CN114572436A - 一种爆珠高速成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种爆珠高速成型装置，包括：滴头，包括设置在外喷嘴内的内喷嘴，在内喷嘴顶部沿周向设有多个间隔的限位块，相邻两个限位块之间设有一个卡槽，内喷嘴通过限位块和卡槽与外喷嘴同心安装；外喷嘴和内喷嘴底部均设有锥形喷嘴；振动滴制系统，包括同心安装的外喷嘴基座和内喷嘴基座，内喷嘴基座的顶部开有凹槽，上方依次设有膜片和上盖板，上盖板中开有供振动杆插入的插孔，振动杆的一端与膜片相接触，另一端与激振器相连接。本发明的有益之处在于，采用激振器给芯材施加一个稳定的脉动，使滴头产生稳定的葫芦状同心液滴，该液滴在冷却液的带动下均匀稳定成型为爆珠，通过调节激振器振动的频率就可以实现产能的调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种爆珠成型装置，具体地涉及一种爆珠高速成型装置。
背景技术
近年来，爆珠卷烟发展迅速，国内市场上爆珠卷烟的销售量逐年大幅增加。随着烟草行业创新驱动发展和持续健康发展的需要，爆珠卷烟已然成为一股发展的新动力。
滴头装置是爆珠成型的关键部件，目前普遍使用的爆珠滴丸机多采用“自流法”、“泵注法”、“脉冲切割法”，合格爆珠的生产速度局限在8-15粒/秒左右，厂家只能通过增加设备数量来带动产能，生产成本急剧增加；此外还存在由于滴丸机长时间运行导致的爆珠质量问题。由于产能增加，现有的爆珠生产设备已无法满足爆珠卷烟市场发展的需求。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种生产效率高、成型质量好的爆珠高速成型装置。
本发明提供了一种爆珠高速成型装置，包括：滴头，包括设置在外喷嘴内的内喷嘴，所述外喷嘴内壁与内喷嘴外壁之间形成壳材通道，所述内喷嘴内设有芯材通道，在所述内喷嘴顶部沿周向设有多个间隔的限位块，相邻两个限位块之间设有一个卡槽，所述内喷嘴通过所述限位块和卡槽与外喷嘴同心安装；所述外喷嘴和内喷嘴底部均设有锥形喷嘴；振动滴制系统，包括同心安装的外喷嘴基座和内喷嘴基座，所述外喷嘴基座与外喷嘴之间密封连接，其上设有供壳材流入的第一接头；所述内喷嘴基座与内喷嘴之间密封连接，其上设有供芯材流入的第二接头；所述内喷嘴基座的顶部开有凹槽，所述凹槽与第二接头相连通，且上方依次设有膜片和上盖板，所述上盖板中开有供振动杆插入的插孔，所述振动杆的一端与所述膜片相接触，另一端与激振器相连接。
优选地，所述限位块为内窄外宽的楔形块。
优选地，所述外喷嘴基座、内喷嘴基座和上盖板之间通过多个紧固件紧固连接。
优选地，所述外喷嘴基座与外喷嘴之间螺纹连接，所述内喷嘴基座与内喷嘴之间设有第一密封圈。
优选地，所述外喷嘴基座和内喷嘴基座之间设有第二密封圈。
优选地，所述第一接头通过第一输送管与壳材储存罐相连通，所述第一输送管上设有第一输送泵，所述壳材储存罐上设有壳材加热装置和加热循环泵。
优选地，所述第二接头通过第二输送管与芯材储存罐相连通，所述第二输送管上设有第二输送泵。
优选地，还包括冷却循环系统，其包括冷却管、高位冷却槽、低位冷却槽和接料槽，所述冷却管的进料口位于所述滴头的下方，出料口位于所述接料槽的上方；所述低位冷却槽上设有冷却器，所述高位冷却槽的直径大于所述冷却管的直径，同轴安装在所述冷却管的上端；所述低位冷却槽、高位冷却槽和接料槽之间相互连通，循环输送冷却液，所述高位冷却槽中的冷却液会溢流至所述冷却管中。
优选地，所述出料口与升降装置相连接。
优选地，还包括设置在所述冷却管附近的监控系统，其包括高速摄像机和照明系统。
本发明的有益之处在于，采用全新的“振动滴制法”，即采用激振器给芯材施加一个稳定的脉动，使滴头产生稳定的葫芦状同心液滴，该液滴在冷却液的带动下均匀稳定成型为爆珠，通过调节激振器振动的频率就可以实现产能的调节。本装置显著提高了爆珠滴制的效率和成品率。
附图说明
图1是滴头的立体图；
图2是滴头的主视图；
图3是滴头的俯视图；
图4是图3中A-A方向的剖视图；
图5是内喷嘴的结构示意图；
图6是本发明爆珠高速成型装置的连接结构示意图。
元件标号说明：
1 滴头
10 滴头保温装置
11 上盖板
111 插孔
12 膜片
13 第一密封圈
14 第二密封圈
15 外喷嘴
16 内喷嘴
161 限位块
162 卡槽
17 外喷嘴基座
171 第一接头
172 壳材储存罐
173 壳材加热装置
174 加热循环泵
175 第一输送管
176 第一输送泵
18 内喷嘴基座
181 第二接头
182 凹槽
183 芯材储存罐
184 第二输送管
185 第二输送泵
19 紧固件
2 激振器
21 振动杆
3 冷却管
31 高位冷却槽
32 稳流器
33 出料口
34 升降装置
4 低位冷却槽
41 冷却器
42 冷却循环泵
43 接料槽
5 爆珠
6 监控系统
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种爆珠高速成型装置，包括滴头、振动滴制系统、冷却循环系统和监控系统。如图4和图5所示，滴头1包括外喷嘴15和内喷嘴16，内喷嘴16设置在外喷嘴15内，外喷嘴15内壁与内喷嘴16外壁之间形成壳材通道，内喷嘴16内设有竖直、中空的芯材通道。为保证内喷嘴16和外喷嘴15的装配同心度，本发明在内喷嘴16顶部沿周向设有多个间隔的限位块161，相邻两个限位块161之间设有一个通向内喷嘴16的锥形喷嘴的卡槽 162，外喷嘴15的内侧则设有与限位块161相抵接的限位柱，以及与卡槽162相配合的卡块，这样设置后内喷嘴16在外喷嘴15中的位置不会发生偏移，可以充分保证两者的同心安装，提升形成的爆珠质量。两者底部均设有锥形喷嘴，由于锥形喷嘴与液柱之间的接触面积较小，吸附力也较小，因此可以形成理想的射流。
如图5所示，限位块161为内窄外宽的楔形块(这里的“内”指的是靠近芯材通道的一侧，“外”指的是远离芯材通道的一侧)，这样卡槽162的顶部则相反地内宽外窄，外喷嘴15的限位柱可卡接在卡槽162的较窄处，壳材便能够顺利地从卡槽162的较宽处通过，保证流出的壳材的均匀性。同时，楔形限位块的外侧壁也与外喷嘴15的内壁公差配合，进一步保证两者的装配同心度。
如图1-4所示，振动滴制系统包括同心安装的外喷嘴基座17和内喷嘴基座18，外喷嘴基座17的底部与外喷嘴15的顶部螺纹密封连接，外喷嘴基座17上设有第一接头171，壳材可通过第一接头171进入外喷嘴基座17中进而流入壳材通道中。内喷嘴基座18与内喷嘴16之间通过第一密封圈13密封连接，防止壳材流入芯材通道或者芯材从芯材通道中溢出。内喷嘴基座18上设有供芯材流入的第二接头181，且内部同样设有竖直、中空的芯材通道，保证芯材可以一路沿着内喷嘴基座18和内喷嘴16的芯材通道顺畅地流出。优选地，在外喷嘴基座 17和内喷嘴基座18之间设有第二密封圈14，防止其他杂质从两者的连接处进入壳材通道之中。
如图4和图6所示，内喷嘴基座18的顶部开有凹槽182，凹槽182分别与芯材通道、第二接头181相连通，芯材会从第二接头181进入并贮存在凹槽182中。凹槽182的上方依次设有膜片12和上盖板11，其中凹槽182内的芯材与膜片12相接触，上盖板11中开有供振动杆21插入的插孔111，振动杆21的一端与膜片12相接触，另一端与激振器2相连接。优选地，外喷嘴基座17、内喷嘴基座18和上盖板11之间通过多个紧固件19紧固连接，紧固件19具体地为六角螺钉。
如图2和图6所示，在具体实施中，第一接头171通过第一输送管175与壳材储存罐172 相连通，第一输送管175上设有第一输送泵176，壳材储存罐172上设有壳材加热装置173 和加热循环泵174，同时在滴头1的外侧也设有滴头保温装置10，从而保证壳材温度稳定，不会在输送过程中发生冷凝进而影响爆珠成型。第二接头181通过第二输送管184与芯材储存罐183相连通，第二输送管184上设有第二输送泵185。工作时，第一输送泵176和第二输送泵185根据所需生产的爆珠大小为外喷嘴15和内喷嘴16提供稳定流量的液体，同时激振器2将设定的频率通过振动杆21传递给膜片12，膜片12再将激振器2的振动频率传递给凹槽182中的芯材，此时滴头1将与激振器2同频形成稳定的葫芦状液滴，并可根据需要调整激振器2的输出频率进而控制爆珠的产量。
如图6所示，冷却循环系统包括冷却管3、高位冷却槽31、低位冷却槽4和接料槽43，其中冷却管3的进料口位于滴头1的下方，出料口33位于接料槽43的上方。低位冷却槽4上设有冷却器41，操作人员可通过冷却器41实时调控冷却液的温度，保证爆珠的冷却效果。高位冷却槽31的直径大于冷却管3的直径，同轴安装在冷却管3的上端。低位冷却槽4、高位冷却槽31和接料槽43之间通过输送管相互连通，循环输送冷却液。高位冷却槽31处于高于接料槽43的位置，接料槽43处于高于低位冷却槽4的位置，且在低位冷却槽4和高位冷却槽31之间的输送管上设有冷却循环泵42。工作时，冷却循环泵42将冷却液从低位冷却槽 4中抽出并压送到高位冷却槽31的进口，高位冷却槽31中的冷却液会溢流至冷却管3中，滴头1中生成的液滴落入冷却管3中后，会随着冷却液流动至出料口33，落入接料槽43中。接料槽43中设有滤网，将冷却成型后的爆珠5与冷却液分离干燥，而接料槽43和高位冷却槽31中多余的冷却液均会回流到低位冷却槽4中，实现冷却循环系统的闭环，提高冷却液利用率。优选地，出料口33与升降装置34相连接，升降装置34可以调节出料口33的高度，从而利用出料口33和进料口之间的液位差实现对液滴的运送速度调节。同时高位冷却槽31 中具有两层稳流器32，稳流器32有助于稳定供给冷却液，防止紊流的产生，避免液滴受力不均引起变形。
监控系统6设置在冷却管3附近，其包括高速摄像机和照明自调节系统，高速摄像机不断捕捉和采集爆珠从出料到冷却成型的完整过程，并与系统内部设置好的爆珠标准对比，若发现偏差，系统会及时调整相关参数，如振动杆21的振动频率、第一输送泵176和第二输送泵185的输送流量、冷却液的冷却温度等，实现对爆珠重量、圆度、直径等参数的实时控制。
如上所述，本发明提供的爆珠高速成型装置具有以下有益效果：
(1)以“振动滴制法”代替现有爆珠的制作方法，极大地提高了生产效率，可以达到40 粒/秒以上；
(2)整个装置的运行时间越长，生产的爆珠整体质量越稳定，产品合格率可达95％以上；
(3)高速摄像机实时监控和反馈爆珠滴制状态，同时通过对输送泵、振动杆和冷却器等的控制，实现对爆珠粒径大小的控制，保证干燥后的爆珠粒径范围为2.0-4.0mm，粒径偏差≤±5％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种爆珠高速成型装置，其特征在于，包括：
滴头(1)，包括设置在外喷嘴(15)内的内喷嘴(16)，所述外喷嘴(15)内壁与内喷嘴(16)外壁之间形成壳材通道，所述内喷嘴(16)内设有芯材通道，在所述内喷嘴(16)顶部沿周向设有多个间隔的限位块(161)，相邻两个限位块(161)之间设有一个卡槽(162)，所述内喷嘴(16)通过所述限位块(161)和卡槽(162)与外喷嘴(15)同心安装；所述外喷嘴(15)和内喷嘴(16)底部均设有锥形喷嘴；
振动滴制系统，包括同心安装的外喷嘴基座(17)和内喷嘴基座(18)，所述外喷嘴基座(17)与外喷嘴(15)之间密封连接，其上设有供壳材流入的第一接头(171)；所述内喷嘴基座(18)与内喷嘴(16)之间密封连接，其上设有供芯材流入的第二接头(181)；所述内喷嘴基座(18)的顶部开有凹槽(182)，所述凹槽(182)与第二接头(181)相连通，且上方依次设有膜片(12)和上盖板(11)，所述上盖板(11)中开有供振动杆(21)插入的插孔(111)，所述振动杆(21)的一端与所述膜片(12)相接触，另一端与激振器(2)相连接。
2.根据权利要求1所述的爆珠高速成型装置，其特征在于，所述限位块(161)为内窄外宽的楔形块。
3.根据权利要求1所述的爆珠高速成型装置，其特征在于，所述外喷嘴基座(17)、内喷嘴基座(18)和上盖板(11)之间通过多个紧固件(19)紧固连接。
4.根据权利要求1所述的爆珠高速成型装置，其特征在于，所述外喷嘴基座(17)与外喷嘴(15)之间螺纹连接，所述内喷嘴基座(18)与内喷嘴(6)之间设有第一密封圈(13)。
5.根据权利要求1所述的爆珠高速成型装置，其特征在于，所述外喷嘴基座(17)和内喷嘴基座(18)之间设有第二密封圈(14)。
6.根据权利要求1所述的爆珠高速成型装置，其特征在于，所述第一接头(171)通过第一输送管(175)与壳材储存罐(172)相连通，所述第一输送管(175)上设有第一输送泵(176)，所述壳材储存罐(172)上设有壳材加热装置(173)和加热循环泵(174)。
7.根据权利要求1所述的爆珠高速成型装置，其特征在于，所述第二接头(181)通过第二输送管(184)与芯材储存罐(183)相连通，所述第二输送管(184)上设有第二输送泵(185)。
8.根据权利要求1所述的爆珠高速成型装置，其特征在于，还包括冷却循环系统，其包括冷却管(3)、高位冷却槽(31)、低位冷却槽(4)和接料槽(43)，所述冷却管(3)的进料口位于所述滴头(1)的下方，出料口(33)位于所述接料槽(43)的上方；所述低位冷却槽(4)上设有冷却器(41)，所述高位冷却槽(31)的直径大于所述冷却管(3)的直径，同轴安装在所述冷却管(3)的上端；所述低位冷却槽(4)、高位冷却槽(31)和接料槽(43)之间相互连通，循环输送冷却液，所述高位冷却槽(31)中的冷却液会溢流至所述冷却管(3)中。
9.根据权利要求8所述的爆珠高速成型装置，其特征在于，所述出料口(33)与升降装置(34)相连接。
10.根据权利要求1所述的爆珠高速成型装置，其特征在于，还包括设置在所述冷却管(3)附近的监控系统(6)，其包括高速摄像机和照明系统。
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