CN113459365A - 碳陶材料生产设备及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于炭陶材料搅拌和浇注技术领域，尤其是碳陶材料生产设备及其生产工艺，针对现有的碳陶材料生产设备及其生产工艺，没有对物料进行混合搅拌的功能，同时没有对模具进行浇注的功能的问题，现提出如下方案，其包括混合箱，所述混合箱内设有搅拌机构，混合箱的下方设有浇注机构和降温机构，搅拌机构包括隔板、主动转轴、大齿轮、第一搅拌杆、第二搅拌杆、两个搅拌叶、第一被动齿轮、第二被动齿轮、第一圆锥齿轮、隔箱、浇注管、阀门、进料管和第一电机，所述隔板、主动转轴、大齿轮、第一搅拌杆、第二搅拌杆、两个搅拌叶、第一被动齿轮。本发明结构简单，在对物料进行搅拌的同时可对模具浇注，方便人们使用。
Description
技术领域
本发明涉及炭陶材料搅拌和浇注技术领域，尤其涉及碳陶材料生产设备及其生产工艺。
背景技术
碳陶复合刹车材料(以下简称碳陶)，是以高强度碳纤维为增强体，以热解碳、碳化硅为基体的两相或多相结合而成的一种新型复合材料，该材料集粉末冶金刹车材料和C/C刹车材料的优点于一体，并有效地克服了上述两种材料的缺点，具有重量轻、比强度高、比热大、摩擦性能稳定、机械性能稳定等优点，尤其是冲击韧性高，耐海水、盐雾腐蚀能力强，碳陶复合材料的制备方法主要有：1、热压烧结法，2、化学气相渗透，3、聚合物先驱体浸渗热解等。
现有的碳陶材料生产设备及其生产工艺，没有对物料进行混合搅拌的功能，同时没有对模具进行浇注的功能。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的碳陶材料生产设备及其生产工艺，没有对物料进行混合搅拌的功能，同时没有对模具进行浇注的功能的缺点，而提出的碳陶材料生产设备及其生产工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
碳陶材料生产设备，包括混合箱，所述混合箱内设有搅拌机构，混合箱的下方设有浇注机构和降温机构，搅拌机构包括隔板、主动转轴、大齿轮、第一搅拌杆、第二搅拌杆、两个搅拌叶、第一被动齿轮、第二被动齿轮、第一圆锥齿轮、隔箱、浇注管、阀门、进料管和第一电机，所述隔板、主动转轴、大齿轮、第一搅拌杆、第二搅拌杆、两个搅拌叶、第一被动齿轮、第二被动齿轮、第一圆锥齿轮和隔箱均位于混合箱内，隔板与混合箱固定连接，主动转轴与混合箱的顶部内壁转动连接，大齿轮与主动转轴的一端固定连接，第一搅拌杆和第二搅拌杆均与隔板转动连接，两个搅拌叶与第一搅拌杆和第二搅拌杆固定连接，第一被动齿轮和第二被动齿轮与第一搅拌杆和第二搅拌杆固定连接，第一被动齿轮和第二被动齿轮均与大齿轮相啮合，第一圆锥齿轮与主动转轴固定连接，隔箱与混合箱的顶部内壁固定连接，浇注管设于混合箱的底部，阀门设于浇注管上，进料管设于混合箱右侧，第一电机设于混合箱的顶部，第一电机的输出轴与主动转轴固定连接，浇注机构包括第一转杆、第二圆锥齿轮、第一同步轮、第二转杆、第二同步轮、同步带、摆杆、辅助转杆、旋转柱、卡杆、模具盘和工作箱，工作箱设于混合箱的底部，第一转杆、第二圆锥齿轮、第一同步轮、第二转杆、第二同步轮、同步带、摆杆、辅助转杆、旋转柱、两个卡杆、模具盘均位于工作箱内，降温机构包括加热机、转动柱、连接杆、制冷机和第二电机，工作箱的右侧设有取出口。
优选的，所述第一转杆与混合箱的左侧转动连接，第二圆锥齿轮与第一转杆固定连接，第二圆锥齿轮与第一圆锥齿轮相啮合，第一同步轮与第一转杆的一端固定连接，第二转杆与工作箱的左侧转动连接，第二同步轮与第二转杆固定连接，同步带与第一同步轮和第二同步轮传动连接。
优选的，所述摆杆与第二转杆的一端固定连接，辅助转杆与工作箱转动连接，旋转柱与辅助转杆固定连接，旋转柱上设有旋转槽，摆杆的一端位于旋转槽内，两个卡杆均与旋转柱的顶部固定连接，模具盘设于两个卡杆上。
优选的，所述加热机、转动柱、连接杆和制冷机均位于工作箱内，加热机设于工作箱的底部内壁上，转动柱与工作箱的顶部内壁转动连接。
优选的，所述连接杆与转动柱的一端固定连接，制冷机与连接杆的一端固定连接。
优选的，所述第二电机设于工作箱的顶部，第二电机的输出轴与转动柱固定连接。
一种碳陶材料生产工艺，包括以下步骤：
S1：准备炭陶材料生产设备；
S2：微硅粉、环氧树脂、溶剂油和聚乙烯亚胺，搅拌机构进行混合搅拌；
S3：浇注机构将混合后的混料倒入模具盘中，将模具盘放在加热机上进行加热20分钟，加热的温度为120°C-130°C；
S4：降温机构对模具中的成结的物料进行降温塑性。
S5：降温后，通过取出口将成结物料取出，并检验和包装。
优选的，所述S2中的微硅粉、环氧树脂、溶剂油和聚乙烯亚胺按一定比例倒入S1中的炭陶材料生产设备内，加上水，并启动搅拌机构进行工作。
优选的，所述S3中将搅拌后的物料通过浇注管均匀流入模具盘，将模具盘放在加热机上进行加热20min，加热的温度为120°C-130°C。
优选的，所述S4中动降温机构对模具盘中的成结物料进行降温，降温后，通过取出口将成结物料取出，并对其进行检验和包装。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）本方案由于设置了主动转轴带动大齿轮转动，大齿轮带动第一被动齿轮和第二被动齿轮转动，第一被动齿轮和第二被动齿轮带动第一搅拌杆和第二搅拌杆转动，第一搅拌杆和第二搅拌杆转动带动两个搅拌叶对物料进行搅拌混合，实现了搅拌混合的目的。
（2）本方案由于设置了第一转杆带动第一同步轮转动，第一同步轮通过同步带带动第二同步轮转动，第二同步轮带动第二转杆转动，第二转杆带动摆杆旋转，摆杆往复带动旋转柱转动，旋转柱通过两个卡杆带动模具盘转动，实现了对模具进行浇注的目的。
本发明结构简单，使用方便，在对物料进行搅拌的同时可对模具浇注，方便人们使用。
附图说明
图1为本发明提出的碳陶材料生产设备及其生产工艺的结构示意图；
图2为本发明提出的碳陶材料生产设备及其生产工艺的摆杆和旋转柱的侧视结构示意图；
图3为本发明提出的碳陶材料生产设备及其生产工艺的A部分结构示意图；
图4为本发明提出的碳陶材料生产设备及其生产工艺的旋转柱的立体结构示意图；
图5为本发明提出的碳陶材料生产设备及其生产工艺的模具盘的立体结构示意图。
图中：1、混合箱；2、隔板；3、主动转轴；4、大齿轮；5、第一搅拌杆；6、第二搅拌杆；7、搅拌叶；8、第一被动齿轮；9、第二被动齿轮；10、第一圆锥齿轮；11、隔箱；12、浇注管；13、阀门；14、进料管；15、第一电机；16、第一转杆；17、第二圆锥齿轮；18、第一同步轮；19、第二转杆；20、第二同步轮；21、同步带；22、摆杆；23、辅助转杆；24、旋转柱；25、卡杆；26、模具盘；27、加热机；28、转动柱；29、连接杆；30、制冷机；31、第二电机；32、工作箱。
具体实施方式
下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
参照图1-5，碳陶材料生产设备，包括混合箱1，混合箱1内设有搅拌机构，混合箱1的下方设有浇注机构和降温机构，搅拌机构包括隔板2、主动转轴3、大齿轮4、第一搅拌杆5、第二搅拌杆6、两个搅拌叶7、第一被动齿轮8、第二被动齿轮9、第一圆锥齿轮10、隔箱11、浇注管12、阀门13、进料管14和第一电机15，隔板2、主动转轴3、大齿轮4、第一搅拌杆5、第二搅拌杆6、两个搅拌叶7、第一被动齿轮8、第二被动齿轮9、第一圆锥齿轮10和隔箱11均位于混合箱1内，隔板2与混合箱1固定连接，主动转轴3与混合箱1的顶部内壁转动连接，大齿轮4与主动转轴3的一端固定连接，第一搅拌杆5和第二搅拌杆6均与隔板2转动连接，两个搅拌叶7与第一搅拌杆5和第二搅拌杆6固定连接，第一被动齿轮8和第二被动齿轮9与第一搅拌杆5和第二搅拌杆6固定连接，第一被动齿轮8和第二被动齿轮9均与大齿轮4相啮合，第一圆锥齿轮10与主动转轴3固定连接，隔箱11与混合箱1的顶部内壁固定连接，浇注管12设于混合箱1的底部，阀门13设于浇注管12上，进料管14设于混合箱1右侧，第一电机15设于混合箱1的顶部，第一电机15的输出轴与主动转轴3固定连接，浇注机构包括第一转杆16、第二圆锥齿轮17、第一同步轮18、第二转杆19、第二同步轮20、同步带21、摆杆22、辅助转杆23、旋转柱24、卡杆25、模具盘26和工作箱32，工作箱32设于混合箱1的底部，第一转杆16、第二圆锥齿轮17、第一同步轮18、第二转杆19、第二同步轮20、同步带21、摆杆22、辅助转杆23、旋转柱24、两个卡杆25、模具盘26均位于工作箱32内，降温机构包括加热机27、转动柱28、连接杆29、制冷机30和第二电机31，工作箱32的右侧设有取出口。
本实施例中，第一转杆16与混合箱1的左侧转动连接，第二圆锥齿轮17与第一转杆16固定连接，第二圆锥齿轮17与第一圆锥齿轮10相啮合，第一同步轮18与第一转杆16的一端固定连接，第二转杆19与工作箱32的左侧转动连接，第二同步轮20与第二转杆19固定连接，同步带21与第一同步轮18和第二同步轮20传动连接。
本实施例中，摆杆22与第二转杆19的一端固定连接，辅助转杆23与工作箱32转动连接，旋转柱24与辅助转杆23固定连接，旋转柱24上设有旋转槽，摆杆22的一端位于旋转槽内，两个卡杆25均与旋转柱24的顶部固定连接，模具盘26设于两个卡杆25上。
本实施例中，加热机27、转动柱28、连接杆29和制冷机30均位于工作箱32内，加热机27设于工作箱32的底部内壁上，转动柱28与工作箱32的顶部内壁转动连接。
本实施例中，连接杆29与转动柱28的一端固定连接，制冷机30与连接杆29的一端固定连接。
本实施例中，第二电机31设于工作箱32的顶部，第二电机31的输出轴与转动柱28固定连接。
一种碳陶材料生产工艺，包括以下步骤：
S1：准备炭陶材料生产设备；
S2：微硅粉、环氧树脂、溶剂油和聚乙烯亚胺，搅拌机构进行混合搅拌；
S3：浇注机构将混合后的混料注入模具盘中，将模具盘放在加热机上进行加热20分钟，加热的温度为120°C-130°C；
S4：降温机构对模具中的成结的物料进行降温塑性。
S5：降温后，通过取出口将成结物料取出，并检验和包装。
本实施例中，S2中的微硅粉、环氧树脂、溶剂油和聚乙烯亚胺按一定比例倒入S1中的炭陶材料生产设备内，加上水，并启动搅拌机构进行工作。
本实施例中，S3中将搅拌后的物料通过浇注管均匀流入模具盘，将模具盘放在加热机上进行加热20min，加热的温度为120°C-130°C。
本实施例中，S4中动降温机构对模具盘中的成结物料进行降温，降温后，通过取出口将成结物料取出，并对其进行检验和包装。
实施例2
参照图1-5，碳陶材料生产设备，包括混合箱1，混合箱1内设有搅拌机构，混合箱1的下方设有浇注机构和降温机构，搅拌机构包括隔板2、主动转轴3、大齿轮4、第一搅拌杆5、第二搅拌杆6、两个搅拌叶7、第一被动齿轮8、第二被动齿轮9、第一圆锥齿轮10、隔箱11、浇注管12、阀门13、进料管14和第一电机15，隔板2、主动转轴3、大齿轮4、第一搅拌杆5、第二搅拌杆6、两个搅拌叶7、第一被动齿轮8、第二被动齿轮9、第一圆锥齿轮10和隔箱11均位于混合箱1内，隔板2与混合箱1焊接连接，主动转轴3与混合箱1的顶部内壁转动连接，大齿轮4与主动转轴3的一端焊接连接，第一搅拌杆5和第二搅拌杆6均与隔板2转动连接，两个搅拌叶7与第一搅拌杆5和第二搅拌杆6焊接连接，第一被动齿轮8和第二被动齿轮9与第一搅拌杆5和第二搅拌杆6焊接连接，第一被动齿轮8和第二被动齿轮9均与大齿轮4相啮合，第一圆锥齿轮10与主动转轴3焊接连接，隔箱11与混合箱1的顶部内壁焊接连接，浇注管12设于混合箱1的底部，阀门13设于浇注管12上，进料管14设于混合箱1右侧，第一电机15设于混合箱1的顶部，第一电机15的输出轴与主动转轴3焊接连接，浇注机构包括第一转杆16、第二圆锥齿轮17、第一同步轮18、第二转杆19、第二同步轮20、同步带21、摆杆22、辅助转杆23、旋转柱24、卡杆25、模具盘26和工作箱32，工作箱32设于混合箱1的底部，第一转杆16、第二圆锥齿轮17、第一同步轮18、第二转杆19、第二同步轮20、同步带21、摆杆22、辅助转杆23、旋转柱24、两个卡杆25、模具盘26均位于工作箱32内，降温机构包括加热机27、转动柱28、连接杆29、制冷机30和第二电机31，工作箱32的右侧设有取出口。
本实施例中，第一转杆16与混合箱1的左侧转动连接，第二圆锥齿轮17与第一转杆16焊接连接，第二圆锥齿轮17与第一圆锥齿轮10相啮合，第一同步轮18与第一转杆16的一端焊接连接，第二转杆19与工作箱32的左侧转动连接，第二同步轮20与第二转杆19焊接连接，同步带21与第一同步轮18和第二同步轮20传动连接，第一同步轮18可通过同步带21带动第二同步轮20转动。
本实施例中，摆杆22与第二转杆19的一端焊接连接，辅助转杆23与工作箱32转动连接，旋转柱24与辅助转杆23焊接连接，旋转柱24上设有旋转槽，摆杆22的一端位于旋转槽内，两个卡杆25均与旋转柱24的顶部焊接连接，模具盘26设于两个卡杆25上，旋转柱24可通过两个卡杆25带动模具盘26转动。
本实施例中，加热机27、转动柱28、连接杆29和制冷机30均位于工作箱32内，加热机27设于工作箱32的底部内壁上，转动柱28与工作箱32的顶部内壁转动连接，转动柱28可通过连接杆29可带动制冷机30转动。
本实施例中，连接杆29与转动柱28的一端焊接连接，制冷机30与连接杆29的一端焊接连接。
本实施例中，第二电机31设于工作箱32的顶部，第二电机31的输出轴与转动柱28焊接连接，第二电机31的输出轴可带动转动柱28转动。
一种碳陶材料生产工艺，包括以下步骤：
S1：准备炭陶材料生产设备；
S2:微硅粉、环氧树脂、溶剂油和聚乙烯亚胺，搅拌机构进行混合搅拌；
S3：浇注机构将混合后的混料注入模具盘中，将模具盘放在加热机上进行加热20分钟，加热的温度为120°C-130°C；
S4：降温机构对模具中的成结的物料进行降温塑性。
S5：降温后，通过取出口将成结物料取出，并检验和包装。
本实施例中，S2中的微硅粉、环氧树脂、溶剂油和聚乙烯亚胺按一定比例倒入S1中的炭陶材料生产设备内，加上水，并启动搅拌机构进行工作，搅拌时长为30min。
本实施例中，S3中将搅拌后的物料通过浇注管均匀流入模具盘，将模具盘放在加热机上进行加热20min，加热的温度为120°C-130°C。
本实施例中，S4中动降温机构对模具盘中的成结物料进行降温，降温后，通过取出口将成结物料取出，并对其进行检验和包装。
本实施例中，在使用此装置时，将物料通过进料管14倒入混合箱1内，启动第一电机15，第一电机15的输出轴带动主动转轴3转动，主动转轴3带动大齿轮4转动，大齿轮4带动第一被动齿轮8和第二被动齿轮9转动，第一被动齿轮8和第二被动齿轮9带动第一搅拌杆5和第二搅拌杆6转动，第一搅拌杆5和第二搅拌杆6转动带动两个搅拌叶7对物料进行搅拌混合，同时主动转轴3通过第一圆锥齿轮10带动第二圆锥齿轮17转动，第二圆锥齿轮17带动第一转杆16转动，第一转杆16带动第一同步轮18转动，第一同步轮18通过同步带21带动第二同步轮20转动，第二同步轮20带动第二转杆19转动，第二转杆19带动摆杆22旋转，摆杆22往复带动旋转柱24转动，旋转柱24通过两个卡杆25带动模具盘26转动，同时打开阀门13，可将混合箱1内的物料通过浇注管12流入模具盘26内，模具盘26浇注满后，取下模具盘26，并将其放在加热机27上进行加热，加热成结后，启动第二电机31，第二电机31的输出轴带动转动柱28转动，转动柱28带动连接杆29转动，连接杆29带动制冷机30旋转，并对模具盘26进行的成结物料进行降温。
Claims (10)
1.碳陶材料生产设备，包括混合箱（1），其特征在于，所述混合箱（1）内设有搅拌机构，混合箱（1）的下方设有浇注机构和降温机构，搅拌机构包括隔板（2）、主动转轴（3）、大齿轮（4）、第一搅拌杆（5）、第二搅拌杆（6）、两个搅拌叶（7）、第一被动齿轮（8）、第二被动齿轮（9）、第一圆锥齿轮（10）、隔箱（11）、浇注管（12）、阀门（13）、进料管（14）和第一电机（15），所述隔板（2）、主动转轴（3）、大齿轮（4）、第一搅拌杆（5）、第二搅拌杆（6）、两个搅拌叶（7）、第一被动齿轮（8）、第二被动齿轮（9）、第一圆锥齿轮（10）和隔箱（11）均位于混合箱（1）内，隔板（2）与混合箱（1）固定连接，主动转轴（3）与混合箱（1）的顶部内壁转动连接，大齿轮（4）与主动转轴（3）的一端固定连接，第一搅拌杆（5）和第二搅拌杆（6）均与隔板（2）转动连接，两个搅拌叶（7）与第一搅拌杆（5）和第二搅拌杆（6）固定连接，第一被动齿轮（8）和第二被动齿轮（9）与第一搅拌杆（5）和第二搅拌杆（6）固定连接，第一被动齿轮（8）和第二被动齿轮（9）均与大齿轮（4）相啮合，第一圆锥齿轮（10）与主动转轴（3）固定连接，隔箱（11）与混合箱（1）的顶部内壁固定连接，浇注管（12）设于混合箱（1）的底部，阀门（13）设于浇注管（12）上，进料管（14）设于混合箱（1）右侧，第一电机（15）设于混合箱（1）的顶部，第一电机（15）的输出轴与主动转轴（3）固定连接，浇注机构包括第一转杆（16）、第二圆锥齿轮（17）、第一同步轮（18）、第二转杆（19）、第二同步轮（20）、同步带（21）、摆杆（22）、辅助转杆（23）、旋转柱（24）、卡杆（25）、模具盘（26）和工作箱（32），工作箱（32）设于混合箱（1）的底部，第一转杆（16）、第二圆锥齿轮（17）、第一同步轮（18）、第二转杆（19）、第二同步轮（20）、同步带（21）、摆杆（22）、辅助转杆（23）、旋转柱（24）、两个卡杆（25）、模具盘（26）均位于工作箱（32）内，降温机构包括加热机（27）、转动柱（28）、连接杆（29）、制冷机（30）和第二电机（31），工作箱（32）的右侧设有取出口。
2.根据权利要求1所述的碳陶材料生产设备，其特征在于，所述第一转杆（16）与混合箱（1）的左侧转动连接，第二圆锥齿轮（17）与第一转杆（16）固定连接，第二圆锥齿轮（17）与第一圆锥齿轮（10）相啮合，第一同步轮（18）与第一转杆（16）的一端固定连接，第二转杆（19）与工作箱（32）的左侧转动连接，第二同步轮（20）与第二转杆（19）固定连接，同步带（21）与第一同步轮（18）和第二同步轮（20）传动连接。
3.根据权利要求1所述的碳陶材料生产设备，其特征在于，所述摆杆（22）与第二转杆（19）的一端固定连接，辅助转杆（23）与工作箱（32）转动连接，旋转柱（24）与辅助转杆（23）固定连接，旋转柱（24）上设有旋转槽，摆杆（22）的一端位于旋转槽内，两个卡杆（25）均与旋转柱（24）的顶部固定连接，模具盘（26）设于两个卡杆（25）上。
4.根据权利要求1所述的碳陶材料生产设备，其特征在于，所述加热机（27）、转动柱（28）、连接杆（29）和制冷机（30）均位于工作箱（32）内，加热机（27）设于工作箱（32）的底部内壁上，转动柱（28）与工作箱（32）的顶部内壁转动连接。
5.根据权利要求1所述的碳陶材料生产设备，其特征在于，所述连接杆（29）与转动柱（28）的一端固定连接，制冷机（30）与连接杆（29）的一端固定连接。
6.根据权利要求1所述的碳陶材料生产设备，其特征在于，所述第二电机（31）设于工作箱（32）的顶部，第二电机（31）的输出轴与转动柱（28）固定连接。
7.碳陶材料生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：准备炭陶材料生产设备；
S2：将微硅粉、环氧树脂、溶剂油和聚乙烯亚胺加入炭陶材料生产设备中，利用搅拌机构进行混合搅拌；
S3：利用浇注机构将混合后的混料注入模具盘中，将模具盘放在加热机上进行加热20分钟，加热的温度为120°C-130°C；
S4：利用降温机构对模具中的成结的物料进行降温塑性；
S5：降温后，通过取出口将成结物料取出，并检验和包装。
8.根据权利要求7所述的碳陶材料生产工艺，其特征在于，所述S2中的微硅粉、环氧树脂、溶剂油和聚乙烯亚胺按一定比例倒入S1中的炭陶材料生产设备内，加上水，并启动搅拌机构进行工作。
9.根据权利要求7所述的碳陶材料生产工艺，其特征在于，所述S3中将搅拌后的物料通过浇注管均匀流入模具盘，将模具盘放在加热机上进行加热20min，加热的温度为120°C-130°C。
10.根据权利要求7所述的碳陶材料生产工艺，其特征在于，所述S4中动降温机构对模具盘中的成结物料进行降温，降温后，通过取出口将成结物料取出，并对其进行检验和包装。
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