CN107413282A - 剪切环模制粒机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种剪切环模制粒装置，其包括电动机13、皮带轮2、齿轮箱3、主轴4、环模5、压辊6、切刀7、进料口8、出料口12、螺旋加料器9、防护罩10、循环水管1、底座11、底座支柱14等。主轴4两端分别与皮带轮2、压辊6相连，中间嵌套主轴齿轮。主轴齿轮18、行星齿轮19、内齿圈20依次啮合，内齿圈20上设置环模安装盘21，环模5由卡箍连接在环模安装盘21上，方便拆装清理。压辊6与主轴4渐开线花键连接，装卸方便。压辊6为双凸轮结构，便于消除径向力。设置水循环通道，实现对物料的加热或保温，提高生产效率。环模5与压辊6转速比恒定，转速可调。环模5与压辊6有多种组合，适应物料范围广。

Description

剪切环模制粒机
技术领域
本发明涉及一种能够对粉状或颗粒状物料进行加热并加工成圆柱颗粒状物料的制粒装置，特别涉及一种可快速装卸的环模制粒机。属于制粒成型设备制造加工技术领域。
背景技术
环模制粒机具有结构简单、效率高、物料适用性强等特点而被广泛使用，其主要工作原理是环模和压辊同向旋转但存在速度差，使环模和压辊之间的楔形间隙中物料受到剪切挤压力，物料逐渐挤入环模上的成型孔中成型，并不断向外端挤出，由切刀把成型物料柱切成所需的长度，最后成型颗粒从出料口排出。
目前所使用的环模制粒机，环模通过螺栓和传动机构相连，压辊嵌套在另一传动轴承上。制粒结束后，需对模具进行清理，由于环模、压辊为固定安装，且环模内部空间较小，所以清理较困难。其次，在制粒过程中，需要对物料进行加热，以提高物料的塑性和熟化程度，便于制粒。目前所采用的加热方式为增加调质机构，在其中通蒸汽，对物料进行加热。这种加热方式传热效率低，能耗大。再次，目前所使用的环模制粒机，环模主动旋转，压辊无外加动力驱动，是随动。对物料无剪切作用或剪切作用较弱。或虽有环模、压辊同时转动，但采用两台电动机提供驱动(如专利ZL200910033585.6,环模制粒机)。另外，目前所使用的剪切制粒机结构设计，压辊无论单轮、双轮或三轮结构设计，均无法消除挤压时的径向力。
针对现有技术存在的问题和缺陷，本发明设计了一种剪切环模制粒机，其可实现快速拆装，方便清理，并在其内部设计有加热水道，在制粒过程中对物料进行加热，提高加热效率，设计双凸轮压辊结构，消除制粒过程的径向力。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种具有快速拆装，具有加热水套，具有剪切功能，具有消除径向力的剪切环模制粒机。
为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：一种剪切环模制粒机，由电动机、皮带轮、齿轮箱、主轴、环模、压辊、切刀、进料口、出料口、螺旋加料器、防护罩、循环水管、底座、底座支柱组成。所述电动机、齿轮箱、螺旋加料器安装于底座上。所述主轴一端与皮带轮相连，另一端与压辊相连。所述齿轮箱的传动链由主轴齿轮、行星齿轮、内齿圈构成，主轴齿轮安装于主轴上，主轴齿轮与行星齿轮啮合，行星齿轮与内齿圈啮合，内齿圈上设置环模安装盘，环模由卡箍连接在环模安装盘上。压辊与主轴渐开线花键连接。
进一步，所述电动机驱动减速机通过所述同步皮带轮带动所述主轴、内齿圈驱动所述环模与压辊相向运动，完成剪切挤压制粒。
进一步，所述压辊为双凸轮对称结构，便于消除径向力。
进一步，所述环模，其圆周上布置有成型孔，用以对物料成型。
进一步，所述防护罩与压辊内设置水道，通过循环水管和热水系统相连，实现对物料的加热。
进一步，所述环模与压辊转速比恒定，其转速可通过变频器调节电动机的转速来调节。
进一步，所述防护罩采用铰链、蝴蝶螺母、活节螺栓等连接方式。
更进一步，所述环模的转速是1rpm～15rpm；所述压辊的转速是2rpm～30rpm。
更进一步，所述循环水管内可以通水，水的温度是15℃～95℃；也可以不通水。
采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：
(1)环模与压辊同时运动，减少堵机发生的概率；一台电动机，同时驱动环模与压辊，减少了一台电动机，节约了结构空间，使整机设计更简洁、紧凑。
(2)环模的安装采用卡箍进行，实现环模的快速拆装，方便清理。
(3)采用双凸轮对称结构压辊，有利于消除径向力。
(4)为适应不同物料对温度的要求，设置循环水道，以水加热形式，向主轴内通热水，引入双向凸轮内部，加热双向凸轮压辊，防护罩设置成双层水套形式，通过凸轮压辊的热传导及防护罩双层水套的热辐射起到对物料的加热或保温作用。在热水循环回路上安装温度传感器，对加热温度实施监控，并在防护罩外层设置石棉隔热层，防止热量散失，从而提高加热温度的精确性及加热效率。
(5)环模与压辊转速比恒定，其转速可通过变频器调节电动机的转速来调节。
(6)防护罩采用铰链、蝴蝶螺母、活节螺栓等连接方式，方便拆装和清理。
(7)环模转速采用1rpm～15rpm；压辊转速采用2rpm～30rpm。适应物料范围广。
附图说明
图1为本发明一种剪切环模制粒机的安装示意图。
图2为本发明一种剪切环模制粒机的环模、压辊结构示意图。
图3为本发明一种剪切环模制粒机的齿轮箱传动链结构示意图。
图中：1、循环水管，2、皮带轮，3、齿轮箱，4、主轴，5、环模，6、压辊，7、切刀，8、进料口，9、螺旋加料器，10、防护罩，11、底座，12、出料口，13、电动机，14、底座支柱，15、水嘴，16、夹层水套，17、压辊水道，18、主轴齿轮，19、行星齿轮，20、内齿圈，21、环模安装盘。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1、图2和图3所示，本发明的一种剪切环模制粒机，包括电动机13、皮带轮2、齿轮箱3、主轴4、环模5、压辊6、切刀7、进料口8、出料口12、螺旋加料器9、防护罩10、循环水管1、底座11、底座支柱14等。所述电动机13、齿轮箱3、螺旋加料器9安装于底座11上。所述主轴4一端与皮带轮2相连，另一端与压辊6相连，齿轮箱3的传动链由主轴齿轮18、行星齿轮19、内齿圈20构成，主轴齿轮18安装于主轴4上，主轴齿轮18与行星齿轮19啮合，行星齿轮19与内齿圈20啮合，内齿圈20上设置环模安装盘21，所述环模5由卡箍连接在环模安装盘21上。压辊6与主轴4渐开线花键连接。
本发明一种剪切环模制粒机的原理是物料通过螺旋加料器9由进料口8进入环模5与压辊6形成的空腔，电动机13驱动减速机通过同步皮带轮2带动主轴4、内齿圈20同时驱动环模与压辊6相向运动，物料受剪切挤压从环模5成型孔挤出，经上下两把切刀7切断，形成粒子，从出料口12排出。
设置循环水道1，以水加热形式，向主轴4内通热水，引入双向凸轮内部，加热压辊6，防护罩10设置成双层水套形式，通热水。通过热传导及热辐射形式对物料加热。根据物料性能，设置合适的热水温度。温度范围15℃～95℃；也可以不通水。
正常工作时，根据物料性能，环模5转速采用1rpm～15rpm；压辊6转速采用2rpm～30rpm。
由于采用了双凸轮压辊结构，消除了径向应力；采用快拆、卡箍、铰链、蝴蝶螺母、活节螺栓等连接方式，方便拆卸、清理。采用优化水道设计及温度控制，提高了物料加热效率及温度控制的精确性。采用环模、压辊同时驱动技术，降低堵机概率，提高生产效率；环模与压辊转速可调，使剪切环模制粒适应物料范围广。模与压辊同时运动，增强对物料的剪切作用力，减少堵机发生的概率；一台电动机，同时驱动环模与压辊，减少了一台电动机，节约了结构空间，使整机设计更简洁、紧凑。

Claims (9)

1.一种剪切环模制粒机，包括电动机(13)、皮带轮(2)、齿轮箱(3)、主轴(4)、环模(5)、压辊(6)、切刀(7)、进料口(8)、出料口(12)、螺旋加料器(9)、防护罩(10)、循环水管(1)、底座(11)、底座支柱(14)，其特征在于：所述电动机(13)、齿轮箱(3)、螺旋加料器(9)安装于底座(11)上。所述主轴(4)一端与皮带轮(2)相连，另一端与压辊(6)相连，齿轮箱(3)的传动链由主轴齿轮(18)、行星齿轮(19)、内齿圈(20)构成，主轴齿轮(18)安装于主轴(4)上，主轴齿轮(18)与行星齿轮(19)啮合，行星齿轮(19)与内齿圈(20)啮合，内齿圈(20)上设置环模安装盘(21)，所述环模(5)由卡箍连接在环模安装盘(21)上。压辊(6)与主轴(4)渐开线花键连接。
2.根据权利要求1所述的剪切环模制粒机，其特征在于：电动机(13)驱动减速机通过同步皮带轮(2)带动主轴(4)、内齿圈(20)，驱动环模(5)与压辊(6)相向运动，完成剪切挤压制粒。
3.根据权利要求1所述的剪切环模制粒机，其特征在于：所述压辊(6)为双凸轮对称结构。
4.根据权利要求1所述的剪切环模制粒机，其特征在于：所述环模(5)，其圆周上布置有物料成型孔，成型孔直径5mm～10mm。
5.根据权利要求1所述的剪切环模制粒机，其特征在于：所述防护罩(10)、压辊(6)内设置水道，通过循环水管(1)和热水系统相连，实现对物料的加热。
6.根据权利要求1所述的剪切环模制粒机，其特征在于：环模(5)与压辊(6)转速比恒定，其转速可通过变频器调节电动机(13)的转速来调节。
7.根据权利要求1所述的剪切环模制粒机，其特征在于：所述防护罩(10)采用铰链、蝴蝶螺母、活节螺栓等连接方式。
8.根据权利要求1～6任一所述的剪切环模制粒机，其特征在于：所述环模(5)的转速是1rpm～15rpm；所述压辊(6)的转速是2rpm～30rpm。
9.根据权利要求1～6任一所述的剪切环模制粒机，其特征在于：循环水管(1)内可以通水，水的温度是15℃～95℃；循环水管(1)内也可以不通水。
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