CN101486249A - 泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机。其特征在于主机由将泡沫材料熔化、排气形成半流体状的一次压缩挤出部件,与进行二次排气式挤出的二次压缩挤出部件组成。一次压缩挤出部件内的主挤压螺杆的螺旋槽深为直径的1/3,螺距为直径的0.75~1倍,前端部的1/4~1/3圈为头部对称挤压螺旋;主料筒出料板内设置有锥度的斜面,板的正面打多个小孔,小孔按倒置的等边三角形分布,在出料板小孔的外侧面设置防护台阶。本发明采用封闭循环供料系统,提高环保再生利用效率,使轻质泡沫材料进入高速压缩挤出,提高挤出造粒效率和操作性,并且使造出来的粒子大小均匀饱满而有光泽。

Description

泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机
技术领域
本发明涉及一种塑料加工机械,尤其涉及一种泡沫塑料再生造粒机械 设备的压缩挤出主机。 背景技术
可发性聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)被广泛应用于工业、农业等各个生产 领域和民用及生活中,其量大面广,经使用后的废旧泡沫塑料的可回收量 也十分巨大。但现有技术的泡沬塑料的回收在相对开放的环境中,生产效 率低下,生产成本高,而且在生产过程中对环境污染十分严重,操作工人 的劳动环境恶劣。 发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的不足,从而开发一种采用封闭循 环供料系统,节约能源损耗和减少回收的二次污染的泡沫塑料环保回收造 粒机组的压縮挤出主机。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的: 一种泡 沫塑料环保回收造粒机组的压縮挤出主机,包含有挤压螺杆,与挤压螺杆相 配合的料筒,料筒上面有进料口,料筒的头部有出料口的压縮挤出部件, 机架及电气控制系统,其特征在于:所述主机由将泡沫材料熔化、排气形成 半流体状的一次压縮挤出部件,与一次压縮挤出部件相连、进行二次排气 式挤出的二次压縮挤出部件组成; 一次压縮挤出部件内的主挤压螺杆的螺 旋槽深为直径的1/3,螺距为直径的0.75〜1倍;二次压縮挤出部件内的
子挤压螺杆长径比为1:7至1:8之间。 本发明的技术方案可以进一步完善,
作为优选,主挤压螺杆的前端部的1/4〜1/3圈为头部对称挤压螺旋。作为优选,在一次压縮挤出部件主料筒外端,安装有主料筒支撑板,
支撑板的底脚与机架连接,支撑板与料筒配合的内孔比料筒大2〜3mm,四 周采用3只螺丝调节定位主料筒中心。
作为优选,在二次压縮挤出部件的子机挤压螺杆外面有子机料筒,在 子机料筒外端,安装有子料筒支撑板,支撑板的底脚与主机架连接,与料 筒配合的内孔比料筒大2〜3mm,四周采用3只螺丝调节定位料筒中心。
作为优选,主机料筒前端口安装有法兰,法兰前面连接有出料板,所 述出料板内有与法兰面定位的台阶。
作为优选,所述主料筒出料板内设置有锥度的斜面,板的正面打多个 小孔,所述小孔按倒置的等边三角形分布;在出料板小孔的外侧面设置防 护台阶;所述防护台阶围绕多个小孔布置。
作为优选,在主机料筒的进料口的上面安装有法兰,在法兰上装有闸阀。
本发明的有益效果是:
主机挤出部分的作用是对泡沫材料进行两次的压縮挤出,根据泡沫塑 料加工的特点性能要求,对以往设备的各个功能部分进行整合,使分布合 理,功能更加完善,对主机的压縮挤出部分实现了泡沫到挤出成实心塑料 条子的整个生产过程。
进料部分:设置进料法兰闸板,闸板使用使主机在泡沫材料回收加工 过程中的适应性大幅提高(泡沫的发泡倍率在20〜100倍不等,也就是说 相同体积的不同泡沫重量相差有5倍之多,这为主机挤出带来不确定性, 所以采用闸板可根据实际加工情况进行调节)。
一次压縮挤出部分:主机各功能部件,将泡沬材料一次压縮,借助外 部加热和高速摩擦热使压縮的泡沫材料熔化,将绝大部分泡沫气体排出形 成半流体状态,供子机挤出成条料。本功能部件主要针对泡沬材料特点对 进料料筒开口压縮螺旋的构造,头部塑化挤出模板和整个机构的配合传动 等均进行了优化设计处理,采用主轴转速近600转/分的高速度进行工作。
二次压缩挤出部分(亦即子机挤出部分):将来自主机挤出的半流体状
5态的材料进行二次挤出成条料供后续切粒机加工成塑料粒子,子机同时也 作为又一次排气式挤出。主要的是螺杆料筒的设计是与生产非泡沫性材料 不同,在于螺杆压縮比和长径比。
综上,本发明采用封闭循环供料系统,提高环保再生利用效率,降低
回收成本,节约能源损耗和减少回收的二次污染;使轻质泡沫材料进入高 速压縮挤出,提高挤出造粒效率和操作性;并且使造出来的粒子大小均匀 饱满而有光泽。解决许多年来泡沫塑料回收效率低下,回收加工艺复杂的 局面,改善回收工厂环境进而提高回收工厂的生产安全性。 附图说明
附图l是本发明的一种外形图; 附图2是图1的粉碎机主视图;
附图3是图2的侧视图;
附图4是图1的输送管道主视图;
附图5是图4的侧视图;
附图6是进料桶俯视图;
附图7是图1的主机主视图;
附图8是图8的K部放大图; 附图9是出料板结构示意图; 附图10是图9的侧面剖面图; 附图11是主料筒支撑安装示意图。 具体实施方式
下面通过实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体 说明。
实施例:
如图1所示的泡沫塑料环保回收造粒机组,由上料用输送机A,泡沫 塑料专用粉碎机B,上料风机及输送管道C,主机D,水槽E,切粒机F, 储料桶及称重设备G组成。
上料用输送机包括牵引轮、被动轮、输送带、角型橡胶块和带减速器的电机等组成 整个输送机构。并对输送机的主体构架及输送带进行加宽加高设计,专门 针对输送泡沫塑料。根据实际使用要求还配置金属检测仪。
粉碎机
如图2、图3所示的泡沫塑料专用粉碎机,进料主体由上主体l和连 接在上主体下面的中间主体组成2,上主体与中间主体通过螺栓8连接, 上主体的功能是为泡沫塑料进入下面的粉碎区域提供通道,对泡沫塑料在 粉碎过程中提供保护使其不会飞出,用于与输送带连接。上主体采用4〜8mm 钢板折边后与侧面板焊按成型,下面折边做成法兰与中间主体2采用螺栓 8装配。上主体上面设有盖板,防止维护中落入硬物损坏粉碎刀片。上主 体内设有挡料板6,挡料板采用6—12mm的钢板,上接上主体1的折边处, 下端与动刀片3保持在5—12mm的间隙,斜式安装,末端不超出动刀主轴 中心。在保证良好的粉碎通道情况下尽量与中心近一点。在粉碎机的工作 过程中,防止粉碎物料的飞出,特殊情况下进入粉碎机的硬块金属,内置 挡板可以挡住,避免产生人身事故等。挡板的使用,使内腔形成了二次工 作室;使用中一次粉碎未过筛网11的物料能够更好地进入二次粉碎,提高 粉碎效率。中间主体4与风集式出料斗12通过铰链10铰接。铰链一共为 两副,分别安装于风集式料斗12与中间主体4的两旁。用于方便风集式料 斗的打开维护,更换筛网。风集式料斗采用4一8mm钢板焊接成型,上接口 与中间主体4配合,下与出料风管配合24,中间设有托架23支撑。 一方 面是加强风集式料斗,另外也作为筛网板11的支撑之用。风集式料斗的截 面成等腰梯形,两个斜边的夹角90° —120° 。风集式料斗12与网板11 之间应有足够空间使出来的料落入并顺利进入输送管道24。风集式料斗采 用铰链IO与中间主体配合。安装在中间主体下面,可方便打开清理与更换 内部的筛网板。在风集式料斗的前斜面,安装有透视观察窗。可以使操作 人员及时了解泡沫粉碎下料的情况,及时排除故障。
在进料主体内安装粉碎滚筒2,粉碎滚筒上安装有动刀片3,带动刀片 旋转做粉碎工作。筒体采用6〜8mm钢板巻成圆柱体,两端用10〜16mm圆钢板做支撑采用焊按成型,两端的支撑板与主轴7配作,转动的力矩由主轴 提供,动刀片3厚度12至6mm直角梯型钢板,直列安装绕圆四周分四组等 分,相邻的两组刀片的纵向位置错开,以减少粉碎内应力,平衡主轴转动 时差的偏心力。动刀片3的宽度为35〜65mm,高度为45〜100mm,具体尺寸 根据粉碎机型大小和所粉碎泡沫塑料体积及密度而定。定刀片9的形状与 厚度与动刀片相似,分两排固定在中间主体4上。在粉碎滚筒2下面安装有 弧度与粉碎滚筒相适应的弧形筛网板ll,筛网板采用6—16iran钢板,均匀 分布直径10mm—50mm筛孔,然后巻成圆弧状。作用是将粉碎过后大小符合 的料通过网板掉入风集式料斗进行输送,防止过大的不规则的粉碎料进入 风集料斗,堵塞输送管道使传输中断。筛网板11上靠定刀片,下用托架 23支撑,托架23与机架25相连。
粉碎滚筒2的主轴7采用45号钢,转轴的传动支点由两个滚珠轴承 19,轴承安装在轴承座18内,轴承外面安装皮带轮15和惯性轮20,主轴 头部有锁紧螺帽16,主轴头压盖板17,外面有皮带罩14。粉碎滚筒4由 电机13通过皮带传递动力。
输送管道
输送管道包括切向下料器、进料桶和位于进料桶内的搅拌器。
(1) 经粉碎后的泡沫塑料由管道24经上料风机输送到切向下料器101, 进行一次空气与物料分离,使空气压力下降,物料伴随少量空气落入进料 桶122。切向下料器101的主体成圆柱状,顶部安装有进料风管124,中间 有分离风管123,下面有下料观察窗,底部用法兰与主桶盖113连接。进 料风管根据风机和输送量设计直径大小,分离风管120为一个贯穿切向下 料器、偏中心的圆柱体,在进料风管根部正下向逆时针方向开有1/3的孔, 分离出来的空气从中间分离管的这个小孔排出,由进料风管进入的物气混 合体进入切向下料器降压,绕分离器壁部旋转分离,空气从中间管的1/3 开口处排出,料及部分空气进入进料桶122主体。
(2) 进料桶122是一个六边形状的立方体,上设有桶体盖107,用以安 装减速电机102,切向下料器101和检修窗116,图6所示的113是切向下料器的安装法兰,114是减速电机安装孔。桶体盖107与桶体之间用快速 夹头108夹紧,桶体成六边形,上部密封,中间安装透气网109,下部为 锥形体,底部装有法兰106,与主机连接。桶体设有桶体支撑框架IIO,底 部设有桶体底框lll,桶体底部设有观察窗112,用于及时了解进料情况。 透气网109用于挡料透气,微量的空气透过网板排出到外面,来自切向下 料器的物料在重力作用下沉降于桶里,采用不锈钢丝编织而成透气网的密 度一般选择60〜100目,网片的四边用不锈钢板做成框,双面夹紧网片。桶 身标准多边形分布,所以各个网片的大小相同,互换性强,透气网109安 装在桶体支撑框架110内,用圆宝螺丝117将透气网用压紧活块锁紧。与 框体配合部位采用密封条压紧,防止细粒的物料跑出来影响回收环境及加 工物料的流失。
(3)进料桶内安装有搅拌用的中心轴105,中心轴上有拌杆104帮助桶 内物料进入主机高速挤压。中心轴105用于安装拌杆,传输转矩,上部用 连接栓与减速机轴头连接下桶底法兰,中间安装拌杆,采用复合式结构, 头部用实心圆钢,中间用壁厚3〜8mm钢管,以减少重量,外径一般为35〜60mm 之间。拌杆用于对桶内物料进行搅拌,帮助物料顺利进入主机挤出,采用 直径10〜25mm圆钢棒,绕中心轴120度错位分布,上下两支杆距离按功能 位置确定。
主机
一次压縮挤出部件
如图7、 8所示,由进料桶122通过搅拌器下来的料,由进料桶出口法 兰106进入一次压縮挤出部件的进料口法兰234,在两法兰中间设有一闸 板,以控制进入主机的料量。 一次压縮挤出部件有主机主轴229,和与主 机主轴连成一体的主挤压螺杆235。挤压螺杆与主轴同步旋转。主机主轴 的尾部装有轴承227,轴承安装在轴承座226上,轴承座上面有轴承盖228; 主机主轴的另一端还装有另一对轴承231和233,轴承231用于承受主轴 及轴上挤压螺旋工作时的轴向力,采用圆锥轴承;轴承233用于承受主轴 转动产生的径内力,采用深沟重载兼高速轴承6300系列,安装在轴承座232内。主轴轴端装有皮带轮213,通过皮带214与电机输出轴相连,在皮 带轮外面装有皮带罩212。螺杆235的螺旋槽深为直径尺寸的三分之一, 螺距为直径尺寸的0. 75〜1倍,螺旋采用4〜10mm钢板按螺旋直径与螺距 尺寸计算出所需的圆形板料,将下好的圆形板料按半径线切开,将所要的 几个切开的圆形板料首尾用焊接方法连接,套入主机主轴前面固定完后拉 伸成型,成型后的螺旋根部与主轴全面焊接;主挤压螺杆235的前端部为 头部对称挤压螺旋247,设四分之一螺旋圈,旋向与主螺旋相同,材料与 螺旋参数与主螺旋一样,起到平衡挤压力,防止主轴受力不对称变形和充 分塑化材料,排出气泡功能。在主挤压螺杆235外面装有主料筒245, 246 是主料筒进料口,挤压螺杆与主机料筒之间的配合间隙为1. 5-2. 5皿之间。 在远离轴承的主机料筒245外端,安装有主机料筒支撑238(如图11所示), 支撑板与料筒配合的内孔比料筒大2〜3mm,支撑采用上下3只螺丝248调 节定位料筒中心,使料筒与螺旋间隙分布均匀。支撑板采用45#钢车床加 工,底脚与主机架连接,在料筒的前部装有主机料筒前法兰239,用于安 装出料板241,料筒与出料板之间用6只螺栓240固定,237为料筒外罩。
如图9、图10所示。出料板设有内台阶与法兰239配合定位。出料板 241用于对来自主挤出螺旋235挤出的熔化物料经出料板进入到子机。出 料板241内设锥度斜面243,使物料向中间流动,板的正面打多个小孔, 按倒的等边三角形分布,使熔化后的物料由孔中流出径一个30〜40mm防 护台阶242进入下机。倒三角形分布多个出料孔的目的是为了使熔化料更 好的达到排去气泡效果,增加出来的物料与空气接触面,出料板采用45# 钢材料,车床加工后钻打出料孔和焊接防护台阶。主料筒法兰239与出料 板241之间用6只螺栓240固定。
二次压缩挤出部件
由一次压縮挤出部件挤出的塑化物料进入子机进料口 217。 二次压縮 挤出部件有子机螺杆218,螺杆外面有料筒,子机螺杆218与减速器216 相连,减速器216上装有皮带轮215由电机驱动。二次压縮挤出部件内的 子挤压螺杆长径比为1:7至1:8之间;料筒采用38CrMoAl材料加工以氮化处理,料筒外安装电热器、测温仪等温度控制设备。子机螺杆料筒244外 设有料筒支撑219,料筒前端装有料筒安装法兰;后端模头这边设有支撑 与料筒安装法兰和减速机法兰配合后成二点支点。支撑采用12〜20mm钢板 车床加工。
上述主机安装在支座上。
水槽包含有槽体与吸水风机。使通过槽体的条料经冷却后表面的水分 由吸水风机吹干,防止水分进入切粒机。 切料机
用于对冷却干燥后的条料进行分切成使用要求的颗粒,同时也对条料 进行牵引,起到牵引与切割双重功能。采用无级调速满足各种泡沫回收生 产需要。

Claims (7)

1、一种泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机,包含有挤压螺杆,与挤压螺杆相配合的料筒,料筒上面有进料口,料筒的头部有出料口的压缩挤出部件,机架及电气控制系统,其特征在于:所述主机由将泡沫材料熔化、排气形成半流体状的一次压缩挤出部件,与一次压缩挤出部件相连、进行二次排气式挤出的二次压缩挤出部件组成;一次压缩挤出部件内的主挤压螺杆(235)的螺旋槽深为直径的1/3,螺距为直径的0.75~1倍;二次压缩挤出部件内的子挤压螺杆(218)的长径比为1∶7至1∶8之间。
2、 根据权利要求1所述的泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主 机,其特征在于:主挤压螺杆(235)的前端部的1 / 4〜1 / 3圈为头部对称 挤压螺旋(247)。
3、 根据权利要求1或2或3所述的泡沫塑料环保回收造粒机组的压 縮挤出主机,其特征在于:在一次压縮挤出部件主料筒(245)外端,安装 有主料筒支撑板(238),支撑板的底脚与机架连接,支撑板与料筒配合的 内孔比料筒大2〜3mm,四周采用3只螺丝(248)调节定位主料筒中心。
4、 根据权利要求1或2或3所述的泡沫塑料环保回收造粒机组的压 縮挤出主机,其特征在于:子挤压螺杆外面有子料筒(244),在子料筒外 端,安装有子料筒支撑板219,支撑板的底脚与主机架连接,与料筒配合 的内孔比料筒大2〜3mm,四周采用3只螺丝调节定位料筒中心。
5、 根据权利要求1或2或3所述的泡沫塑料环保回收造粒机组的压 縮挤出主机,其特征在于:主料筒(245)前端口安装有法兰(239),法兰前 面连接有出料板(241),所述出料板内有与法兰面定位的台阶。
6、 根据权利要求1或2或3所述的泡沫塑料环保回收造粒机组的压 縮挤出主机,其特征在于:主料筒出料板(241)内设置有锥度的斜面,板 的正面打多个小孔(236),所述小孔按倒置的等边三角形分布;在出料板 小孔(236)的外侧面设置防护台阶(242);所述防护台阶围绕多个小孔布 置。
7、根据权利要求1或2或3所述的泡沫塑料环保回收造粒机组的压 縮挤出主机,其特征在于:在主料筒(245)的进料口(246)的上面安装有法 兰(243),在法兰上装有闸阀。
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