CN111941601A - 一种多级孔径分布材料的制备装置及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多级孔径分布材料的制备装置及其制备方法，包括搅拌装置、输送装置和挤出装置，所述搅拌装置与输送装置之间设置有输料管，所述输送装置与搅拌装置之间设置有循环管，所述输送装置与挤出装置之间设置有进料管，所述搅拌装置包括搅拌釜，所述搅拌釜内部设置有搅拌轴，所述搅拌轴表面设置有搅拌叶，所述搅拌轴顶部连接有第一驱动电机，所述搅拌釜内底部设置有超声波振荡器，所述搅拌釜顶部开设有进料口和真空装置。本发明通过设有搅拌装置和输送装置，有利于将原料进行多次搅拌，并在超声波振荡器的作用下增加原料的混合效率，提高原料后续挤出成型的效果和功能。

Description

一种多级孔径分布材料的制备装置及其制备方法
技术领域
本发明属于多级孔径分布材料制作设备技术领域，特别涉及一种多级孔径分布材料的制备装置及其制备方法。
背景技术
蜂窝陶瓷过滤片广泛应用于冶金、铸造行业金属熔融物过滤，采用莫来石质(堇青石质)的陶瓷材料，高质高密度直孔网眼，使产品具有很高的耐热冲击和耐高烧铸温度的特性，直孔式设计保证了流量和强度间的平衡，有效地去除杂质和渣粒等，使铸件机械性能、表面质量及产品合格率大大提高。
然而蜂窝陶瓷过滤片在制作的过程中一般采用原料搅拌挤出成型设置，其制备工序涉及：陶瓷颗粒与粘结剂、添加剂的配比及混合；混合物料的工装；预制体的硬化等处理过程，如采用手工方法制备预制体，生产效率低，不利于大规模工业化生产，且手工制备的工艺稳定性不高，将对复合材料及其零部件的质量控制带来不利影响，并且在对原料的搅拌过程中，根据原料混合程度，影响想蜂窝陶瓷过滤片的成型效果，以及功能效率。
因此，发明一种多级孔径分布材料的制备装置及其制备方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种多级孔径分布材料的制备装置及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多级孔径分布材料的制备装置，包括搅拌装置、输送装置和挤出装置，所述搅拌装置与输送装置之间设置有输料管，所述输送装置与搅拌装置之间设置有循环管，所述输送装置与挤出装置之间设置有进料管；
所述搅拌装置包括搅拌釜，所述搅拌釜内部设置有搅拌轴，所述搅拌轴表面设置有搅拌叶，所述搅拌轴顶部连接有第一驱动电机，所述搅拌釜内底部设置有超声波振荡器，所述搅拌釜顶部开设有进料口和真空装置；
所述输送装置包括输送壳体，所述输送壳体内部设置有螺旋输送轴，所述螺旋输送轴，所述螺旋输送轴一端连接有第二驱动电机，所述输送壳体底部设置有具有搅拌效果的搅拌管，所述搅拌管底部设置有三通阀；
所述挤出装置包括挤出底座，所述挤出底座顶部设置有挤出筒，所述挤出筒的一端设置有挤出模具，所述挤出模具为均匀统一的通孔设置，所述挤出筒的另一端活动插接有T形挤压柱，所述T形挤压柱位于挤出筒内部的一端固定连接有模具凸柱，所述模具凸柱与挤出模具的通孔相匹配设置，所述T形挤压柱位于挤出筒内部的一段表面开设有三个刮油槽，三个所述刮油槽内部均设置有刮油环，所述T形挤压柱与挤压底座两侧之间连接有丝杆，所述丝杆一端连接有第三驱动电机，所述T形挤压柱底部与挤出底座之间设置有滑块，所述挤出底座顶部开设有与滑块相匹配的滑槽。
进一步的，所述输料管分为两段设置，一段为垂直设置，另一段为倾斜设置，所述输料管垂直段的一端顶部滑动设置有阀塞，所述阀塞顶部与底部之间螺纹插接有旋杆，所述输料管的截面形状为多边形设置。
进一步的，所述阀塞的顶部为坡面设置，所述输料管的两端之间连接的底部一段内部与阀塞相匹配设置。
进一步的，所述搅拌管两侧内壁之间连接有转轴，所述转轴一端连接有第四驱动电机，所述转轴位于搅拌管内部的一段表面均匀设置有若干组拨杆，相邻两组所述拨杆之间连接有横杆。
进一步的，每组所述拨杆的数量为4个，每组相邻两个所述拨杆之间的夹角为90°设置，相邻两组拨杆之间平行设置。
进一步的，所述真空装置包括真空管和真空孔，所述真空管两端之间设置有真空泵，所述真空孔底部一端设置有密封塞，所述真空孔顶部一端设置有网罩板，所述网罩板底部与密封塞之间活动插接有T形杆，所述T形杆位于密封塞底部的一段套接有弹簧。
进一步的，所述搅拌叶的数量为三个设置，且其中两个为S形设置，且关于另一个搅拌叶对称设置。
进一步的，所述挤出模具的通孔分为两段设置，所述挤出模具的通孔靠近挤出筒内部的一段为圆柱形设置，其另一段为两个扇形设置，且两个扇形的外径和与圆柱形一段的内径尺寸相匹配。
本发明还提供了一种多级孔径分布材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将制备多级孔径分布材料的原料经过搅拌釜顶部的进料口加入搅拌釜内部，并将进料口关闭；
S2：根据原料的特性，启动真空泵，经过真空管将搅拌釜内部抽取一定的真空度，启动第一驱动电机，使第一驱动电机带动搅拌轴转动，将搅拌釜内部的原料进行搅拌；
S3：当原料搅拌完成后打开进料口使外部其他进入并转动旋杆，使旋杆转动，使阀塞在旋杆表面向下滑动，从而将输送管打开，使原料进入输送壳体内部，启动第二驱动电机，使螺旋输送轴转动，将进入的原料输送至搅拌管内部，启动第四驱动电机，使转轴表面的拨杆和横杆对原料进一步搅拌，并将三通阀打开，使原料进入循环管内部，再次经过循环管进入搅拌釜内部；
S4：按照步骤S3的方式进行2-5次，然后将三通阀转向进料管，使原料经过进料管进入挤出筒内部，当原料完全进入挤出筒内部后，启动第三驱动电机，使丝杆转动，带动T形挤压柱在挤出筒内部移动，将原料经过挤出模具挤出成型。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过设有搅拌装置和输送装置，有利于将原料进行多次搅拌，并在超声波振荡器的作用下增加原料的混合效率，提高原料后续挤出成型的效果和功能。
2、本发明通过在挤出装置中增加刮油环、模具凸柱，有利于防止T形挤压柱与挤出筒之间残留原料杂质造成堵塞，并且将原料完全挤出，防止原料残留。
3、本发明通过过程搅拌装置、输送装置和挤出装置，将蜂窝陶瓷过滤器的挤出程序进行一体化设置，进行自动相互配合，增加蜂窝陶瓷过滤器的挤出效率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例的整体结构示意图；
图2示出了本发明实施例的图1中A部结构示意图；
图3示出了本发明实施例的图1中B部结构示意图；
图4示出了本发明实施例的图1中C部结构示意图；
图5示出了本发明实施例的图1中D部结构示意图；
图6示出了本发明实施例的挤出模具结构示意图。
图中：1、搅拌装置；2、输送装置；3、挤出装置；4、输料管；5、循环管；6、进料管；7、搅拌釜；8、搅拌轴；9、搅拌叶；10、第一驱动电机；11、超声波振荡器；12、进料口；13、输送壳体；14、螺旋输送轴；15、第二驱动电机；16、搅拌管；17、三通阀；18、挤出底座；19、挤出筒；20、挤出模具；21、T形挤压柱；22、模具凸柱；23、刮油槽；24、刮油环；25、丝杆；26、第三驱动电机；27、滑块；28、滑槽；29、阀塞；30、旋杆；31、转轴；32、第四驱动电机；33、拨杆；34、横杆；35、真空管；36、真空孔；37、真空泵；38、密封塞；39、网罩板；40、T形杆；41、弹簧。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，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。
本发明提供了如图1-6所示的一种多级孔径分布材料的制备装置，包括搅拌装置1、输送装置2和挤出装置3，通过设有搅拌装置1和输送装置2，有利于将原料进行多次搅拌，并在超声波振荡器11的作用下增加原料的混合效率，提高原料后续挤出成型的效果和功能，所述搅拌装置1与输送装置2之间设置有输料管4，所述输料管4分为两段设置，一段为垂直设置，另一段为倾斜设置，所述输料管4垂直段的一端顶部滑动设置有阀塞29，所述阀塞29顶部与底部之间螺纹插接有旋杆30，所述输料管4的截面形状为多边形设置，通过输料管4的多边形设置，有利于使阀塞29在旋杆30表面平移，所述阀塞29的顶部为坡面设置，所述输料管4的两端之间连接的底部一段内部与阀塞29相匹配设置，所述输送装置2与搅拌装置1之间设置有循环管5，通过设有循环管5，有利于将输送装置2中的原料进行循环搅拌，增加混合效率，所述输送装置2与挤出装置3之间设置有进料管6；
所述搅拌装置1包括搅拌釜7，所述搅拌釜7内部设置有搅拌轴8，所述搅拌轴8表面设置有搅拌叶9，所述搅拌叶9的数量为三个设置，且其中两个为S形设置，且关于另一个搅拌叶9对称设置，有利于改变搅拌叶9的形状，增加原料的机械搅拌性能，所述搅拌轴8顶部连接有第一驱动电机10，所述搅拌釜7内底部设置有超声波振荡器11，所述搅拌釜7顶部开设有进料口12和真空装置，所述真空装置包括真空管35和真空孔36，所述真空管35两端之间设置有真空泵37，所述真空孔36底部一端设置有密封塞38，所述真空孔36顶部一端设置有网罩板39，通过设有密封塞38和网罩板39，有利于防止搅拌釜7内部真空压力较大，使外部空气将密封塞38顶开，防止搅拌釜7损坏，所述网罩板39底部与密封塞38之间活动插接有T形杆40，所述T形杆40位于密封塞38底部的一段套接有弹簧41；
所述输送装置2包括输送壳体13，所述输送壳体13内部设置有螺旋输送轴14，所述螺旋输送轴14，所述螺旋输送轴14一端连接有第二驱动电机15，所述输送壳体13底部设置有具有搅拌效果的搅拌管16，所述搅拌管16底部设置有三通阀17，所述搅拌管16两侧内壁之间连接有转轴31，所述转轴31一端连接有第四驱动电机32，所述转轴31位于搅拌管16内部的一段表面均匀设置有若干组拨杆33，相邻两组所述拨杆33之间连接有横杆34，每组所述拨杆33的数量为4个，每组相邻两个所述拨杆33之间的夹角为90°设置，相邻两组拨杆33之间平行设置；
所述挤出装置3包括挤出底座18，所述挤出底座18顶部设置有挤出筒19，所述挤出筒19的一端设置有挤出模具20，所述挤出模具20为均匀统一的通孔设置，所述挤出模具20的通孔分为两段设置，所述挤出模具20的通孔靠近挤出筒19内部的一段为圆柱形设置，其另一段为两个扇形设置，且两个扇形的外径和与圆柱形一段的内径尺寸相匹配，所述挤出筒19的另一端活动插接有T形挤压柱21，所述T形挤压柱21位于挤出筒19内部的一端固定连接有模具凸柱22，所述模具凸柱22与挤出模具20的通孔相匹配设置，所述T形挤压柱21位于挤出筒19内部的一段表面开设有三个刮油槽23，三个所述刮油槽23内部均设置有刮油环24，通过在挤出装置3中增加刮油环24、模具凸柱22，有利于防止T形挤压柱21与挤出筒19之间残留原料杂质造成堵塞，并且将原料完全挤出，防止原料残留，所述T形挤压柱21与挤压底座两侧之间连接有丝杆25，所述丝杆25一端连接有第三驱动电机26，所述T形挤压柱21底部与挤出底座18之间设置有滑块27，所述挤出底座18顶部开设有与滑块27相匹配的滑槽28；
本发明还提供了一种多级孔径分布材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将制备多级孔径分布材料的原料经过搅拌釜7顶部的进料口12加入搅拌釜7内部，并将进料口12关闭；
S2：根据原料的特性，启动真空泵37，经过真空管35将搅拌釜7内部抽取一定的真空度，启动第一驱动电机10，使第一驱动电机10带动搅拌轴8转动，将搅拌釜7内部的原料进行搅拌；
S3：当原料搅拌完成后打开进料口12使外部其他进入并转动旋杆30，使旋杆30转动，使阀塞29在旋杆30表面向下滑动，从而将输送管打开，使原料进入输送壳体13内部，启动第二驱动电机15，使螺旋输送轴14转动，将进入的原料输送至搅拌管16内部，启动第四驱动电机32，使转轴31表面的拨杆33和横杆34对原料进一步搅拌，并将三通阀17打开，使原料进入循环管5内部，再次经过循环管5进入搅拌釜7内部；
S4：按照步骤S3的方式进行2-5次，然后将三通阀17转向进料管6，使原料经过进料管6进入挤出筒19内部，当原料完全进入挤出筒19内部后，启动第三驱动电机26，使丝杆25转动，带动T形挤压柱21在挤出筒19内部移动，将原料经过挤出模具20挤出成型。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种多级孔径分布材料的制备装置，包括搅拌装置(1)、输送装置(2)和挤出装置(3)，其特征在于：所述搅拌装置(1)与输送装置(2)之间设置有输料管(4)，所述输送装置(2)与搅拌装置(1)之间设置有循环管(5)，所述输送装置(2)与挤出装置(3)之间设置有进料管(6)；
所述搅拌装置(1)包括搅拌釜(7)，所述搅拌釜(7)内部设置有搅拌轴(8)，所述搅拌轴(8)表面设置有搅拌叶(9)，所述搅拌轴(8)顶部连接有第一驱动电机(10)，所述搅拌釜(7)内底部设置有超声波振荡器(11)，所述搅拌釜(7)顶部开设有进料口(12)和真空装置；
所述输送装置(2)包括输送壳体(13)，所述输送壳体(13)内部设置有螺旋输送轴(14)，所述螺旋输送轴(14)，所述螺旋输送轴(14)一端连接有第二驱动电机(15)，所述输送壳体(13)底部设置有具有搅拌效果的搅拌管(16)，所述搅拌管(16)底部设置有三通阀(17)；
所述挤出装置(3)包括挤出底座(18)，所述挤出底座(18)顶部设置有挤出筒(19)，所述挤出筒(19)的一端设置有挤出模具(20)，所述挤出模具(20)为均匀统一的通孔设置，所述挤出筒(19)的另一端活动插接有T形挤压柱(21)，所述T形挤压柱(21)位于挤出筒(19)内部的一端固定连接有模具凸柱(22)，所述模具凸柱(22)与挤出模具(20)的通孔相匹配设置，所述T形挤压柱(21)位于挤出筒(19)内部的一段表面开设有三个刮油槽(23)，三个所述刮油槽(23)内部均设置有刮油环(24)，所述T形挤压柱(21)与挤压底座两侧之间连接有丝杆(25)，所述丝杆(25)一端连接有第三驱动电机(26)，所述T形挤压柱(21)底部与挤出底座(18)之间设置有滑块(27)，所述挤出底座(18)顶部开设有与滑块(27)相匹配的滑槽(28)。
2.根据权利要求1所述的一种多级孔径分布材料的制备装置，其特征在于：所述输料管(4)分为两段设置，一段为垂直设置，另一段为倾斜设置，所述输料管(4)垂直段的一端顶部滑动设置有阀塞(29)，所述阀塞(29)顶部与底部之间螺纹插接有旋杆(30)，所述输料管(4)的截面形状为多边形设置。
3.根据权利要求2所述的一种多级孔径分布材料的制备装置，其特征在于：所述阀塞(29)的顶部为坡面设置，所述输料管(4)的两端之间连接的底部一段内部与阀塞(29)相匹配设置。
4.根据权利要求1所述的一种多级孔径分布材料的制备装置，其特征在于：所述搅拌管(16)两侧内壁之间连接有转轴(31)，所述转轴(31)一端连接有第四驱动电机(32)，所述转轴(31)位于搅拌管(16)内部的一段表面均匀设置有若干组拨杆(33)，相邻两组所述拨杆(33)之间连接有横杆(34)。
5.根据权利要求4所述的一种多级孔径分布材料的制备装置，其特征在于：每组所述拨杆(33)的数量为4个，每组相邻两个所述拨杆(33)之间的夹角为90°设置，相邻两组拨杆(33)之间平行设置。
6.根据权利要求1所述的一种多级孔径分布材料的制备装置，其特征在于：所述真空装置包括真空管(35)和真空孔(36)，所述真空管(35)两端之间设置有真空泵(37)，所述真空孔(36)底部一端设置有密封塞(38)，所述真空孔(36)顶部一端设置有网罩板(39)，所述网罩板(39)底部与密封塞(38)之间活动插接有T形杆(40)，所述T形杆(40)位于密封塞(38)底部的一段套接有弹簧(41)。
7.根据权利要求1所述的一种多级孔径分布材料的制备装置，其特征在于：所述搅拌叶(9)的数量为三个设置，且其中两个为S形设置，且关于另一个搅拌叶(9)对称设置。
8.根据权利要求1所述的一种多级孔径分布材料的制备装置，其特征在于：所述挤出模具(20)的通孔分为两段设置，所述挤出模具(20)的通孔靠近挤出筒(19)内部的一段为圆柱形设置，其另一段为两个扇形设置，且两个扇形的外径和与圆柱形一段的内径尺寸相匹配。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种多级孔径分布材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将制备多级孔径分布材料的原料经过搅拌釜(7)顶部的进料口(12)加入搅拌釜(7)内部，并将进料口(12)关闭；
S2：根据原料的特性，启动真空泵(37)，经过真空管(35)将搅拌釜(7)内部抽取一定的真空度，启动第一驱动电机(10)，使第一驱动电机(10)带动搅拌轴(8)转动，将搅拌釜(7)内部的原料进行搅拌；
S3：当原料搅拌完成后打开进料口(12)使外部其他进入并转动旋杆(30)，使旋杆(30)转动，使阀塞(29)在旋杆(30)表面向下滑动，从而将输送管打开，使原料进入输送壳体(13)内部，启动第二驱动电机(15)，使螺旋输送轴(14)转动，将进入的原料输送至搅拌管(16)内部，启动第四驱动电机(32)，使转轴(31)表面的拨杆(33)和横杆(34)对原料进一步搅拌，并将三通阀(17)打开，使原料进入循环管(5)内部，再次经过循环管(5)进入搅拌釜(7)内部；
S4：按照步骤S3的方式进行2-5次，然后将三通阀(17)转向进料管(6)，使原料经过进料管(6)进入挤出筒(19)内部，当原料完全进入挤出筒(19)内部后，启动第三驱动电机(26)，使丝杆(25)转动，带动T形挤压柱(21)在挤出筒(19)内部移动，将原料经过挤出模具(20)挤出成型。
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