CN112519030A - 一种色母粒生产用的挤出装置及冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及色母粒生产设备技术领域，具体是一种色母粒生产用的挤出装置及冷却方法，包括主体，主体的内部通过轴承连接有转轴，转轴的外壁焊接有蛟龙板，主体的一侧外壁通过螺栓连接有双轴电机，双轴电机的输出轴一端贯穿主体一侧外壁与转轴通过花键连接。本发明利用冷却壳和挤出管，通过进水管和出水管向冷却壳内部通入温度为零下的冷却水，使得挤出管内部的色母粒原料得到快速冷却，减少色母原料挤出时的冷却时间，使得切刀可以在挤出孔处对色母粒原料直接进行切粒，本发明的装置是集挤出、冷却、切粒为一体的紧凑结构，减少了设备的体积以及占用的空间，减少了操作人员的数量，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及色母粒生产设备技术领域，具体是一种色母粒生产用的挤出装置及冷却方法。
背景技术
色母粒，也叫色种，是一种新型高分子材料专用着色剂，亦称颜料制备物，色母主要用在塑料上，色母由颜料或染料、载体和添加剂三种基本要素所组成，是把超常量的颜料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体，可称颜料浓缩物，所以它的着色力高于颜料本身。加工时用少量色母料和未着色树脂掺混，就可达到设计颜料浓度的着色树脂或制品，色母粒的生产一般是先进行挤出，然后再进行切粒的，使得色母粒成为粒状结构。
中国专利号201610528843.8公开了一种纺丝色母粒制粒装置，包括依次相接的双螺杆挤出机、冷却装置、干燥装置和造粒机，所述双螺杆挤出机设有出料口，所述出料口连接有成型模具，所述成型模具包括头部呈锥形且中心设有成型孔的模头，所述模头的内部设有与成型孔连通的内腔，所述内腔对应头部锥形位置设有锥形槽，所述模头的外部设有外部加热装置，所述内腔的中心设有加热芯轴。本发明在模头的外部设有外部加热装置，同时在模头内腔的中心设有加热芯轴，这样成型模具内外均进行加热，可以避免原料加热不均匀。
上述的201610528843.8专利中，虽然能够实现对色母粒进行制造，但其采用外置冷却装置的常用方法进行冷却，导致色母粒原料的冷却时间过长；且双螺旋挤出机的进料不连续，导致色母粒原料的挤出不连续；而且色母粒在只在模头处进行加热，导致色母粒融化不完全产生不均匀的现象；并且采用单独的造粒机进行造粒，不仅导致整个设备占用空间较大，而且造粒机造粒时，色母粒的断面不平滑均匀，导致色母粒的质量下降；而且造粒机的造粒效率缓慢，导致色母粒的生产效率低，并且造粒机不能根据双螺杆挤出机进行自适应调节，导致不利于色母粒的生产的衔接。因此，亟需设计一种色母粒生产用的挤出装置及冷却方法来解决上述的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种色母粒生产用的挤出装置及冷却方法，以解决上述背景技术中提出的冷却时间长、挤出不连续、融化不均匀、色母粒的断面不平滑、生产效率缓慢和不能进行自适应生产衔接的问题。
本发明的技术方案是：一种色母粒生产用的挤出装置，包括主体，所述主体的内部通过轴承连接有转轴，所述转轴的外壁焊接有蛟龙板，所述主体的一侧外壁通过螺栓连接有双轴电机，所述双轴电机的输出轴一端贯穿主体一侧外壁与转轴通过花键连接，所述双轴电机的另一端输出轴通过花键连接有主动皮带轮，所述主体的顶部外壁焊接有进料斗，所述进料斗的两侧内壁之间通过轴承连接有搅拌轴，所述搅拌轴的外壁焊接有均匀分布的搅拌杆，所述搅拌轴的一端贯穿进料斗的一侧内壁焊接有从动皮带轮，且从动皮带轮和主动皮带轮之间传动连接有传动皮带，所述主体的外壁螺旋环绕有加热丝，所述主体内壁焊接有均匀分布的搅拌子，所述搅拌子包括连接柱，所述连接柱的顶端通过轴承连接有搅拌轮，所述主体的一侧设置有固定盘，所述固定盘和主体之间通过螺栓连接有冷却壳，所述固定盘和主体之间焊接有均匀分布的挤出管，所述固定盘的一侧外壁通过螺栓连接有壳体，所述壳体的内部通过螺栓连接有齿环，所述转轴的一端贯穿壳体一侧外壁焊接有行星架，所述行星架的一侧通过轴转动连接有三个行星齿轮，且三个行星齿轮均与齿环啮合，三个所述行星齿轮的中心处啮合有中心齿轮，所述中心齿轮的一侧外壁焊接有连接轴，所述连接轴的一端贯穿固定盘一侧外壁通过平键连接有切刀。
进一步地，所述连接轴的一端通过螺栓连接有限位块，所述连接轴的外壁套接有弹簧，且弹簧位于限位块和切刀之间。
进一步地，所述连接轴的外壁套接有挡环，且挡环位于弹簧和限位块之间。
进一步地，所述主体的一侧外壁开有均匀分布的进孔，所述固定盘的一侧外壁开有具有分布的挤出孔，所述进孔和挤出孔均与挤出管适配。
进一步地，所述主体的外部套接有保温壳，所述加热丝位于保温壳内部。
进一步地，所述冷却壳的顶部外壁焊接有出水管，所述冷却壳的底部外壁焊接有进水管。
进一步地，所述切刀包括连接盘，所述连接盘的两侧外壁焊接有刀片。
进一步地，所述保温壳的底部外壁焊接有两个底座，所述底座的底部外壁开有固定孔。
一种色母粒生产用的冷却方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：备料，原料以重量份数计：甲醇10-20份、乙二醇20-40份、水40-50份；
S2：混料，将S1中的甲醇10-20份、乙二醇20-40份、水40-50加入带有搅拌功能的水箱内，并加入三乙醇胺进行充分混合，得到混合液；
S3：将S2中的混合液加入柠檬酸并进行搅拌使其溶解，得到防冻液；
S4：将S3中的防冻液连同水箱放入速冻设备内部，采用速冻设备进行降温，使其温度在-2℃到-10℃之间，得到冷却水；
S5：将水泵的出水口通过水管与进水管进行连接，将水泵的进水口与S4中水箱通过水管连接，将出水管与S4中水箱通过水管连接，利用水泵把冷却水在冷却壳内部进行循环流动，利用冷却水对挤出管内部的色母粒原料进行冷却。
进一步地，所述三乙醇胺的重量份数为0.2-0.5份，所述柠檬酸的重量份数为0.1-0.3份。
本发明通过改进在此提供一种色母粒生产用的挤出装置及冷却方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
（1）本发明利用冷却壳和挤出管，通过进水管和出水管向冷却壳内部通入温度为零下的冷却水，使得挤出管内部的色母粒原料得到快速冷却，减少色母原料挤出时的冷却时间，使得切刀可以在挤出孔处对色母粒原料直接进行切粒，本发明的装置是集挤出、冷却、切粒为一体的紧凑结构，减少了设备的体积以及占用的空间，减少了操作人员的数量，提高了生产效率。
（2）本发明利用搅拌轴和搅拌杆，利用双轴电机带动搅拌轴进行转动，使得使得搅拌轴带动搅拌杆在进料斗内部进行转动，进而实现进料斗内部的原料可以连续的进入主体内部，防止挤出的色母原料不连续的现象发生。
（3）本发明利用主体外部大面积覆盖加热丝，使得色母粒原料具有充分的融化时间，再通过搅拌子上的搅拌轮对色母原料进行搅拌，使得色母原料融化的较为均匀，进而提高了色母粒的质量。
（4）本发明利用弹簧的弹力对切刀进行挤压，使得切刀的刀片与固定盘保持紧密接触，进而使得切刀对从挤出孔挤出的色母粒原料进行均匀的切割，使得色母粒的切断面平整光滑，进而提高了色母粒质量的效果。
（5）本发明利用转轴直接驱动行星架进行转动，使得行星架带动行星齿轮进行转动，使得行星齿轮带动中心齿轮和切刀进行高速转动，进而使得切刀对挤出孔挤出的色母粒原料进行快速切割，因此实现了色母粒生产效率高的效果，并且切刀的转速可以根据绞龙板的转速进行同步调速，有利于生产的衔接。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的剖面结构示意图；
图3是本发明的挤出管结构示意图；
图4是本发明的搅拌子结构示意图；
图5是本发明的行星架结构示意图；
图6是本发明的中心齿轮结构示意图；
图7是本发明的切刀结构示意图；
图8是本发明的冷却方法流程图。
附图标记说明：
1主体、2进料斗、3保温壳、4底座、5固定孔、6冷却壳、7出水管、8进水管、9双轴电机、10主动皮带轮、11传动皮带、12从动皮带轮、13转轴、14蛟龙板、15加热丝、16进孔、17壳体、18搅拌子、19搅拌轴、20搅拌杆、21挤出管、22挤出孔、23中心齿轮、24齿环、25行星齿轮、26行星架、27切刀、28弹簧、29连接轴、30限位块、31挡环、32连接盘、33刀片、34连接柱、35搅拌轮、36固定盘。
具体实施方式
下面将结合附图1至图8对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明通过改进在此提供，一种色母粒生产用的挤出装置，如图1-图8所示，包括主体1，主体1的内部通过轴承连接有转轴13，转轴13的外壁焊接有蛟龙板14，主体1的一侧外壁通过螺栓连接有双轴电机9，双轴电机9的型号为CV-28，双轴电机9的输出轴一端贯穿主体1一侧外壁与转轴13通过花键连接，利用双轴电机9带动转轴13进行转动，双轴电机9的另一端输出轴通过花键连接有主动皮带轮10，主体1的顶部外壁焊接有进料斗2，进料斗2的两侧内壁之间通过轴承连接有搅拌轴19，搅拌轴19的外壁焊接有均匀分布的搅拌杆20，搅拌轴19的一端贯穿进料斗2的一侧内壁焊接有从动皮带轮12，且从动皮带轮12和主动皮带轮10之间传动连接有传动皮带11，利用双轴电机9带动搅拌轴19进行转动，主体1的外壁螺旋环绕有加热丝15，利用加热丝15对色母原料进行加热，主体1内壁焊接有均匀分布的搅拌子18，搅拌子18提供辅助搅拌的作用，搅拌子18包括连接柱34，连接柱34的顶端通过轴承连接有搅拌轮35，搅拌子18的搅拌轮35可以通过靠近蛟龙板14一侧的色母原料的流速大实现转动，主体1的一侧设置有固定盘36，固定盘36和主体1之间通过螺栓连接有冷却壳6，固定盘36和主体1之间焊接有均匀分布的挤出管21，使得挤出管21和冷却壳6进行可以通入冷却水对色母原料进行冷却，固定盘36的一侧外壁通过螺栓连接有壳体17，壳体17的内部通过螺栓连接有齿环24，转轴13的一端贯穿壳体17一侧外壁焊接有行星架26，行星架26的一侧通过轴转动连接有三个行星齿轮25，且三个行星齿轮25均与齿环24啮合，三个行星齿轮25的中心处啮合有中心齿轮23，中心齿轮23的一侧外壁焊接有连接轴29，连接轴29的一端贯穿固定盘36一侧外壁通过平键连接有切刀27，利用转轴13直接驱动行星架26进行转动，使得行星架26带动行星齿轮25进行转动，使得行星齿轮25带动中心齿轮23和切刀27进行高速转动，进而使得切刀27对挤出孔22挤出的色母粒原料进行快速切割。
进一步地，连接轴29的一端通过螺栓连接有限位块30，连接轴29的外壁套接有弹簧28，且弹簧28位于限位块30和切刀27之间，利用弹簧28的弹力使得切刀2与固定盘36接触紧密。
进一步地，连接轴29的外壁套接有挡环31，且挡环31位于弹簧28和限位块30之间，利用挡环31对弹簧28进行阻挡。
进一步地，主体1的一侧外壁开有均匀分布的进孔16，固定盘36的一侧外壁开有具有分布的挤出孔22，进孔16和挤出孔22均与挤出管21适配，使得色母原料通过进孔16进入挤出管21内部进行冷却，进而再通过挤出孔22进行挤出。
进一步地，主体1的外部套接有保温壳3，加热丝15位于保温壳3内部，利用保温壳3对加热丝15进行保温和保护。
进一步地，冷却壳6的顶部外壁焊接有出水管7，冷却壳6的底部外壁焊接有进水管8，使得通过进水管7和出水管8可以向冷却壳6和挤出管21之间通入冷却水。
进一步地，切刀27包括连接盘32，连接盘32的两侧外壁焊接有刀片33，利用刀片33对挤出的色母原料进行切粒。
进一步地，保温壳3的底部外壁焊接有两个底座4，底座4的底部外壁开有固定孔5，利用固定孔5方便对底座4进行固定。
一种色母粒生产用的冷却方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：备料，原料以重量份数计：甲醇20份、乙二醇40份、水50份；
S2：混料，将S1中的甲醇20份、乙二醇40份、水50加入带有搅拌功能的水箱内，并加入三乙醇胺0.5份进行充分混合，得到混合液，利用三乙醇胺可以防止水垢产生；
S3：将S2中的混合液加入柠檬酸0.3份并进行搅拌使其溶解，得到防冻液，利用柠檬酸可以去除水垢；
S4：将S3中的防冻液连同水箱放入速冻设备内部，采用速冻设备进行降温，使其温度在-5℃，得到冷却水；
S5：将水泵的出水口通过水管与进水管8进行连接，水泵的型号为RS15，将水泵的进水口与S4中水箱通过水管连接，将出水管7与S4中水箱通过水管连接，利用水泵把冷却水在冷却壳6内部进行循环流动，利用冷却水对挤出管21内部的色母粒原料进行冷却。
进一步地，三乙醇胺的重量份数为0.5份，柠檬酸的重量份数为0.3份，使得冷却壳6内壁和挤出管21外壁不会产生水垢。
本发明的工作原理为：接通双轴电机9的电源，使得双轴电机9带动转轴13进行转动，使得转轴13带动蛟龙板14进行转动，把色母粒原料放进进料斗2内部，双轴电机9的转动带动主动皮带轮10进行转动，主动皮带轮10带动传动皮带11进行转动，使得传动皮带11带动从动皮带轮12进行转动，从动皮带轮12带动搅拌轴19进行转动，搅拌轴19带动搅拌杆20进行转动，使得搅拌杆20对进料斗2内部的色母粒原料进行搅拌，使得色母粒原料被搅拌杆20压入主体1内部，主体1内部的蛟龙板14进行转动时，使得色母粒原料向挤出管21一侧进行输送，加热丝15通电后对色母粒原料进行加热并使其融化，色母粒原料经过搅拌子18时，搅拌子18的搅拌轮35的转动对融化的色母粒原料再次进行搅拌，使得色母粒原料融化后质地均匀，融化的色母粒原料通过进孔16进入挤出管21，通过进水管8接通循环的冷却水，使得冷却水对挤出管21内部的融化的色母粒原料进行冷却固化成为色母棒，色母棒经过挤出孔22进行挤出，转轴13的旋转带动中心齿轮23进行转动，中心齿轮23的转动带动行星架26进行转动，行星架26带动三个行星齿轮25进行转动，三个行星齿轮25转动的同时通过与齿环24的啮合进行自转，使得三个行星齿轮25带动中心齿轮23进行高速转动，使得中心齿轮23带动连接轴29进行高速转动，进而使切刀27对挤出的色母棒进行高速切粒，通过弹簧28的弹力使得切刀27与固定盘36贴合均匀，使得切刀27对色母粒的切粒更加流畅，提高了色母粒断面的光滑度，提高了色母粒的质量。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种色母粒生产用的挤出装置，其特征在于：包括主体（1），所述主体（1）的内部通过轴承连接有转轴（13），所述转轴（13）的外壁焊接有蛟龙板（14），所述主体（1）的一侧外壁通过螺栓连接有双轴电机（9），所述双轴电机（9）的输出轴一端贯穿主体（1）一侧外壁与转轴（13）通过花键连接，所述双轴电机（9）的另一端输出轴通过花键连接有主动皮带轮（10），所述主体（1）的顶部外壁焊接有进料斗（2），所述进料斗（2）的两侧内壁之间通过轴承连接有搅拌轴（19），所述搅拌轴（19）的外壁焊接有均匀分布的搅拌杆（20），所述搅拌轴（19）的一端贯穿进料斗（2）的一侧内壁焊接有从动皮带轮（12），且从动皮带轮（12）和主动皮带轮（10）之间传动连接有传动皮带（11），所述主体（1）的外壁螺旋环绕有加热丝（15），所述主体（1）内壁焊接有均匀分布的搅拌子（18），所述搅拌子（18）包括连接柱（34），所述连接柱（34）的顶端通过轴承连接有搅拌轮（35），所述主体（1）的一侧设置有固定盘（36），所述固定盘（36）和主体（1）之间通过螺栓连接有冷却壳（6），所述固定盘（36）和主体（1）之间焊接有均匀分布的挤出管（21），所述固定盘（36）的一侧外壁通过螺栓连接有壳体（17），所述壳体（17）的内部通过螺栓连接有齿环（24），所述转轴（13）的一端贯穿壳体（17）一侧外壁焊接有行星架（26），所述行星架（26）的一侧通过轴转动连接有三个行星齿轮（25），且三个行星齿轮（25）均与齿环（24）啮合，三个所述行星齿轮（25）的中心处啮合有中心齿轮（23），所述中心齿轮（23）的一侧外壁焊接有连接轴（29），所述连接轴（29）的一端贯穿固定盘（36）一侧外壁通过平键连接有切刀（27）。
2.根据权利要求1所述的一种色母粒生产用的挤出装置，其特征在于：所述连接轴（29）的一端通过螺栓连接有限位块（30），所述连接轴（29）的外壁套接有弹簧（28），且弹簧（28）位于限位块（30）和切刀（27）之间。
3.根据权利要求2所述的一种色母粒生产用的挤出装置，其特征在于：所述连接轴（29）的外壁套接有挡环（31），且挡环（31）位于弹簧（28）和限位块（30）之间。
4.根据权利要求1所述的一种色母粒生产用的挤出装置，其特征在于：所述主体（1）的一侧外壁开有均匀分布的进孔（16），所述固定盘（36）的一侧外壁开有具有分布的挤出孔（22），所述进孔（16）和挤出孔（22）均与挤出管（21）适配。
5.根据权利要求1所述的一种色母粒生产用的挤出装置，其特征在于：所述主体（1）的外部套接有保温壳（3），所述加热丝（15）位于保温壳（3）内部。
6.根据权利要求1所述的一种色母粒生产用的挤出装置，其特征在于：所述冷却壳（6）的顶部外壁焊接有出水管（7），所述冷却壳（6）的底部外壁焊接有进水管（8）。
7.根据权利要求1所述的一种色母粒生产用的挤出装置，其特征在于：所述切刀（27）包括连接盘（32），所述连接盘（32）的两侧外壁焊接有刀片（33）。
8.根据权利要求5所述的一种色母粒生产用的挤出装置，其特征在于：所述保温壳（3）的底部外壁焊接有两个底座（4），所述底座（4）的底部外壁开有固定孔（5）。
9.一种色母粒生产用的冷却方法，其特征在于：采用权利1-8所述的任意一种色母粒生产用的挤出装置进行冷却，包括以下步骤：
S1：备料，原料以重量份数计：甲醇10-20份、乙二醇20-40份、水40-50份；
S2：混料，将S1中的甲醇10-20份、乙二醇20-40份、水40-50加入带有搅拌功能的水箱内，并加入三乙醇胺进行充分混合，得到混合液；
S3：将S2中的混合液加入柠檬酸并进行搅拌使其溶解，得到防冻液；
S4：将S3中的防冻液连同水箱放入速冻设备内部，采用速冻设备进行降温，使其温度在-2℃到-10℃之间，得到冷却水；
S5：将水泵的出水口通过水管与进水管（8）进行连接，将水泵的进水口与S4中水箱通过水管连接，将出水管（7）与S4中水箱通过水管连接，利用水泵把冷却水在冷却壳（6）内部进行循环流动，利用冷却水对挤出管（21）内部的色母粒原料进行冷却。
10.根据权利要求9所述的一种色母粒生产用的冷却方法，其特征在于：所述三乙醇胺的重量份数为0.2-0.5份，所述柠檬酸的重量份数为0.1-0.3份。
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