CN108890924B - 一种塑料泡沫加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑料泡沫加工装置，包括机架，还包括转动设置在机架上的主轴、用于驱动主轴转动的电机以及固定在机架上的破碎仓，主轴为中空的且底部封闭，主轴自上而下依次设有鼓气机构、压碎机构、剪碎机构以及搅碎机构。本发明利用机械化手段能够提高塑料泡沫破碎效果。

Description

一种塑料泡沫加工装置

技术领域

本发明涉及塑料泡沫加工技术领域，具体涉及一种塑料泡沫加工装置。

背景技术

塑料泡沫由于其有良好的耐水性，绝热性、绝缘性、低吸湿性以及较强的抗震强度，及其质轻、坚固、易成形、价格低等特点，被广泛应用与包装、保湿、防水、隔热、减震、装潢、餐饮等领域，渗透入国民经济的各个部门。塑料泡沫大部分是一次性使用，数以百万吨的白色垃圾废弃后置于自然界中，既不能腐烂转化，又不能自行讲解消失，这样一方面照成严重的环境污染，另一方面也是宝贵的不可再生资源的浪费，如何有效的回收利用废弃的塑料泡沫已经引起各国科研工作者的普遍重视。

在废弃塑料泡沫的回收压缩过程中，废弃塑料泡沫表面附着各种脏东西或是杂物，如果直接进行压缩回收，将会影响后续的回收造粒效果。因此，需对废弃塑料泡沫通过清洗的方式进行处理，使脏东西或是杂物与塑料泡沫分离，清洗后还要对塑料泡沫进行干燥处理，然后再对塑料泡沫进行切割破碎以方便塑料泡沫的后续加工。

现有的塑料泡沫进行切割破碎多采用人工对塑料泡沫进行锤击破碎，不仅效率低而且破碎效果不佳。

发明内容

本发明意在提供一种能够提高塑料泡沫破碎效果的塑料泡沫加工装置。

本发明的基础方案：一种塑料泡沫加工装置，包括机架，还包括转动设置在机架上的主轴、用于驱动主轴转动的电机以及固定在机架上的破碎仓，主轴为中空的且底部封闭，主轴自上而下依次设有鼓气机构、压碎机构、剪碎机构以及搅碎机构；鼓气机构包括与主轴顶部滑动密封的活塞、与活塞固定的端面凸轮以及一端与机架固定的顶杆，其中活塞呈椭圆形，端面凸轮与主轴端面之间还设置有弹簧，顶杆另一端与端面凸轮相抵；压碎机构包括斜向设置在主轴上的环形槽、导向销以及与破碎仓、主轴滑动连接的压板，其中导向销一端插入环形槽中，导向销另一端与压板固定；剪碎机构包括行星轮系、由行星轮系驱动的上剪切杆以及固定在转轴上的下剪切杆，行星轮系包括与主轴固定的太阳轮、与太阳轮啮合的行星轮、使行星轮枢设在粉碎仓上的支架、与主轴转动连接的托架以及与行星轮啮合的齿圈，托架外端则与齿圈固定，上剪切杆周向均布在齿圈外侧；破碎仓侧壁开有进料口、底部开有出料口，进料口位于压板、托架之间；搅碎机构包括固定在粉碎仓内壁上的端面齿轮以及若干周向均布在主轴上的搅碎单元，端面齿轮顶面、底面均设有齿，搅碎单元包括两根内端均与主轴转动连接的转动杆，其中一根转动杆外端设有与端面齿轮顶面啮合的齿轮，另一根转动杆外端设有与端面齿轮底面啮合的齿轮，主轴位于压板下方的部分上开有第一出气孔，转动杆上开有与主轴内腔连通的第二出气孔，其中第一出气孔、第二出气孔上均设有出气单向阀，主轴位于压板上方的部分上设有进气单向阀。

本发明的原理在于：

1、凸轮机构：通过凸轮机构实现往复直线运动，其中鼓气机构、压碎机构均采用了凸轮机构，分别用于实现活塞、压板沿主轴轴向往复移动。

2、行星轮系：行星架固定时，太阳轮与齿圈的转动方向相反。

3、端面齿轮：能够与转动杆端部的齿轮啮合传动，实现转动杆绕自身轴线的转动。

本发明的效果在于：

1、鼓气机构的设置能够通过主轴内腔向粉碎仓内鼓入干燥的空气，加剧了粉碎仓内粉碎、搅拌的强度，提高了粉碎的均匀程度，而且干燥的空气还能够对塑料泡沫进行干燥，同时也为塑料泡沫在粉碎仓内的下行提供了动力。

2、压碎机构的设置不仅能够对塑料泡沫进行初步粉碎，还能够对塑料泡沫的下行提供动力，避免塑料泡沫堆积在进料口处。

3、剪碎机构的设置使得上剪切杆、下剪切杆的转动方向不同，不仅利于形成剪切动作，而且使得塑料泡沫的搅拌更加均匀，避免发生分层现象，同时上剪切杆、下剪切杆的转速不同，下剪切杆的转速明显大于上剪切杆，从而利于塑料泡沫的下行以及循序渐进的粉碎。

4、转动杆在随着主轴转动的同时，由于转动杆与端面齿轮之间的传动关系，转动杆还会绕自身轴向进行转动，从而使每个搅碎单元都化身成为对辊机构，在主轴的帮助下，搅碎单元能够对经过的塑料泡沫均能够进行搅碎处理。

5、主轴的设置将压碎、剪碎、搅碎以及鼓气等动作融合为一体，提升了塑料泡沫粉碎的彻底性以及一致性，也利于塑料泡沫的彻底脱水。

综上，本发明利用机械化手段能够提高塑料泡沫破碎效果。

进一步，上剪切杆左侧、下剪切杆右侧均设有刃部。刃部的设置增强了上剪切杆、下剪切杆的剪切能力，对塑料泡沫的粉碎效率提升也有帮助。

进一步，转动杆上沿轴向还设有螺旋刃片，搅碎单元中两根转动杆上螺旋刃片的旋向相反。通过设置螺旋刃片，提高转动杆自身的粉碎能力，同时螺旋刃片还能够对塑料泡沫产生沿转动杆轴向的推力，两根转动杆上螺旋刃片的旋向相反从而在塑料泡沫上产生了方向相反的推力，从而使塑料泡沫在受到转动杆搅碎作用的同时还受到沿转动杆轴向的剪切作用，不仅使得塑料泡沫粉碎更加均匀彻底，还能够实现塑料泡沫的往复循环。

进一步，还包括位于搅碎机构下方的输送机构，输送机构包括位于设置在主轴上的螺旋叶片，螺旋叶片的外径自上而下逐渐减小，粉碎仓对应设有锥形部，出料口开设于锥形部最下端。输送机构以及锥形部的设置，相得益彰，不仅利于在狭小空间内对塑料泡沫进行最后的粉碎，还能够提高塑料泡沫的行进速度，提升装置的运行效率。

进一步，压板底面则均布有若干粉碎尖刺。通过设置粉碎尖刺，提高压板的压碎效果。

进一步，主轴上开有环形凹槽，托架中部呈圆环状并卡接于环形凹槽处。如此设置，方便快捷的实现托架与主轴之间的转动关系，并且主轴能够对托架起到支撑作用，进而对齿圈、上剪切杆起到支撑作用，方便齿圈、上剪切杆脱落。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中鼓气机构的结构示意图；

图3为图1中行星轮系的结构示意图。

说明书附图中的附图标记包括：破碎仓10、锥形部11、出料口12、主轴20、压板21、导向销22、托架23、齿圈24、行星轮25、下剪切杆26、螺旋叶片27、上剪切杆28、转动杆30、齿轮31、端面齿轮32、端面凸轮40、顶杆41、弹簧42。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例基本如附图1所示：

一种塑料泡沫加工装置，包括机架，还包括转动设置在机架上的主轴20、用于驱动主轴20转动的电机以及固定在机架上的破碎仓10，主轴20为中空的且底部封闭，主轴20自上而下依次设有鼓气机构、压碎机构、剪碎机构、搅碎机构以及输送机构。

如图2所示，其中鼓气机构包括与主轴20顶部滑动密封的活塞、端面凸轮40以及顶杆41，其中活塞呈椭圆形，端面凸轮40与活塞之间通过固定杆进行固定，当主轴20转动时能够通过活塞带动端面凸轮40转动，端面凸轮40与主轴20端面之间还设置有弹簧42，其中弹簧42固定在端面凸轮40的底面，弹簧42与主轴20上端相抵，由于主轴20为转动的，如此设置能够避免弹簧42位置因主轴20转动而发生窜动，保证整个装置的稳定运行，顶杆41右端与机架之间焊接固定，顶杆41左端则呈球状并与端面凸轮40相抵；在端面凸轮40转动时能够沿主轴20轴向压动端面凸轮40移动。

压碎机构包括斜向设置在主轴20上的环形槽、导向销22以及与破碎仓10、主轴20滑动连接的压板21，其中导向销22右端插入环形槽中并且与主轴20对中，导向销22左端与压板21顶面固定，压板21底面则均布有若干粉碎尖刺；导向销22与主轴20之间构成圆柱凸轮机构，压板21在主轴20转动的同时沿着主轴20轴向往复移动。

剪碎机构包括行星轮系、由行星轮系驱动的上剪切杆28以及固定在转轴上的下剪切杆26，如图3所示，行星轮系包括与主轴20键连接固定的太阳轮、与太阳轮啮合的行星轮25、支架、托架23以及与行星轮25啮合的齿圈24，支架一端与粉碎仓内壁之间固定，支架另一端与行星轮25之间转动连接，主轴20上开有环形凹槽，托架23中部呈圆环状并卡接于环形凹槽处，托架23外端则与齿圈24固定，上剪切杆28周向均布在齿圈24外侧，上剪切杆28左侧、下剪切杆26右侧均设有刃部。齿圈24与太阳轮的转动反向相反，而太阳轮与主轴20转动方向相同，故而上剪切杆28、下剪切杆26的转动方向相反，两者相向转动，从而产生类似剪刀的剪切运动。

破碎仓10侧壁开有进料口，进料口位于压板21、托架23之间。

搅碎机构包括固定在粉碎仓内壁上的端面齿轮32以及若干周向均布在主轴20上的搅碎单元，端面齿轮32顶面、底面均设有齿，搅碎单元包括两根内端均与主轴20转动连接的转动杆30，其中一根转动杆30外端设有与端面齿轮32顶面啮合的齿轮31，另一根转动杆30外端设有与端面齿轮32底面啮合的齿轮31，转动杆30上沿轴向还设有螺旋刃片，如此设置后，转动杆30在随着主轴20转动的同时，由于转动杆30与端面齿轮32之间的传动关系，转动杆30还会绕自身轴向进行转动，从而使每个搅碎单元都化身成为对辊机构，而且转动杆30上还设置有螺旋刃片，从而使得两个转动杆30的搅碎能力大大提升，而且在主轴20的帮助下，搅碎单元能够对经过的塑料泡沫均能够进行搅碎处理。

输送机构包括位于设置在主轴20上的螺旋叶片27，螺旋叶片27的外径自上而下逐渐减小，粉碎仓对应设有锥形部11，锥形部11最下端开有出料口12。主轴20位于压板21下方的部分上开有第一出气孔，转动杆30上开有与主轴20内腔连通的第二出气孔，其中第一出气孔、第二出气孔上均设有出气单向阀，主轴20位于压板21上方的部分上设有进气单向阀，当外界气压大于主轴20内腔压力时，外界空气通过进气单向阀进入到主轴20内腔中，当外界气压小于主轴20内腔压力时，主轴20内腔中的气体通过出气单向阀进入到粉碎仓中。

工作时，将塑料泡沫自进料口投入，主轴20在电机驱动下转动，压板21往复移动对塑料泡沫进行初步粉碎，上剪切杆28、下剪切杆26随着主轴20转动在搅拌的同时又产生剪切动作，塑料泡沫经过初步粉碎后又经过上剪切杆28、下剪切杆26的剪切粉碎，然后塑料泡沫又经过搅碎机构的搅拌粉碎，再经过输送机构的切割输送，最终从出料口12排出粉碎仓。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，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)

1.一种塑料泡沫加工装置，其特征在于：包括机架，还包括转动设置在机架上的主轴、用于驱动主轴转动的电机以及固定在机架上的破碎仓，主轴为中空的且底部封闭，主轴自上而下依次设有鼓气机构、压碎机构、剪碎机构以及搅碎机构；

鼓气机构包括与主轴顶部滑动密封的活塞、与活塞固定的端面凸轮以及一端与机架固定的顶杆，其中活塞呈椭圆形，端面凸轮与主轴端面之间还设置有弹簧，顶杆另一端与端面凸轮相抵；

压碎机构包括斜向设置在主轴上的环形槽、导向销以及与破碎仓、主轴滑动连接的压板，其中导向销一端插入环形槽中，导向销另一端与压板固定；

剪碎机构包括行星轮系、由行星轮系驱动的上剪切杆以及固定在转轴上的下剪切杆，行星轮系包括与主轴固定的太阳轮、与太阳轮啮合的行星轮、使行星轮枢设在粉碎仓上的支架、与主轴转动连接的托架以及与行星轮啮合的齿圈，托架外端则与齿圈固定，上剪切杆周向均布在齿圈外侧；破碎仓侧壁开有进料口、底部开有出料口，进料口位于压板、托架之间；

搅碎机构包括固定在粉碎仓内壁上的端面齿轮以及若干周向均布在主轴上的搅碎单元，端面齿轮顶面、底面均设有齿，搅碎单元包括两根内端均与主轴转动连接的转动杆，其中一根转动杆外端设有与端面齿轮顶面啮合的齿轮，另一根转动杆外端设有与端面齿轮底面啮合的齿轮；

主轴位于压板下方的部分上开有第一出气孔，转动杆上开有与主轴内腔连通的第二出气孔，其中第一出气孔、第二出气孔上均设有出气单向阀，主轴位于压板上方的部分上设有进气单向阀。

2.根据权利要求1所述的一种塑料泡沫加工装置，其特征在于：上剪切杆左侧、下剪切杆右侧均设有刃部。

3.根据权利要求1所述的一种塑料泡沫加工装置，其特征在于：转动杆上沿轴向还设有螺旋刃片，搅碎单元中两根转动杆上螺旋刃片的旋向相反。

4.根据权利要求1所述的一种塑料泡沫加工装置，其特征在于：还包括位于搅碎机构下方的输送机构，输送机构包括位于设置在主轴上的螺旋叶片，螺旋叶片的外径自上而下逐渐减小，粉碎仓对应设有锥形部，出料口开设于锥形部最下端。

5.根据权利要求1所述的一种塑料泡沫加工装置，其特征在于：压板底面则均布有若干粉碎尖刺。

6.根据权利要求1所述的一种塑料泡沫加工装置，其特征在于：主轴上开有环形凹槽，托架中部呈圆环状并卡接于环形凹槽处。

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