CN108859058A - Pe木塑颗粒的加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业制造的技术领域，尤其涉及PE木塑颗粒的加工装置，包括料桶和转动设置在料桶内的螺杆，料桶包括第一料桶、第二料桶以及用于连接第一料桶和第二料桶的连接部，螺杆对应包括第一螺杆和第二螺杆，第一螺杆设高螺旋叶片，第二螺杆设有低螺旋叶片；第一料桶上设有进料斗，第一料桶上开通有排气孔，排气孔上连通有排气管，排气管设置在进料斗上；第二料桶外设有冷却水管，冷却水管的下方还设有集水箱，集水箱内转动连接有转动轴，转动轴上呈放射状设有木板，转动轴上同轴心地固定连接有矩形棱柱，集水箱上还滑动连接有滑动杆，滑动杆的一端与矩形棱柱的周面滑动连接。采用本方案能使PE木塑颗粒的挤出制品组织成分均匀,产品内应力小。

Description

PE木塑颗粒的加工装置

技术领域

本发明涉及工业制造的技术领域，尤其涉及PE木塑颗粒的加工装置。

背景技术

PE木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯，与木粉、稻壳、竹粉等植物纤维混合成新的木质材料，混配和造粒而制备的复合材料颗粒，是生产板材或型材的原料，主要用于建材、家具、物流包装等行业。PE木塑复合材料必须制备成粒子才可以使用,PE木塑复合材料的加工设备总体上包括喂料设备、干燥设备和挤出颗粒设备三部分。

PE木塑复合材料的加工过程中需注意：1)加物料过程中，木粉结构蓬松，不易对挤出机螺杆喂料，特别是木粉中含有较多的水分时常会出现“架桥”和“抱杆”现象，加物料过程易出现两种情况，一种是加物料的不稳定会导致挤出波动现象，继而导致复合材料的挤出质量和产量降低，另一种是加物料中断，会使物料在机筒内停留时间延长，导致物料烧焦变色，影响制品的内在质量和外观；2)加工过程中应注意排气问题，PE木塑复合材料的挤出制品质量在很大程度上与排气效果相关，因为木粉中所带有的小分子挥发物质和水分极易为制品带来缺陷，而前处理又无法完全清除它们，所以木塑复合材料挤出机排气系统的设计要比普通塑料挤出机给予更多重视，有必要话可以进行多阶排气。

发明内容

本发明意在提供一种PE木塑颗粒的加工装置，以使PE木塑颗粒的挤出制品组织成分均匀、产品内应力小。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：PE木塑颗粒的加工装置，包括料桶和转动设置在料桶内的螺杆，所述料桶包括第一料桶、第二料桶以及用于连接第一料桶和第二料桶的连接部，所述螺杆包括第一螺杆和第二螺杆，第一螺杆位于第一料桶内且设有高螺旋叶片，第二螺杆位于第二料桶内且设有低螺旋叶片；

所述第一料桶上设有棱台结构的进料斗，第一料桶上还开通有排气孔，排气孔上连通有排气管，排气管盘绕设置在进料斗的外表面，第一料桶内还设有加热块；

所述第二料桶外周螺旋设有冷却水管且靠近第一料桶的为冷却水管的出水端，冷却水管的出水端的下方还设有集水箱，集水箱内转动连接有转动轴，转动轴上呈放射状设有木板且至少有一个木板位于冷却水管的出水端的下方，所述转动轴上同轴心地固定连接有棱柱，所述集水箱上还滑动连接有滑动杆，滑动杆与转动轴垂直设置，滑动杆的一端与棱柱的周面滑动连接，且集水箱与滑动杆之间固定连接有用于保持滑动杆与棱柱接触的拉簧，所述滑动杆的另一端设有搅拌部，搅拌部位于进料斗内。

本方案的原理及优点在于：本方案通过在第一料桶内设置高度较高的高螺旋叶片，使第一料桶内空间较大，所以物料在第一料桶内处于较松散的状态，从而受热更均匀；在第二料桶内设置高度较低的低螺旋叶片，使物料可以在运输途中被加工成更紧密的状态，是物料被压缩增实；所以本方案中，物料处于料桶的不同位置所受到的加工程度是不同的；

本方案的冷却水流动方向与物料的移动方向相反，即料桶的出料端为冷却水管的进水端，料桶的进料端为冷却水管的出水端，所以物料在料桶内前进的过程中先接触的是已经吸收一部分热量具有一定温度的冷却水，在出料的时候接触的才是未使用过的冷却水，所以本方案满足PE木塑复合材料在挤出过程中应缓冷以减少产品内应力的目的，所谓缓冷，即经过热水、温水和冷水三段冷却，使产品逐渐降温定型的冷却方式；

本方案通过排气管将排气孔内排出的热气、水分子等含有的热量传递到物料上，以实现对物料的预热，可消除物料冷线进入高温机头，在模口处与塑胶接触时形成的悬殊温差，从而避免塑胶温度的波动而导致的挤出压力的波动，进而使复合材料的产量和质量得到了保障；

本方案的冷却水从冷却水管中流出后，还能推动木板使木板围绕转动轴发生转动，转动轴带动滑动杆，滑动杆带动搅拌部上下移动，搅拌部上下移动能对进料斗内的物料施加作用力，使物料能更容易进入第一料桶内，同时也能破坏木料中水分过多导致的架桥等现象，避免加物料中断的情况。

进一步，所述第一螺杆的高螺旋叶片的侧面上设有搅拌条。

在高螺旋叶片处设置搅拌条能对高螺旋叶片处较疏松的物料进行搅拌，使物料在塑化过程中受热更均匀；同时使物料中的小分子挥发物散发到物料表面，然后经过排气孔排出，提高加工过程中的排气效果。

进一步，所述排气孔上设有用于防止物料进入排气孔的过滤装置。

设置过滤装置可以预防物料卡入排气孔导致的排气孔效果不佳问题，减少因排气效果不佳导致的挤出制品有质量缺陷的问题。

进一步，所述螺杆上设有混炼元件，混炼元件设于第一螺杆和第二螺杆之间。

设置混炼元件能对物料进行剪切挤压，增加物料的混炼效果，最终保证了物料在挤出加工过程中能够被充分塑化，从而使PE木塑颗粒的加工装置具有物料塑化完全、产品组织成分均匀、产品内应力小，且生产效率高等优点。

进一步，所述混炼元件的截面形状呈梯形。

梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。与矩形螺纹相比，梯形螺纹的传动效率略低，但梯形螺纹的工艺性好，且牙根强度高，所以本方案采用梯形螺纹更合适。

进一步，所述螺杆的外表面度有氮化层。

使螺杆的抗磨性和耐用性得到提高。

附图说明

图1为本发明实施例的主剖图；

图2为本发明实施例中冷却水管与集水箱位置关系的主剖图；

图3为图2中转动轴的右视图；

图4为图2的左视图；

图5为图2中转动轴和木板的右视图；

图6为本发明实施例中排气管与进料斗的位置关系示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：第一料桶1、连接部2、第二料桶3、高螺旋叶片4、混炼元件5、低螺旋叶片6、进料斗7、排气孔8、排气管9、冷却水管10、集水箱11、转动轴12、木板13、棱柱14、滑动杆15、通孔16、搅拌条17、连接杆18、加热块19、搅拌部20。

实施例基本如附图1所示：PE木塑颗粒的加工装置，包括料桶和转动设置在料桶内的螺杆，料桶包括直径较大的第一料桶1、直径较小的第二料桶3以及用于连接第一料桶1和第二料桶3的连接部2，螺杆也包括设有高螺旋叶片4的第一螺杆和设有低螺旋叶片6的第二螺杆，第一螺杆位于第一料桶1内，第二螺杆位于第二料桶3内，第一螺杆和第二螺杆之间位于连接部2内的螺杆增加了混炼元件5，混炼元件5的截面形状呈梯形。本实施例如图1所示，高螺旋叶片4的右侧面设有搅拌条17，高螺旋叶片4沿螺杆径向计算的高度高于低螺旋叶片6沿螺杆径向计算的高度。

第一料桶1的上方固定连接有进料斗7，进料斗7为上大下小的棱台结构，第一料桶1的上方还开通有两个排气孔8，两个排气孔8均连通到排气管9上，如图6所示，排气管9螺旋盘绕设置在进料斗7的外表面。本实施例中，排气孔8的下端固定连接有用于防止物料进入排气孔8的过滤网。第一料桶1的侧壁内还固定安装有用于给物料加热的加热块19，加热块19与电源连通。本实施例中，加热块19为加热电阻丝。

如图1所示，第二料桶3外周螺旋盘绕有冷却水管10，右端为冷却水管10的进水端，左端为冷却水管10的出水端。如图2、图5所示，出水端的下方设有集水箱11，集水箱11内转动连接有转动轴12，转动轴12上呈放射状固定连接有尺寸、结构相同的连接杆18，连接杆18的自由端固定连接有木板13且至少有一个木板13位于冷却水管10出水端的正下方。如图2所示，转动轴12的左端固定连接有一段与转动轴12同中心线的棱柱14，本实施例中棱柱14选用横截面为矩形的四棱柱，转动轴12的右视图如图3所示。如图4所示，集水箱11的侧壁上开通有直径等于矩形棱柱14外接圆直径的通孔16，转动轴12的矩形棱柱14端通过通孔16与集水箱11转动连接。如图2所示，集水箱11的侧壁上竖直设置有滑槽，滑槽内滑动连接有滑动杆15，滑动杆15的下端与矩形棱柱14的周面滑动连接，且滑槽与滑动杆15之间固定连接有用于保持滑动杆15与矩形棱柱14接触的拉簧。如图1所示，滑动杆15的上端固定连接有用于搅拌物料的搅拌部20。

具体实施过程如下：将物料从进料斗7中加入第一料桶1内，因为第一料桶1内的第一螺杆设有高螺旋叶片4，使第一料桶1和第一螺杆之间的空间比较大，从而降低了物料被卷入第一料桶1内时出现“架桥”和“抱杆”现象的概率。同时高螺旋叶片4上的搅拌杆会随着第一螺杆的转动而转动，所以能在第一料桶1内对物料起到搅拌的作用，使物料在第一料桶1内发生翻转，所以物料在第一料桶1内被加热块19加热时受热更均匀。

当物料随着第一螺杆的转动向右移动到排气孔8位置时，物料中的热气以及小分子挥发物质等能从排气孔8内排出。此时搅拌条17对物料的搅拌有助于将物料中的小分子挥发物质和水分等搅拌到物料表面，进而通过排气孔8排出。

物料的热量通过排气孔8排出后，会沿着排气管9移动到进料斗7的外表面，进而通过热传递将热量传递到物料上对物料进行预热。预热可消除物料直接进入第一料桶与塑胶接触时形成的悬殊温差，避免塑胶温度的波动而导致挤出压力的波动，使复合材料的产量和质量得到了保障。

第一螺杆的右端增加了混炼元件5，能对物料进行剪切挤压，从而使物料进一步塑化，使加工后得到的产品组织更均匀，且降低了产品的内应力。

物料进入第二料桶3后应立即进行冷却定型，否则会在重力的作用下发生变形，第二料桶3外表面的冷却水管10会对物料进行冷却。因为冷却水是从冷却水管10的右端进入，从左端输出，所以物料从左向右移动的过程中会先接触已经对右侧的物料进行冷却并吸收部分热量的热水，再接触未使用的冷却水，所以本方案的冷却方式为缓冷，缓冷能减少PE制品的内应力。

本方案的螺旋叶片有高低之分且进料端的螺旋叶片较高，能更好将喂入进料口的物料卷入进料口的料桶中，消除进料口出现的反胶现象；所谓反胶指喂入进料口中的物料不会往里进，而会呆在进料口上面，严重时，进入进料口的物料还会从进料口中向外吐出。

同时，本方案的搅拌部20也能在一定程度上防止物料反胶或者进料斗堵塞。本方案中，冷却水从冷却水管10的出水端流出时，落在木板13上打破木板13的静止状态，使木板13围绕转动轴12转动，木板13带动连接杆18转动，连接杆18带动转动轴12转动，转动轴12带动棱柱14转动，棱柱14转动带动滑动杆15做上下移动，滑动杆15带动搅拌部20上下移动，搅拌部20会对进料斗7内的物料产生作用力避免物料反胶或者堆积在进料斗7内导致堵塞。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.PE木塑颗粒的加工装置，包括料桶和转动设置在料桶内的螺杆，其特征在于：所述料桶包括第一料桶、第二料桶以及用于连接第一料桶和第二料桶的连接部，所述螺杆包括第一螺杆和第二螺杆，第一螺杆位于第一料桶内且设有高螺旋叶片，第二螺杆位于第二料桶内且设有低螺旋叶片；

所述第一料桶上设有棱台结构的进料斗，第一料桶上还开通有排气孔，排气孔上连通有排气管，排气管盘绕设置在进料斗的外表面，第一料桶内还设有加热块；

所述第二料桶外周螺旋设有冷却水管且靠近第一料桶的为冷却水管的出水端，冷却水管的出水端的下方还设有集水箱，集水箱内转动连接有转动轴，转动轴上呈放射状设有木板且至少有一个木板位于冷却水管的出水端的下方，所述转动轴上同轴心地固定连接有棱柱，所述集水箱上还滑动连接有滑动杆，滑动杆与转动轴垂直设置，滑动杆的一端与棱柱的周面滑动连接，且集水箱与滑动杆之间固定连接有用于保持滑动杆与棱柱接触的拉簧，所述滑动杆的另一端设有搅拌部，搅拌部位于进料斗内。

2.根据权利要求1所述的PE木塑颗粒的加工装置，其特征在于：所述第一螺杆的高螺旋叶片的侧面上设有搅拌条。

3.根据权利要求2所述的PE木塑颗粒的加工装置，其特征在于：所述排气孔上设有用于防止物料进入排气孔的过滤装置。

4.根据权利要求3所述的PE木塑颗粒的加工装置，其特征在于：所述螺杆上设有混炼元件，混炼元件设于第一螺杆和第二螺杆之间。

5.根据权利要求4所述的PE木塑颗粒的加工装置，其特征在于：所述混炼元件的截面形状呈梯形。

6.根据权利要求5所述的PE木塑颗粒的加工装置，其特征在于：所述螺杆的外表面度有氮化层。