CN113058452A - 一种超高压纳米均质机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高压纳米均质机，包括底座，底座顶部固定设置有曲轴箱，曲轴箱顶部固定设置有一级均质机构和二级均质机构，一级均质机构位于二级均质机构的正上方，一级均质机构和二级均质机构通过第一物料通道相连通，一级均质机构内沿水平方向相对设置有阀座和第一阀芯，阀座上沿水平方向开设有第二物料通道，第一阀芯上朝向阀座一端固定设置有第一均质头，二级均质机构内设置有第二阀芯、第二均质头和出料通道，第二阀芯与第一物料通道相对设置，第二阀芯上朝向第一物料通道处固定设置有第二均质头，第一物料通道与第二均质头之间形成了第二物料均质区。其有效提高均质化效果，缩短细化时间，且延长设备的使用寿命。

Description

一种超高压纳米均质机

技术领域

本发明涉及均质设备技术领域，具体涉及一种超高压纳米均质机。

背景技术

高压均质机是以高压往复泵为动力传递和输送物料的机构，将液态物料或以液体为载体的固体颗粒输送至工作阀(一级均质阀及二级均质阀)部分。要处理物料在通过工作阀的过程中，在高压下产生的强烈的剪切、撞击、空穴和湍流蜗旋作用,从而使液态物料或以液体为载体的固体颗粒得到超微细化。“均质”是指物料在均质阀中发生的细化和均匀混和的加工过程。高压均质机是液体物料均质细化和高压输送的专用设备和关键设备，均质的效果影响产品的质量。均质机可提高产品的均匀度和稳定性，增加保质期，减少反应时间从而节省大量催化剂或添加剂，改变产品的稠度，改善产品的口味和色泽等，因此均质机广泛应用于食品、乳品、饮料、制药、精细化工和生物技术等领域的生产、科研和技术开发。

但是目前市场上的高压均质机在使用时物料与均质头之间的剪切力不足，从而使得细化时间延长，且均质化效果不理想，且物料撞击在均质头上，对与均质头相连的阀芯会产生巨大的冲击力，导致阀芯容易发生磨损，需要频繁进行更换。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种超高压纳米均质机，其有效提高均质化效果，缩短细化时间，且延长设备的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种超高压纳米均质机，包括底座，所述底座顶部固定设置有曲轴箱，所述曲轴箱顶部固定设置有一级均质机构和二级均质机构，所述一级均质机构位于所述二级均质机构的正上方，所述一级均质机构和所述二级均质机构通过第一物料通道相连通，所述一级均质机构内沿水平方向相对设置有阀座和第一阀芯，所述阀座上沿水平方向开设有第二物料通道，所述第一阀芯上朝向所述阀座一端固定设置有第一均质头，所述阀座与所述第一均质头之间形成了第一物料均质区，物料由第二物料通道射出，直角撞击在第一均质头端面上后由第一物料通道进入至二级均质机构，所述二级均质机构内设置有第二阀芯、第二均质头和出料通道，所述第二阀芯与所述第一物料通道相对设置，所述第二阀芯上朝向所述第一物料通道处固定设置有第二均质头，所述第一物料通道与所述第二均质头之间形成了第二物料均质区，物料由第一物料通道射出，直角撞击在第二均质头端面上，所述出料通道与所述第二物料均质区相连通，所述出料通道与出料管相连通，所述出料管上安装有出料阀，所述第二物料通道通过进料管与进料斗相连通，所述进料管上设置有高压泵头，所述曲轴箱内设置有传动机构，所述传动机构驱动高压泵头向一级均质机构中输送物料。

进一步地改进在于，所述第一阀芯下方设置有第一均质板，所述第一均质板与所述第二物料通道平行设置，所述第一均质板一端通过固定板与所述第一阀芯底部固定连接，所述第一均质板另一端延伸至越过所述第一均质头的端面，所述阀座底部固定设置有第二均质板，所述第二均质板与所述第二物料通道相垂直设置，经过第一均质头均质处理后的物料碰撞至第一均质板，改变运动方向后与第二均质板发生碰撞，再由第一物料通道进入至二级均质机构。通过设置第一均质板和第二均质板，进而对撞击在第一均质头上的物料进行第二次直角碰撞和第三次直角碰撞，使得物料在一级均质机构内经过三次直角碰撞，有效提升了破碎效率，由于第一均质板和第二均质板均设置在物料通道内，提高了破碎效率的同时缩短了破碎时间。

进一步地改进在于，所述第一均质头与所述第一阀芯连接处及所述第二均质头与所述第二阀芯连接处均设置为锯齿状结构。物料在高压下由第二物料通道射出，撞击至第一阀芯上的第一均质头及后续的撞击至第二阀芯上的第二均质头上时会产生巨大的冲击力，通过将第一均质头与第一阀芯连接处及第二均质头与第二阀芯连接处均设置为锯齿状结构，可以有效的缓冲分散作用至第一阀芯及第二阀芯上的冲击力，在保证物料破碎效果的同时，避免了阀芯的磨损，延长了设备的使用寿命。

进一步地改进在于，所述第二物料通道靠近于所述第一阀芯一端呈喇叭状开口。通过设置，使得物料在第二物料通道内提前失压，降低了物料的压力释放距离，从而使得物料与较快的速度与第一均质头发生碰撞，提升了物料粉碎细化的效果。

进一步地改进在于，所述阀座、第一阀芯、第一均质头、第一均质板、第二均质板、第二阀芯、第二均质头均为金刚石材质。由于阀座、第一阀芯、第一均质头、第一均质板、第二均质板、第二阀芯、第二均质头在使用过程中受到较强的冲击力，容易发生磨损，而采用具有较好的耐磨性的金刚石材质，可以保证了设备的使用寿命，及物料破碎的稳定性和重现性。

进一步地改进在于，所述传动机构包括由电机驱动的曲轴，所述曲轴上设置有一个曲柄，所述高压泵头内设置有一个泵腔，所述泵腔内设置有柱塞，所述柱塞一端通过连接杆与所述曲柄连接。通过电机带动曲轴运动，曲轴上的曲柄可通过连接杆带动柱塞在泵腔内上下往复运动，实现了向一级均质机构内输送物料，通过电机驱动曲轴做低速圆周运动，通过曲轴箱把曲轴的圆周运动转换成柱塞在泵腔内的往复运动，可对进料斗内的物料施压，使其通过进料管进入至一级均质机构内，且物料在柱塞的作用下可进行压力大小和流量的调节。

进一步地改进在于，所述底座四角处安装有脚轮，且所述底座底部两侧设置有支撑机构，所述支撑机构包括支脚、外支撑柱和内支撑柱，内支撑柱固定设置在所述底座底部，所述外支撑柱顶部开设有升降腔，所述内支撑柱底部活动设置在所述升降腔内，且所述升降腔内底部固定设置有电动伸缩杆，所述内支撑柱底部与所述电动伸缩杆一端相连接。通过设置脚轮，可方便对设备进行移动，通过支撑机构可对设备进行固定，保证了设备运行过程中的稳定性。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中通过在一级均质机构中设置阀座、第一阀芯和第一均质头，物料由阀座中的第二物料通道射出，以较高的速度直角撞击在第一均质头端面上进行第一次破碎处理，再通过第一物料通道进入至二级均质机构，使得物料直角撞击在二级均质机构中第二均质头端面处进行第二次破碎处理，有效提升了破碎效率，缩短了破碎时间；并通过在一级均质机构中设置第一均质板和第二均质板，对撞击在第一均质头上的物料进行第二次直角碰撞和第三次直角碰撞，使得物料在一级均质机构内经过三次直角碰撞，有效提升了破碎效率，由于第一均质板和第二均质板均设置在物料通道内，提高了破碎效率的同时有效的缩短了破碎时间；通过将第一均质头与第一阀芯连接处及第二均质头与第二阀芯连接处均设置为锯齿状结构，可以有效的缓冲分散作用至第一阀芯及第二阀芯上的冲击力，在保证物料破碎效果的同时，避免了阀芯的磨损，延长了设备的使用寿命。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例1中超高压纳米均质机的结构示意图；

图2为实施例1中一级均质机构和二级均质机构的内部结构示意图；

图3为实施例1中传动机构处的结构示意图；

图4为实施例1中支撑机构的结构示意图；

图5为实施例2中一级均质机构和二级均质机构的内部结构示意图；

图6为实施例2中第一阀芯与第一均质头连接处的结构示意图；

其中，具体附图标记为：底座1，曲轴箱2，曲轴3，曲柄4，连接杆5，一级均质机构6，阀座7，第二物料通道8，第一阀芯9，第一均质头10，进料管11，进料斗12，高压泵头13，泵腔14，柱塞15，第一物料通道16，二级均质机构17，第二阀芯18，第二均质头19，出料通道20，出料管21，出料阀22，脚轮23，支撑机构24，支脚25，外支撑柱26，内支撑柱27，升降腔28，电动伸缩杆29，第一均质板30，固定板31，第二均质板32。

具体实施方式

实施例1

本发明的实施例1公开了一种超高压纳米均质机，如图1和图2所示，包括底座1，底座1顶部固定设置有曲轴箱2，曲轴箱2顶部固定设置有一级均质机构6和二级均质机构17，一级均质机构6位于二级均质机构17的正上方，一级均质机构6和二级均质机构17通过第一物料通道16相连通，一级均质机构6内沿水平方向相对设置有阀座7和第一阀芯9，阀座7上沿水平方向开设有第二物料通道8，第一阀芯9上朝向阀座7一端固定设置有第一均质头10，阀座7与第一均质头10之间形成了第一物料均质区，物料由第二物料通道8射出，直角撞击在第一均质头10端面上后由第一物料通道16进入至二级均质机构17，二级均质机构17内设置有第二阀芯18、第二均质头19和出料通道20，第二阀芯18与第一物料通道16相对设置，第二阀芯18上朝向第一物料通道16处固定设置有第二均质头19，第一物料通道16与第二均质头19之间形成了第二物料均质区，物料由第一物料通道16射出，直角撞击在第二均质头19端面上，出料通道20与第二物料均质区相连通，出料通道20与出料管21相连通，出料管21上安装有出料阀22，第二物料通道8通过进料管11与进料斗12相连通，进料管11上设置有高压泵头13，曲轴箱2内设置有传动机构，传动机构驱动高压泵头13向一级均质机构6中输送物料。通过在一级均质机构6中设置阀座7、第一阀芯9和第一均质头10，物料由阀座7中的第二物料通道8射出，以较高的速度直角撞击在第一均质头10端面上进行第一次破碎处理，再通过第一物料通道16进入至二级均质机构17，使得物料直角撞击在二级均质机构17中第二均质头19端面处进行第二次破碎处理，有效提升了破碎效率，缩短了破碎时间。

其中，第一阀芯9下方设置有第一均质板30，第一均质板30与第二物料通道8平行设置，第一均质板30一端通过固定板31与第一阀芯9底部固定连接，第一均质板30另一端延伸至越过第一均质头10的端面，阀座7底部固定设置有第二均质板32，第二均质板32与第二物料通道8相垂直设置，经过第一均质头10均质处理后的物料碰撞至第一均质板30，改变运动方向后与第二均质板32发生碰撞，再由第一物料通道16进入至二级均质机构17。通过设置第一均质板30和第二均质板32，进而对撞击在第一均质头10上的物料进行第二次直角碰撞和第三次直角碰撞，使得物料在一级均质机构6内经过三次直角碰撞，有效提升了破碎效率，由于第一均质板30和第二均质板32均设置在物料通道内，提高了破碎效率的同时缩短了破碎时间。

其中，阀座7、第一阀芯9、第一均质头10、第一均质板30、第二均质板32、第二阀芯18、第二均质头19均为金刚石材质。由于阀座7、第一阀芯9、第一均质头10、第一均质板30、第二均质板32、第二阀芯18、第二均质头19在使用过程中受到较强的冲击力，容易发生磨损，而采用具有较好的耐磨性的金刚石材质，可以保证了设备的使用寿命，及物料破碎的稳定性和重现性。

其中，如图3所示，传动机构包括由电机驱动的曲轴3，曲轴3上设置有一个曲柄4，高压泵头13内设置有一个泵腔14，泵腔14内设置有柱塞15，柱塞15一端通过连接杆5与曲柄4连接。通过电机带动曲轴3运动，曲轴3上的曲柄4可通过连接杆5带动柱塞15在泵腔14内上下往复运动，实现了向一级均质机构6内输送物料，通过电机驱动曲轴3做低速圆周运动，通过曲轴箱2把曲轴3的圆周运动转换成柱塞15在泵腔14内的往复运动，可对进料斗12内的物料施压，使其通过进料管11进入至一级均质机构6内，且物料在柱塞15的作用下可进行压力大小和流量的调节。

其中，如图4所示，底座1四角处安装有脚轮23，且底座1底部两侧设置有支撑机构24，支撑机构24包括支脚25、外支撑柱26和内支撑柱27，内支撑柱27固定设置在底座1底部，外支撑柱26顶部开设有升降腔28，内支撑柱27底部活动设置在升降腔28内，且升降腔28内底部固定设置有电动伸缩杆29，内支撑柱27底部与电动伸缩杆29一端相连接。通过设置脚轮23，可方便对设备进行移动，通过支撑机构24可对设备进行固定，保证了设备运行过程中的稳定性。

实施例2

本发明的实施例2公开了一种超高压纳米均质机，实施例2与实施例1的基本特征相同，两者具有如下区别技术特征：如图5和图6所示，第一均质头10与第一阀芯9连接处及第二均质头19与第二阀芯18连接处均设置为锯齿状结构，物料在高压下由第二物料通道8射出，撞击至第一阀芯9上的第一均质头10及后续的撞击至第二阀芯18上的第二均质头19上时会产生巨大的冲击力，通过将第一均质头10与第一阀芯9连接处及第二均质头19与第二阀芯18连接处均设置为锯齿状结构，可以有效的缓冲分散作用至第一阀芯9及第二阀芯18上的冲击力，在保证物料破碎效果的同时，避免了阀芯的磨损，延长了设备的使用寿命。第二物料通道8靠近于第一阀芯9一端呈喇叭状开口，使得物料在第二物料通道8内提前失压，降低了物料的压力释放距离，从而使得物料与较快的速度与第一均质头10发生碰撞，提升了物料粉碎细化的效果。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种超高压纳米均质机，包括底座，其特征在于，所述底座顶部固定设置有曲轴箱，所述曲轴箱顶部固定设置有一级均质机构和二级均质机构，所述一级均质机构位于所述二级均质机构的正上方，所述一级均质机构和所述二级均质机构通过第一物料通道相连通，所述一级均质机构内沿水平方向相对设置有阀座和第一阀芯，所述阀座上沿水平方向开设有第二物料通道，所述第一阀芯上朝向所述阀座一端固定设置有第一均质头，所述阀座与所述第一均质头之间形成了第一物料均质区，物料由第二物料通道射出，直角撞击在第一均质头端面上后由第一物料通道进入至二级均质机构，所述二级均质机构内设置有第二阀芯、第二均质头和出料通道，所述第二阀芯与所述第一物料通道相对设置，所述第二阀芯上朝向所述第一物料通道处固定设置有第二均质头，所述第一物料通道与所述第二均质头之间形成了第二物料均质区，物料由第一物料通道射出，直角撞击在第二均质头端面上，所述出料通道与所述第二物料均质区相连通，所述出料通道与出料管相连通，所述出料管上安装有出料阀，所述第二物料通道通过进料管与进料斗相连通，所述进料管上设置有高压泵头，所述曲轴箱内设置有传动机构，所述传动机构驱动高压泵头向一级均质机构中输送物料。

2.根据权利要求1所述的超高压纳米均质机，其特征在于，所述第一阀芯下方设置有第一均质板，所述第一均质板与所述第二物料通道平行设置，所述第一均质板一端通过固定板与所述第一阀芯底部固定连接，所述第一均质板另一端延伸至越过所述第一均质头的端面，所述阀座底部固定设置有第二均质板，所述第二均质板与所述第二物料通道相垂直设置，经过第一均质头均质处理后的物料碰撞至第一均质板，改变运动方向后与第二均质板发生碰撞，再由第一物料通道进入至二级均质机构。

3.根据权利要求2所述的超高压纳米均质机，其特征在于，所述第一均质头与所述第一阀芯连接处及所述第二均质头与所述第二阀芯连接处均设置为锯齿状结构。

4.根据权利要求3所述的超高压纳米均质机，其特征在于，所述第二物料通道靠近于所述第一阀芯一端呈喇叭状开口。

5.根据权利要求2所述的超高压纳米均质机，其特征在于，所述阀座、第一阀芯、第一均质头、第一均质板、第二均质板、第二阀芯、第二均质头均为金刚石材质。

6.根据权利要求1所述的超高压纳米均质机，其特征在于，所述传动机构包括由电机驱动的曲轴，所述曲轴上设置有一个曲柄，所述高压泵头内设置有一个泵腔，所述泵腔内设置有柱塞，所述柱塞一端通过连接杆与所述曲柄连接。

7.根据权利要求1所述的超高压纳米均质机，其特征在于，所述底座四角处安装有脚轮，且所述底座底部两侧设置有支撑机构，所述支撑机构包括支脚、外支撑柱和内支撑柱，内支撑柱固定设置在所述底座底部，所述外支撑柱顶部开设有升降腔，所述内支撑柱底部活动设置在所述升降腔内，且所述升降腔内底部固定设置有电动伸缩杆，所述内支撑柱底部与所述电动伸缩杆一端相连接。

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