一种基于三自由度共振系统的声波混合装置，包括机架、激振单元、反作用单元和负载单元。反作用单元位于机架中间，通过弹簧二与机架的上板和下板连接；激振单元位于反作用单元中间，通过弹簧一与反作用单元的上板和下板连接；负载单元位于机架和反作用单元之间，分别通过弹簧三和弹簧四与机架和反作用单元相连接。混合容器可固定在负载单元上或者固定在反作用单元上，或者在负载单元上和反作用单元上同时固定两个混合容器。本发明专利技术利用共振原理产生声波能，声波能使混合物料内部产生涡流从而使物料快速高效混合，同时混合容器内无桨叶，混合过程更安全，可混合包括液‑液、液‑固、气‑液、固‑固系统，特别适合混合危险物料，有广泛的适用性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种混合装置，具体是一种基于三自由度共振系统的声波混合装置。
技术介绍
混合装备已广泛应用于化工、医药、电池等行业，但目前使用的混合装备大都是桨叶式混合机，其混合时间长，混合效率低，混合过程中存在混合死角，物料的加料过程不能同时加入，混合完毕后物料难以清理，严重影响企业的生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足而提供一种能将物料快速高效混合的基于三自由度共振系统的声波混合装置。本专利技术解决问题的技术方案是：包括机架1、激振单元2、反作用单元3、负载单元4；所述机架1包括机架下板101、经多个机架立柱102与机架下板101相连的机架上板103；所述反作用单元3置于机架1内；所述反作用单元3包括反作用上板302、经多个反作用立柱303与反作用上板302相连的反作用下板304；所述反作用上板302与机架上板103之间压装有多个上弹簧二301a，所述多个上弹簧二301a均匀分布；所述反作用下板304与机架下板101之间压装有多个下弹簧二301b，所述多个下弹簧二301b均匀分布；所述上弹簧二301a、下弹簧二301b两两一组，各组中的上弹簧二301a与下弹簧二301b的中心轴线重合；所述负载单元4包括置于反作用上板302与反作用下板304之间的负载下板407、经穿过机架上板103与上弹簧二301a以及反作用上板302的多个负载连接杆405与负载下板407连接的位于机架上板103上方的负载上板402；所述负载下板407与反作用上板302之间压装有上弹簧四406a，所述上弹簧四406a套装于负载连接杆405外；所述负载下板407与反作用下板304之间压装有与上弹簧四406a对应设置的下弹簧四406b；所述负载上板402下表面连接有多个弹簧导柱404，所述弹簧导柱404下端穿过机架上板103；所述弹簧导柱404位于机架上板103上的部分套装有上弹簧三403a，所述上弹簧三403a压装于负载上板402与机架上板103之间；所述弹簧导柱404位于机架上板103下的部分套装有下弹簧三403b，所述下弹簧三403b压装于机架上板103与弹簧导柱302下端凸缘之间；所述激振单元2包括置于负载下板407内的固定板202、连接于固定板202的激振装置；所述固定板202与反作用上板302之间压装有多个上弹簧一201a，所述固定板202与反作用下板304之间压装有多个与上弹簧一201a对应设置的下弹簧一201b；还包括一个或一个以上的混合容器401；所述混合容器401固定于负载单元4和/或反作用单元3上。所述激振装置为偏心式机械激振器、电磁式激振器或液压式激振器。所述机架上板103上表面设有用于限位上弹簧三403a的凹部，下表面设有用于限位下弹簧三403b的凹部，两凹部对应设置，且在两凹部处设有一用于弹簧导柱404穿过的孔；所述机架上板103下表面还设有用于限位上弹簧二301a的凹部；所述机架上板103上设有供负载连接杆405穿过的孔；所述机架下板101上表面设有用于限位下弹簧二301b的凹部。所述反作用上板302上表面设有用于限位上弹簧二301a的凹部，下表面设有用于限位上弹簧四406a的凹部，两凹部对应设置，且在两凹部处设有一用于负载连接杆405穿过的通孔；所述反作用上板302上还设有可用于弹簧导柱404与下弹簧三403b通过的过孔；所述反作用上板302下表面还设有用于限位上弹簧一201a的凹部；所述反作用下板304下表面设有用于限位下弹簧二301b的凹部，上表面设有用于限位下弹簧四406b的凹部，两凹部对应设置；所述反作用下板304上表面还设有用于限位下弹簧一201b的凹部。所述负载下板407上表面设有用于限位上弹簧四406a的凹部，下表面设有用于限位下弹簧四406b的凹部，两凹部对应设置；所述负载下板407上设有用于反作用立柱303穿过的孔；所述负载上板402下表面设有用于限位上弹簧三403a的凹部。所述反作用下板304上设有用于减轻重量的大孔。所述混合容器401为一个，固定于负载单元4的负载上板402上。所述混合容器401为两个，一个固定于负载单元4，另一个固定于反作用单元3。负载单元4与反作用单元3运动方向完全相反，产生的作用力相互抵消，混合器对地面的作用力为零。混合装置工作在第三阶固有频率，使系统产生共振状态。当混合装置在共振状态时，容器内物料产生低频声波，能量全部用于物料间的混合，从而使物料快速高效混合。系统共振振幅小于15mm，共振频率范围60±5Hz，最大加速度200g。当混合装置在接近共振频率工作时，混合容器内部会产生＜300μm的声波涡流使物料快速高效混合。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1）兼容多种材料体系：包括液-液、液-固、气-液、固-固，特别适合混合危险物料，有广泛的适用性；2）混合质量好：一是提高了单个产品的质量，另一方面，它缩小生产批次间的差异；3）节能、效率高：共振混合物料所需时间仅为传统混合所需时间的1/7，加上共振混合能量损失小，施加的机械能全部用于混合做功，所以混合效率高并且节能效果相当突出；4）安全性高：共振混合分散技术没有机械转动部件与物料接触，混合容器内无桨叶，提高过程的本质安全性；5）混合无死角：共振混合技术使混合容器内部会产生微型声波涡流使物料充分参与混合；6）易清洁：混合时，将物料放于混合容器内，将容器与设备固定，混合完后将容器取出即可，混合容器可快速更换，无需在线清理。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的剖视结构示意图。图3为本专利技术机架的结构示意图。图4为本专利技术激振单元的结构示意图。图5为本专利技术反作用单元的结构示意图。图6为本专利技术负载单元的结构示意图。图7为本专利技术的受力示意图。图8为本专利技术的幅频响应图。图9为本专利技术的第三阶固有频率幅频响应图。图中，1、机架，2、激振单元，3、反作用单元，4、负载单元，101、机架下板，102、机架立柱，103、机架上板，201、弹簧一，202、固定板，301、弹簧二，302、反作用上板，303、反作用立柱，304、反作用下板，401、混合容器，402、负载上板，403、弹簧三，404、弹簧导柱，405、负载连接杆，406、弹簧四，407、负载下板。F为激振力，、、分别为各单元质量、阻尼系数、刚度。具体实施方式图1中，混合装置由机架1、激振单元2、反作用单元3和负载单元4组成。反作用单元3位于机架1中间，通过弹簧二（301a/b）与机架1的上板103和下板101连接；激振单元2位于反作用单元3中间，通过弹簧一（201a/b）与反作用单元3的上板302和下板304连接；负载单元4位于机架1和反作用单元3之间，分别通过弹簧三（403a/b）和弹簧四（406a/b）与机架1和反作用单元3相连接。混合容器401可固定在负载单元4上或者固定在反作用单元3上，或者在负载单元4上和反作用单元3上同时固定两个混合容器401。激振单元2的激振装置可以采用偏心式机械激振器、或者电磁式激振器、或者液压式激振器。本专利技术的工作过程：激振装置只产生竖直方向的激振力，带动混合装置的负载单元和反作用单元作受迫振动。当混合装置的振动频率到达第三阶固有频率时，系统产生共振效应，具有一定加速度运动的负载上板把动能本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于三自由度共振系统的声波混合装置，其特征在于：包括机架（1）、激振单元（2）、反作用单元（3）、负载单元（4）；所述机架（1）包括机架下板（101）、经多个机架立柱（102）与机架下板（101）相连的机架上板（103）；所述反作用单元（3）置于机架（1）内；所述反作用单元（3）包括反作用上板（302）、经多个反作用立柱（303）与反作用上板（302）相连的反作用下板（304）；所述反作用上板（302）与机架上板（103）之间压装有多个上弹簧二（301a），所述多个上弹簧二（301a）均匀分布；所述反作用下板（304）与机架下板（101）之间压装有多个下弹簧二（301b），所述多个下弹簧二（301b）均匀分布；所述上弹簧二（301a）、下弹簧二（301b）两两一组，各组中的上弹簧二（301a）与下弹簧二（301b）的中心轴线重合；所述负载单元（4）包括置于反作用上板（302）与反作用下板（304）之间的负载下板（407）、经穿过机架上板（103）与上弹簧二（301a）以及反作用上板（302）的多个负载连接杆（405）与负载下板（407）连接的位于机架上板（103）上方的负载上板（402）；所述负载下板（407）与反作用上板（302）之间压装有上弹簧四（406a），所述上弹簧四（406a）套装于负载连接杆（405）外；所述负载下板（407）与反作用下板（304）之间压装有与上弹簧四（406a）对应设置的下弹簧四（406b）；所述负载上板（402）下表面连接有多个弹簧导柱（404），所述弹簧导柱（404）下端穿过机架上板（103）；所述弹簧导柱（404）位于机架上板（103）上的部分套装有上弹簧三（403a），所述上弹簧三（403a）压装于负载上板（402）与机架上板（103）之间；所述弹簧导柱（404）位于机架上板（103）下的部分套装有下弹簧三（403b），所述下弹簧三（403b）压装于机架上板（103）与弹簧导柱（302）下端凸缘之间；所述激振单元（2）包括置于负载下板（407）内的固定板（202）、连接于固定板（202）的激振装置；所述固定板（202）与反作用上板（302）之间压装有多个上弹簧一（201a），所述固定板（202）与反作用下板（304）之间压装有多个与上弹簧一（201a）对应设置的下弹簧一（201b）；还包括一个或一个以上的混合容器（401）；所述混合容器（401）固定于负载单元（4）和/或反作用单元（3）上。...
【技术特征摘要】
1.一种基于三自由度共振系统的声波混合装置，其特征在于：包括机架（1）、激振单元（2）、反作用单元（3）、负载单元（4）；所述机架（1）包括机架下板（101）、经多个机架立柱（102）与机架下板（101）相连的机架上板（103）；所述反作用单元（3）置于机架（1）内；所述反作用单元（3）包括反作用上板（302）、经多个反作用立柱（303）与反作用上板（302）相连的反作用下板（304）；所述反作用上板（302）与机架上板（103）之间压装有多个上弹簧二（301a），所述多个上弹簧二（301a）均匀分布；所述反作用下板（304）与机架下板（101）之间压装有多个下弹簧二（301b），所述多个下弹簧二（301b）均匀分布；所述上弹簧二（301a）、下弹簧二（301b）两两一组，各组中的上弹簧二（301a）与下弹簧二（301b）的中心轴线重合；所述负载单元（4）包括置于反作用上板（302）与反作用下板（304）之间的负载下板（407）、经穿过机架上板（103）与上弹簧二（301a）以及反作用上板（302）的多个负载连接杆（405）与负载下板（407）连接的位于机架上板（103）上方的负载上板（402）；所述负载下板（407）与反作用上板（302）之间压装有上弹簧四（406a），所述上弹簧四（406a）套装于负载连接杆（405）外；所述负载下板（407）与反作用下板（304）之间压装有与上弹簧四（406a）对应设置的下弹簧四（406b）；所述负载上板（402）下表面连接有多个弹簧导柱（404），所述弹簧导柱（404）下端穿过机架上板（103）；所述弹簧导柱（404）位于机架上板（103）上的部分套装有上弹簧三（403a），所述上弹簧三（403a）压装于负载上板（402）与机架上板（103）之间；所述弹簧导柱（404）位于机架上板（103）下的部分套装有下弹簧三（403b），所述下弹簧三（403b）压装于机架上板（103）与弹簧导柱（302）下端凸缘之间；所述激振单元（2）包括置于负载下板（407）内的固定板（202）、连接于固定板（202）的激振装置；所述固定板（202）与反作用上板（302）之间压装有多个上弹簧一（201a），所述固定板（202）与反作用下板（304）之间压装有多个与上弹簧一（201a）对应设置的下弹簧一（201b）；还包括一个或一个以上的混合容器（401）；所述混合容器（...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆志猛，孙涛，王青松，曾庆林，温常琰，杜涛，任响宁，张俊杰，
申请(专利权)人：湖北航鹏化学动力科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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