CN114030097A - 一种复合高分子材料混合设备及搅拌工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合高分子材料混合设备及搅拌工艺，包括搅拌罐，搅拌罐用作复合高分子材料混合的容置和操作空间，所述搅拌罐包括缓冲部、主体部、引流部；所述缓冲部用于减缓从缓冲部下侧进入的气流速率；所述搅拌组件包括搅拌轴、第一搅拌叶、第二搅拌叶；所述第一搅拌叶水平固定在搅拌轴上，使物料和气体混合物向下流动；所述第二搅拌叶用于水平和纵向范围内搅动物料，位于第一搅拌叶的下方；所述进料罐用于气力分散物料，进料罐的出料口通过管道与搅拌罐的进料口连通。将物料分成多份，对每一份进行气力混合后再进行搅拌叶的搅拌，通过搅拌叶实现物料的纵向和水平方向的循环，加快混合操作，避免物料出现团聚。

Description

一种复合高分子材料混合设备及搅拌工艺

技术领域

本发明涉及一种复合高分子材料混合物的干粉物料混合设备，具体涉及一种用于聚四氟乙烯密封件生产中使用的物料混合设备。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)生产密封圈时,通常会添加诸多的改性材料,如无机填料填充：在PTFE树脂内填充不同组份的无机填料如陶瓷粉、玻纤粉、石墨、二硫化钼、石英及金属粉末等使PTFE制品内部形成网状结构，从而提高他的机械力学性能；载入高分子聚合物改性材料：在PTFE树脂中掺入其他高聚物如聚苯酯、聚酰亚胺、聚苯、聚苯硫醚等。

密封圈生产，并不像混凝土生产那样，大规模配料，使用皮带秤称量，误差的容忍范围较大。生产密封圈的各个组分的称量都非常精准，搅拌时为了确保比例的稳定，物料会统一倒入搅拌装置内，进行混合。同时，密封圈单件的用料量又非常少,物料不均匀，会导致不合格品率提高，这就对混合的均匀性有非常高的要求。

理论上来说，只要搅拌的时间足够长，搅拌的空间足够充分，干粉类的混合料都能搅拌均匀。但是，实际生产对生产速度，有非常高的要求，每个环节的生产效率要尽可能的匹配。搅拌混合要能够跟的上后续的成型工艺的效率。因此，混合过程就不能采用慢速长时间混合，需要高速段时间混合。但是高速段时间混合会导致粉料升温发生团聚，同时，玻璃纤维、石墨、邮寄颗粒等混合过程中摩擦会产生静电。团聚和静电都容易使小组分，含量不超过5％的这些物料无法全范围的扩散，与大组分无法均匀混合。

发明内容

本申请实施例通过提供一种复合高分子材料混合设备及搅拌工艺，解决了现有技术中高速段时间混合物料出现小组分物料混合不均匀的问题，实现了短时间高速混合各组分物料无升温和静电导致的团聚发生，最终混合均匀的效果。

本申请实施例提供了一种复合高分子材料混合设备，包括搅拌罐，搅拌罐用作复合高分子材料混合的容置和操作空间，

所述搅拌罐包括缓冲部、主体部、引流部；

所述缓冲部用于扩大搅拌罐的内径，减缓从缓冲部下侧进入的气流速率；

所述主体部位于缓冲部的下侧，缓冲部的内径是主体部的内径的1.2-18倍；所述主体部的上部带有一个进料口，主体部的下部带有的一个进气口；

所述引流部为半球形，形成搅拌罐的底面，引流部的作用是便于物料在搅拌罐的底端转换移动方向；

还包括顶盖；分离装置、搅拌组件和进料罐；

所述顶盖用于封盖搅拌罐的顶端开口，所述顶盖上带有排气孔，排气孔用于排出搅拌罐内气体，使搅拌罐内外气压基本一致；

所述分离装置用于分离物料和气体，使物料重新落回搅拌罐内；

所述分离装置包括连接筒和叶片；

所述连接筒由传动装置传动沿自身轴线自转；

所述连接筒与缓冲部同轴，连接筒底端固定叶片；

所述叶片有多个，沿连接筒周向均匀分布，且相邻的叶片之间最大间距处的距离不大于3cm；

所述搅拌组件用于搅拌物料；

所述搅拌组件包括搅拌轴、第一搅拌叶、第二搅拌叶；

所述第一搅拌叶水平固定在搅拌轴上，第一搅拌叶的叶片纵截面的长度方向与旋转方向之间下侧的夹角为100-110度，使物料和气体混合物向下流动；所述第一搅拌叶在搅拌轴的同一水平位置处不少于两个，同一水平位置处的第一搅拌叶为一组，搅拌轴上不少于两组第一搅拌叶；所述进料口与主体部连通处位于最上方的一组第一搅拌叶和最下方的一组第一搅拌叶之间；

所述第二搅拌叶用于水平和纵向范围内搅动物料，位于第一搅拌叶的下方；

所述第二搅拌叶固定在搅拌轴上，水平方向上的外侧上部带有第一副叶片，转动时第一副叶片将临近搅拌罐内壁外侧物料向上推动；所述第二搅拌叶水平方向上的内侧下部带有第二副叶片，转动时第二副叶片将中心处的物料向下推动；第一副叶片与第二副叶片的总长度不大于单根第二搅拌叶的长度；第二搅拌叶有多个；

所述进料罐用于气力分散物料，进料罐的出料口通过管道与搅拌罐的进料口连通。

进一步的，所述进料罐包括固定部和弹性部；

所述固定部由硬质材料制成形成进料罐的封闭的两端；

所述弹性部连通由固定部形成的封闭的两端，弹性部自然状态下呈圆柱形或纵截面为两个向外凸出的沿轴线对称的弧线；

固定部顶部设置单元进料口，固定部底部设置出料口；单元进料口和出料口上均设有气密阀门。

进一步的，还包括引流组件，引流组件用于辅助形成物料由外侧向中心流动的循环；

所述引流组件包括一个贴合引流部内壁的进气仓、一个中心气囊额环形的喷气面；

所述近气仓通过进气口与外部的进气装置连通；

所述中心气囊位于进气仓的中心正对搅拌组件的搅拌轴；中心气囊与进气仓连通，连通处带有电磁阀，中心气囊带有排气管道，排气管道上设置电磁阀，排气管道从进气口伸出；

所述喷气面环绕中心气囊，喷气面上带有均匀分布的喷气孔，喷气孔竖直向上喷气，喷气面与进气仓连通。

进一步的，还包括布料组件，布料组件用于将物料分成多分进行进料；

所述布料组件包括底板、转动部、导引部、移动杆、推料部、接料槽、挡块；

所述底板为平板，用于承载物料；

所述转动部包括电机和转轴，转轴沿自身轴线自转，转轴轴线与平板的宽度方向平行；转轴上固定抵触轮；

所述移动杆有多根，用于在底板上分隔物料，移动杆顶面与抵触轮接触，抵触轮转动能够带动移动杆在底板平移；

移动杆底部为磁条，底板为磁铁能够吸引的材料制成；

所述导引部上带有与移动杆长度方向平行的多个孔，每个孔对应一个移动杆，移动杆的尾端插入孔内，孔用于引导和稳定移动杆的平移方向；

所述移动杆中最外侧的一根的首端固定推料部，推料部带有电动推杆，电动推杆伸缩方向与底板的宽度方向平行，电动推杆的伸缩端朝向另一侧的移动杆，电动推杆的伸缩端带有一个推板，推杆用于推动物料；

所述接料槽固定在底板上，位于与推料部相对的一侧，接料槽长度不小于底板长度，接料槽用于承接推料部推送的物料；接料槽倾斜设置，下料端与进料罐的单元进料口连通；

所述挡块与推料部卡扣连接，使推料部移动时能够带动挡块同步移动；挡块长度方向与底板宽度方向平行，挡块长度不大于底板的宽度，挡块用于阻挡物料；

所述粉料罐下料口的宽度等于移动杆的高度，用于向移动杆之间倒入基本等高的物料。

一种搅拌工艺，包括复合高分子材料混合设备，步骤如下：

1)将称量好的各组分物料分成不少于10份，将其倒入进料罐，物料倒入进料罐后开启气泵切向向进料罐内进气，对物料进行第一次吹散混合操作，此时进料罐的排料口通过管道与搅拌罐的进料口连通；

2)物料混合气体一同进入搅拌罐，搅拌罐的第一搅拌叶有多个，旋转时将从进料罐冲入搅拌罐的物料打散混合，由于叶片是引导气流向下流动的，同时加快物料进入主体部的下半段；同时气流进入缓冲部，由于缓冲部直径是主体部的.-.倍，气流流速放缓，同时配合分离装置旋转的叶片使上浮的颗粒重新进入到主体部内进行搅拌混合；

3)第二搅拌叶有多个，外侧的第一副叶将物料向上推送，内侧的第二副叶将物料向下推送，使物料在受到横向搅拌的同时，在纵向上能够进行循环。

4)重复步骤1)-3)直到所有物料都输送进入搅拌罐内后，搅拌至物料混合均匀。

6、根据权利要求5所述的搅拌工艺，其特征在于，

所述进料罐包括固定部和弹性部；

所述固定部由硬质材料制成形成进料罐的封闭的两端；

所述弹性部连通由固定部形成的封闭的两端，弹性部自然状态下呈圆柱形或纵截面为两个向外凸出的沿轴线对称的弧线；

固定部顶部设置单元进料口，固定部底部设置出料口；单元进料口和出料口上均设有气密阀门。

步骤如下：

所述步骤1)，物料倒入进料罐后，关闭单元进料口和出料口上的气密阀门，开启气泵充气使气力混合物料，充气量达到预设后停机，打开进料罐的排料口，使弹性部自然收缩，将物料吹入搅拌罐。

进一步的，还包括引流组件，引流组件用于辅助形成物料由外侧向中心流动的循环；

所述引流组件包括一个贴合引流部内壁的进气仓、一个中心气囊额环形的喷气面；

所述近气仓通过进气口与外部的进气装置连通；

所述中心气囊位于进气仓的中心正对搅拌组件的搅拌轴；中心气囊与进气仓连通，连通处带有电磁阀，中心气囊带有排气管道，排气管道上设置电磁阀，排气管道从进气口伸出；

所述喷气面环绕中心气囊，喷气面上带有均匀分布的喷气孔，喷气孔竖直向上喷气，喷气面与进气仓连通；

所述步骤3)中，第二搅拌叶旋转中，开启中心气囊进气的电磁阀，关闭排气的电磁阀，实现中心气囊向上隆起，达到预设体积打开排气电磁阀，关闭进气电磁阀，物料重力作用下气囊循序下移；同时喷气面持续工作向物料进气，进气量和进气速率使物料上表面无物料喷出，物料成松散状态即可。

进一步的，还包括布料组件，布料组件用于将物料分成多分进行进料；

所述布料组件包括底板、转动部、导引部、移动杆、推料部、接料槽、挡块；

所述底板为平板，用于承载物料；

所述转动部包括电机和转轴，转轴沿自身轴线自转，转轴轴线与平板的宽度方向平行；转轴上固定抵触轮；

所述移动杆有多根，用于在底板上分隔物料，移动杆顶面与抵触轮接触，抵触轮转动能够带动移动杆在底板平移；

移动杆底部为磁条，底板为磁铁能够吸引的材料制成；

所述导引部上带有与移动杆长度方向平行的多个孔，每个孔对应一个移动杆，移动杆的尾端插入孔内，孔用于引导和稳定移动杆的平移方向；

所述移动杆中最外侧的一根的首端固定推料部，推料部带有电动推杆，电动推杆伸缩方向与底板的宽度方向平行，电动推杆的伸缩端朝向另一侧的移动杆，电动推杆的伸缩端带有一个推板，推杆用于推动物料；

所述接料槽固定在底板上，位于与推料部相对的一侧，接料槽长度不小于底板长度，接料槽用于承接推料部推送的物料；接料槽倾斜设置，下料端与进料罐的单元进料口连通；

所述挡块与推料部卡扣连接，使推料部移动时能够带动挡块同步移动；挡块长度方向与底板宽度方向平行，挡块长度不大于底板的宽度，挡块用于阻挡物料；

所述粉料罐下料口的宽度等于移动杆的高度，用于向移动杆之间倒入基本等高的物料；

过程如下：

在实施例一的步骤)中物料的配比中将质量比换算成各组分物料松散堆积状态的体积比，将各组分质量m除以松散堆积密度ρ，换算出实际体积t，实际体积t除以移动杆的高度h和底板上堆积物料处的长度l，得出该物料在两个移动杆之间堆积的宽度w；调整移动杆之间的距离用于堆放不同的物料，通过选用或调整粉料罐下料口的长度匹配移动杆之间的间距，将物料朴设到移动杆之间，然后开启转动部带动移动杆同步平移与推料部内推板长度相同的距离后，开启电动推杆，将物料推到接料槽内，接料槽将物料输送至进料罐内；多次推送物料，实现将全部物料分成多个单元份进料的操作。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1)将物料称量成单元份，通过气力进行第一次混合，在搅拌罐内，通过第一搅拌叶的搅拌形成第二次混合，在通过第二搅拌叶的搅拌水平和纵向空间内的第三次混合。混合过程包含了纯气力，搅拌气体和粉料混合状态，和纯粉料的循环，三种混合方式，循序渐进，物料混合均匀程度更高，混合速度快，搅拌的转速相比普通搅拌装置可降低至原转速的1/2-7/10倍，搅拌时间缩短至原搅拌时间的1/3-1/2。不需要额外的冷却设备，粉料温度可以始终保持在安全范围内。

附图说明

图1本发明结构示意图；

图2是叶片结构示意图；

图3是第二搅拌叶结构示意图；

图4是进料罐膨胀状态示意图；

图5是布料组件结构示意图；

图6是布料组件第一次推料状态示意图；

图7是布料组件第二次推料状态示意图；

图8是移动杆截面图；

图9是移动杆侧面示意图；

图10是抵触轮剖视图；

图11是底板上铺料后的示意图；

图12是粉料罐80下料示意图；

图13是粉料罐80下料口结构示意图。

图中，搅拌罐10、缓冲部11、主体部12、进料口121、进气口122、引流部13；

顶盖20、排气孔21；

分离装置30、连接筒31、叶片32；

搅拌组件40、第一搅拌叶41、第二搅拌叶42、第一副叶421、第二副叶422；

引流组件50、中心气囊51、喷气面52；

进料罐60、固定部61、单元进料口611、弹性部62、气泵63；

布料组件70、底板71、转动部72、抵触轮721、导引部73、移动杆74、推料部75、接料槽76、挡块77；

粉料罐80。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。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，并不表示是唯一的实施方式。

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方式的目的，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。

将物料分成多份，对每一份进行气力混合后再进行搅拌叶的搅拌，通过搅拌叶实现物料的纵向和水平方向的循环，加快混合操作，避免物料出现团聚。

实施例一

如图1-4，一种复合高分子材料混合设备，包括搅拌罐10，搅拌罐10用作复合高分子材料混合的容置和操作空间,

所述搅拌罐10包括缓冲部11、主体部12、引流部13；

所述缓冲部11用于扩大搅拌罐的内径，减缓从缓冲部11下侧进入的气流速率；

所述主体部12位于缓冲部11的下侧，缓冲部11的内径是主体部12的内径的1.2-18倍；所述主体部12的上部带有一个进料口121，主体部12的下部带有的一个进气口122；

所述引流部13为半球形，形成搅拌罐10的底面，引流部13的作用是便于物料在搅拌罐10的底端转换移动方向；

还包括顶盖20；分离装置30、搅拌组件40和进料罐60；

所述顶盖20用于封盖搅拌罐10的顶端开口，所述顶盖20上带有排气孔21，排气孔21用于排出搅拌罐内气体，使搅拌罐10内外气压基本一致；

所述分离装置30用于分离物料和气体，使物料重新落回搅拌罐10内；

所述分离装置30包括连接筒31和叶片32；

所述连接筒31由传动装置传动沿自身轴线自转；连接筒31可以通过皮带通过一个中间转换轴连通，可以调整连接筒31的转速，进而调整叶片32的转速，能够适应不同的气流流速和物料的特性；

所述连接筒31与缓冲部11同轴，连接筒底端固定叶片32；

所述叶片32有多个，沿连接筒31周向均匀分布，且相邻的叶片之间最大间距处的距离不大于3cm；

所述搅拌组件40用于搅拌物料；

所述搅拌组件4包括搅拌轴、第一搅拌叶41、第二搅拌叶42；搅拌轴可以与连接筒31用同一个电机传动，连接筒通过皮带和中间转换轴可以调整所需的转速，电机可以直接用于控制搅拌轴的转动，

所述第一搅拌叶41水平固定在搅拌轴上，第一搅拌叶41的叶片纵截面的长度方向与旋转方向之间下侧的夹角为100-110度，使物料和气体混合物向下流动；所述第一搅拌叶41在搅拌轴的同一水平位置处不少于两个，同一水平位置处的第一搅拌叶41为一组，搅拌轴上不少于两组第一搅拌叶41；所述进料口121与主体部12连通处位于最上方的一组第一搅拌叶41和最下方的一组第一搅拌叶41之间；

所述第二搅拌叶42用于水平和纵向范围内搅动物料，位于第一搅拌叶41的下方；

所述第二搅拌叶42固定在搅拌轴上，水平方向上的外侧上部带有第一副叶片421，转动时第一副叶片421将临近搅拌罐10内壁外侧物料向上推动；所述第二搅拌叶42水平方向上的内侧下部带有第二副叶片422，转动时第二副叶片422将中心处的物料向下推动；第一副叶片421与第二副叶片422的总长度不大于单根第二搅拌叶42的长度；第二搅拌叶42有多个；

所述进料罐60用于气力分散物料，进料罐60的出料口通过管道与搅拌罐10的进料口121连通。

使用时，步骤如下：

1)将称量好的各组分物料分成不少于10份，将其倒入进料罐60，物料倒入进料罐60后开启气泵63切向向进料罐60内进气，对物料进行第一次吹散混合操作，此时进料罐60的排料口通过管道与搅拌罐10的进料口121连通；

2)物料混合气体一同进入搅拌罐10，搅拌罐10的第一搅拌叶41有多个，旋转时将从进料罐60冲入搅拌罐的物料打散混合，由于叶片是引导气流向下流动的，同时加快物料进入主体部12的下半段；同时气流进入缓冲部11，由于缓冲部11直径是主体部12的1.2-1.8倍，气流流速放缓，同时配合分离装置30旋转的叶片32使上浮的颗粒重新进入到主体部12内进行搅拌混合；

3)主体部12下部的第二搅拌叶42有多个，外侧的第一副叶421将物料向上推送，内侧的第二副叶422将物料向下推送，使物料在受到横向搅拌的同时，在纵向上能够进行循环。

4)重复步骤1)-3)直到所有物料都输送进入搅拌罐内。

将物料称量成单元份，通过气力进行第一次混合，在搅拌罐10内，通过第一搅拌叶41的搅拌形成第二次混合，在通过第二搅拌叶42的搅拌水平和纵向空间内的第三次混合。混合过程包含了纯气力，搅拌气体和粉料混合状态，和纯粉料的循环，三种混合方式，循序渐进，物料混合均匀程度更高，混合速度快，搅拌的转速相比普通搅拌装置可降低至原转速的1/2-7/10倍，搅拌时间缩短至原搅拌时间的1/3-1/2。不需要额外的冷却设备，粉料温度可以始终保持在安全范围内。

实施例二

如图1-4，所述进料罐60包括固定部61和弹性部62；

所述固定部61由硬质材料制成形成进料罐60的封闭的两端；

所述弹性部62连通由固定部61形成的封闭的两端，弹性部62自然状态下呈圆柱形或纵截面为两个向外凸出的沿轴线对称的弧线；

固定部61顶部设置单元进料口611，固定部61底部设置出料口；单元进料口611和出料口上均设有气密阀门。

使用时，步骤如下：

前述实施例一种的步骤1)，物料倒入进料罐60后，关闭单元进料口611和出料口上的气密阀门，开启气泵63充气使气力混合物料，充气量达到预设后停机，打开进料罐60的排料口，使弹性部62自然收缩，将物料吹入搅拌罐10。

使用时发现，如果物料进入搅拌罐，直接开启气泵63进行气力搅拌，气体出处是个很大的问题。通过粉尘收集装置收集粉尘气体排出，这种对于设备来说过于复杂，需要考虑的问题较多，不同混合料，气力搅拌的速率，进气量，进气角度，回收效率，等，不适合一个简单的搅拌操作，而且物料的损耗非常大，不同组分随气流流失的比例不同，最终导致配比发生变化。如果如实施例一中的方案，气流和物料直接进入搅拌罐，气体搅拌使用的气体量和气流速率就需比较低，尽可能少的影响搅拌工序。而且气体搅拌和物料输送过程同步发生，物料搅拌的均匀程度要打折扣。同时，气体进入搅拌罐的压力和速率直接受到气泵进气的影响，气泵的进气要同时考虑搅拌罐内气流、物料、回收，还要兼顾气力搅拌物料的效果。最终搅拌均匀程度并不充分。

但是增加了弹性部62后，气泵63只需要考虑进气搅拌物料的问题，可以使用更快的气流流速，快速的冲击搅拌物料。之后靠弹性部63的收缩将物料缓慢的输送至搅拌中，对搅拌罐内的工序影响很小。这样就简化了气流混合之后气体出处的问题，使各个工序能够充分达到目的，减少各工序之间的相互影响。

实施例三

如图1所示，还包括引流组件50，引流组件50用于辅助形成物料由外侧向中心流动的循环；

所述引流组件包括一个贴合引流部13内壁的进气仓、一个中心气囊51额环形的喷气面52；

所述近气仓通过进气口122与外部的进气装置连通；

所述中心气囊51位于进气仓的中心正对搅拌组件40的搅拌轴；中心气囊51与进气仓连通，连通处带有电磁阀，中心气囊51带有排气管道，排气管道上设置电磁阀，排气管道从进气口122伸出；

所述喷气面52环绕中心气囊51，喷气面52上带有均匀分布的喷气孔，喷气孔竖直向上喷气，喷气面52与进气仓连通。

使用时，步骤3)中，第二搅拌叶42旋转中，控制中心气囊51进气的电磁阀打开，排气的电磁阀关闭，实现中心气囊51向上隆起，达到预设体积打开排气电磁阀，关闭进气电磁阀，物料重力作用下气囊循序下移；同时喷气面52持续工作向物料进气，进气量和进气速率使物料上表面无物料喷出，物料成松散状态即可。控制过程可以人工控制，也可以自动控制实现，通过计时器配合气泵、和两个电磁阀的关停，实现气泵规律的关停和电磁阀规律性的开启即可。

中心气囊的上移使中心底部的物料向两侧移动，中心气囊放气时中心处的物料整体下移，加快物料从外侧向上移动，从中心向下移动的纵向整体循环，配合第二搅拌叶42的水平和纵向混合效果，进一步缩短搅拌时间，或相同时间混均效果更佳。同时，进气使物料呈松散状态，更容易流动，也有效的对物料进行降温，不需要额外的冷却设备，且气流直接与物料接触，同时物料在纵向上整体循环，所有的物料都能够与气流接触，避免了局部温度过高问题的发生。

实施例四

如图5-13，还包括布料组件70，布料组件用于将物料分成多分进行进料；

所述布料组件70包括底板71、转动部72、导引部73、移动杆74、推料部75、接料槽76、挡块77；

所述底板71为平板，用于承载物料；

所述转动部72包括电机和转轴，转轴沿自身轴线自转，转轴轴线与平板71的宽度方向平行；转轴上固定抵触轮721；转动部可单独固定，也可以固定在平板上，但是相对底板71的位置是固定的。

所述移动杆74有多根，用于在底板71上分隔物料，移动杆74顶面与抵触轮721接触，抵触轮721转动能够带动移动杆74在底板71平移；

移动杆74底部为磁条，底板71为磁铁能够吸引的材料制成；

所述导引部73上带有与移动杆74长度方向平行的多个孔，每个孔对应一个移动杆74，移动杆74的尾端插入孔内，孔用于引导和稳定移动杆74的平移方向；

所述移动杆74中最外侧的一根的首端固定推料部75，推料部75带有电动推杆，电动推杆伸缩方向与底板71的宽度方向平行，电动推杆的伸缩端朝向另一侧的移动杆74，电动推杆的伸缩端带有一个推板，推杆用于推动物料；

所述接料槽76固定在底板71上，位于与推料部75相对的一侧，接料槽76长度不小于底板71长度，接料槽76用于承接推料部75推送的物料；接料槽76倾斜设置，下料端与进料罐60的单元进料口611连通；

所述挡块77与推料部75卡扣连接，使推料部75移动时能够带动挡块77同步移动；挡块77长度方向与底板71宽度方向平行，挡块77长度不大于底板71的宽度，挡块77用于阻挡物料；

所述粉料罐80下料口的宽度等于移动杆74的高度，用于向移动杆74之间倒入基本等高的物料。

实际过程如下：

在实施例一的步骤1)中物料的配比中将质量比换算成各组分物料松散堆积状态的体积比，将各组分质量m除以松散堆积密度ρ，换算出实际体积t，实际体积t除以移动杆74的高度h和底板71上堆积物料处的长度l，得出该物料在两个移动杆74之间堆积的宽度w；

根据不同的物料堆积宽度w调整移动杆74之间的距离用于堆放不同的物料，通过选用或调整粉料罐80下料口的长度匹配移动杆74之间的间距，将物料铺设到移动杆74之间，然后开启转动部72带动移动杆74同步平移与推料部75内推板长度相同的距离后，开启电动推杆，将物料推到接料槽76内，接料槽76将物料输送至进料罐60内；多次推送物料，实现将全部物料分成多个单元份进料的操作。

布料70的实际工作细节，1)挡块77可以通过卡扣与推料部75直接固定在一起，初始状态下，移动杆74与挡块77之间的距离不大于推板的长度，推料部75的退料端固定在一侧的移动杆74的靠近挡块77的端部；2)也可以是，移动杆74初始位置抵触挡块，推料部75固定在一侧的移动杆74的一端，同时推料部75临近挡块77的端口带有卡块，挡块77上带有滑槽，推料部75的端口能够滑到挡块77端头一侧，使移动杆74端头与挡块77侧面平齐，当移动杆74移动后推料部75从挡块77一侧滑出，当再次移动时卡块与挡块77一侧的滑槽卡扣连接，带动卡块同步移动。

将物料换成体积比，并将物料单元化，一份一份的进行混合，更符合物料混合的实际过程。配合搅拌罐10进料罐60的操作，更方便的进物料进行混合。

此外，为了使移动杆74移动顺畅，移动杆74上表面纵截面为弧形，上表面上带有对称的凹槽，抵触轮721轮面上带有对应啮合的凸起。这样，抵触轮721转动能够顺畅稳定的带动移动杆74移动。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种复合高分子材料混合设备，包括搅拌罐，搅拌罐用作复合高分子材料混合的容置和操作空间，其特征在于，

所述搅拌罐包括缓冲部、主体部、引流部；

所述缓冲部用于扩大搅拌罐的内径，减缓从缓冲部下侧进入的气流速率；

所述主体部位于缓冲部的下侧，缓冲部的内径是主体部的内径的1.2-18倍；所述主体部的上部带有一个进料口，主体部的下部带有的一个进气口；

所述引流部为半球形，形成搅拌罐的底面，引流部的作用是便于物料在搅拌罐的底端转换移动方向；

还包括顶盖；分离装置、搅拌组件和进料罐；

所述顶盖用于封盖搅拌罐的顶端开口，所述顶盖上带有排气孔，排气孔用于排出搅拌罐内气体，使搅拌罐内外气压基本一致；

所述分离装置用于分离物料和气体，使物料重新落回搅拌罐内；

所述分离装置包括连接筒和叶片；

所述连接筒由传动装置传动沿自身轴线自转；

所述连接筒与缓冲部同轴，连接筒底端固定叶片；

所述叶片有多个，沿连接筒周向均匀分布，且相邻的叶片之间最大间距处的距离不大于3cm；

所述搅拌组件用于搅拌物料；

所述搅拌组件包括搅拌轴、第一搅拌叶、第二搅拌叶；

所述第一搅拌叶水平固定在搅拌轴上，第一搅拌叶的叶片纵截面的长度方向与旋转方向之间下侧的夹角为100-110度，使物料和气体混合物向下流动；所述第一搅拌叶在搅拌轴的同一水平位置处不少于两个，同一水平位置处的第一搅拌叶为一组，搅拌轴上不少于两组第一搅拌叶；所述进料口与主体部连通处位于最上方的一组第一搅拌叶和最下方的一组第一搅拌叶之间；

所述第二搅拌叶用于水平和纵向范围内搅动物料，位于第一搅拌叶的下方；

所述第二搅拌叶固定在搅拌轴上，水平方向上的外侧上部带有第一副叶片，转动时第一副叶片将临近搅拌罐内壁外侧物料向上推动；所述第二搅拌叶水平方向上的内侧下部带有第二副叶片，转动时第二副叶片将中心处的物料向下推动；第一副叶片与第二副叶片的总长度不大于单根第二搅拌叶的长度；第二搅拌叶有多个；

所述进料罐用于气力分散物料，进料罐的出料口通过管道与搅拌罐的进料口连通。

2.根据权利要求1所述的复合高分子材料混合设备，其特征在于，所述进料罐包括固定部和弹性部；

所述固定部由硬质材料制成形成进料罐的封闭的两端；

所述弹性部连通由固定部形成的封闭的两端，弹性部自然状态下呈圆柱形或纵截面为两个向外凸出的沿轴线对称的弧线；

固定部顶部设置单元进料口，固定部底部设置出料口；单元进料口和出料口上均设有气密阀门。

3.根据权利要求1所述的复合高分子材料混合设备，其特征在于，还包括引流组件，引流组件用于辅助形成物料由外侧向中心流动的循环；

所述引流组件包括一个贴合引流部内壁的进气仓、一个中心气囊额环形的喷气面；

所述近气仓通过进气口与外部的进气装置连通；

所述中心气囊位于进气仓的中心正对搅拌组件的搅拌轴；中心气囊与进气仓连通，连通处带有电磁阀，中心气囊带有排气管道，排气管道上设置电磁阀，排气管道从进气口伸出；

所述喷气面环绕中心气囊，喷气面上带有均匀分布的喷气孔，喷气孔竖直向上喷气，喷气面与进气仓连通。

4.根据权利要求1所述的复合高分子材料混合设备，其特征在于，还包括布料组件，布料组件用于将物料分成多分进行进料；

所述布料组件包括底板、转动部、导引部、移动杆、推料部、接料槽、挡块；

所述底板为平板，用于承载物料；

所述转动部包括电机和转轴，转轴沿自身轴线自转，转轴轴线与平板的宽度方向平行；转轴上固定抵触轮；

所述移动杆有多根，用于在底板上分隔物料，移动杆顶面与抵触轮接触，抵触轮转动能够带动移动杆在底板平移；

移动杆底部为磁条，底板为磁铁能够吸引的材料制成；

所述导引部上带有与移动杆长度方向平行的多个孔，每个孔对应一个移动杆，移动杆的尾端插入孔内，孔用于引导和稳定移动杆的平移方向；

所述移动杆中最外侧的一根的首端固定推料部，推料部带有电动推杆，电动推杆伸缩方向与底板的宽度方向平行，电动推杆的伸缩端朝向另一侧的移动杆，电动推杆的伸缩端带有一个推板，推杆用于推动物料；

所述接料槽固定在底板上，位于与推料部相对的一侧，接料槽长度不小于底板长度，接料槽用于承接推料部推送的物料；接料槽倾斜设置，下料端与进料罐的单元进料口连通；

所述挡块与推料部卡扣连接，使推料部移动时能够带动挡块同步移动；挡块长度方向与底板宽度方向平行，挡块长度不大于底板的宽度，挡块用于阻挡物料；

所述粉料罐下料口的宽度等于移动杆的高度，用于向移动杆之间倒入基本等高的物料。

5.一种搅拌工艺，其特征在于，包括如权利要求1所述的，复合高分子材料混合设备，步骤如下：

1)将称量好的各组分物料分成不少于10份，将其倒入进料罐，物料倒入进料罐后开启气泵切向向进料罐内进气，对物料进行第一次吹散混合操作，此时进料罐的排料口通过管道与搅拌罐的进料口连通；

2)物料混合气体一同进入搅拌罐，搅拌罐的第一搅拌叶有多个，旋转时将从进料罐冲入搅拌罐的物料打散混合，由于叶片是引导气流向下流动的，同时加快物料进入主体部的下半段；同时气流进入缓冲部，由于缓冲部直径是主体部的.-.倍，气流流速放缓，同时配合分离装置旋转的叶片使上浮的颗粒重新进入到主体部内进行搅拌混合；

3)第二搅拌叶有多个，外侧的第一副叶将物料向上推送，内侧的第二副叶将物料向下推送，使物料在受到横向搅拌的同时，在纵向上能够进行循环。

4)重复步骤1)-3)直到所有物料都输送进入搅拌罐内后，搅拌至物料混合均匀。

6.根据权利要求5所述的搅拌工艺，其特征在于，

所述进料罐包括固定部和弹性部；

所述固定部由硬质材料制成形成进料罐的封闭的两端；

所述弹性部连通由固定部形成的封闭的两端，弹性部自然状态下呈圆柱形或纵截面为两个向外凸出的沿轴线对称的弧线；

固定部顶部设置单元进料口，固定部底部设置出料口；单元进料口和出料口上均设有气密阀门。

步骤如下：

所述步骤1)，物料倒入进料罐后，关闭单元进料口和出料口上的气密阀门，开启气泵充气使气力混合物料，充气量达到预设后停机，打开进料罐的排料口，使弹性部自然收缩，将物料吹入搅拌罐。

7.根据权利要求5所述的搅拌工艺，其特征在于，还包括引流组件，引流组件用于辅助形成物料由外侧向中心流动的循环；

所述引流组件包括一个贴合引流部内壁的进气仓、一个中心气囊额环形的喷气面；

所述近气仓通过进气口与外部的进气装置连通；

所述中心气囊位于进气仓的中心正对搅拌组件的搅拌轴；中心气囊与进气仓连通，连通处带有电磁阀，中心气囊带有排气管道，排气管道上设置电磁阀，排气管道从进气口伸出；

所述喷气面环绕中心气囊，喷气面上带有均匀分布的喷气孔，喷气孔竖直向上喷气，喷气面与进气仓连通；

所述步骤3)中，第二搅拌叶旋转中，开启中心气囊进气的电磁阀，关闭排气的电磁阀，实现中心气囊向上隆起，达到预设体积打开排气电磁阀，关闭进气电磁阀，物料重力作用下气囊循序下移；同时喷气面持续工作向物料进气，进气量和进气速率使物料上表面无物料喷出，物料成松散状态即可。

8.根据权利要求5所述的搅拌工艺，其特征在于，

还包括布料组件，布料组件用于将物料分成多分进行进料；

所述布料组件包括底板、转动部、导引部、移动杆、推料部、接料槽、挡块；

所述底板为平板，用于承载物料；

所述转动部包括电机和转轴，转轴沿自身轴线自转，转轴轴线与平板的宽度方向平行；转轴上固定抵触轮；

所述移动杆有多根，用于在底板上分隔物料，移动杆顶面与抵触轮接触，抵触轮转动能够带动移动杆在底板平移；

移动杆底部为磁条，底板为磁铁能够吸引的材料制成；

所述导引部上带有与移动杆长度方向平行的多个孔，每个孔对应一个移动杆，移动杆的尾端插入孔内，孔用于引导和稳定移动杆的平移方向；

所述移动杆中最外侧的一根的首端固定推料部，推料部带有电动推杆，电动推杆伸缩方向与底板的宽度方向平行，电动推杆的伸缩端朝向另一侧的移动杆，电动推杆的伸缩端带有一个推板，推杆用于推动物料；

所述接料槽固定在底板上，位于与推料部相对的一侧，接料槽长度不小于底板长度，接料槽用于承接推料部推送的物料；接料槽倾斜设置，下料端与进料罐的单元进料口连通；

所述挡块与推料部卡扣连接，使推料部移动时能够带动挡块同步移动；挡块长度方向与底板宽度方向平行，挡块长度不大于底板的宽度，挡块用于阻挡物料；

所述粉料罐下料口的宽度等于移动杆的高度，用于向移动杆之间倒入基本等高的物料；

过程如下：

在实施例一的步骤)中物料的配比中将质量比换算成各组分物料松散堆积状态的体积比，将各组分质量m除以松散堆积密度ρ，换算出实际体积t，实际体积t除以移动杆的高度h和底板上堆积物料处的长度l，得出该物料在两个移动杆之间堆积的宽度w；调整移动杆之间的距离用于堆放不同的物料，通过选用或调整粉料罐下料口的长度匹配移动杆之间的间距，将物料朴设到移动杆之间，然后开启转动部带动移动杆同步平移与推料部内推板长度相同的距离后，开启电动推杆，将物料推到接料槽内，接料槽将物料输送至进料罐内；多次推送物料，实现将全部物料分成多个单元份进料的操作。

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