CN111730671B - 一种废料收集器及应用该废料收集器的模切设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种废料收集器及应用该废料收集器的模切设备，模切设备包括废料收集器，废料收集器包括：套管、渐缩管、渐扩管、内嵌管及入气管，渐缩管的一端与套管的一端密封连接，渐缩管的横截面面积自与套管相连端朝远离套管的方向逐渐减小，渐扩管的一端与渐缩管的远离套管端密封连接，渐扩管的横截面面积自与渐缩管相连端朝远离渐缩管的方向逐渐增大，内嵌管设置于套管内，内嵌管的一端与套管的远离渐缩管端密封连接，内嵌管的另一端伸出渐缩管的与渐扩管相连端，内嵌管的横截面面积朝靠近渐扩管的方向逐渐减小，入气管与套管连通，入气管用于将气流导入到套管内。本方案实现了高效、安全、可靠的废料边收集，保证了生产过程的顺畅。

Description

一种废料收集器及应用该废料收集器的模切设备
技术领域
本发明属于废料收集技术领域，尤其涉及一种废料收集器及应用该废料收集器的模切设备。
背景技术
锂电行业的极片模切工序过程中，切割后的废料边收集方式主要有两种，一种是废料边自然下落到废料箱中然后人工收集；另一种是采用气力输送器将废料边泵送到指定区域。但人工收集废料的方式机械化程度低，人工成本较高，效率低；而气力输送方式易堵料，生产停机次数频发，维护成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种废料收集器及应用该废料收集器的模切设备，能够高效、安全、可靠地进行废料边收集，保证生产过程的顺畅。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种废料收集器，包括：套管、渐缩管、渐扩管、内嵌管及入气管，所述渐缩管的一端与所述套管的一端密封连接，所述渐缩管的横截面面积自与所述套管相连端朝远离所述套管的方向逐渐减小，所述渐扩管的一端与所述渐缩管的远离所述套管端密封连接，所述渐扩管的横截面面积自与所述渐缩管相连端朝远离所述渐缩管的方向逐渐增大，所述内嵌管设置于所述套管内，所述内嵌管的一端与所述套管的远离所述渐缩管端密封连接，所述内嵌管的另一端伸出所述渐缩管的与所述渐扩管相连端，所述内嵌管的横截面面积朝靠近所述渐扩管的方向逐渐减小，所述入气管与所述套管连通，所述入气管用于将气流导入到所述套管内。
进一步地，所述内嵌管伸出所述渐缩管与所述渐扩管相连端的距离范围在8mm-15mm。
进一步地，所述废料收集器还包括喉管，所述喉管密封连接于所述渐缩管和所述渐扩管之间。
进一步地，所述喉管为直管，所述内嵌管伸入到所述喉管内，所述内嵌管伸入端的直径小于所述喉管的直径。
进一步地，所述渐缩管的外壁与其轴线的夹角范围在10°-15°以内。
进一步地，所述渐扩管的外壁与其轴线的夹角范围在2°-5°以内。
进一步地，所述内嵌管为锥形管，所述内嵌管的锥度在3°-6°以内。
进一步地，所述入气管的轴线与所述套管的轴线的夹角小于或等于40°。
进一步地，所述废料收集器还包括连接于所述套管的远离所述渐扩管端的收集管。
进一步地，提供一种模切设备，包括如上任意一种所述的废料收集器。
本发明中废料收集器及应用该废料收集器的模切设备与现有技术相比，有益效果在于：
入气管连接风机，风机产生的气流通过入气管导入到套管内，之后气流依次流经渐缩管和渐扩管后流出，由于渐缩管的横截面积沿着气流方向逐渐减小，渐缩管端部的气流流速会增大，从而形成负压区而具有吸附作用，而内嵌管的一端位于该负压区，内嵌管内会形成气流，内嵌管的与套管相连端可以吸附切割废料，切割废料经过内嵌管后经由渐扩管导出，通过本方案可以避免废料经过风机叶轮，避免叶轮损坏或产生爆炸的可能，实现了高效、安全、可靠的废料边收集，保证了生产过程的顺畅。
附图说明
图1是本发明实施例中废料收集器的整体结构示意图；
图2是本发明实施例中废料收集器的正视图；
图3是本发明废料收集器在图2中A-A方向的剖视图。
在附图中，各附图标记表示：1、套管；2、渐缩管；3、渐扩管；4、内嵌管；5、入气管；6、喉管；7、收集管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：
在本实施例中，提供一种模切设备，用于模切极片，模切中极片有阴极材料和阳极材料，常见的阴极材料主要成分为铝箔，阳极材料主要成分为铜箔。铝箔和铜箔为卷状，宽度从50-1000mm不等，卷径500-1000mm。铝箔和铜箔厚度在6um-20um。这种箔材上料到模切设备中，展开后进行切割，切割后得到中间部分成为极片，剩余材料为废料边，废料边一侧为锯齿形。废料边宽度在5-30mm之间，模切中不同产品的废料有连续废料和非连续废料，即废料为截成小段的和连续不断的两种废料。非连续废料的收集不易堵塞管道，而连续废料的收集容易堵塞废料收集机的管道。此外废料收集过程中同时也会收集极片切割过程产生的金属粉尘，粉尘浓度达到一定值会有爆炸风险，所以还要隔离火星或者避免火星源。
为了保证模切设备的废料收集安全、高效和可靠，模切设备包括废料收集器，其中，如图1-3所示，废料收集器包括：套管1、渐缩管2、渐扩管3、内嵌管4及入气管5，渐缩管2的一端与套管1的一端密封连接，渐缩管2的横截面面积自与套管1相连端朝远离套管1的方向逐渐减小，渐扩管3的一端与渐缩管2的远离套管1端密封连接，渐扩管3的横截面面积自与渐缩管2相连端朝远离渐缩管2的方向逐渐增大，内嵌管4设置于套管1内，内嵌管4的一端与套管1的远离渐缩管2端密封连接，内嵌管4的另一端伸出渐缩管2的与渐扩管3相连端，内嵌管4的横截面面积朝靠近渐扩管3的方向逐渐减小，入气管5与套管1连通，入气管5用于将气流导入到套管1内。
入气管5连接风机，风机产生的气流通过入气管5导入到套管1内，之后气流依次流经渐缩管2和渐扩管3后流出，由于渐缩管2的横截面积沿着气流方向逐渐减小，渐缩管2端部的气流流速会增大，从而形成负压区而具有吸附作用，而内嵌管4的一端位于该负压区，内嵌管4内会形成气流，内嵌管4的与套管1相连端可以吸附切割废料，切割废料经过内嵌管4后经由渐扩管3导出，通过本方案可以避免废料经过风机叶轮，避免叶轮损坏或产生爆炸的可能，实现了高效、安全、可靠的废料边收集，保证了生产过程的顺畅。
废料收集器还包括喉管6，喉管6密封连接于渐缩管2和渐扩管3之间；喉管6为圆直管，内嵌管4伸入到喉管6内，本实施例中内嵌管4的端部略高于喉管6的入口，内嵌管4伸入端的直径D3小于喉管6的直径D0，因此，内嵌管4与喉管6之间具有供套管1内气流通过的间隙。内嵌管4伸出渐缩管2与渐扩管3相连端的距离(即内嵌管4端部高于喉管6入口的距离)范围在8mm-15mm，优选为10mm。
喉管6的直径D0满足条件
Figure BDA0002508973810000041
其中Qt表示温度为t时，进气气体流量，单位为m3/h，Ut表示喉管6气体流速，一般为50-120m/s，一般而言，金属薄片的收集，喉管6内风速需达到30m/s能够保证废料收集通畅不堵料，在本实施例中，风机选择全风风机型号为FT-10，最大流量4500m3/h，选择流速为120m/s，因此，喉管6的直径D0为114mm，对应的，内嵌管4伸入端的直径D3取102mm，并且，喉管6长度L0＝(1～3)D0，这里取L0＝130mm，渐缩管2的长度L1取260mm，渐扩管3的长度L2取1000mm。D1≈D2≈2D0，在本实施例中，取标准管径D1＝D2＝219mm。以上仅为示例，在其他实施例中，各参数可以根据需要进行设置。
在本实施例中，废料收集器还包括连接于套管1的远离渐扩管3端的收集管7，收集管7上宽下窄，为收集废料的入口。
渐缩管2的外壁与其轴线的夹角α1范围在10°-15°以内，优选为12.5°；渐扩管3的外壁与其轴线的夹角α2范围在2°-5°以内，优选为3.5°；内嵌管4为锥形管，内嵌管4的锥度在3°-6°以内，可以是3°、4°、5°、6°等；入气管5的轴线与套管1的轴线的夹角α3小于或等于40°，一般而言α3越小压损越小，即角度越小越好，但为了方便实际安装，优选为30°-40°，例如33°、35°、38°等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种废料收集器，其特征在于，包括：套管(1)、渐缩管(2)、渐扩管(3)、内嵌管(4)及入气管(5)，所述渐缩管(2)的一端与所述套管(1)的一端密封连接，所述渐缩管(2)的横截面面积自与所述套管(1)相连端朝远离所述套管(1)的方向逐渐减小，所述渐扩管(3)的一端与所述渐缩管(2)的远离所述套管(1)端密封连接，所述渐扩管(3)的横截面面积自与所述渐缩管(2)相连端朝远离所述渐缩管(2)的方向逐渐增大，所述内嵌管(4)设置于所述套管(1)内，所述内嵌管(4)的一端与所述套管(1)的远离所述渐缩管(2)端密封连接，所述内嵌管(4)的另一端伸出所述渐缩管(2)的与所述渐扩管(3)相连端，所述内嵌管(4)的横截面面积朝靠近所述渐扩管(3)的方向逐渐减小，所述入气管(5)与所述套管(1)连通，所述入气管(5)用于将气流导入到所述套管(1)内。
2.根据权利要求1所述的废料收集器，其特征在于，所述内嵌管(4)伸出所述渐缩管(2)与所述渐扩管(3)相连端的距离范围在8mm-15mm。
3.根据权利要求1所述的废料收集器，其特征在于，所述废料收集器还包括喉管(6)，所述喉管(6)密封连接于所述渐缩管(2)和所述渐扩管(3)之间。
4.根据权利要求3所述的废料收集器，其特征在于，所述喉管(6)为直管，所述内嵌管(4)伸入到所述喉管(6)内，所述内嵌管(4)伸入端的直径小于所述喉管(6)的直径。
5.根据权利要求1所述的废料收集器，其特征在于，所述渐缩管(2)的外壁与其轴线的夹角范围在10°-15°以内。
6.根据权利要求1所述的废料收集器，其特征在于，所述渐扩管(3)的外壁与其轴线的夹角范围在2°-5°以内。
7.根据权利要求1所述的废料收集器，其特征在于，所述内嵌管(4)为锥形管，所述内嵌管(4)的锥度在3°-6°以内。
8.根据权利要求1所述的废料收集器，其特征在于，所述入气管(5)的轴线与所述套管(1)的轴线的夹角小于或等于40°。
9.根据权利要求1所述的废料收集器，其特征在于，所述废料收集器还包括连接于所述套管(1)的远离所述渐扩管(3)端的收集管(7)。
10.一种模切设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的废料收集器。
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