CN107081186B - 粉末涂料造粒系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提一种粉末涂料造粒系统，包括：送料机构、磨粉机构、成品收集机构、负压风机，所述送料机构的送料口以三通方式连接入风送管道；所述风送管道一的一端与磨粉机构的送料口相连接；所述磨粉机构的进气口与风送管道二相连接；所述磨粉机构的出料口通过风送管道三与所述成品收集机构的进料口相连接；所述成品收集机构的送风口通过风送管道四与负压风机相连接。通过本发明，解决涂料在造粒阶段工序复杂，存在的超细粉残留、产品粒径不集中的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种粉末涂料的生产设备，尤其是粉末涂料造粒系统。
背景技术
粉末涂料加工步骤通常为三步，第一步，将所有粗颗粒状原料与相关助剂进行预混合；第二步，通过挤出机熔融预混合原料，在这一过程中使涂料中各组分均质，并压片成型；第三步，将成型的料片裁碎，用磨机对碎片进行磨粉，筛选研磨后的粉末打包装袋，形成产品。
磨粉阶段涉及到造粒设备，在该阶段现有技术的实现过程为：磨机研磨—二级旋风分选—除尘器—风机抽风。该过程中采用旋风筛选粉末成品颗粒的集中度不佳，工序复杂，超细粉残留严重，容易在喷涂过程中导致喷头堵塞的问题。针对于更薄涂层的需求，往往还需要进行二次筛选，使得生产效率降低。
发明内容
本发明为解决涂料在造粒阶段工序复杂，存在的超细粉残留、产品粒径不集中的问题，而提供一种粉末涂料造粒系统。
为解决上述技术问题，本发明提供采用的一个技术方案是：
一种粉末涂料造粒系统，包括：送料机构、磨粉机构、成品收集机构、负压风机，送料机构的送料口以三通方式连接入风送管道一；风送管道一的一端与磨粉机构的送料口相连接；磨粉机构的进气口与风送管道二相连接；磨粉机构的出料口通过风送管道三与成品收集机构的进料口相连接；成品收集机构的送风口通过风送管道四与负压风机相连接；
成品收集机构包括：罐体、罐盖、进料管道、T形导流筒，排料阀、引风管道；罐体上段为圆柱状，下段为圆锥状，上下两段接合组成罐体；T形导流筒上沿套装于罐体上段，桶壁与罐体形成上端半封闭的圆环状空间；引风管道设置于罐盖上，风送管道三沿罐体上段的切线方向接入罐体，排料阀设置于罐体底部；
磨粉机构包括：上箱体、分级轮一、端盖板、副磨电机、下箱体、磨盘、主磨电机、进料口、出料口；分级轮一安装于副磨转轴上，副磨转轴连接副磨电机；端盖板安装于分级轮一与上箱体之间，固定在上箱体上；进料口设置于上箱体侧壁上；出料口设置于上箱体顶部；磨盘安装于下箱体的主轴上；
磨粉机构的分级轮一的后法兰片外延设置有延伸叶片；成品收集机构进料口的横截面积为S1，T形导流筒的面积为S2，且40≤S2/S1≤100。
优选地，端盖板下表面设置有U型槽，分级轮一套装于U型槽内。端盖板沿U型槽设置有一个以上通孔，通孔的位置与分级轮一后法兰片外延相对应；上箱体内壁设置有环形槽，环形槽的位置与端盖板上的通孔相对应；环形槽上方设置有一个以上导气孔，导气孔与上箱体外部空间相通。
优选地，副磨电机与主磨电机为伺服电机，伺服电机设置有伺服控制器。
优选地，罐体上段的横截面积为S3，T形导流筒的面积为S2，圆环空间的横截面积为S1-S2，且10≤S2/(S3-S2)≤30。
优选地，T形导流筒下端边缘与罐体下段斜面距离L与罐体上段半径R1、T形导流筒半径R2的关系为：L小于R1-R2。
优选地，T形导流筒上端设置有板架，板架上设置有至少一个滤芯安装位，滤芯安装位上安装有滤芯。罐盖上端设置有一个以上脉冲器，脉冲器安装的位置与滤芯一一对齐，脉冲器设置有支撑杆，支撑杆位置与滤芯边缘相对应的。
优选地，T形导流筒上端设置有板架，板架下方设置有分级轮二，分级轮二通过轴承和动力电机相连接。
优选地，罐体底部设置有进气口，进气口位于排料阀上方，进气口外连进气管道，管道上设置有调节阀。成品收集机构还包括一个粒径检测模块，检测模块的传感器安装于罐体底部，位于进气口下方。
优选地，风送管道一、风送管道二上分别设置有调节阀。
优选地，风送管道四通过负压风机还连接有除尘机构，风送管道一、风送管道二、进气管道并联入总管道，总管道与风送管道四分别连接入空气置换装置的不同端口。
本发明实施方式的有益效果是：针对现有问题，本发明的实施方式中，改进磨粉机构，利用分级轮后法兰片设置延伸叶片，在转动过程中形成环形气流，对分级轮的安装间隙形成遮挡，避免磨腔里的大颗粒由间隙流向下一工序，从而无需对研磨后的粉末进行大颗粒筛选，配合成品收集机构，成品收集机构根据同一封闭管路中，不同位置在相等时间内流量相同的原理，利用流速差给粉末涂料成品颗粒在进入罐体到通过罐体上段的过程进行多段加速，在高速运动过程中，空气阻力大小不同，使超细颗粒与所需要的成品分离开，通过气流带走，实现超细粉的筛除，整个系统通过负压风机带动，运转稳定高效，所生产的粉末涂料粒径集中，超细粉残留明显减少。
附图说明
图1所示为本发明实施例的粉末涂料造粒系统的结构示意图；
图2所示为本发明实施例的粉末涂料造粒系统的磨粉机构的结构示意图；
图3所示为本发明实施例的粉末涂料造粒系统的磨粉机构上箱体安装示意；
图4所示为本发明实施例的粉末涂料造粒系统的磨粉机构分级轮结构图；
图5所示为本发明实施例的粉末涂料造粒系统的磨粉机构分级轮俯视图；
图6所示为本发明实施例的粉末涂料造粒系统的成品收集机构结构示意图；
图7所示为本发明实施例的粉末涂料造粒系统的成品收集机构结构示意图；
图8所示为本发明实施例的粉末涂料造粒系统的端盖板剖视图；
图9所示为本发明实施例的粉末涂料造粒系统的端盖板仰视图；
图10所示为本发明实施例的粉末涂料造粒系统的磨粉机构的结构示意图；
图11所示为本发明实施例的粉末涂料造粒系统的成品收集机构安装示意；
图12所示为本发明实施例的粉末涂料造粒系统的滤芯板架俯视图；
图13所示为本发明实施例的粉末涂料造粒系统的成品收集机构结构示意图；
图14所示为本发明实施例4的粉末涂料造粒系统的成品收集机构结构示意图。
标号说明：
1-送料机构；2-磨粉机构；3-成品收集机构；101-风送管道一；102-风送管道二；103-风送管道三；104-风送管道四；111-调节阀一；112-调节阀二；17-空气置换装置；18-总管道；19-送料口
21-端盖板；22-分级轮一；23-上箱体；24-下箱体；41-磨盘；42-磨粉机构进料口；43-磨粉机构出料口；44-磨粉机构进气口；81-副磨电机；84-主轴；82-主磨电机；83-副磨转轴；201-U型槽；202-U型槽外沿；203-U型槽内沿；304-磨粉机构导气孔；211-后法兰片；212-延伸叶片；303-环形槽；213-分级轮的叶片；204-端盖板通孔；
34-T形导流筒；45-滤芯板架；46-罐体；47-罐盖；49-滤芯；51-成品收集机构进料口；52-成品收集机构送风口；53-圆环空间；61-罐体上段；62-罐体下段；71-调节阀三；72-排料阀；401-支撑杆；402-脉冲器；412-滤芯安装位；413-导流筒上沿；414-导流筒下端边缘；11-负压风机；12-除尘装置；13-调节阀四；14-传感器；15-成品收集机构进气口；55-板架；56-分级轮；57-动力电机；58-轴承；16-进气管道。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请同时参阅图1所示，一种粉末涂料造粒系统，包括：送料机构1、磨粉机构2、成品收集机构3、负压风机11，送料机构1的送料口19送料口19以三通方式连接入风送管道一101的一端；风送管道一101的另一端连接磨粉机构送料口42；磨粉机构进气口44与风送管道二102相连接；风送管道三103两端分别连接磨粉机构出料口43与成品收集机构进料口51；成品收集机构送风口52连接风送管道四104的一端，送风管道四104的管道被截断两个部分，在该两个部分之间设置一负压风机11，且与送风管道四104封闭连接。
请同时参阅图2、3、4、5所示，磨粉机构2包括：上箱体23、分级轮22、端盖板21、副磨电机81、磨粉机构进气口44、下箱体24、磨盘41、主磨电机82、磨粉机构进料口42、磨粉机构出料口43；分级轮一22安装于副磨转轴83上，副磨转轴83连接副磨电机81；端盖板21安装于分级轮一22与上箱体之间23，固定在上箱体上23；磨粉机构进料口42设置于上箱体23侧壁上；磨粉机构出料口43设置于上箱体23顶部；磨盘41安装于下箱体的主轴上84，分级轮一22的后法兰片211外延设置有延伸叶片212。
工作原理：通常分级轮一22的安装需要预留后法兰片211与端盖板21的0.5mm左右的间隙，保证分级轮一22能够流畅地高速旋转。在磨粉机构2运转的过程中，在负压风机11带动下，使磨粉机构2的磨腔在负压状态，通过该负压从磨粉机构进料口42经由风送管道一101吸入原料进行打磨，于此同时从磨粉机构进气口44通过风送管道二102吸入空气，在磨腔内形成上升气流，避免原料在磨盘底部堆积。在工作过程中原料大颗粒容易受负压作用由安装间隙吸入到下一个工艺步骤，分级轮一22的后法兰片211外延设置有延伸叶片212，在分级轮一22转动过程中带动延伸叶片212转动，形成环形气流，对分级轮一22的安装间隙形成遮挡，可以避免磨腔里的大颗粒由该间隙流向下一工序，由此可以省略在之后工序里大颗粒的过滤步骤。
请同时参阅图6、7所示，成品收集机构3包括：罐体46、罐盖47、进料口51、T形导流筒34、排料阀71、成品收集机构送风口52；罐体上段61为圆柱状，罐体下段62为圆锥状，上下两段接合组成罐体46；T形导流筒34上沿413套装于罐体上段61，T形导流筒34的筒壁与罐体46形成上端半封闭的圆环状空间53；成品收集机构送风口52设置于罐盖47上，成品收集机构送风口52连接风送管道四104的一端，送风管道四104的管道被截断两个部分，在该两个部分之间设置一负压风机11，进料口51沿罐体上段61的切线方向接入罐体，排料阀71设置于罐体下段62的底部。进料口51的横截面积为S1，T形导流筒34的面积为S2，且40≤S2/S1≤100。
进一步地，罐体上段的横截面积为S3，T形导流筒34的面积为S2，圆环空间的横截面积为S1-S2，且10≤S2/(S3-S2)≤30。
工作原理如下，在本实施方式中，S2/S1＝40，S2/(S3-S2)＝10。粉末涂料在成品收集机构3中的主要动力来自负压风机11的抽吸，在一段连续管路内，单位时间的流量处处相等，成品收集机构进料口51与T形导流筒34可以视作一段连续管路内的不同部分，流量一定的情况下，流速和管路的横截面积成反比，成品收集机构进料口51的面积为S1，T形导流筒34的面积S2，S2/S1＝40时，气流在这两段管路内的速度差为40倍。来自于磨粉机构2的粉末由此在成品收集机构进料口51处获得极大的水平方向上、沿罐体上段切线方向的速度，粉末颗粒的空气阻力与速度平方和迎风面积成正比，在运动过程中利用提高速度增加超细粉与成品粉末之间空气阻力的差，使超细粉和成品粉末颗粒分离。
同理，罐体上段61横截面积为S3，T形导流筒的横截面积为S2，圆环空间53的横截面积为S3-S2，S2/(S3-S2)＝10时，气流在圆环空间53内的速度方向垂直向下，约为在T形导流筒34内气流速度的10倍，高速气流将带动粉末颗粒在垂直向下方向上继续加速，增大超细粉与成品粉末之间空气阻力的差，使超细粉和成品粉末颗粒分离更彻底。
组合磨粉机构2改进后的有益效果，可以大大减少筛选工序，提高生产效率，使产品的质量更稳定。
请同时参阅图8、9、10所示，进一步地，磨粉机构2的端盖板21下表面设置有U型槽201，分级轮一22套装于U型槽201内。端盖板21沿U型槽201设置有一个以上端盖板通孔204，通孔的位置与分级轮一21后法兰片211外延相对应；上箱体23内壁设置有环形槽303，环形槽303的位置与端盖板21上的通孔相对应；环形槽303上方设置有一个以上磨粉机构导气孔304，导气孔与上箱体23外部空间相通。由于磨腔在负压下工作，工作过程中，受负压作用，磨腔由磨粉机构导气孔304吸入外部空气，经由环形槽303、端盖板通孔204吹在延伸叶片212外沿，U型槽外沿202在此过程中起导流作用，空气自上而下吸入，结合延伸叶片212搅动形成对分级轮一22安装间隙水平面的封堵，对大颗粒的阻拦更加有效。
进一步地，副副磨电机81与主磨电机82为伺服电机，伺服电机设置有伺服控制器(图未示)，通过伺服控制可以稳定磨盘41和分级轮一22的转速，使研磨出来的粉末粒径更集中。
进一步地，T形导流筒34下端边缘414与罐体下段斜面距离L与罐体上段半径R1、T形导流筒半径R2的关系为：L小于R1-R2；此处收窄气流转折点可以使粉末第三次加速让超细粉和成品分离得更彻底。
请同时参阅图11、12、13所示，进一步地，T形导流筒34上端设置有滤芯板架45，滤芯板架45上设置有滤芯安装位412，滤芯安装位412上安装有滤芯49。罐盖47上端设置有脉冲器402，脉冲器402安装的位置与滤芯49一一对齐，脉冲器402设置有支撑杆401，支撑杆401位置与滤芯49边缘相对应的。该安装方式无需在组装过程中对滤芯49进行固定，在罐盖47与罐体46固定后，支撑杆401将支撑滤芯49使其固定，提高了安装效率也方便拆卸跟换滤芯49。脉冲器402在工作过程中规律性地释放气流脉冲可以避免滤芯49堵塞，提高过滤效率。
进一步地；罐体底部设置有进气口15，进气口位于排料阀72上方，进气口外连进气管道16，管道上设置有调节阀四13。生产过程中受负压风机11作用由进气管道16吸入气体可以吹散下落过程中未与成品粉末分离的超细粉，使剩余的超细粉被上升气流带走。
进一步地，粉末涂料成品收集机构3还包括一个粒径检测模块，检测模块的传感器14安装于罐体底部，传感器14的位置设置于进气口15下方，可以检测成品粉末的粒径分布情况，当超细粉残留较多时，可以调节进气管道上的管路调节阀四13，增大进气量吹散多余超细粉，使其被上升气流带走。
进一步地，风送管道一101、风送管道二102上分别设置有调节阀一111和调节阀二112，当检测成品粉末的粒径分布中超细粉比例较高时，通过减小调节阀一111的流量，增大调节阀二112的流量，降低吸入磨粉机构2的物料相对数量，可以使粉末粒径更集中。
进一步地，风送管道四104连接负压风机11还连接有除尘机构12，风送管道一101、风送管道二102、进气管道16并联入总管道18，总管道18与风送管道四104分别连接入空气置换装置17的不同端口。设置空气置换装置，可以避免残余的少量微粉进入厂房中，避免积少成多导致危险。
在另一实施方式中，S2/S1＝100，S2/(S1-S2)＝30。气流在进料口51与T形导流筒34之间的速度比约为100，气流在圆环空间53的速度是T形导流筒内的速度的30倍。由此粉末在进料口和环形空间内两次加速，粉末颗粒的空气阻力与速度平方和迎风面积成正比，在下落过程中利用提高速度增加超细粉与成品粉末之间空气阻力的差，使超细粉和成品粉末颗粒分离并在进入罐体下段后被上升气流带走。
在另一实施方式中，S2/S1＝80，S2/(S1-S2)＝20。气流在进料口51与T形导流筒34之间的速度比约为80，气流在圆环空间53的速度是T形导流筒34内的速度的20倍。由此粉末在进料口和环形空间内两次加速，粉末颗粒的空气阻力与速度平方和迎风面积成正比，在下落过程中利用提高速度增加超细粉与成品粉末之间空气阻力的差，使超细粉和成品粉末颗粒分离并在进入罐体下段后被上升气流带走。
进一步地，请同时参阅图6所示，在本实施方式中，区别于使用滤芯的超细粉粉末过滤方式，在成品收集机构3的T形导流筒34上端设置有板架55，板架55下方设置有分级轮二56，所述分级轮二56通过轴承58和动力电机57相连接。利用动力电机57带动分级轮，配合负压风机(图未示)的抽吸来实现超细粉的过滤。
本发明提供的一种粉末涂料造粒系统，改进磨粉机构，利用分级轮后法兰片设置延伸叶片，在转动过程中形成环形气流，对分级轮的安装间隙形成遮挡，避免磨腔里的大颗粒由间隙流向下一工序，从而无需对研磨后的粉末进行大颗粒筛选，配合成品收集机构，成品收集机构根据同一封闭管路中，不同位置在相等时间内流量相同的原理，利用流速差给粉末涂料成品颗粒在进入罐体到通过罐体上段的过程进行多段加速，在高速运动过程中，空气阻力大小不同，使超细颗粒与所需要的成品分离开，通过气流带走，实现超细粉的筛除，整个系统通过负压风机带动，运转稳定高效，所生产的粉末涂料粒径集中，超细粉残留明显减少。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种粉末涂料造粒系统，包括：送料机构、磨粉机构、成品收集机构、负压风机，所述送料机构的送料口以三通方式连接入风送管道一的一端；所述风送管道一的另一端与磨粉机构的送料口相连接；所述磨粉机构的进气口与风送管道二相连接；所述磨粉机构的出料口通过风送管道三与所述成品收集机构的进料口相连接；所述成品收集机构的送风口通过风送管道四与负压风机相连接；
所述成品收集机构包括：罐体、罐盖、进料口、T形导流筒，排料阀、引风管道；所述罐体上段为圆柱状，下段为圆锥状，上下两段接合组成罐体；所述T形导流筒上沿套装于罐体上段，筒壁与罐体形成上端半封闭的圆环状空间；所述引风管道设置于罐盖上，所述风送管道三沿罐体上段的切线方向接入罐体，所述排料阀设置于罐体底部；
所述磨粉机构包括：上箱体、分级轮一、端盖板、副磨电机、下箱体、磨盘、主磨电机、进料口、出料口；所述分级轮一安装于副磨转轴上，副磨转轴连接副磨电机；所述端盖板安装于分级轮一与上箱体之间，固定在上箱体上；所述磨粉机构的进料口设置于上箱体侧壁上；所述磨粉机构的出料口设置于上箱体顶部；所述磨盘安装于下箱体的主轴上；
其特征在于：所述磨粉机构的分级轮一的后法兰片外延设置有延伸叶片；所述成品收集机构的进料口的横截面积为S1，所述T形导流筒的面积为S2，且40≤S2 /S1≤100；
所述罐体上段的横截面积为S3，所述T形导流筒的面积为S2，所述圆环状空间的横截面积为S1 -S2，且10≤S2 /( S3 -S2 ) ≤30；
所述T形导流筒下端边缘与罐体下段斜面距离L与罐体上段半径R1、T形导流筒半径R2的关系为：L小于 R1-R2。
2.根据权利要求1所述的粉末涂料造粒系统，其特征在于：所述端盖板下表面设置有U型槽，所述分级轮一套装于U型槽内；所述端盖板沿U型槽设置有一个以上通孔，所述通孔的位置与分级轮一后法兰片外延相对应；所述上箱体内壁设置有环形槽，环形槽的位置与端盖板上的通孔相对应；所述环形槽上方设置有一个以上导气孔，导气孔与上箱体外部空间相通。
3.根据权利要求1所述的粉末涂料造粒系统，其特征在于：所述副磨电机与主磨电机为伺服电机，所述伺服电机设置有伺服控制器。
4.根据权利要求1所述的粉末涂料造粒系统，其特征在于：所述T形导流筒上端设置有板架，板架上设置有至少一个滤芯安装位，滤芯安装位上安装有滤芯；所述罐盖上端设置有一个以上脉冲器，脉冲器安装的位置与滤芯一一对齐，所述脉冲器设置有支撑杆，支撑杆位置与滤芯边缘相对应的。
5.根据权利要求1所述的粉末涂料造粒系统，其特征在于：所述T形导流筒上端设置有板架，所述板架下方设置有分级轮二，所述分级轮二通过轴承和动力电机相连接。
6.根据权利要求1所述的粉末涂料造粒系统，其特征在于：所述罐体底部设置有进气口，进气口位于排料阀上方，进气口外连进气管道，进气管道上设置有调节阀；所述成品收集机构还包括一个粒径检测模块，所述粒径检测模块的传感器安装于罐体底部，位于进气口下方。
7.根据权利要求6所述的粉末涂料造粒系统，其特征在于：所述风送管道一、风送管道二上分别设置有调节阀。
8.根据权利要求6所述的粉末涂料造粒系统，其特征在于：所述风送管道四通过负压风机还连接有除尘机构，风送管道一、风送管道二、进气管道并联入总管道，所述总管道与所述风送管道四分别连接入空气置换装置的不同端口。
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