CN104290175A - 用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，将各组分配混好的泥料放入往复式挤出机的喂料机料斗内，喂料机料斗内设低速搅拌桨叶以防止原料架桥，料斗内的原料通过一对喂料螺杆喂入往复式挤出机机筒内；机筒设有喂料开口并通过落料盒与喂料螺杆相连接，机筒为剖分式结构并在内壁上设有多排混练销钉；主机螺杆设置于机筒内，由芯轴和螺纹元件组成；螺杆与传动箱连接，传动箱采取特殊结构，使螺杆在旋转一周的同时，沿轴向往复运动一次；间断式螺杆元件与筒体销钉间以狭小间隙进行复杂精确的三维复合运动，螺槽中物料受到瞬间高频剪切和高效率的分割分流效应，从而具有十分优异的分布混合与分散混合功率以及优异的自清理效果。

Description

用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机

技术领域

本发明涉及一种用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机。

背景技术

蜂窝陶瓷作为一种功能性多孔材料，早在20世纪70年代由美国道康宁公司开始试制，并在1975年进行了小型车尾气净化试验，取得了良好的效果。目前蜂窝陶瓷因其多孔及蜂窝状结构主要在过滤材料领域有成功的应用。蜂窝陶瓷作为过滤材料有以下优点：化学稳定性好，耐酸碱及有机溶剂；极好的耐急热急冷性能，工作温度可高达1000℃；抗菌性能好，不易被细菌降解，不易堵塞且易再生；较强的结构稳定性，孔径分布狭窄，渗透率高；无毒，尤其适用于食品和药物的处理。

应用于过滤工业烟道气中氮氧化物、硫化物，以减少硫氧化物，从而防止引起酸雨。因其还具备耐高温性能，可以过滤高温金属液中的杂质和气体；无毒及化学稳定性好的特点，使其可以过滤废水中的重金属和有机溶液；蜂窝陶瓷还可以作为载体制作汽车尾气催化净化器，用于处理汽车尾气中含有碳氧化物、氮氧化物、碳氢化合物等有害成分；蜂窝陶瓷还可以制作成蓄热式燃烧器的蓄热体，广泛用于钢铁、机械、建材、石化、有色金属冶炼等行业，该装置最大限度地回收烟气中的热量，再把吸收的热量用于加热炉内的助燃空气和煤气，可节省燃料40%以上。

目前蜂窝陶瓷应用最广泛的生产方式为挤压成形生产工艺。其制备工艺流程为原料合成→混合练泥→陈腐→挤压成形→干燥→烧成，其中混合练泥工序直接影响到最终成品的成孔率、微孔的孔径大小和微孔形状。传统的生产工艺采用练泥机对原料进行混合练泥，练泥机多为单螺杆结构，泥料在单螺杆旋转的周向分力和摩擦力作用下沿螺槽作翻转运动，这种运动使粒料收到剪切、混合和搅拌。但随着蜂窝陶瓷制品在各行业中应用的推广，对其要求也越来越高，传统的单螺杆练泥机已经很难提升孔率、孔径及微孔形状的要求了。

为此我公司研制出专门针对蜂窝陶瓷泥料进行混合混炼的特种往复式挤出机，该特种往复式挤出机可以提供优异的剪切和混合功能，将原料和各添加剂（粘结剂、增塑剂、解胶剂、润滑剂、润湿剂等）充分分散、均匀分布，经后续流程后制作出微孔形状均一、孔径微小、高成孔率的蜂窝陶瓷。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机。 

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于，包括：喂料机、主电机、传动箱、螺杆、机筒、液体助剂计量喂料装置；其中，喂料机的出口与机筒入口相连通，螺杆放置于机筒内部；主电机输出轴通过联轴器与传动箱输入轴相连接，传动箱输出轴与螺杆相连接，液体助剂计量喂料装置的出口通过管道与机筒的筒体相连通。

所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：所述喂料机包括：喂料电机、喂料减速箱、喂料螺杆、喂料机筒和喂料料斗；喂料电机与喂料减速箱输入轴相连接；减速箱输入轴与喂料螺杆相连接；喂料螺杆置于喂料机筒内；喂料机筒设有开口并与喂料料斗相连接。

所述喂料料斗内设置搅拌装置防止原料在料斗内架桥。

所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：主电机功率为110~185KW，采用交流电机或直流电机，转速采用交流变频器或直流调速器调节，主电机输出轴通过联轴器与传动箱输入轴相连接。

所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：所述传动箱包括减速箱和摇摆箱，减速箱齿轮啮合传动摇摆箱，主电机输出轴贯穿减速箱和摇摆箱，通过摇摆箱的结构，使主电机输出轴在旋转的同时，还在轴向定距前后往复运动；主电机输出轴转速300~400rpm。

所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：螺杆旋转形式为单螺杆正向旋转，同时轴向前后往复运动，旋转一周、往复一次；螺杆为积木式组合结构，由芯轴串联多种规格螺纹组件，形成加料混合段、分散混合段、排气混合段，螺纹组件选自输送块、混炼块、助尼环、逆流块、变径块排比组合；和/或，所述螺杆长径比L/D=13~30：1，螺杆直径Φ80~250mm，材质为氮化合金钢。 

所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：所述机筒为4~6节筒体积木式串联结构；机筒配有两处液体助剂注射器，分别位于第四节筒体和第五节筒体，并与销钉相连接；其余筒体均为封闭结构，筒体设置有冷却水道，并连通冷水机；筒体内镶嵌有衬套，衬套由销钉固定在筒体中。

所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：所述机筒内还设有温控传感热电偶，温控传感热电偶通过销钉直接插入机筒混合胶体内，液体助剂注射器也可通过销钉插入机筒内。

所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：所述液体助剂计量喂料系统包括：称重料仓、隔膜泵、管道及注射器；称重料仓的入料口配置气动阀，下部连接隔膜泵，中部安装支撑称重传感器，形成整体悬浮式；隔膜泵出口通过管道连接安装在机筒上的液体助剂注射器；隔膜泵配有过滤和防爆装置、输出报警信号的压力表。

所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：还包括电气控制系统，电气控制系统包含喂料模块、称重模块、交流马达驱动模块、信号处理变送通讯装置、主机PLC，电气控制系统包含喂料模块、称重模块、交流马达驱动模块、信号处理变送通讯装置与主机PLC连锁。

有益效果：本发明提供的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，将各组分配混好的泥料放入往复式挤出机的喂料机料斗内，喂料机料斗内设低速搅拌桨叶以防止原料架桥，料斗内的原料通过一对喂料螺杆喂入往复式挤出机机筒内。机筒设有喂料开口并通过落料盒与喂料螺杆相连接，机筒为剖分式结构并在内壁上设有多排混练销钉。主机螺杆设置于机筒内，由芯轴和螺纹元件组成，螺纹元件呈积木式串联在芯轴外部，螺杆为间断式螺纹结构。螺杆与传动箱连接，传动箱采取特殊结构，使螺杆在旋转一周的同时，沿轴向往复运动一次。间断式螺杆元件与筒体销钉间以狭小间隙进行复杂精确的三维复合运动，螺槽中物料受到瞬间高频剪切和高效率的分割分流效应，从而具有十分优异的分布混合与分散混合功率以及优异的自清理效果。本发明的往复式挤出机，（1）具备特殊的混合机理，在混练混合过程中压力回流及剪切热效应小且易于控制，可在柔和的混合过程中实现良好分散和分布混合。有效降低剪切热导致泥料升温过高，从而防止泥料中的有机助剂的挥发。（2）积木式螺杆与筒体结构，可根据不同配方更改合适的螺杆结构，应变性强。（3）分式机筒设计，便于清理维护与物料更换。（4）可在任意销钉处安置测温热电偶，热电偶测温点与物料直接接触，可以测量到真实、精确的料温。（5）配备液体助剂计量喂料系统可在任意销钉位置实现液体助剂加注，助剂直达物体内部，可根据实际要求补加润滑剂、湿润剂等液体助剂。（6）螺杆芯轴通有冷却水，利于冷却泥料实现温控平衡，防止料温过高引起的助剂挥发。（7）整台主机采用PLC控制系统，各主要单元实现连锁控制，自动化程度高、操作简便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中机筒和螺杆结构图；

图中：喂料机1、主电机2、传动箱3、螺杆4、机筒5、衬套501、销钉502；液体助剂计量喂料系统6；电气控制系统7。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1和图2所示，为一种用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，包括：喂料机1、主电机2、传动箱3、螺杆4、机筒5、液体助剂计量喂料装置6、电气控制系统7；其中，喂料机1的出口与机筒入口相连通，螺杆放置于机筒内部；主电机输出轴通过联轴器与传动箱输入轴相连接，传动箱输出轴与螺杆相连接，液体助剂计量喂料装置6的出口通过管道与机筒的筒体相连通。

1、喂料机1：由喂料电机、喂料减速箱、喂料螺杆和喂料机筒、喂料料斗组成，用于将混合好的原料喂入双螺杆挤出机的机筒内。喂料电机为减速电机，喂料电机与喂料减速箱输入轴相连接；减速箱输入轴与喂料螺杆相连接；喂料螺杆置于喂料机筒内；喂料机筒设有开口并与喂料料斗相连接；喂料料斗内设置搅拌装置防止原料在料斗内架桥。

2、主电机2：为整台螺杆挤出机提供动力，使螺杆转动以完成塑化和混炼。主电机功率110~185KW，主电机采用交流电机或直流电机，电机转速采用交流变频器或直流调速器调节，电机输出轴通过联轴器与传动箱输入轴相连接。

3、传动箱3：分为减速箱和摇摆箱，减速箱齿轮啮合传动摇摆箱，主电机输出轴贯穿减速箱和摇摆箱，通过摇摆箱的特殊结构原理，使主电机输出轴在旋转的同时，还在轴向定距前后往复运动；主电机输出轴转速300~400rpm。

4、螺杆4：螺杆形式为单螺杆，与传动箱输出轴相连接，螺杆放置于机筒内部。螺杆旋转形式为正向旋转的同时轴向前后往复运动，旋转一周、往复一次。螺杆结构采用积木式组合，由芯轴串联多种规格螺纹组件，形成加料混合段、分散混合段、排气混合段，螺纹组件规格有输送块、混炼块、助尼环、逆流块、变径块，可根据任何物料工艺设定排比组合。螺杆长径比L/D=13~30：1，螺杆直径Φ80~250mm，材质为氮化合金钢。

5、机筒5：机筒连接为4~6节筒体积木式串联组成。长径比L/D=13~30：1。机筒配有两处液体助剂注射器，分别位于第四节筒体和第五节筒体，并与销钉相连接。其余筒体均为封闭结构，筒体设计有冷却水道，并连通冷水机。筒体内镶嵌有衬套，衬套由销钉固定在筒体中。

衬套501：衬套材质采用优质耐磨氮化合金钢，衬套上设有3~4排开孔用于放置销钉。

销钉502：通过衬套上的开孔与机筒相连接，采用优质耐磨氮化合金钢。销钉配合螺杆对混合胶体进行剪切、分散和混炼，温控传感热电偶通过销钉直接插入机筒混练的泥料内，准确测量混合胶体温度。液体原料和助剂的注射器也可通过销钉插入机筒内，将液体直接注射于泥料内部使其混合更加均匀。

6、液体助剂计量喂料系统6：称重料仓、隔膜泵、管道及注射器组成。称重料仓的入料口配置气动阀，下部连接隔膜泵，中部安装支撑称重传感器，形成整体悬浮式。隔膜泵出口通过管道连接安装在机筒上的注射器。隔膜泵配有过滤和防爆装置、输出报警信号的压力表。

7、电气控制系统7：采用PLC控制系统成套设备连锁控制。电气控制系统包含喂料模块、称重模块、交流马达驱动模块、信号处理变送通讯装置、主机PLC，电气控制系统包含喂料模块、称重模块、交流马达驱动模块、信号处理变送通讯装置与主机PLC连锁；PLC连锁控制范围部分包括：喂料机、主电机、螺杆、机筒的温控传感热电偶。控制系统采集各种数据，并提供人机界面，使各种信息得到实时处理，实现了自动化和信息化管理，信息集中化处理的目的。

本发明提供的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，将各组分配混好的泥料放入往复式挤出机的喂料机料斗内，喂料机料斗内设低速搅拌桨叶以防止原料架桥，料斗内的原料通过一对喂料螺杆喂入往复式挤出机机筒内。机筒设有喂料开口并通过落料盒与喂料螺杆相连接，机筒为剖分式结构并在内壁上设有多排混练销钉。主机螺杆设置于机筒内，由芯轴和螺纹元件组成，螺纹元件呈积木式串联在芯轴外部，螺杆为间断式螺纹结构。螺杆与传动箱连接，传动箱采取特殊结构，使螺杆在旋转一周的同时，沿轴向往复运动一次。间断式螺杆元件与筒体销钉间以狭小间隙进行复杂精确的三维复合运动，螺槽中物料受到瞬间高频剪切和高效率的分割分流效应，从而具有十分优异的分布混合与分散混合功率以及优异的自清理效果。本发明的往复式挤出机，（1）具备特殊的混合机理，在混练混合过程中压力回流及剪切热效应小且易于控制，可在柔和的混合过程中实现良好分散和分布混合。有效降低剪切热导致泥料升温过高，从而防止泥料中的有机助剂的挥发。（2）积木式螺杆与筒体结构，可根据不同配方更改合适的螺杆结构，应变性强。（3）分式机筒设计，便于清理维护与物料更换。（4）可在任意销钉处安置测温热电偶，热电偶测温点与物料直接接触，可以测量到真实、精确的料温。（5）配备液体助剂计量喂料系统可在任意销钉位置实现液体助剂加注，助剂直达物体内部，可根据实际要求补加润滑剂、湿润剂等液体助剂。（6）螺杆芯轴通有冷却水，利于冷却泥料实现温控平衡，防止料温过高引起的助剂挥发。（7）整台主机采用PLC控制系统，各主要单元实现连锁控制，自动化程度高、操作简便。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于，包括：喂料机、主电机、传动箱、螺杆、机筒、液体助剂计量喂料装置；其中，喂料机的出口与机筒入口相连通，螺杆放置于机筒内部；主电机输出轴通过联轴器与传动箱输入轴相连接，传动箱输出轴与螺杆相连接，液体助剂计量喂料装置的出口通过管道与机筒的筒体相连通。

2.根据权利要求1所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：所述喂料机包括：喂料电机、喂料减速箱、喂料螺杆、喂料机筒和喂料料斗；喂料电机与喂料减速箱输入轴相连接；减速箱输入轴与喂料螺杆相连接；喂料螺杆置于喂料机筒内；喂料机筒设有开口并与喂料料斗相连接。

3.根据权利要求2所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：所述喂料料斗内设置搅拌装置防止原料在料斗内架桥。

4.根据权利要求1所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：主电机功率为110~185KW，采用交流电机或直流电机，转速采用交流变频器或直流调速器调节，主电机输出轴通过联轴器与传动箱输入轴相连接。

5.根据权利要求1所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：所述传动箱包括减速箱和摇摆箱，减速箱齿轮啮合传动摇摆箱，主电机输出轴贯穿减速箱和摇摆箱，通过摇摆箱的结构，使主电机输出轴在旋转的同时，还在轴向定距前后往复运动；主电机输出轴转速300~400rpm。

6.根据权利要求1所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：所述螺杆旋转形式为单螺杆正向旋转，同时轴向前后往复运动，旋转一周、往复一次；螺杆为积木式组合结构，由芯轴串联多种规格螺纹组件，形成加料混合段、分散混合段、排气混合段，螺纹组件选自输送块、混炼块、助尼环、逆流块、变径块排比组合；和/或，所述螺杆长径比L/D=13~30：1，螺杆直径Φ80~250mm，材质为氮化合金钢。

7.根据权利要求1所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：所述机筒为4~6节筒体积木式串联结构；机筒配有两处液体助剂注射器，分别位于第四节筒体和第五节筒体，并与销钉相连接；其余筒体均为封闭结构，筒体设置有冷却水道，并连通冷水机；筒体内镶嵌有衬套，衬套由销钉固定在筒体中。

8.根据权利要求7所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：所述机筒内还设有温控传感热电偶，温控传感热电偶通过销钉直接插入机筒混合胶体内，液体助剂注射器也可通过销钉插入机筒内。

9.根据权利要求7所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：所述液体助剂计量喂料系统包括：称重料仓、隔膜泵、管道及注射器；称重料仓的入料口配置气动阀，下部连接隔膜泵，中部安装支撑称重传感器，形成整体悬浮式；隔膜泵出口通过管道连接安装在机筒上的液体助剂注射器；隔膜泵配有过滤和防爆装置、输出报警信号的压力表。

10.根据权利要求1所述的用于蜂窝陶瓷练泥的往复式挤出机，其特征在于：还包括电气控制系统，电气控制系统包含喂料模块、称重模块、交流马达驱动模块、信号处理变送通讯装置、主机PLC，电气控制系统包含喂料模块、称重模块、交流马达驱动模块、信号处理变送通讯装置与主机PLC连锁。