CN105563602A - 一种纤维板成型装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种纤维板成型装置，包括依次设置的基板供给单元、上下两侧分别设有静力喷射混合器和烘干机的移动单元、以及分别设于所述移动单元出料端水平方向延长线上下两侧的顶板贴合单元和基板贴合单元；基板供给单元包括供给辊和位于所述移动单元进料端的且与所述供给辊平行的导引辊；移动单元由导引辊外缘下侧水平方向平行设置的被动轮、驱动轮和其上的传动带组成；静力喷射混合器包括径向从内到外依次设置的静态混合元件、管状的混合器外壳和套。该装置简化了生产装置，缩短了产品生产周期，降低了生产成本，还减小了物料的浪费，使物料喷射更加均匀，大大提高产品合格率。

Description

一种纤维板成型装置
技术领域
本发明涉及一种板材制备装置，具体讲涉及一种纤维板成型装置。
背景技术
随着我国经济建设的飞速发展和人民生活水平的不断提高，对木材的需求量大幅提高，对木材的砍伐数量越来越大。为了保持生态平衡，国家提倡大力发展新型环保材料，节省有限的木材资源。由此，各种利用农作物及其植物纤维生产的人造板或纤维板等产品的制备方法相继出现。
例如通过一次成型的模压纤维板的生产技术已得到普遍应用，该工艺步骤包括将木质纤维材料软化处理后，经热磨制浆、施胶、施蜡、纤维干燥、铺装和预压成纤维板坯后，再于多层或连续热压机，在高温、高压下，经一定时间热压成板。
薄木饰面纤维板、三聚氰胺饰面纤维板、铝箔饰面纤维板等饰面人造板生产技术也已成熟应用，此种板材的制备工艺包括将饰面材料表覆在纤维板表面后再于机压复合而成。
综上所述，现有的纤维板饰面技术，均是在纤维板热压成型后，再对纤维板进行“二次”或“三次”热压复合而成。纤维板的生产与饰面由两个独立制造厂家完成，除此之外，由于胶粘，容易造成纤维板两侧表面积不等，吸湿产生的膨胀力差使板材翘曲变形。因此，需要提供一种技术方案来简化装置，缩短产品的生产周期，降低生产成本，提高产品的一次合格率。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明公开了一种纤维板成型装置。该装置简化了生产装置，缩短了产品生产周期，降低了生产成本，还减小了物料的浪费，使物料喷射更加均匀，大大提高产品合格率。实现本发明的目的技术方案如下：
一种纤维板成型装置，其改进之处在于，包括依次设置的基板供给单元2、上下两侧分别设有静力喷射混合器4和烘干机3的移动单元1、以及分别设于所述移动单元1出料端水平方向延长线上下两侧的顶板贴合单元和基板贴合单元；
所述基板供给单元2包括供给辊21和位于所述移动单元1进料端的且与所述供给辊21平行的导引辊22；
所述移动单元1由所述导引辊22外缘下侧水平方向平行设置的被动轮11、驱动轮10和其上的传动带12组成；
所述静力喷射混合器4包括径向从内到外依次设置的静态混合元件42、管状的混合器外壳41和套43。
本发明提供的第一优选技术方案中，所述混合器外壳41和所述套43间设有伸展至流出口411的构成分开的流动通道45的槽44。
所述槽44在所述混合器外壳41和所述套43之间构成分开的流动通道45。
本发明提供的第二优选技术方案中，所述混合器外壳41与所述套43卡扣连接。
本发明提供的第三优选技术方案中，环绕所述混合器外壳41的突起412和环绕所述套43内表面的圆周槽432相互配合形成所述卡扣连接。
本发明提供的第四优选技术方案中，物料通过设置在所述套43的入口通道431流至所述流动通道45，所述流动通道45在流动方向上有沿所述混合器外壳41的轴线A变化的倾角；
所述槽44为弯曲的和/或直线的组合。
本发明提供的第五优选技术方案中，所述入口通道431的中轴线Z与所述轴线A不相交。
本发明提供的第六优选技术方案中，所述流出口411逐渐变小的远端部为锥型，包括靠近所述流出口411的扁平部位和与之连接的较陡部位。
本发明提供的第七优选技术方案中，所述移动单元1的出料端和贴合单元6间设有压力成型单元5，所述压力成型单元5包含竖直方向上下对应设置的加压器和导引辊；所述加压器包括液压活塞或气压活塞、加压杆和加压块。
本发明提供的第八优选技术方案中，所述装置设有控制器，所述控制器分别与所述基板供给单元、所述移动单元、所述静力喷射混合器、所述压力成型单元和所述贴合单元相互连接。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
1、通过复合成型技术，减少了纤维板的生产制造环节，提高效率缩短生产周期；
2、通过套无螺纹地与混合器外壳密封的卡扣连接以及入口通道相对于纵轴线布置成不对称的，实现了喷雾介质的稳定涡旋，稳定了喷雾介质的流动，物料喷射更加均匀，也减少物料浪费；
3、操作更精准，提高了纤维板的强度和韧性，提高了产品的一次合格率；
4、立交盘能使中央区和周边区流体交叉换位，强制、彻底、深度剥离边界层，提高了径向混合能力；
5、静态混合元件将混合物料分割成若干细流，提高了混合效果，既实现了均匀混合，又大幅降低了流动阻力；
6、通过控制器自动化控制，大大提高生产效率。
附图说明
图1是本发明的纤维板成型装置示意图；
图2是本发明的静力喷射混合器的远端部的立体剖视图；
图3是本发明的静态混合元件管内立交盘与交叉条带型交替排列的管道反应器；
图4是本发明的交叉条带式混合元件。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对发明提供的技术方案做详细说明。
如图1至图4所示，纤维板成型装置包括依次设置的基板供给单元2、上下两侧分别设有静力喷射混合器4和烘干机3的移动单元1、以及分别设于所述移动单元1出料端水平方向延长线上下两侧的顶板贴合单元和基板贴合单元；
基板供给单元2包括供给辊21和位于所述移动单元1进料端的且与所述供给辊21平行的导引辊22；
移动单元1由导引辊22外缘下侧水平方向平行设置的被动轮11、驱动轮10和其上的传动带12组成；
静力喷射混合器4包括径向从内到外依次设置的静态混合元件42、管状的混合器外壳41和套43。
静力喷射混合器4用于混合和喷射至少两种可流动的组分，静力喷射混合器4包括一个管状整体的混合器外壳41，后者在轴线A方向上伸展至一个远端部。远端部是指在运行状态下混合过的组分离开混合器外壳41的端部。因此,在远端部设有流出口411；近端是混合的组分被送入混合器外壳41里的端部，混合器外壳41有一个连接件，通过连接件使混合器外壳41与一个组分的储箱连接。
储箱可以是一种双组分储筒，如:同轴的储筒、并排的储筒，或两个罐，其中两种组分分开保存。此外，储箱的出口设有连接件，连接件可设计成卡扣连接，卡口插接连接或螺纹连接。
混合器外壳41内安装有至少一个静态混合元件42，静态混合元件42设在混合器外壳41的内壁上，两种组分穿过静态混合元件42从近端到达流出口411。也可以设成若干个一前一后布置的静态混合元件42，或设计成本实施例中的一个整体静态混合元件42。
静态混合元件42其垂直于轴线A为一个矩形或正方形的断面。
立交盘424和其它形式的静态混合元件42的组合有多种方式，可用单个立交盘424或多个立交盘424组合和单个螺旋片(或交叉条带)或多个螺旋片(或交叉条带)组合交替排列。
静态混合元件42管内单个立交盘424与单个交叉条带型交替排列；交叉条带混合元件能将混合物料分割成若干细流，混合效果好，立交盘能使中央区和周边区流体交叉换位，强制、彻底、深度剥离边界层，且有极强的径向混合能力，二者结合既实现均匀混合，又大幅降低流动阻力。
静力喷射混合器4外有一个套43，该套43内表面包围着混合器外壳41的端部，具有入口通道431用于压风的喷雾介质，该入口通道431也可用于接头。
混合器外壳41由按质量百分比计的下列组分的材料制备而成：碳0.36％，硅1.25％，锰1.3％，硫≤0.35％，磷≤0.35％，铬≤0.30％，镍≤0.30％，铜≤0.30％和余量为铁。套43由按质量百分比计的下列组分的材料制备而成：碳0.93％，锰0.44％，硅1.45％，铬1.16％，镍0.3％，硫≤0.03％，磷≤0.03％和余量为铁。选用此种材料制备的静力喷射混合器具有优异的力学性能，使该装置寿命更长。
套43与混合器外壳41卡扣连接；在混合器外壳41上设有突起412，突起412分布在混合器外壳41的整个圆周上。在套43的内表面上设有一个圆周槽432，圆周槽432与突起412相互配合作用。这种卡扣连接为密封设计，以保证喷雾介质里的压风不能从通过卡扣连接部漏掉。此外，套43的内表面在入口通道431的通入处和突起412之间存在一定距离，套43的内表面紧靠在混合器外壳41的外表面上，以起到进一步加固密封作用，从而阻止了喷雾介质的泄漏或回流；也可以选择布置附加的密封装置，例如，在混合器外壳41和套43之间的O型圈；或在混合器外壳41上设置一个圆周槽432，并在套43上设置一个突起412，将凸起嵌入圆周槽432内。
混合器外壳41的外表面或套43的内表面设有若干伸展至远端部的槽44，它们在套43和混合器外壳41之间构成分开的流动通道45，喷雾介质可以通过通道从套43入口通道431流至混合器外壳41的远端部。槽44可设计成弯曲的，直线的，或弯曲和直线部段的组合。
本发明的每个流动通道45或附属槽44在流动方向上看，分别与轴线间存在一个变化的倾角。在流动方向上，每个槽44包括了三个前后布置的部段452、453和454；其中，中间部段453与轴线A的倾角为α2，它大于相邻两个部段452和454的倾角α1，α3。在部段452、453和454里，槽44相对于轴线A的倾角都是不变的。从流动方向上看，相邻于入口通道431开口的第一个部段452里，倾角α1也可以是零，这就是说部段452在流动方向上看可以平行于轴线A延伸。因此，在部段453，454，也可以选择在第一个部段452，每个槽44的底部都是锥面或截锥面的一部分，其中，中间部段453的锥角α2大于相邻部段452和454的锥角α1，α3。在部段452里，当相对于轴线A的倾角为零时；部段452里的槽44是圆柱面的一部分，在部段453里，相对于轴线A的倾角最大，倾角α2大于45度和小于50度。在该实施例中，中间部段相对于轴线A的倾角α2为46度，在位于远端部的部段454里，相对于轴线A的倾角α3小于20度，在该实施例中在10度至11度间。
每个槽44侧面都受到通过筋板构成的两个壁的限制，筋板分别布置在两个相邻槽44间。从流动方向上看，筋板的厚度(垂直于轴线A的径向方向上的尺寸)是变化的。筋板在部段452的起始厚度为零，然后逐渐上升，直至在中间部段里达到最大。
混合器外壳41的远端部位向着远端逐渐变小。在上述实施例中，远端部位设计为锥形，并且从轴线方向上看，包括一前一后两个部位：上游的扁平部位和与之连接的较陡部位。两个部位分别设计成锥形，其中，扁平部位的相对于轴线A测量的锥角小于较陡部位的相对于轴线A测量的锥角。
扁平部位的锥角也可设计成0度，即圆柱形，则混合器外壳41的外表面就是扁平部位圆柱的外表面，其圆柱轴线与轴线A重合。
套43的内表面与混合器外壳41的远端部位共同作用。设置在槽44之间的套43的筋板和混合器外壳41的外表面紧贴布置并且相互密封，从而在套43的内表面和混合器外壳41的外表面之间的各自一个分开单独的流动通道45里构成槽44。
在入口通道231的通入部位，由于筋板的厚度很小，以至混合器外壳41的外表面和套43的内表面之间形成环形腔，环形腔与套43的入口通道431处于流动连接。通过环形腔喷雾介质可以从入口通道431流进流动通道45，在环形腔里的筋板的厚度并非均是零，它们相对于垂直于轴线A的径向方向伸入环形腔内，但并不接触混合器外壳41的外表面。
上述实施例中设有8个槽44，这些槽44均匀地分布在套43的内表面上。为了尽可能完全和均匀地喷射从流出口流出的混合过的组分，如果槽44所产生的压风流具有涡旋，也就是说在一个螺旋形上，围绕轴线A旋转，这种涡旋使得压风流稳定。循环的压风形成锥形压风射流，这射流通过涡旋保证稳定，并且均匀地作用于从流出口411流出的混合过的组分上。从而实现均匀和可再现的喷射图形，通过这种均匀的和可再现的空气流使得喷射损失(过喷)明显减小。
在远端从各自分开的单独流动通道45里流出单个的压风射流，基于涡旋特性合成一个均匀稳定的总射流，这个总射流从混合器外壳41流出实现喷雾。在喷雾介质的流动中产生涡旋，槽44向轴线A方向倾斜，且槽44在套43的圆周方向上也有一个分量，除了相对于轴线A的倾斜，围绕轴线A的槽44的走向近似地为螺旋形。
另一个形成涡旋的措施通过筋板实现。使入口通道431布置成相对于轴线A不对称的，这种涡旋可完全与静力喷射混合器4的其余结构无关，而喷雾介质则通过这入口通道431进入流动通道45。入口通道431具有一条中轴线Z。入口通道431的布置使得其中轴线Z与轴线A不相交，而是与轴线A有一个垂直距离e。入口通道431相对于轴线A的这种不对称的布置的结果是：压风在进入环形腔时引起围绕轴线A的回转运动或涡旋运动。入口通道431垂直于轴线A通入到套43的内表面；也可在入口通道431以倾斜于轴线A而通入，流动通道45在径向方向上的距离为深度。
为了提高喷雾介质到流出口411流出的组分上的能量输入，按照拉瓦尔喷管原理设计流动通道45，从流动方向上看，流动通道45的流动断面，先窄后宽，为了实现流动断面的变窄，垂直于轴线A的平面的两个方向共同作用：径向方向，径向从轴线A指向外面；圆周方向，既对通过轴线A所规定的方向、也对径向方向垂直的方向。
相对于径向方向，通过如下方式实现拉瓦尔喷管原理：在中间陡峭部段453里流动通道45的深度在流动方向上急剧减小；混合器外壳41上，实现从扁平部位至陡峭部段过渡的地方深度最小，在这个过渡处的下游流动通道45的深度又加大：混合器外壳41的外表面是较陡截锥的一部分，且第三部段454里套43内表面的倾角基本保持不变。
圆周方向也可按照拉瓦尔喷管原理设计，槽44在中间部段453从流动方向上看，相对于圆周方向来说变窄：通过筋板构成的槽44的壁板对于每个槽44来说并不是平行布置的，而是一个壁板向着另外一个伸展布置，从而使槽44在圆周方向上的长度减小。
每个槽44中都直线地设有一个壁板，而另外一个壁板在流动方向上设计成弯曲状，从而流动通道45相对于圆周方向而变窄。
按照拉瓦尔喷管原理设计槽44或流动通道45，喷雾介质的空气在最窄位置的下游附带地被施加动能而加速，因此，有较高的能量进入喷雾的组分。此外，通过拉瓦尔喷管原理还实现了射流稳定。
静力喷射混合器4通过连接件与储存容器连接，存储容器包含相互分隔开的两部分，如：双组分罐。套43的入口通道431与喷雾介质源相连，如压风源。使两种组分流出，进入静力喷射混合器4，通过静态混合元件42均匀混合，当两种组分流过静态混合元件42后，混合后的材料通过混合器外壳41的出口部位流向出口孔411。压风流入套43的入口通道431流入在套43的内表面和混合器外壳41的外表面之间的环形腔，通过不对称的设计得到涡旋，通过流动通道45的槽44流向远端，然后，流向混合器外壳41的出口孔411。当通过涡旋而稳定的压风流遇到通过出口孔411流出的混合材料时，均匀地喷至基板上。
静力喷射混合器4结构简单，即一个整体的混合器外壳41、一个整体的静态混合元件42和一个整体的套43。上述部分均可以通过压注来制造，也可以通过自动化的装配。
移动单元1为带状移动单元，其包含位于前端的驱动轮、位于后端的被动轮以及缠绕于上述轮上的传动带，该基板供给单元2位于移动单元1的前端且将基板送至传送带上，静力喷射混合器4位于传动带上方。
所述移动单元1的出料端和贴合单元6间设有压力成型单元5，所述压力成型单元5包含竖直方向上下对应设置的加压器和导引辊；所述加压器包括液压活塞或气压活塞、加压杆和加压块。
所述贴合单元6包括顶板贴合单元和第二基板贴合单元。
该顶板贴合单元位于移动单元的后端，包含顶板供给辊和加压辊，该顶板供给辊将顶板供给加压辊，该加压辊位于成型后的板上方，以将顶板加压粘合至板的顶部。
该第二基板贴合单元位于顶板贴合单元后侧，其包含第二基板供给辊和加压辊，该第二基板供给辊将第二基板供给加压辊，该加压辊位于成型后的板下方，以将第二基板加压粘合至板的底部。
所述装置设有控制器，所述控制器分别与所述基板供给单元、所述移动单元、所述静力喷射混合器、所述压力成型单元和所述贴合单元相互连接。控制器使装置得以自动化控制，大大提高效率。
以上实施例仅用以说明本发明提供的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种纤维板成型装置，其特征在于，包括依次设置的基板供给单元(2)、上下两侧分别设有静力喷射混合器(4)和烘干机(3)的移动单元(1)、以及分别设于所述移动单元(1)出料端水平方向延长线上下两侧的顶板贴合单元和基板贴合单元；
所述基板供给单元(2)包括供给辊(21)和位于所述移动单元(1)进料端的且与所述供给辊(21)平行的导引辊(22)；
所述移动单元(1)由所述导引辊(22)外缘下侧水平方向平行设置的被动轮(11)、驱动轮(10)和其上的传动带(12)组成；
所述静力喷射混合器(4)包括径向从内到外依次设置的静态混合元件(42)、混合器外壳(41)和套(43)。
2.如权利要求1所述的一种纤维板成型装置，其特征在于：
所述混合器外壳(41)和所述套(43)间设有伸展至流出口(411)的构成分开的流动通道(45)的槽(44)。
3.如权利要求2所述的一种纤维板成型装置，其特征在于：
所述混合器外壳(41)与所述套(43)卡扣连接。
4.如权利要求3所述的一种纤维板成型装置，其特征在于：
环绕所述混合器外壳(41)的突起(412)和环绕所述套(43)内表面的圆周槽(432)相互配合形成所述卡扣连接。
5.如权利要求2所述的一种纤维板成型装置，其特征在于：
物料通过设置在所述套(43)的入口通道(431)流至所述流动通道(45)，所述流动通道(45)在流动方向上有沿所述混合器外壳(41)的轴线(A)变化的倾角；
所述槽(44)为弯曲的和/或直线的组合。
6.如权利要求5所述的一种纤维板成型装置，其特征在于：
所述入口通道(431)的中轴线(Z)与所述轴线(A)不相交。
7.如权利要求2所述的一种纤维板成型装置，其特征在于：
所述流出口(411)逐渐变小的远端部为锥型，包括靠近所述流出口(411)的扁平部位和与之连接的较陡部位。
8.如权利要求1所述的一种纤维板成型装置，其特征在于：
所述移动单元(1)的出料端和贴合单元(6)间设有压力成型单元(5)，所述压力成型单元(5)包含竖直方向上下对应设置的加压器和导引辊；所述加压器包括液压活塞或气压活塞、加压杆和加压块。
9.如权利要求1所述的一种纤维板成型装置，其特征在于：
所述装置设有控制器，所述控制器分别与所述基板供给单元、所述移动单元、所述静力喷射混合器、所述压力成型单元和所述贴合单元相互连接。
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