱动机构21能驱动所述上磨盘22在所述下磨盘23上转动。所述上磨盘22相对所述下磨盘23转动过程中，能将落入两者之间的物料研磨粉碎，为了使物料被研磨得更加细腻，所述上磨盘22和所述下磨盘23相抵接的两个面均为研磨面，两个所述研磨面均设置为凹凸不平的粗糙面，通过上下两个粗糙面的相对转动使物料被研磨得非常细腻，提高物料的研磨质量。具体为，所述下磨盘23的上表面中心处设有向上凸起的凸起部。所述凸起部呈圆形，其中心竖直布置有通孔。所述上磨盘22的下表面中心处设有向上凹陷的凹槽部，所述凹槽部与所述凸起部活动卡接。所述凸起部凸起的高度小于或等于所述凹槽部凹陷的深度，使得所述凹槽部与所述凸起部活动卡接时，所述上磨盘22的下表面能与所述下磨盘23的上表面始终保持抵接状态。所述上磨盘22的凹槽部中心处固设有竖直向下延伸的销轴24，所述销轴24与所述凹槽部同轴心。所述销轴24的下部穿出所述上磨盘22的下表面。所述销轴24的中部与所述下磨盘23活动连接，所述销轴24的下部与设置在所述下磨盘23下方的研磨驱动机构21连接。当所述研磨驱动机构21旋转时，带动所述销轴24旋转，进而带动所述上磨盘22旋转。所述销轴24与所述下磨盘23活动连接处套设有轴承(图中未画出)，使得所述销轴24转动时，所述下磨盘23依旧保持固定，即所述上磨盘22相对所述下磨盘23相对转动。所述研磨驱动机构21优选为电机，在所述销轴24和所述电机之间还可设置减速器(图中未画出)，通过所述减速器来降低所述上磨盘22的转速，方便物料更好地从所述研磨进料端落入所述研磨面。所述研磨进料端至少包括一个贯穿所述上磨盘22的进料孔221，所述进料孔221设置在所述上磨盘22的靠近中心处，与所述出料支路44远离所述进料支路43的一端端部上下对应。在本实施例中，优选设置为若干个进料孔221，若干个所述进料孔221均匀分布在所述上磨盘22。具体为，所述进料孔221的上部设置为大开口朝上的漏斗状，所述进料孔221的下部设置为直径较小的直筒状，方便物料进料。

所述研磨机还包括控制器、与所述控制器通信连接的计数系统。所述计数系统包括计数器、触发所述计数器计数加一的接收器6、向所述接收器6发送信号的发射器7。所述接收器6和所述发射器7分别对应设置在所述上磨盘22的上表面和所述物料出料端的下方，所述接收器6和所述发射器7正对设置。本实施例优选为，所述接收器6设置在所述上磨盘22的上表面，所述发射器7设置在所述物料出料端的下表面，所述接收器6和所述发射器7上下正对布置。所述接收器6能跟随所述上磨盘22一起作同步旋转运动，所述上磨盘22旋转一周，所述接收器6接收一次由所述发射器7发出的信号。所述接收器6接收到所述信号时，向所述控制器发送一次计数信号。所述控制器接收到所述计数信号时，控制所述计数器计数加一。所述控制器还与所述丝杆驱动机构、所述旋转驱动机构36、研磨驱动机构21连接。在本实施例中，所述支杆阀门、进料阀门、处理阀门分别为电磁阀门，分别通过独立的电路与所述控制器连接。当所述计数器计数到达预设计数时，所述控制器控制所述支杆阀门打开，所述丝杆驱动机构和所述旋转驱动机构36同时开启，使得所述支杆31一边旋转一边推动物料从所述物料出料端落入所述研磨进料端。在此过程中，所述研磨驱动机构21一直保持启动状态，使得每次落入所述研磨机构2的物料被研磨的周数基本一致，以此保证同一大批次中，被分为多个小批次进行冷却及研磨的所有物料都能被研磨至相同的程度，避免粗细不均。

工作原理：在所述冷却机构1进料之前，向所述冷却腔11内填充足够的液氮。所述冷却机构1进料时，所述控制器控制所述进料阀门打开，所述支杆阀门和所述出料阀门均处于闭合状态，物料从所述进料阀门进入所述物料管道4，填充在所述出料支路44和所述支杆支路42内，待进料完成后，所述控制器控制所述进料阀门关闭，所述冷却机构1开始冷却作业。待物料被冷冻至固体后，所述控制器控制所述支杆阀门和所述出料阀门打开的同时，控制所述推杆驱动机构启动，所述推杆驱动机构驱动所述连接座35带动所述支杆31向着所述出料阀门所在方向旋转前进，直至所述支杆31的前端到达所述出料阀门所在位置时停止。在此过程中，所述支杆31通过其上的尖部将被液氮冷冻为固体的物料击碎并推送至所述出料阀门之外，所述冷却机构1出料完成，被冷冻后的物料从所述出料支路44出来，落入旋转中的所述上磨盘22的进料孔221上。此时，所述控制器控制所述研磨驱动机构21开启，带动所述上磨盘22相对所述下磨盘23转动，将物料研磨成粉状。被研磨成粉状的物料在离心力的作用下，向着所述上磨盘22和所述下磨盘23的边缘处移动，直至落入所述收集机构5中，完成研磨作业。在所述上磨盘22旋转过程中，所述上磨盘22旋转一次，所述接收器6接收一次由所述发射器7发出的信号，并触发所述计数器计数加一。当所述计数器的当前计数与预设计数相等时，所述控制器控制所述支杆阀门和所述出料阀门打开，控制所述丝杆驱动机构和所述旋转驱动机构36开启，推动下一次的物料进入所述研磨机构2中，以此循环作业。

本发明的防堵塞的低温冷冻研磨机能研磨大部分需要研磨的物料，尤其适用于粉末涂料的研磨。本发明通过在冷却机构内设置物料管道，将物料和液氮分隔开，既能保证物料管道内的物料能在液氮的冷却作用下冷却，又能防止液氮大量气化，发生意外事故。而且，本发明还设置推杆机构，当物料在物料管道内被冷冻为固体后，推杆机构能推动固体物料从物料出料端出料，防止固体物料堵塞在物料管道内，影响下一次冷冻作业。另外，本发明采用上磨盘与上磨盘紧密贴合并相对旋转的方式，将冷却后的物料从上磨盘的进料孔进料，在离心力的作用下，逐渐被研磨至边缘处出料，使物料能得到充分的压制研磨，保证粉末物料的细腻程度。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。