CN107242602A - 一种不停机换模膨化机及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型的不停机换模膨化机，包括膨化腔、位于膨化腔出口处的换模装置、换模装置的筒体侧壁上连接第一模板、第二模板；换模装置中的活塞设有至少一个第一转接通道、至少一个第二转接通道；当活塞在筒体内运动到一个第一位置时，所述第一转接通道将膨化腔与第一通道连通，当活塞在筒体内运动到一个第二位置时，所述第二转接通道将膨化腔与第二通道连通，从而能够不用停机进行换模二更换产品品种，如果模板堵塞后，也不需要停机更换新的模板。

Description

一种不停机换模膨化机及使用方法

技术领域

本发明涉及食品行业和饲料行业，尤其是宠物食品、人类食品和水产饲料领域的加工设备和加工方法。

背景技术

食品行业和饲料行业为了实现加工高熟化程度的产品，通常的选择是使用膨化机。但是目前膨化生产线存在如下的问题：

问题一：设备运行效率低，更换模板，更换品种时间长

食品行业和饲料行业的膨化产品的配方都有很多种，一般有10～15种配方，也有20～30种配方，甚至更多。而模板的规格也有很多，一般至少有10多中模板。不同的配方合不同的模板进行组合，这样就有200多种产品。

一条膨化生产线往往一天需要生产3～8种不同的产品。而每次更换产品的时候都需要停机，拆卸模板，清理膨化机，再安装模板，再开机。这样一个过程的时间都比较长，一般需要30～60分钟。如果操作人员不熟练，这个更换品种的时间会达到120分钟。

除了产品的品种多之外，膨化机在生产的过程中，常常遇到原料中的纤维和杂物堵塞模板。模板堵塞后，导致颗粒变形，产能降低。目前解决这个问题的唯一方法是停机，换模板。而每次停机换模板，也需要拆卸模板，清理膨化机，再安装模板，再开机。时间相当长。

由于以上两个方面的因素，膨化机的正正有效运行的时间效率比较低。一般正常上班10个小时，膨化机运行的时间可能仅仅6个小时左右。

所以，产品品种的更换和模板的堵塞，这两大因素导致生产工厂效率的大幅度下降。这是一个迫切解决的问题，而本发明正是解决这样的问题。

问题二：膨化机出口产生的蒸汽导致现场环境差

挤压膨化是一种高温、高压、高水分的加工方法。当物料离开模板后，颗粒膨化的同时会形成大量的水蒸气。这个水蒸气会散发在周围的空气中，一方面导致现场的环境很恶劣，影响操作人员的工作环境的舒适度；另外一方面，水蒸气会对现场的设备产生腐蚀作用，一些机械设备长期暴露在水蒸气的环境中，锈迹斑斑，影响设备的使用寿命。

现有的技术是这样处理这个问题的：膨化机出口的膨化颗粒离开膨化机后，通过重力的作用，颗粒向下下落，进入下道设备中，如烘干设备。伴随膨化颗粒产生的水蒸气，通过吸风管路向上吸走。

这样处理的方式存在两个问题：

问题一：不能把所有的水蒸气都吸走，还有很大一部分的水蒸气飘逸到周围环境中去，因为膨化颗粒本身就含有水汽，膨化颗粒在下落的过程中还不断分离出水汽。

问题二：风管吸风的过程中会不断产生大量的冷凝水，冷凝水向下流淌至膨化颗粒中，导致部分膨化颗粒黏结在一起，影响烘干的水分均匀性，最终影响产品的品质。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

发明目的：为解决上述问题，本发明提供一种不停机换模膨化机，能够同时使用多个模板，且不需要拆除模板及可实现换模，同时换模时不需要停止膨化机的运行。

本发明还提供了一种不停机换模膨化机，在解决上述问题的基础上，还可以解决在膨化机中出现的水蒸气污染环境和冷凝水导致颗粒黏结的问题。

以及，本发明还提供了上述不停机换模膨化机的使用方法的技术方案。

本发明提供的不停机换模膨化机可采用以下技术方案：

一种不停机换模膨化机，包括膨化腔、位于膨化腔内上的进料口、位于膨化腔出口处的换模装置；所述膨化腔内设有用以将物料输送至换模装置的输送器；

所述换模装置包括筒体、位于筒体内的活塞、驱动活塞沿着筒体延伸方向往复运动的驱动装置、连接在筒体侧壁上的第一模板、连接在筒体侧壁上的第二模板；所述第一模板设有贯穿第一模板且与筒体内部连通的第一通道；所述第二模板设有贯穿第二模板且与筒体内部连通的第二通道；所述膨化腔的出口连接在筒体侧壁上且与筒体内部连通；

所述活塞内设有至少一个第一转接通道、至少一个第二转接通道，当活塞在筒体内运动到一个第一位置时，所述第一转接通道将膨化腔与第一通道连通，当活塞在筒体内运动到一个第二位置时，所述第二转接通道将膨化腔与第二通道连通。

有益效果，本发明提供的该不停机换模膨化机能够不用停机而通过驱动活塞的运动而使膨化腔连通不同的模板，从而更换产品品种，如果模板堵塞后，也不需要停机更换新的模板。应当注意的是，在上述技术方案中给出了两个模板，但不应当认为仅包含两个模板，两个以上的模板也属于该技术方案的方案，因两个以上的模板也至少包含了两个模板。

本发明提供了一种使用上述不停机换模膨化机的使用方法，当只使用第一模板生产时，通过驱动装置驱动活塞移动至第一位置，使第一转接通道将膨化腔与第一通道连通，通过膨化腔的输送器将物料输送至第一模板中；当只使用第二模板生产时，通过驱动装置驱动活塞移动至第二位置，使第二转接通道将膨化腔与第二通道连通，通过膨化腔的输送器将物料输送至第二模板中。

进一步的，所述活塞内设有至少一个第三转接通道；当活塞在筒体内运动到一个第三位置时，所述第三转接通道将膨化腔与第一通道和第二通道同时连通。该进一步的技术特征实现了同时使用第一模板和第二模板的效果，扩大了该膨化机的应用，可以同时生产两种以上的产品。

而对于具有第三转接通道的膨化机，本发明同时给出了该膨化机的使用方法，即：对于该当只使用第一模板生产时，通过驱动装置驱动活塞移动至第一位置，使第一转接通道将膨化腔与第一通道连通，通过膨化腔的输送器将物料输送至第一模板中；当只使用第二模板生产时，通过驱动装置驱动活塞移动至第二位置，使第二转接通道将膨化腔与第二通道连通，通过膨化腔的输送器将物料输送至第二模板中；当同时使用第一模板和第二模板生产时，通过驱动装置驱动活塞移动至第三位置，使第三转接通道将膨化腔与第一通道、第二通道同时连通，通过膨化腔的输送器将物料同时输送至第一模板及第二模板中。

进一步的，第一转接通道包括一个第一入口及一个第一出口，第二转接通道包括一个第二入口及一个第二出口，所述筒体的侧壁上设有连接筒体内部与膨化腔出口的入料口、连接筒体内部与第一转接通道的第一出料口、连接筒体内部与第二转接通道的第二出料口。

当需要调整物料受到的机械能时，本发明给出了以下使用方法的技术方案，当只使用第一模板生产并调整物料受到的机械能时，通过驱动装置驱动活塞移动而使第一转接通道将膨化腔与第一通道连通，此时第一入口与筒体上的入料口形成错位连通，再通过膨化腔的输送器将物料自入料口输送至第一入口，并通过第一出口输送至第一模板中；当只使用第二模板生产并调整物料受到的机械能时，通过驱动装置驱动活塞移动而使第二转接通道将膨化腔与第一通道连通，此时第二入口与筒体上的入料口形成错位连通，再通过膨化腔的输送器将物料自入料口输送至第二入口，并通过第二出口输送至第二模板中。

该使用方法中，由于在使用某一个模板时，入料口与某一个入口之间形成错位，即形成的通道开口实际上小于入料口的大小，物料在该通道开口位置形成的阻力就会变大，错位的幅度越大，其阻力会越大，物料受到的机械能也就越大。通过调整该通道开口位置的大小即可以调整物料受到的机械能。

同样的原理，当所述活塞内设有至少一个第三转接通道时，此时当同时使用第一模板和第二模板生产并调整物料受到的机械能时，通过驱动装置驱动活塞移动而使第三转接通道将膨化腔与第一通道、第二通道同时连通，此时第三入口与筒体上的入料口形成错位连通，再通过膨化腔的输送器将物料自入料口输送至第三入口，并通过两个第三出口同时输送至第一模板及第二模板中。

进一步的，还包括与第一模板连接的第一切割装置、与第二模板连接的第二切割装置、连接第一切割装置的第一风管、连接第二切割装置的第二风管。切割装置对应不同的模板分别使用。

进一步的，还包括同时连接第一风管及第二风管的三通开关阀；所述三通开关阀具有第一进口、第二进口及开关阀出口，所述第一进口连通第一风管，第二进口连通第二风管。

进一步的，所述三通开关包括位于两个进口与开关阀出口之间切换板，及驱动切换板的驱动装置，该切换版上有第一通道口及第二通道口；当使用第一进口时，驱动切换板使第一通道口对准第一进口，而这时切换板堵塞第二进口；当第一进口和第二进口同时使用时，驱动装置驱动切换板向前位移，使第一通道口对准第二进口，同时第二通道口对准第一进口；当使用第二进口时，驱动装置继续驱动切换板向前位移，第二通道口对准第二进口的位置，而此时切换板堵塞第一进口。

进一步的，所述第一风管包括与第一切割装置连接并自第一切割装置向上延伸的第一垂直风管、连接第一垂直风管上端并弯折至水平方向的第一弯管、连接第一弯管水平端且继续水平延伸至与上述第一进口连接的第一水平风管；所述第二风管包括与第二切割装置连接并自第二切割装置向上延伸的第二垂直风管、连接第二垂直风管上端并弯折至水平方向的第二弯管、连接第二弯管水平端且继续水平延伸至与上述第二进口连接的第二水平风管。该进一步的技术特征使从模板之后出来的膨化产品，伴随着大量蒸汽，蒸汽和膨化产品一起通过气力输送运走进入下道工序中。由于这样的工况处于负压中，这样就避免了现场蒸汽的外泄。另外由于颗粒非自由落体下落，而是气力输送，颗粒不存在相互挤压的问题，所以不存在颗粒变形和黏结的问题。

进一步的，所述膨化腔内的输送器为螺杆，膨化腔的后端连接有驱动螺杆旋转的齿轮箱及电机。

进一步的，所述第一切割装置中包括旋转型第一切刀；第二切割装置中包括旋转型第二切刀。

进一步的，所述筒体上的入料口的中心线与第一出料口的中心线之间的夹角D1为60°～160°；进料口的中心线与第二出料口的中心线之间的夹角D2为60°～160°。

进一步的，所述筒体上的入料口的中心线与第一出料口的中心线之间的夹角D1为90°～125°；进料口的中心线与第二出料口的中心线之间的夹角D2为90°～125°。

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种新型的不停机换模膨化机，并通过相关测试数据验证了该发明有优异的效果，能够不用停机更换产品品种，如果模板堵塞后，也不需要停机更换新的模板。应用该技术后，膨化生产线的生产效率能够有现有的56～60％提高到80％以上，大幅度提升膨化生产线的生产效率。另外也很好的解决了水蒸气污染环境和冷凝水导致颗粒黏结的问题，黏结的颗粒由原先的2～5％，到彻底避免颗粒黏结。

附图说明

图1是本发明不停机换模板膨化机的主视图。

图2是本发明不停机换模板膨化机的左视图。

图3是本发明不停机换模板膨化机的俯视图。

图4是本发明不停机换模板膨化机的立体图。

图5是本发明不停机换模板膨化机换模装置部分的剖视图。

图6是本发明不停机换模板膨化机换模装置的主视图。

图7是图6中换模装置的纵向剖视图，并展示了A模板工作的状态。

图8是图6中换模装置的横向剖视图，并展示了A模板工作的状态。

图9是活塞的结构图，并展示了一种2位换模+1位双模的活塞。

图10是图6中换模装置的纵向剖视图，并展示了B模板工作的状态。

图11是图6中换模装置的横向剖视图，并展示了B模板工作的状态。

图12是图6中换模装置的纵向剖视图，并展示了A模板和B模板同时工作的状态。

图13是图6中换模装置的横向剖视图，并展示了A模板和B模板同时工作的状态。

图14是图6中换模装置的纵向剖视图，并展示了A模板工作且调整物料受到的机械能时的状态。

图15是一种2位换模活塞的结构图。

图16是一种3位换模+1位双模活塞的结构图。

图17是一种3位换模活塞的结构图。

图18是一种4位换模+1位双模活塞的结构图。

图19是三通开关阀的结构示意图，并展示了A进口工作时的状态。

图20是三通开关阀的结构示意图，并展示了A进口和B进口同时工作时的状态。

图21是三通开关阀的结构示意图，并展示了B进口工作时的状态。

具体实施方式

请参阅图1至图14所示，本发明公开了一种膨化机，包含有底座12支撑整个膨化机，与底座12直接连接的有电机1，电机直接连接齿轮箱2，齿轮箱2与长筒形的多段的膨化腔4相连，膨化腔起始位置附近设置有进料膨化腔3。所述进料膨化腔3内的输送器为螺杆13，齿轮箱2及电机1驱动螺杆旋转。膨化腔的末端连接着换模机构5，换模板机构5含有两个模板：A模板17-1和B模板17-2。A模板和B模板分别与A切割装置6-1和B切割装置6-2相连接。

其中，A切割装置6-1与安装于其上部的密闭垂直风管7-1相连，垂直风管7-1之后连接着弯管8-1，弯管8-1后连接着水平风管9-1。

其中，B切割装置6-2与安装于其上部的密闭垂直风管7-2相连，垂直风管7-2之后连接着弯管8-2，弯管8-2后连接着水平风管9-2。

其中，水平风管9-1和9-2分别与三通开关阀10的A进口27-1和B进口27-2相连接。

请结合图7及图8，所述的换模机构5包含一个垂直方向的长筒形的壳体14，筒体14内部含有一个垂直放置的活塞19，活塞19顶部与驱动装置25相连，驱动装置25安装在顶板26上，而顶板26直接与壳体19相连。

所述的壳体14包含一个进料口20，一个A出料口21-1，一个B出料口21-2。进料口20的中心线与A出料口的中心线之间的夹角D1为60°～160°，其中优选90°～125°。进料口20的中心线与B出料口的中心线之间的夹角D2为60°～160°，其中优选90°～125°

所述的A出料口连接着分流器16-1，分流器16-1连接着A模板17-1。A模板16-1之后连接着A切割装置6-1。A切割装置包含A切刀18-1。

所述的B出料口连接着分流器16-2，分流器16-2连接着B模板17-2。B模板16-2之后连接着B切割装置6-2。B切割装置包含B切刀18-1。

所述的活塞19在筒体中能够根据驱动装置25的作用进行上下的往复运动，运动的速度为0.002～20m/s，其中优选速度为0.01～0.1m/s。在膨化机运行过程中，活塞19能够根据需要停留在活塞19内部的任何一个位置。

请结合图7至图13，所述的活塞19含有上下不同位置布置的多个通道，每个通道都含有一个进料口和出料口，出料口有1个或者2个。其中能够与A出料口21-1连接的为A通道22，与B出料口21-2连接的为B通道，与A出料口21-1和B出料口21-2同时相连的为双通道24。其中A通道的数量为1个或者2个或者多个；B通道的数量为1个或者2个或者多个；双通道的数量为0个或者1个或者2个或者多个。

请再结合图19至图21，所述的三通开关阀10，包含2个进口，A进口27-1和B进口27-2，和一个出口11。在进口和出口之间有一个切换板28，切换板28与驱动装置29相连。切换板28上有两个通道口。A通道口30-1，B通道口30-2。当使用A进口27-1时，切换板28上的A通道口30-1对准A进口27-1，而这时切换板28是堵塞B进口27-2的。

当使用A进口27-1和B进口27-2同时使用时，驱动装置29驱动切换板28向前位移，28上的A通道口30-1对准B进口27-2，同时切换板上的B通道口30-2对准A进口27-1。

当使用B进口时，驱动装置29继续驱动切换板28向前位移，28上的B通道口30-2位移到B进口27-2的位置，而此时切换板28是堵塞A进口27-1的。

需要指出的是，该三通开关阀10只是本实施例中的优选，即使不采用该三通开关阀10，如对于每条风管都分别设置一个阀进行独立控制，也不影响使用。

本发明在生产过程中能够根据需要，选择A模板17-1生产，或者B模板17-2生产，或者两个模板同时生产。

请结合图7及图8所示，当选择A模板17-1生产时，活塞上的A通道22通过驱动装置25的作用，位移至进料口20时，物料会经由A通道挤压至A出料口中，这时A模板处于运行状态。这时由于活塞19是堵塞B出料口21-2的,B出料口没有物料，所以B出料口处于非运行状态。

物料从A模板挤出后，进入A切割装置，由A切刀18-1进行切割。切割后的膨化产品受到负压气力输送的作用，膨化产品向上分别经过垂直风管7-1、弯管8-1，和水平风管9-1，进入三通开关阀10。

此时三通开关阀10中的切换板的A通道口30-1对准着A进口27-1，而B进口27-2是被切换板堵塞着的。所以，负压的空气能够由出口11经过A通道口30-1沿着管路一直向下传递，直到传递到A模板前。最终带动膨化颗粒向上运动，一直到出口11。并进入下道工序中去。

请结合图10及图11所示，当选择B模板17-2生产时，活塞上的B通道23通过驱动装置25的作用，位移至进料口20时，物料会经由B通道挤压至B出料口中，这时B模板处于运行状态。这时由于活塞19是堵塞A出料口21-1的,A出料口没有物料，所以A出料口处于非运行状态。

物料从B模板挤出后，进入B切割装置，由B切刀18-2进行切割。切割后的膨化产品受到负压气力输送的作用，膨化产品向上分别经过垂直风管7-2、弯管8-2，和水平风管9-2，进入三通开关阀10。

此时三通开关阀10中的切换板的B通道口30-2对准着B进口27-2，而A进口27-1是被切换板堵塞着的。所以，负压的空气能够由出口11经过B通道口30-2沿着管路一直向下传递，直到传递到B模板前。最终带动膨化颗粒向上运动，一直到出口11。并进入下道工序中去。

请结合图12及图13所示，当选择A模板17-1和B模板17-2同时生产时，活塞上的双通道24通过驱动装置25的作用，位移至进料口20时，物料会经由双通道同时挤压至A出料口和B出料口中，这时A模板和B模板同时处于运行状态。

物料从A模板挤出后，进入A切割装置，由A切刀18-1进行切割。切割后的膨化产品受到负压气力输送的作用，膨化产品向上分别经过垂直风管7-1、弯管8-1，和水平风管9-1，进入三通开关阀10。

物料从B模板挤出后，进入B切割装置，由B切刀18-2进行切割。切割后的膨化产品受到负压气力输送的作用，膨化产品向上分别经过垂直风管7-2、弯管8-2，和水平风管9-2，进入三通开关阀10。

此时三通开关阀10中的切换板的B通道口30-2对准着A进口27-1，同时A通道口30-1对准着B进料口27-2。所以，负压的空气能够由出口11经过A通道口30-1和B通道口30-2沿着双路的管路一直向下传递，直到传递到两个模板前。最终带动两个模板处的膨化颗粒向上运动，一直到出口11。并进入下道工序中去。

本发明在生产过程中能够实现不同模板之间的切换。

当A模板向B模板切换时，在生产过程中通过驱动装置25的作用，活塞19进行向下移动一定位置，由A通道22对准进料口20，变成B通道23对准进料口20。这样A模板堵塞，而B模板打开，物料进入B模板后，B切刀运行切割物料得到膨化产品。此时，三通开关阀10中B进口27-2打开，A进口27-1堵塞。

反之，当B模板向A模板切换时，也是可以的。

在A模板在生产时，或者B模板在生产时，也是可以切换为A模板和B模板同时生产的工况。

需要指出的是，本优选的实施例中，采用了一种活塞是2位换模+1位双模的活塞，即具有三个通道，两个通道能够与A模板、B模板分别形成换模位，还有1位是同时连通并使用A模板和B模板。但在该原理的基础上，并不限于只有这3个换模位。如图15是一种2位换模活塞的结构图，及活塞只有2位与A模板、B模板分别形成换模位，而没有双模位。图16是一种3位换模+1位双模活塞的结构图，即有2位是可以与A模板或者与B模板换模的换模位，这样当一个通道堵住时，有其他通道来替代。同样的，图17是一种3位换模活塞的结构图。图18是一种4位换模+1位双模活塞的结构图。进一步的，在该原理的基础上，具有N位换模的活塞(N大于2)，及N位换模+M位双模的活塞均是可以使用的(N大于2、M大于1)，并在此基础上，也不仅仅只限于只有两个模板(A模板、B模板)，在换模装置的尺寸允许的情况下，在换模装置中设置三个以上的模板也是本发明的原理可以实现的一种实施方式。

请结合图14所示，本发明在生产过程中能够实现机械能的控制。当使用A模板生产时，A通道22与进料口20形成一定幅度的错位时，与不错位相比，物料在该位置形成的阻力就会变大，错位的幅度越大，其阻力会越大，物料受到的机械能也就越大。

所以，可以把活塞19根据需要停留在不同的位置上，以此来控制物料在膨化机中受到的机械能大小。活塞19不同位置的调整也是可以在膨化机运行的工作状态下进行了，不需要停机调整。所以，可以实现在线机械能的调节。

同样，当使用B模板生产时，和前面的A模板是一样的，也能够实现如上所述的功能。

同样，当使用A模板和B模板同时生产时，和前面的A模板也是一样的，也能够实现如上所述的功能。

本发明在生产过程中能够避免颗粒黏结，和水蒸气的外泄，污染周围的环境。

从模板之后出来的膨化产品，伴随着大量蒸汽，蒸汽和膨化产品一起通过气力输送运走进入下道工序中。由于这样的工况处于负压中，这样就避免了现场蒸汽的外泄。

另外由于颗粒非自由落体下落，而是气力输送，颗粒不存在相互挤压的问题，所以不存在颗粒变形和黏结的问题。

以下，通过对上述实施例的膨化机进行试验测试，以证明本发明能够实现声明的有益效果。

本实施例测试中使用的模板为3.0mm孔径的模孔。膨化机的主电机负载电流为90％，膨化机的产能问题6t/h。

换模机构中的活塞在筒体中能够根据驱动装置的作用进行上下的往复运动。在本实施例中，活塞的运动速度为0.1m/s。在膨化机运行过程中，活塞能够根据需要停留在筒体中内部的任何一个位置。

本实施例中，活塞含有1个A通2，含有1个B通道，同时含有1个双通道。本实施例中，进料口20的中心线与A出料口的中心线之间的夹角D1为120°。进料口20的中心线与B出料口的中心线之间的夹角D2也为120°。

本发明进行测试的配方见表一，物料的粉碎细度为95％通过80目筛，99.5％过60目筛，100％过50目筛。物料首先在一个普通的调质器中进行预熟化，经过调质器后物料的糊化度为45％，物料的温度为95℃，物料的含水率为24％。这样的物料进入膨化机，首先通过A模板进行挤出并通过A切刀切割成膨化颗粒，并通过密闭的垂直风管进入A进口27-1中，最后有出口11进入下道工序中。

表1物料的配方(重量百分含量)

豆粕	27
		小麦粉	25
麦麸	18
		菜仔饼	27
油脂	3
		合计	100

本实施例中测试的数据包含如下：

一、第一组数据

1)测试是否能够实现不停机从A模板切换为B模板，切换后还能够保持膨化机的稳定生产；

2)测试不停机更换模板的时长，这个时长的起始点为A模板稳定生产过程中，向孔子系统下达切换模板的指令；终止点为完成模板切换，B模板开始稳定生产，能够加工出合格的膨化产品。

3)测试切换前主电机电流的最大波动幅度；

4)测试在切换模板过程中的主电机电流的最大波动幅度；

5)测试模板切换前后膨化颗粒膨化系数的对比

6)测试模板切换前后膨化颗粒容重的对比

7)测试模板切换前后产品漂浮率的对比

8)测试模板切换前后膨化长短均匀度的对比

9)肉眼观察模板切换前，切割装置附近是否有水蒸气泄漏

10)肉眼观察模板切换后，切割装置附近是否有水蒸气泄漏

11)模板切换前，取样2公斤，查看颗粒黏结的膨化颗粒数量

12)模板切换前，取样2公斤，查看颗粒黏结的膨化颗粒数量

二、第二组数据

1)测试是否能够实现不停机从B模板切换为A模板，切换后还能够保持膨化机的稳定生产；

2)测试不停机更换模板的时长，这个时长的起始点为B模板稳定生产过程中，向孔子系统下达切换模板的指令；终止点为完成模板切换，A模板开始稳定生产，能够加工出合格的膨化产品。

3)测试切换前主电机电流的最大波动幅度；

4)测试在切换模板过程中的主电机电流的最大波动幅度；

5)测试模板切换前后膨化颗粒膨化系数的对比

6)测试模板切换前后膨化颗粒容重的对比

7)测试模板切换前后产品漂浮率的对比

8)测试模板切换前后膨化长短均匀度的对比

9)肉眼观察模板切换前，切割装置附近是否有水蒸气泄漏

10)肉眼观察模板切换后，切割装置附近是否有水蒸气泄漏

11)模板切换前，取样2公斤，查看颗粒黏结的膨化颗粒数量

12)模板切换前，取样2公斤，查看颗粒黏结的膨化颗粒数量

三、第三组数据

1)测试是否能够实现不停机从B模板切换为A模板和B模板同时工作，切换后还能够保持膨化机的稳定生产；

2)测试不停机更换模板的时长，这个时长的起始点为B模板稳定生产过程中，向孔子系统下达切换模板的指令；终止点为完成模板切换，A模板开始稳定生产，能够加工出合格的膨化产品。

3)测试切换前主电机电流的最大波动幅度；

4)测试在切换模板过程中的主电机电流的最大波动幅度；

5)测试模板切换前后膨化颗粒膨化系数的对比

6)测试模板切换前后膨化颗粒容重的对比

7)测试模板切换前后产品漂浮率的对比

8)测试模板切换前后膨化长短均匀度的对比

9)肉眼观察模板切换前，切割装置附近是否有水蒸气泄漏

10)肉眼观察模板切换后，切割装置附近是否有水蒸气泄漏

11)模板切换前，取样2公斤，查看颗粒黏结的膨化颗粒数量

12)模板切换前，取样2公斤，查看颗粒黏结的膨化颗粒数量

四、第四组数据

1)A模板生产过程中，机械能调节，调整通道错位20％，检测容重变化；

2)A模板生产过程中，机械能调节，机械能调节，调整通道错位30％，检测容重变化；

3)A模板生产过程中，机械能调节，机械能调节，调整通道错位40％，检测容重变化；

4)B模板生产过程中，机械能调节，调整通道错位20％，检测容重变化；

5)B模板生产过程中，机械能调节，机械能调节，调整通道错位30％，检测容重变化；

6)B模板生产过程中，机械能调节，机械能调节，调整通道错位40％，检测容重变化；

7)A模板和B模板同时生产过程中，机械能调节，调整通道错位20％，检测容重变化；

8)A模板和B模板同时生产过程中，机械能调节，调整通道错位30％，检测容重变化；

9)A模板和B模板同时生产过程中，机械能调节，调整通道错位40％，检测容重变化；

表2 A模板切换为B模板

根据以上的测试数据可以分析得出本发明技术应用的案例，可以实现不停机在短时间内由A模板切换为B模板。同时在切换的过程中，和切换后没有大的波动，切换前后产品的品质能够保持一致。

表3 B模板切换为A模板

根据以上的测试数据可以分析得出本发明技术应用的案例，可以实现不停机在短时间内由B模板切换为A模板。同时在切换的过程中，和切换后没有大的波动，切换前后产品的品质能够保持一致。

表4 B模板切换为A模板和B模板同时工作

根据以上的测试数据可以分析得出本发明技术应用的案例，可以实现不停机在短时间内由B模板切换为A模板和B模板同时工作。切换前生产的是低容重的浮性颗粒，切换后由于模板的面积增加，变成了100％下沉的沉性颗粒。但是产品的颗粒长度的差异保持不变。

表5机械能调节测试数据

序号	测试项目	颗粒容重	备注
				1	A模板生产过程中，调整通道错位0％	346g/l
2	A模板生产过程中，调整通道错位20％	333g/l
				3	A模板生产过程中，调整通道错位30％	322g/l
4	A模板生产过程中，调整通道错位40％	309g/l
				5	B模板生产过程中，调整通道错位0％	340g/l
6	B模板生产过程中，调整通道错位20％	331g/l
				7	B模板生产过程中，调整通道错位30％	318g/l
8	B模板生产过程中，调整通道错位40％	305g/l
				9	AB模板同时生产中，调整通道错位0％	725g/l
10	AB模板同时生产中，调整通道错位20％	685g/l
				11	AB模板同时生产中，调整通道错位30％	654g/l
12	AB模板同时生产中，调整通道错位40％	621g/l

根据以上的测试数据可以分析得出本发明技术应用的案例，可以实现机械能的在线调节。通过调整通道的错位百分比来控制膨化颗粒的容重。

从以上三组测试的数据进行比较，可得出结论：本发明技术应用的加工工艺和设备，能够实现不停机切换模板，同时能够实现机械能的控制，同时能够避免颗粒的黏结，避免蒸汽的外溢。

另外，本发明的具体实现方法和途径很多，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。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (15)

1.一种不停机换模膨化机，其特征在于：包括膨化腔、位于膨化腔内上的进料口、位于膨化腔出口处的换模装置；所述膨化腔内设有用以将物料输送至换模装置的输送器；

所述换模装置包括筒体、位于筒体内的活塞、驱动活塞沿着筒体延伸方向往复运动的驱动装置、连接在筒体侧壁上的第一模板、连接在筒体侧壁上的第二模板；所述第一模板设有贯穿第一模板且与筒体内部连通的第一通道；所述第二模板设有贯穿第二模板且与筒体内部连通的第二通道；所述膨化腔的出口连接在筒体侧壁上且与筒体内部连通；

所述活塞内设有至少一个第一转接通道、至少一个第二转接通道，当活塞在筒体内运动到一个第一位置时，所述第一转接通道将膨化腔与第一通道连通，当活塞在筒体内运动到一个第二位置时，所述第二转接通道将膨化腔与第二通道连通。

2.根据权利要求1所述的不停机换模膨化机，其特征在于：所述活塞内设有至少一个第三转接通道；当活塞在筒体内运动到一个第三位置时，所述第三转接通道将膨化腔与第一通道和第二通道同时连通。

3.根据权利要求1或2所述不停机换模膨化机，其特征在于：第一转接通道包括一个第一入口及一个第一出口，第二转接通道包括一个第二入口及一个第二出口，所述筒体的侧壁上设有连接筒体内部与膨化腔出口的入料口、连接筒体内部与第一转接通道的第一出料口、连接筒体内部与第二转接通道的第二出料口。

4.根据权利要求1或2所述的不停机换模膨化机，其特征在于：还包括与第一模板连接的第一切割装置、与第二模板连接的第二切割装置、连接第一切割装置的第一风管、连接第二切割装置的第二风管。

5.根据权利要求4所述的不停机换模膨化机，其特征在于：还包括同时连接第一风管及第二风管的三通开关阀；所述三通开关阀具有第一进口、第二进口及开关阀出口，所述第一进口连通第一风管，第二进口连通第二风管。

6.根据权利要求5所述的不停机换模膨化机，其特征在于：所述三通开关包括位于两个进口与开关阀出口之间切换板，及驱动切换板的驱动装置，该切换版上有第一通道口及第二通道口；当使用第一进口时，驱动切换板使第一通道口对准第一进口，而这时切换板堵塞第二进口；当第一进口和第二进口同时使用时，驱动装置驱动切换板向前位移，使第一通道口对准第二进口，同时第二通道口对准第一进口；当使用第二进口时，驱动装置继续驱动切换板向前位移，第二通道口对准第二进口的位置，而此时切换板堵塞第一进口。

7.根据权利要求6所述的不停机换模膨化机，其特征在于：所述第一风管包括与第一切割装置连接并自第一切割装置向上延伸的第一垂直风管、连接第一垂直风管上端并弯折至水平方向的第一弯管、连接第一弯管水平端且继续水平延伸至与上述第一进口连接的第一水平风管；所述第二风管包括与第二切割装置连接并自第二切割装置向上延伸的第二垂直风管、连接第二垂直风管上端并弯折至水平方向的第二弯管、连接第二弯管水平端且继续水平延伸至与上述第二进口连接的第二水平风管。

8.根据权利要求1所述的不停机换模膨化机，其特征在于：所述膨化腔内的输送器为螺杆，膨化腔的后端连接有驱动螺杆旋转的齿轮箱及电机。

9.根据权利要求4所述的不停机换模膨化机，其特征在于：所述第一切割装置中包括旋转型第一切刀；第二切割装置中包括旋转型第二切刀。

10.根据权利要求3所述的不停机换模膨化机，其特征在于：所述筒体上的入料口的中心线与第一出料口的中心线之间的夹角D1为60°～160°；进料口的中心线与第二出料口的中心线之间的夹角D2为60°～160°。

11.根据权利要求3所述的不停机换模膨化机，其特征在于：所述筒体上的入料口的中心线与第一出料口的中心线之间的夹角D1为90°～125°；进料口的中心线与第二出料口的中心线之间的夹角D2为90°～125°。

12.一种使用如权利要求1至11中任一项不停机换模膨化机的使用方法，其特征在于：当只使用第一模板生产时，通过驱动装置驱动活塞移动至第一位置，使第一转接通道将膨化腔与第一通道连通，通过膨化腔的输送器将物料输送至第一模板中；

当只使用第二模板生产时，通过驱动装置驱动活塞移动至第二位置，使第二转接通道将膨化腔与第二通道连通，通过膨化腔的输送器将物料输送至第二模板中。

13.一种使用如权利要求2中所述不停机换模膨化机的使用方法，其特征在于，包括：当只使用第一模板生产时，通过驱动装置驱动活塞移动至第一位置，使第一转接通道将膨化腔与第一通道连通，通过膨化腔的输送器将物料输送至第一模板中；

当只使用第二模板生产时，通过驱动装置驱动活塞移动至第二位置，使第二转接通道将膨化腔与第二通道连通，通过膨化腔的输送器将物料输送至第二模板中；

当同时使用第一模板和第二模板生产时，通过驱动装置驱动活塞移动至第三位置，使第三转接通道将膨化腔与第一通道、第二通道同时连通，通过膨化腔的输送器将物料同时输送至第一模板及第二模板中。

14.一种使用如权利要求3中所述不停机换模膨化机的使用方法，其特征在于，包括：

当只使用第一模板生产并调整物料受到的机械能时，通过驱动装置驱动活塞移动而使第一转接通道将膨化腔与第一通道连通，此时第一入口与筒体上的入料口形成错位连通，再通过膨化腔的输送器将物料自入料口输送至第一入口，并通过第一出口输送至第一模板中；

当只使用第二模板生产并调整物料受到的机械能时，通过驱动装置驱动活塞移动而使第二转接通道将膨化腔与第一通道连通，此时第二入口与筒体上的入料口形成错位连通，再通过膨化腔的输送器将物料自入料口输送至第二入口，并通过第二出口输送至第二模板中。

15.如权利要求14所述的使用方法，其特征在于，所述活塞内设有至少一个第三转接通道；当活塞在筒体内运动到一个第三位置时，所述第三转接通道将膨化腔与第一通道和第二通道同时连通；第三转接通道设有一个第三入口及两个第三出口；

此时当同时使用第一模板和第二模板生产并调整物料受到的机械能时，通过驱动装置驱动活塞移动而使第三转接通道将膨化腔与第一通道、第二通道同时连通，此时第三入口与筒体上的入料口形成错位连通，再通过膨化腔的输送器将物料自入料口输送至第三入口，并通过两个第三出口同时输送至第一模板及第二模板中。