CN104723475A - 改性tpu电缆料生产系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改性TPU电缆料生产系统，它包括混料装置（1）、挤出装置（2）、水冷却装置（3）、吹干装置（4）、切粒装置（5）以及收集装置（6），其特征在于所述混料装置（1）包括混料罐（1.1），所述混料罐（1.1）内设置有第一刀具（1.3）以及第二刀具（1.5），所述水冷却装置（3）的冷却水槽（3.1）内从左至右依次设置有洗涤剂投料口（3.2）、加热器（3.3）、温度传感器（3.4）、PH值传感器（3.5）以及水位传感器（3.6）。本发明改性TPU电缆料生产系统具有使得生产出的改性TPU电缆料性能均匀、质量得到保证且在生产过程中保证系统安全的优点。

Description

改性TPU电缆料生产系统
技术领域
本发明涉及一种改性TPU电缆料生产系统。
背景技术
随着现代行业的不断发展，各种现代电器设施（如通讯设施、电梯、音响电话、机车引接线等）用电线电缆对各方面的要求也越来越高。其中绝缘料性能的优劣直接影响电线电缆的质量、加工效率、应用范围。普通PVC 电缆料由于含有大量氯元素，燃烧时会散发出大量浓烟会让人窒息, 影响能见度, 并产生一些致癌物质和HCl 气体，对环境造成严重危害。普通PVC 绝缘料还存在着耐酸碱, 耐热油, 耐有机溶剂性能较差等缺点, 在所述特定环境中容易出现破损和开裂。热塑性聚氨脂（TPU）是一种新型的各项性能优异的有机高分子合成材料，具有优异的物理性能，例如耐磨性，回弹力都好过普通PVC，耐老化性好过橡胶橡胶，可以说是替代PVC 的最理想的材料。但是TPU自身缺少某些性能，例如没有阻燃性能，空气中燃烧时，火焰非常剧烈且伴有浓烈的黑烟，并具有严重的滴流现象。
因此寻求将TPU材料进行改性使其成为阻燃型TPU材料尤为重要，而其中首先需要将普通TPU电缆料与改性料进行混合，然后才能进行熔融共挤，而在传统方法的混合过程中，TPU材料与改性料混合存在不够均匀，改性剂在TPU材料上的结合力不够牢固等缺陷，最终导致改性TPU电缆料性能达不到预期效果。在挤出后的形成冷拉条，那切粒机就需要用锋利刚刀将冷拉条进行切粒，由于动刀与定刀之间的间隙要小，需要调整到0.08mm间隙，若操作不当会出现两刀打牙，把刀片打坏，损失严重。
因此寻求一种使得生产出的改性TPU电缆料性能均匀、质量得到保证且在生产过程中保证系统安全的改性TPU电缆料生产系统尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种使得生产出的改性TPU电缆料性能均匀、质量得到保证且在生产过程中保证系统安全的改性TPU电缆料生产系统。
本发明的目的是这样实现的：
一种改性TPU电缆料生产系统，它包括混料装置、挤出装置、水冷却装置、吹干装置、切粒装置以及收集装置，其中挤出装置、水冷却装置、吹干装置、切粒装置以及收集装置从左向右依次排布，混料装置位于挤出装置的正上方；
其特征在于所述混料装置包括混料罐，所述混料罐内从其底部向上伸出一根第一旋转轴，第一旋转轴的伸出高度小于混料罐高度的一半，所述第一旋转轴为空心轴，所述第一旋转轴内设置有第二旋转轴，第二旋转轴的顶部伸出第一旋转轴上端，所述第一旋转轴的中部向外设置有第一刀具，所述第一刀具包括多个第一旋转刀，第一旋转刀包括横向连接于第一旋转轴上的第一旋转臂以及第一旋转臂外端的第一旋转刀，所述第一旋转刀的刀片有一个，这个刀片斜向外上方布置，所述第二旋转轴的顶部向外设置有第二刀具，所述第二刀具包括多个第二旋转刀，第二旋转刀包括横向连接于第二旋转轴上的第二旋转臂以及第二旋转臂外端的第二旋转刀，所述第二旋转刀的刀片有两个，这两个刀片分别斜向外上方以及外下方布置，所述第一旋转臂的长度大于第二旋转臂的长度，所述混料罐的内壁下半段环向设置有多个撞击凸块，撞击凸块横截面呈三角形，三角形的一个尖角指向第二刀具；
所述水冷却装置位于挤出装置的模头右方，所述水冷却装置包括横向布置的冷却水槽，所述冷却水槽内从左至右依次设置有洗涤剂投料口、加热器、温度传感器、PH值传感器以及水位传感器，所述冷却水槽的后段还连接进水口，所述冷却水槽还连接一根循环管路，循环管路的两端分别连接冷却水槽的前端以及后端，循环管路的中段设置有水泵以及温控冷水机，所述冷却水槽的后端还设置有溢流口，溢流口的下端连接循环管路的右端。
作为一种优选，所述吹干装置包括基座，所述基座上设置有竖向布置的导风管，所述导风管的下端与一个风机连接，所述导风管的上端设置有向前的弯头，该弯头的前侧设置有一个导风罩，导风管的上段前侧设置有导料支架框，导风管的下段前侧设置有集水罐。
作为一种优选，所述导风罩的中部设置有斜向左下方以及右下方的两个导风板，两个导风板的左侧和右侧分别形成一个风道，所述导料支架框的顶部左右均设置有一个纵向设置有导料辊，两个导料辊正好位于两个风道的正下方。
作为一种优选，所述导料支架框的下半段为斜向中心的两个斜面，两个斜面的交接处设置有过滤网。
作为一种优选，所述切粒装置包括切粒机以及切粒机下料口处的振动筛，所述收集装置包括吸料机以及吸料机放料口处的称重电子秤。其中吸料机的吸料口连接振动筛的出料口。
作为一种优选，洗涤剂投料口的投料电磁阀门、加热器、温度传感器、PH值传感器、水位传感器、水泵、温控冷水机均连接于PLC控制器。其中循环管路的右段设置有两个阀门，两个阀门分别位于溢流口的下端与循环管路连接点的前后。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明改性TPU电缆料生产系统通过混料装置的双轴双刀具旋转混料配合撞击凸块使得经过第一刀具以及第二刀具的旋转形成混料循环路径，经过第二旋转刀抛洒向混合罐内外圈的混合料与第一旋转刀抛洒向混合罐内上段内圈的混合料在混合罐的上段进行混合。因此混料装置具有混料均匀充分且混料效率较高的优点。水冷却装置控制冷却水槽内的水温为30~35摄氏度，该温度非常适宜料条的切粒，PH值控制在8~9.5之间，保持料条表面润滑。因此水冷却装置具有能够对改性后挤出的TPU进行预处理，使得切粒机的钢刀刀片不易打牙，保证安全的优点。综上所述，本发明改性TPU电缆料生产系统具有使得生产出的改性TPU电缆料性能均匀、质量得到保证且在生产过程中保证系统安全的优点。
附图说明
图1为本发明改性TPU电缆料生产系统的结构示意图。
图2为混料装置的混料罐内部结构示意图。
图3为水冷却装置的结构示意图。
图4为吹干装置的结构示意图。
其中：
混料装置1、混料罐1.1、第一旋转轴1.2、第一刀具1.3、第一旋转臂1.3.1、第一旋转刀1.3.2、第二旋转轴1.4、第二刀具1.5、第二旋转臂1.5.1、第二旋转刀1.5.2、撞击凸块1.6
挤出装置2
水冷却装置3、冷却水槽3.1、洗涤剂投料口3.2、加热器3.3、温度传感器3.4、PH值传感器3.5、水位传感器3.6、进水口3.7、循环管路3.8、水泵3.9、温控冷水机3.10、溢流口3.11
吹干装置4、基座4.1、导风管4.2、风机4.3、弯头4.4、导风罩4.5、导风板4.5.1、导料支架框4.6、导料辊4.6.1、过滤网4.6.2、集水罐4.7
切粒装置5、切粒机5.1、振动筛5.2
收集装置6、吸料机6.1、称重电子秤6.2。
具体实施方式
参见图1~图4，本发明涉及的一种改性TPU电缆料生产系统，它包括混料装置1、挤出装置2、水冷却装置3、吹干装置4、切粒装置5以及收集装置6。其中挤出装置2、水冷却装置3、吹干装置4、切粒装置5以及收集装置6于厂房的一层区域从左向右依次排布，混料装置1位于厂房的二层区域，混料装置1位于挤出装置2的正上方。
所述混料装置1的上方设置有抽风罩，所述混料装置1包括混料罐1.1，所述混料罐1.1内从其底部向上伸出一根第一旋转轴1.2，第一旋转轴1.2的伸出高度小于混料罐1.1高度的一半，所述第一旋转轴1.2为空心轴，所述第一旋转轴1.2内设置有第二旋转轴1.4，第二旋转轴1.4的顶部伸出第一旋转轴1.2上端，动力来源可以是第一旋转轴1.2的下端连接第一动力装置，第二旋转轴1.4的下端连接第二动力装置，或者是第一旋转轴1.2与第二旋转轴1.4的下端之间通过异步齿轮啮合，然后有动力装置连接第一旋转轴1.2或者第二旋转轴1.4之一即可。
所述第一旋转轴1.2的中部向外设置有第一刀具1.3，所述第一刀具1.3包括多个第一旋转刀，第一旋转刀包括横向连接于第一旋转轴1.2上的第一旋转臂1.3.1以及第一旋转臂1.3.1外端的第一旋转刀1.3.2，所述第一旋转刀1.3.2的刀片有一个，这个刀片斜向外上方布置。
所述第二旋转轴1.4的顶部向外设置有第二刀具1.5，所述第二刀具1.5包括多个第二旋转刀，第二旋转刀包括横向连接于第二旋转轴1.4上的第二旋转臂1.5.1以及第二旋转臂1.5.1外端的第二旋转刀1.5.2，所述第二旋转刀1.5.2的刀片有两个，这两个刀片分别斜向外上方以及外下方布置。
所述第一旋转臂1.3.1的长度大于第二旋转臂1.5.1的长度，作为一种优选，所述第一旋转臂1.3.1的长度为混料罐1.1内径的2/3，所述第二旋转臂1.5.1的长度为混料罐1.1内径的1/3，所述第二旋转刀1.5.2的大小为第一旋转刀1.3.2大小的一半。
所述混料罐1.1的内壁下半段环向设置有多个撞击凸块1.6，撞击凸块1.6横截面呈三角形，三角形的一个尖角指向第二刀具1.5。
混料装置的工作原理：
在混料过程中，第二旋转刀的刀片由于斜向外上方布置，可以使得混合罐内外圈的混合料向上旋转切割抛洒，第一旋转刀也有一个刀片斜向外上方布置，可以使得混合罐内上段内圈的混合料向上旋转切割抛洒，而第一旋转刀还有一个刀片斜向外下方布置，可以使得混合罐内下段内圈的混合料向外下方旋转切割抛洒，使该部分混合料进入第二旋转刀的旋转范围，形成一个混料循环路径，经过第二旋转刀抛洒向混合罐内外圈的混合料与第一旋转刀抛洒向混合罐内上段内圈的混合料在混合罐的上段进行混合。
工作方式有两种，一种为第一旋转轴与第二旋转轴同向异步旋转，使得内外混料形成同向螺旋，混料罐下段的螺旋离心力得到加强，使得物料更加能够向上翻滚，另一种为第一旋转轴与第二旋转轴反向异步旋转，使得内外混料形成反向螺旋，使得物料在混料罐内上段混合更为均匀。以上两种旋转方式根据实际情况进行调整。
所述挤出装置2为螺杆挤出机，所述挤出装置2的料仓位于混料装置1的正下方，所述挤出装置2的螺杆挤出段的上方也设置有抽风罩。
所述水冷却装置3位于挤出装置2的模头右方，所述水冷却装置3包括横向布置的冷却水槽3.1，所述冷却水槽3.1的长度为15米，15米长度的冷却水槽3.1足够让挤出装置2挤出的改性TPU料条冷却至水温状态。所述冷却水槽3.1内从左至右依次设置有洗涤剂投料口3.2、加热器3.3、温度传感器3.4、PH值传感器3.5以及水位传感器3.6，所述冷却水槽3.1的后段还连接进水口3.7，所述冷却水槽3.1还连接一根循环管路3.8，循环管路3.8的两端分别连接冷却水槽3.1的前端以及后端，循环管路3.8的右端设置有20目滤网，循环管路3.8的中段从右向左依次设置有30目滤网、50目滤网、水泵3.9以及温控冷水机3.10，所述冷却水槽3.1的后端还设置有溢流口3.11，溢流口3.11处设置有20目滤网，溢流口3.11的下端连接循环管路3.8的右端，其中洗涤剂投料口3.2的投料电磁阀门、加热器3.3、温度传感器3.4、PH值传感器3.5、水位传感器3.6、水泵3.9、温控冷水机3.10均连接于PLC控制器。其中循环管路3.8的右段设置有两个阀门，两个阀门分别位于溢流口3.11的下端与循环管路3.8连接点的前后，循环管路3.8中段的30目滤网以及50目滤网处也设置有阀门。
水冷却装置的工作原理：
加热器将水温控制在30~35摄氏度，该温度非常适宜料条的切粒，温度若再高，料条的任性度变高，料条切不断，出现连料，切出来的料粒长短不一致；温度若再低，料条的强度变高，刀片磨损厉害；
PH值控制在8~9.5之间，保证表面活性剂和洗涤剂的存在。自动监控。
加入洗涤剂的作用：洗涤剂会主动吸附在刚挤出的料条表面，这样料条之间互相碰撞就不会出现粘连现象。
滤网和水阀作用：过滤杂质，随时打开水阀清理杂质，保持水质干净，节约用水的目的。
加热器的温控器设定温度后，依靠温度传感器的反馈来控制加热器的工作，保持一定水温，利用于刚开机时，水温比较低的情况。
PH传感器与洗涤剂投料口的投料电磁阀门形成一个系统，使得冷却水槽内的水的PH值始终保持在一定区间。
当水位低时，水位传感器自动打开进水阀进水。
温控冷水机，当水温高于温控冷水机的设定值时，冷水机自动开始工作，速降水温。
水泵，让水循环起来，水温分布均匀。
所述吹干装置4包括基座4.1，所述基座4.1上设置有竖向布置的导风管4.2，所述导风管4.2的下端与一个风机4.3连接，所述导风管4.2的上端设置有向前的弯头4.4，该弯头4.4的前侧设置有一个导风罩4.5，导风管4.2的上段前侧设置有导料支架框4.6，导风管4.2的下段前侧设置有集水罐4.7，所述导风罩4.5的内腔为向下的弧形结构，所述导风罩4.5的中部设置有斜向左下方以及右下方的两个导风板4.5.1，两个导风板4.5.1的左侧和右侧分别形成一个风道，所述导料支架框4.6的顶部左右均设置有一个纵向设置有导料辊4.6.1，两个导料辊4.6.1正好位于两个风道的正下方，所述导料支架框4.6的下半段为斜向中心的两个斜面，两个斜面的交接处设置有过滤网4.6.2，过滤网4.6.2的下方为排水口，排水口位于集水罐4.7的正上方。
所述切粒装置5包括切粒机5.1以及切粒机5.1下料口处的振动筛5.2，所述收集装置6包括吸料机6.1以及吸料机6.1放料口处的称重电子秤6.2。其中吸料机6.1的吸料口连接振动筛5.2的出料口。

Claims (6)

1.一种改性TPU电缆料生产系统，它包括混料装置（1）、挤出装置（2）、水冷却装置（3）、吹干装置（4）、切粒装置（5）以及收集装置（6），其中挤出装置（2）、水冷却装置（3）、吹干装置（4）、切粒装置（5）以及收集装置（6）从左向右依次排布，混料装置（1）位于挤出装置（2）的正上方；
其特征在于所述混料装置（1）包括混料罐（1.1），所述混料罐（1.1）内从其底部向上伸出一根第一旋转轴（1.2），第一旋转轴（1.2）的伸出高度小于混料罐（1.1）高度的一半，所述第一旋转轴（1.2）为空心轴，所述第一旋转轴（1.2）内设置有第二旋转轴（1.4），第二旋转轴（1.4）的顶部伸出第一旋转轴（1.2）上端，所述第一旋转轴（1.2）的中部向外设置有第一刀具（1.3），所述第一刀具（1.3）包括多个第一旋转刀，第一旋转刀包括横向连接于第一旋转轴（1.2）上的第一旋转臂（1.3.1）以及第一旋转臂（1.3.1）外端的第一旋转刀（1.3.2），所述第一旋转刀（1.3.2）的刀片有一个，这个刀片斜向外上方布置，所述第二旋转轴（1.4）的顶部向外设置有第二刀具（1.5），所述第二刀具（1.5）包括多个第二旋转刀，第二旋转刀包括横向连接于第二旋转轴（1.4）上的第二旋转臂（1.5.1）以及第二旋转臂（1.5.1）外端的第二旋转刀（1.5.2），所述第二旋转刀（1.5.2）的刀片有两个，这两个刀片分别斜向外上方以及外下方布置，所述第一旋转臂（1.3.1）的长度大于第二旋转臂（1.5.1）的长度，所述混料罐（1.1）的内壁下半段环向设置有多个撞击凸块（1.6），撞击凸块（1.6）横截面呈三角形，三角形的一个尖角指向第二刀具（1.5）；
所述水冷却装置（3）位于挤出装置（2）的模头右方，所述水冷却装置（3）包括横向布置的冷却水槽（3.1），所述冷却水槽（3.1）内从左至右依次设置有洗涤剂投料口（3.2）、加热器（3.3）、温度传感器（3.4）、PH值传感器（3.5）以及水位传感器（3.6），所述冷却水槽（3.1）的后段还连接进水口（3.7），所述冷却水槽（3.1）还连接一根循环管路（3.8），循环管路（3.8）的两端分别连接冷却水槽（3.1）的前端以及后端，循环管路（3.8）的中段设置有水泵（3.9）以及温控冷水机（3.10），所述冷却水槽（3.1）的后端还设置有溢流口（3.11），溢流口（3.11）的下端连接循环管路（3.8）的右端。
2.根据权利要求1所述的一种改性TPU电缆料生产系统，其特征在于所述吹干装置（4）包括基座（4.1），所述基座（4.1）上设置有竖向布置的导风管（4.2），所述导风管（4.2）的下端与一个风机（4.3）连接，所述导风管（4.2）的上端设置有向前的弯头（4.4），该弯头（4.4）的前侧设置有一个导风罩（4.5），导风管（4.2）的上段前侧设置有导料支架框（4.6），导风管（4.2）的下段前侧设置有集水罐（4.7）。
3.根据权利要求2所述的一种改性TPU电缆料生产系统，其特征在于所述导风罩（4.5）的中部设置有斜向左下方以及右下方的两个导风板（4.7.1），两个导风板（4.7.1）的左侧和右侧分别形成一个风道，所述导料支架框（4.6）的顶部左右均设置有一个纵向设置有导料辊（4.6.1），两个导料辊（4.6.1）正好位于两个风道的正下方。
4.根据权利要求2所述的一种改性TPU电缆料生产系统，其特征在于所述导料支架框（4.6）的下半段为斜向中心的两个斜面，两个斜面的交接处设置有过滤网（4.6.2）。
5.根据权利要求1所述的一种改性TPU电缆料生产系统，其特征在于所述切粒装置（5）包括切粒机（5.1）以及切粒机（5.1）下料口处的振动筛（5.2），所述收集装置（6）包括吸料机（6.1）以及吸料机（6.1）放料口处的称重电子秤（6.2），其中吸料机（6.1）的吸料口连接振动筛（5.2）的出料口。
6.根据权利要求1所述的一种改性TPU电缆料生产系统，其特征在于洗涤剂投料口（3.2）的投料电磁阀门、加热器（3.3）、温度传感器（3.4）、PH值传感器（3.5）、水位传感器（3.6）、水泵（3.9）、温控冷水机（3.10）均连接于PLC控制器，其中循环管路（3.8）的右段设置有两个阀门，两个阀门分别位于溢流口（3.11）的下端与循环管路（3.8）连接点的前后。
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