Шаровая мельница, как высокоэффективное и сложное шлифовальное оборудование, благодаря своему механизму движения и производительности, стала правой рукой для подготовки ультратонкого порошка, наноматериалов и реализации модификации материала. Оборудование не только удовлетворяет потребности в тонкой обработке небольших партий лабораторных образцов, но и адаптируется к крупномасштабному производству проб в промышленности и является « многогранным» в области подготовки порошковой системы.
Планетарная шаровая мельница сделала революционный прорыв в традиционной технологии шаровой мельницы, имитируя правила работы небесных тел. Название происходит от траектории мельницы, когда устройство работает - как будто планета вращается вокруг Солнца, как вращаясь, так и вращаясь. Эта концепция дизайна не только отражает тонкую ссылку инженерии на законы природы, но и демонстрирует гораздо более высокую эффективность и точность шлифования, чем традиционное оборудование в практическом применении.
I. Принцип работы
1.1 Планетарный механизм комбинированного движения
Основной принцип работы основан на комбинированном механизме движения центробежной силы, силы Кориоли и ударно - фрикционного действия. Оборудование состоит в основном из вращающегося основного диска (солнечного колеса) и нескольких шаровых мельниц, установленных на главном диске. Во время работы основной виток вращается вокруг своей центральной оси, в то время как каждая шаровая мельница вращается вокруг своей оси в направлении, противоположном вращению основного диска.
Этот особый способ движения позволяет измельчить шар в шаровой мельнице получить сложную траекторию движения. Когда основной диск вращает шаровой мельницы, создается * центробежная сила, которая заставляет шлифовальный шар вращаться по внутренней стенке шарового мельника; Вращение шаровой мельницы, в свою очередь, дает измельченному шару скорость тангенциального сечения, так что он катится в резервуаре, столкновение.
1.2 Скоординированное измельчение при тройном действии
При планетарном комплексном движении материал взаимодействует с тремя основными факторами:
Ударное дробление: измельченный шар поднимается на определенную высоту под действием центробежной силы и свободно падает, ударяя частицы материала с высокой скоростью, создавая сильный эффект ударного дробления.
Измельчение при сдвиге: относительное скольжение между абразивной средой и стенкой резервуара, средой и средой, измельчение при сдвиге образца на разрыв между слоями.
Эффект трения экструзии: прокрутка среды приводит к непрерывному экструзионному шлифованию, дальнейшему уточнению частиц материала через трение.
Эти три действия накладываются друг на друга, быстро разбивая массивные, гранулированные образцы до микрон или даже нанометров. Поскольку вращение противоположно направлению вращения и отношение скорости обычно составляет 1: 2 (т. е. один оборот основного диска, два оборота шлифовального резервуара, но противоположное направление), эффективное центробежное ускорение может достигать ускорения гравитации в десятки или даже сотни раз, что увеличивает энергию шлифования.
1.3 Совместимые с сухим и влажным шлифовальным режимом
В зависимости от растворимости и дисперсности образца поддерживаются два режима: « сухое шлифование» и « мокрое шлифование»:
Сухое шлифование подходит для проб, которые не легко всасывают влагу и не летучие, измельчаются непосредственно при ударе через абразивную среду, простая операция, подходит для большинства неорганических материалов.
Влажное шлифование требует добавления диспергирующего агента, который может не только уменьшить воссоединение образцов, но и уменьшить загрязнение пылью в процессе шлифования, подходит для легко воссоединяемых высокомолекулярных материалов, медицинских промежуточных веществ и других образцов.
Кроме того, оснащенные вакуумными шаровыми мельницами, оборудование также может шлифовать образец в вакууме, эффективно предотвращая загрязнение образца, испарение или окисление, а также поддерживает специальные технологические требования, такие как защита от инертных газов или низкотемпературное шлифование (например, охлаждение жидким азотом).

II. Структурный состав
2.1 Основные трансмиссии
Система силового привода является ее основным компонентом, который определяет стабильность и надежность работы оборудования. Обычные способы передачи включают в себя два основных типа передачи шестерни и ленточной передачи:
Система передачи шестерни имеет компактную структуру, точное отношение передачи, может передавать больший крутящий момент, подходит для условий, требующих высокой стабильности скорости и требующих длительной непрерывной работы. Тем не менее, передача шестерни создает определенный шум во время работы и требует регулярного обслуживания смазки.
Система передачи ремня использует композитную конструкцию передачи ремня, добавляя натяжные колеса, чтобы предотвратить скольжение ремня при работе оборудования, с низким шумом, нелегко изнашиваться, высокая скорость вращения, высокая эффективность. В последние годы технология бесшумной цепной передачи постепенно созревает, преодолевая недостатки оригинальной ленточной передачи, которая легко скользит, скорость нестабильна, в то же время поддерживая стабильность цепной передачи, эксплуатационный шум значительно снижается.
2.2 Компоненты основной структуры
Система станины и шпинделя: обеспечивает стабильную опорную базу, шпиндель устанавливается на сиденье через подшипник, обеспечивая концентричность и стабильность всей трансмиссии.
Общий ротор (солнечное колесо): В качестве основной движущейся части на диске равномерно распределено несколько установочных мест для шлифовальных резервуаров, обычно одновременно могут быть установлены 2 - 4 шаровых шлифовальных резервуара.
Абразивные резервуары и блокирующие устройства: Абразивные резервуары используют различные материалы, такие как нержавеющая сталь, оксид циркония, агат, полифторэтилен и т. Д. Для удовлетворения требований химической совместимости различных материалов и контроля загрязнения. Зажимное устройство обеспечивает безопасную фиксацию шлифовального резервуара во время высокоскоростного вращения.
Система подачи и выхода: включает в себя такие компоненты, как загрузочный ковш, спиральный механизм подачи, выходное сито и пылеуловитель, для обеспечения непрерывной или пакетной обработки материала.
Система защиты и наблюдения: Оборудование оснащено запечатанными защитными окнами наблюдения, которые обеспечивают безопасность работы и облегчают наблюдение за процессом шлифования в режиме реального времени.
2.3 Интеллектуальные системы управления
Современные планетарные шаровые мельницы, как правило, используют передовые интеллектуальные системы управления, в том числе:
Интерфейс взаимодействия человека и машины: оснащен цветным сенсорным экраном, поддерживает переключение на китайском и английском языках, работает интуитивно и удобно.
Управление режимом работы: поддерживает различные режимы работы, такие как односторонняя непрерывная работа, односторонняя работа с интервалом, двухсторонняя чередующаяся работа с интервалом и регулярная остановка.
Точное регулирование параметров: может быть реализована бесступенчатая регулировка скорости вращения, настройка времени, управление положительной инверсией и другие параметры точного регулирования.
Функции защиты безопасности: встроенные устройства безопасности, такие как защита от перегрузки, кнопки аварийной остановки, выключение и выключение крышки для обеспечения безопасности оборудования и оператора.
Возможности дистанционного управления: стандартизация беспроводного пульта дистанционного управления, поддержка дистанционного запуска и остановки, регулировки скорости и переключения режимов, улучшение удобства работы.
III. Технические характеристики и основные преимущества
3.1 Эффективные абразивные свойства
Заметным преимуществом является его высокая эффективность шлифования. Оборудование действует через многомерное силовое поле, так что материал в абразивном резервуаре без фиксированного дна, избегая явления перехода на дно традиционного оборудования, в полной мере использует площадь поверхности резервуара.
3.2 Согласованность и дублирование
Заметно проявилась последовательность процессов. Те же технологические условия, тот же материал, результат шлифования четырех банок согласован; Те же технологические условия, тот же материал, результаты нескольких испытаний также остаются очень последовательными. Это повторение имеет большое значение для научных экспериментов и контроля качества продукции.
Благодаря точному управлению передаточным отношением и стабильной регулировке скорости вращения оборудование гарантирует, что материал в каждом абразивном резервуаре подвергается одному и тому же механическому действию, что дает очень последовательный эффект шлифования.
3.3 Гибкая многофункциональная адаптация
Широкая совместимость материалов: поддержка агата, оксида циркония, нержавеющей стали, керамики, тетрафторэтилена, нейлона, карбида вольфрама, твердого сплава и других материалов абразивных резервуаров, чтобы избежать загрязнения образцов.
Обработка образцов разнообразна: подходит для хрупкости, волокнистости и низкой и средней твердости и других характеристик образца, поддерживает сухое и мокрое измельчение двух методов шлифования.
Полные спецификации модели: от лабораторных моделей с малой емкостью 50 мл до промышленных моделей с большой емкостью 2000 мл, чтобы сформировать полный ассортимент продукции для удовлетворения потребностей обработки в разных масштабах.
Специальная адаптация к окружающей среде: поддержка вакуумного шлифования, защитного шлифования инертного газа, низкотемпературного шлифования и других специальных технологических потребностей, расширение сферы применения оборудования.
3.4 Умный и гуманный дизайн
Программное управление: Поддержка многогрупповых персонализированных программных настроек, автономное программирование, сохранение памяти, удобство чтения, реализация "операции одним кликом".
Функция мониторинга в реальном времени: оснащена датчиком температуры, датчиком вибрации, который автоматически останавливается и вызывает тревогу, когда температура превышает 80°C или вибрационная аномалия.
Функция памяти отключения: повторное включение после аварийного отключения питания может продолжать исходные эксплуатационные параметры, не требуя повторной настройки, уменьшая шаги работы.
Конструкция с низким уровнем шума: устройство управляет шумом около 60 дБ, соответствует требованиям использования внутренней среды, уменьшает шумовые помехи для операторов и окружающей среды.
Универсальная адаптация питания: порт питания поддерживает национальные стандарты, европейские стандарты, стандарты США, британские стандарты и другие стандарты, адаптированные к сетевой среде в разных регионах мира.
IV. Области применения
4.1 Наука о материалах и нанотехнологии
Подготовка наноматериалов: подготовка металлических наночастиц, оксидных нанопорошков и т. Д. с помощью высокоэнергетической механической шаровой мельницы с контролируемым диаметром частиц менее 100 нм.
Механическое легирование: реализация легирования различных металлических элементов в твердом состоянии, подготовка новых сплавных материалов, которые трудно получить традиционным методом плавки.
Уточнение керамического порошка: керамическое сырье измельчается до субмикронного уровня, что повышает спекающую активность и плотность изделия.
Дифференциация композитных материалов: достижение равномерной дисперсии нанонаполнителей (например, углеродных нанотрубок, графенов) в матричном материале.
4.2 Геология полезных ископаемых и экологическая экспертиза
Предварительная обработка геологических образцов: Образцы пород и минералов измельчаются ниже 200 позиций для удовлетворения требований к обнаружению, таких как рентгеновский дифракционный анализ и анализ химического состава.
Образцы почвы и анализ тяжелых металлов: быстрая подготовка однородных образцов почвы для обнаружения содержания тяжелых металлов и оценки загрязнения.
Ресурсная обработка твердых отходов: измельчение твердых промышленных отходов в мелкие частицы для последующей рекуперации ресурсов и обезвреживания.
Подготовка проб для экологического мониторинга: Обработка проб окружающей среды, таких как атмосферные частицы и водные отложения, для обеспечения репрезентативности и точности результатов анализа.
4.3 Новые источники энергии и электронные материалы
Материалы литий - ионных батарей: шлифование положительных и отрицательных материалов (таких как кобальт лития, марганат лития, фосфат железа лития), контроль распределения диаметра частиц, повышение плотности энергии батареи и срок службы цикла.
Материалы солнечных батарей: смешивание кремниевых пластин и других сырьевых материалов для повышения эффективности и стабильности фотоэлектрического преобразования.
Материалы топливных элементов: подготовка ключевых компонентов, таких как электролитные материалы и катализаторы для твердооксидных топливных элементов.
Электронные керамические материалы: порошковое сырье для производства электронных компонентов, таких как MLCC (многослойные керамические конденсаторы), пьезоэлектрическая керамика и терморезисторы.
4.4 Биомедицинская и пищевая химия
Разработка фармацевтических препаратов: сверхтонкое измельчение фармацевтического сырья, повышение биодоступности, снижение побочных эффектов.
Обработка биологических образцов: измельчение костей, волос, растительных тканей и других биологических материалов для анализа компонентов и извлечения активных веществ.
Обработка пищевого сырья: обработка зерна, специй, пищевых добавок и т. Д. Для достижения равномерного уточнения и смешивания.
Подготовка химических катализаторов: производство катализаторов и активных компонентов с высокой удельной поверхностью для повышения каталитической эффективности.
V. Технические параметры
| Входной размер | < 10 мм |
| Типовой размер | < 0,1 микрон (коллоидное шлифование до наноуровня) |
| Скорость вращения солнечного колеса | 100 - 650 оборотов в минуту |
| Сроки | 000–999 мин. / раз (количество циклов 01–99) |
| Коэффициент вращения | 1: 2 |
| Эффективный диаметр солнечного колеса | 260 мм |
| Номинальная мощность | 750 Вт |
| номинальное напряжение | 220 вольт, 50 герц |
| Размер прибора (горизонтальный * вертикальный * высокий) | 685×510×506 мм |
| Размер упаковки (горизонтальный * вертикальный * высокий) | 898×784×700 мм |
| Вес прибора | 114 кг |
VI. Нормы эксплуатационного обслуживания и безопасности
6.1 Стандартный рабочий процесс
Правильный рабочий процесс является основой для обеспечения производительности оборудования и безопасности экспериментов:
Принцип загрузки: наполняемость шлифовального резервуара не должна превышать двух третей объема, обеспечивая достаточное пространство для шлифования. Объем содержимого, как правило, составляет две трети объема шлифовального резервуара.
Симметричное использование: если количество образцов меньше, необходимо симметрично разместить шаровую мельницу, чтобы уменьшить вибрацию, поддерживать рабочее равновесие оборудования.
Параметры: В соответствии с материальными характеристиками и требованиями к зернистости, разумно установить скорость, время и режим работы. Обычно рекомендуется начинать с более низких оборотов и постепенно оптимизировать технологические параметры.
Мониторинг процесса: Мониторинг процесса шлифования в режиме реального времени через окно наблюдения, обратите внимание на рабочее состояние устройства и аномальный звук.
6.2 Ежедневное техническое обслуживание
Регулярное техническое обслуживание продлевает срок службы оборудования и обеспечивает стабильную производительность:
Очистка и техническое обслуживание: После каждого использования очищается поверхность мельницы и оборудования от перекрестного загрязнения.
Обслуживание смазки: система передачи шестерни должна регулярно добавлять специальное смазочное масло, а система передачи ремня проверяет натяжение ремня.
Проверка деталей: периодически проверять износ шлифовального резервуара, надежность замкового устройства, стабильность трансмиссии.
Проверка калибровки: регулярная калибровка функции отображения скорости и таймирования для обеспечения точности технологических параметров.
6.3 Меры предосторожности
Электрическая безопасность: подтверждение номинального напряжения оборудования, использование правильного источника питания; Не использовать мокрые руки; Отключение линии электропитания при длительном неиспользовании.
Механическая безопасность: не открывайте защитный экран во время работы оборудования; Аномальные вибрации или шум немедленно останавливаются для проверки.
Безопасность образцов: при обращении с токсичными, легковоспламеняющимися и взрывоопасными образцами принимаются специальные защитные меры, при необходимости используется взрывозащищенное оборудование.
Индивидуальная защита: надеть соответствующее защитное снаряжение во время работы, особенно при обращении с материалами, которые могут образовывать пыль.