CN115431425A - 一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备及生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备及生产工艺，旨在提供了一种原材料混合效果好的直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备及生产工艺。S1.组分按比例配比：将原材料干燥后，按比例配比成对应的组分；S2.组分比例混合：将完成配比的组分放入到混合桶内，进行混合；S3.加热挤出：将混合后的材料放入到挤出机内完成绝缘料的挤出成型。本发明的有益效果是：不同的原材料组份分别从送料桶和存料桶排出，进入到桶壳内，同时送料桶和存料桶在转动电机的带动作用下转动，产生的离心力将原材料组份分别从分散孔二和分散孔一排出，进入到桶壳，保证混合充分，使得混合效果好。

Description

一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备及生产工艺

技术领域

本发明涉及绝缘料生产相关技术领域，尤其是指一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备及生产工艺。

背景技术

电线电缆是电力运输的关键部件，其中绝缘材料是决定电缆耐压压能力的关键因素之一。交联聚乙烯因具有优异的介电性能和良好的耐热性、加工性能而成为近年来电缆的主要绝缘材料。

中国专利申请公布号：CN 110878152 A，申请公布日：2020.03.13，公开了一种高压电缆超净可交联聚乙烯绝缘料的制备方法，一、按照重量份称取 100份的聚乙烯树脂、0.2～0.5份的抗氧剂和1.5～2.0份的交联剂；二、将称取的聚乙烯树脂和抗氧剂同时加入到混炼机中，在温度为130～200℃下混炼 均匀，得物料；三、物料进入熔体泵内，熔体泵使物料流过双工位液压换网过滤器进行过滤，过滤后 的物料进入单螺杆造粒机造粒，所得粒料经纯净水冷却并被输送到离心脱水机内进行离心 脱水和干燥处理，然后预热到60～90℃，再进入转鼓混料机并保温在60～90℃，将称取的 交联剂喷淋到粒料的表面，继续转动至粒料表面干燥，获得混有交联剂的粒料；四、混有交联剂的粒料进入吸收料仓，在温度为60～90℃的条件下均匀化3～20h，然后冷却至30～50℃，即完成高压电缆超净可交联聚乙烯绝缘料的制备。该方案的有益效果为可得到较高纯净度的聚乙烯，但是对与生产过程中采用的混合设备并没有提出具体的方案，缺乏工艺装备上的改进。

因此需要设计一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备及生产工艺，来提升原材料的混合效果，使得聚乙烯绝缘料的产品质量好。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中原材料混合效果差的不足，提供了一种原材料混合效果好的直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备及生产工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产工艺，步骤如下，

S1.组分按比例配比：将原材料干燥后，按比例配比成对应的组分；

S2.组分比例混合：将完成配比的组分放入到混合桶内，进行混合；

S3.加热挤出：将混合后的材料放入到挤出机内完成绝缘料的挤出成型。

聚乙烯绝缘料的生产由多种原材料按比例配比成对应的组份，在组份配比前，将原材料进行干燥处理，保证原材料在混合前为干燥的状态，保证按比例混合后的组份中原材料的状态。将完成配比的组份分别按比例放入到混合桶内，进行充分混合，保证原材料的混合效果。完成混合的原材料投入到挤出机内，通过加热，将原材料从挤出机能混合挤出成型，完成直流交联聚乙烯绝缘料的生产。

作为优选，步骤S2中的混合桶包括桶壳和置于桶壳内的搅拌组件，所述搅拌组件与桶壳转动连接，所述搅拌组件包括存料桶和送料桶，所述送料桶置于存料桶内且与存料桶套接，所述送料桶和存料桶均与桶壳内连通，所述存料桶外壁设置有若干均匀布置的搅拌块。步骤S2中的混合桶由桶壳和搅拌组件构成，桶壳内作为搅拌混合的盛具，搅拌组件起到对投入到桶壳内的原材料进行搅拌，使原材料进行充分混合的作用，保证原材料的混合效果；搅拌组件设置有存料桶和送料桶，存料桶和送料桶分别用来盛放不同成分的组份原材料，送料桶和存料桶均与桶壳连通，可将投入到送料桶和存料桶内的原材料转移到桶壳内，其中存料桶的外壁设置有搅拌块，存料桶可与桶壳发生相对转动，在转动时，搅拌块可对进入到桶壳内的原材料进行搅拌，使其充分混合，保证原材料的混合效果。

作为优选，所述存料桶的底部侧壁设置有若干分散孔一，所述存料桶底部设置有安装块，所述送料桶依次贯穿存料桶底面、安装块和桶壳底面，所述送料桶伸出桶壳底面的一端的侧壁连接有环形的齿条，所述桶壳底面连接有转动电机，所述转动电机连接有转动齿轮，所述转动齿轮与齿条啮合。存料桶的底壁侧壁设置的分散孔一均匀布置，保证投入到存料桶内的原材料组份可从分散孔一排出，进入到桶壳内进行搅拌混合，送料桶与存料桶套接，送料桶依次贯穿存料桶底、安装块和桶壳且与存料桶、安装块和桶壳连接，在送料桶伸出桶壳底面的一端的外壁上设置齿条，齿条成环形的绕接在送料桶的外侧壁上，在桶壳的底部连接的转动电机的电机轴上连接有转动齿轮，转动齿轮与齿条啮合，转动电机转动带动转动齿轮与齿条啮合，使得送料桶转动，在离心力的作用下存料桶 投入的原材料组份从分散孔一排出，进入到桶壳内，通过调节转动电机的转动速度，可调整从分散孔一排出的原材料的多少，进而控制搅拌混合效果，可有效提高原材料的混合效果。

作为优选，所述安装块的内壁设置有环形的连通槽，所述连通槽截面形状成锥形，所述连通槽的内侧面设置有若干分散孔二，所述送料桶侧壁设置有连通口，所述连通口与连通槽连通。在安装块内壁设置的连通槽为环形的槽，连通槽的截面形状为锥形，在连通槽的内侧壁上设置的分散孔二均匀布置，且分散孔二的形状为矩形孔，在送料桶的侧壁上设置的连通口与连通槽连通，使得投入到送料桶内的原材料组份可从连通口进入到连通槽内，安装块会随送料桶旋转，从送料桶进入到连通槽的原材料组份在离心作用下会经分散孔二排出，进入到桶壳内，与从分散孔一排出的原材料组份进行混合，使得原材料组份的混合更充分，混合效果更好。

作为优选，所述送料桶内部设置有锥形的分散台，所述分散台侧部置于到连通槽内，所述分散台的侧面与连通槽的内顶面平行。在送料桶的内部设置有分散台，分散台为锥形，分散台的侧斜面处置于连通槽内且分散台的侧斜面高度低于与连通槽的内顶部斜面的高度，分散台的侧斜面与连通槽的内顶部斜面平行，该种结构设计可使投入到送料桶内的原材料经过分散台的侧斜面进入到连通槽内，通过分散台侧斜面的可使投入到送料桶内的原材料均匀的进入到连通槽内，在通过送料桶的转动带动安装台旋转，进而使得投入到送料桶内的原材料在离心运动的作用下均匀的从分散孔二排出，进入到桶壳内与从分散孔一排出的原材料充分混合，保证混合效果。

作为优选，所述分散台侧壁设置有若干径向贯穿分散台的进气孔，所述分散台的底部连接有进气管，所述进气管一端与进气孔连通，所述进气管另一端连接与进气泵，所述进气泵与送料桶底部连接。分散台的斜侧壁的端部开有若干进气孔，进气孔径向贯穿分散台，在分散台的底部连接有进气管，进气管连通进气孔，进气管连接进气泵，进气泵通过进气管向进气孔吹气，通过从进气孔吹出的气体可将进入到连通槽内的原材料从连通槽内吹出，从分散孔二排出，使得从送料桶进入到原材料组份更好的从分散孔二排出，便于原材料进入到桶壳内进行混合搅拌，实现好的混合效果。

作为优选，所述进气孔和分散孔二同轴对齐。进气孔和分散孔二的中心轴线设置在同一轴线上，可确保从进气孔吹出的气体直接吹向分散孔二，提高置于连通槽内的原材料组份从分散孔二排出效率，保证原材料组份可快速的进入到桶壳内，与其他原材料组份进行混合，保证混合效率和效果。

作为优选，所述桶壳的底面设置有排料孔，所述排料孔置于桶壳内壁和存料桶外壁之间，所述桶壳的底部设置有排料管所述排料管与排料孔连通，所述排料管侧壁设置有让位口，所述让位口内设置有挡板，所述挡板与让位口弹性铰接。桶壳底面设置的排料孔置于桶壳内壁和存料桶外壁之间，完成混合后的原材料可通过排料孔排出，排料孔外接有排料管，排料管上设置有安装挡板的让位口，挡板置于让位口处，并与让位口通过铰簧连接，挡板在关闭状态下可防止在搅拌混合时原材料从排料管排出。

作为优选，所述搅拌块为弧形的楔形块，所述搅拌块的斜面端朝向同一方向。搅拌块为弧形块，搅拌块绕存料桶的侧壁均匀布置，搅拌块为一侧设置有斜面的楔形块，搅拌块的斜面的设定可有效对进入到桶壳内的原材料进行搅拌混合，可确保提高搅拌效果，使得原材料混合效果好。

作为优选，所述桶壳顶部设置有密封盖，所述密封盖连接有送料管和进料管，所述送料管与送料桶连通，所述进料管与存料桶连通。送料管和进料管可分别向送料桶和存料桶内投入原材料组份，将不同的原材料分开投入，分别从送料桶和存料桶进入到桶壳内搅拌混合，使得混合效果更好。

本发明的有益效果是：不同的原材料组份分别从送料桶和存料桶排出，进入到桶壳内，同时送料桶和存料桶在转动电机的带动作用下转动，产生的离心力将原材料组份分别从分散孔二和分散孔一排出，进入到桶壳，保证混合充分，使得混合效果好；在送料桶内设置有锥形的分散台，分散台可将进入到送料桶的原材料组份沿分散台上方的侧斜面进入到连桶槽内，配合分散台侧壁上设置的进气孔，将原材料组份在离心力和气体推力的作用下可快速进入到桶壳内，方便原材料组份在桶壳内搅拌混合；存料桶的侧壁设置有楔形的搅拌块，可提高搅拌效果，确保混合效果好。

附图说明

图1是本发明立体视图；

图2是本发明剖视图；

图3是本发明中搅拌组件立体视图；

图4是本发明中送料桶结构示意图；

图5是本发明中分散台立体示意图；

图6是本发明中排料管处剖视图。

附图中，

1. 桶壳、2. 搅拌组件、3. 存料桶、4. 送料桶、5. 搅拌块、6. 分散台、10. 排料孔、11. 排料管、12. 让位口、13. 挡板、14. 密封盖、15. 送料管、16. 进料管、30.分散孔一、31. 安装块、32. 连通槽、33. 分散孔二、40. 齿条、41. 转动电机、42. 转动齿轮、43.连通口、60. 进气孔、61. 进气管、62. 进气泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

实施例1，如图1-6所示，一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产工艺，其特征是，步骤如下，

S1.组分按比例配比：将原材料干燥后，按比例配比成对应的组分；

S2.组分比例混合：将完成配比的组分放入到混合桶内，进行混合；

S3.加热挤出：将混合后的材料放入到挤出机内完成绝缘料的挤出成型。

步骤S2中的混合桶包括桶壳1和置于桶壳1内的搅拌组件2。搅拌组件2与桶壳1转动连接。搅拌组件2包括存料桶3和送料桶4。送料桶4置于存料桶3内且与存料桶3套接。送料桶4和存料桶3均与桶壳1内连通。存料桶3外壁设置有若干均匀布置的搅拌块5。

存料桶3的底部侧壁设置有若干分散孔一30。存料桶3底部设置有安装块31。送料桶4依次贯穿存料桶3底面、安装块31和桶壳1底面。送料桶4伸出桶壳1底面的一端的侧壁连接有环形的齿条40。桶壳1底面连接有转动电机41。转动电机41连接有转动齿轮42。转动齿轮42与齿条40啮合。

安装块31的内壁设置有环形的连通槽32。连通槽32截面形状成锥形。连通槽32的内侧面设置有若干分散孔二33。送料桶4侧壁设置有连通口43。连通口43与连通槽32连通。送料桶4内部设置有锥形的分散台6。分散台6侧部置于到连通槽32内。分散台6的侧面与连通槽32的内顶面平行。分散台6侧壁设置有若干径向贯穿分散台6的进气孔60。分散台6的底部连接有进气管61。进气管61一端与进气孔60连通。进气管61另一端连接与进气泵62。进气泵62与送料桶4底部连接。进气孔60和分散孔二33同轴对齐。

桶壳1的底面设置有排料孔10。排料孔10置于桶壳1内壁和存料桶3外壁之间。桶壳1的底部设置有排料管11所述排料管11与排料孔10连通。排料管11侧壁设置有让位口12。让位口12内设置有挡板13。挡板13与让位口12弹性铰接。搅拌块5为弧形的楔形块。搅拌块5的斜面端朝向同一方向。

桶壳1顶部设置有密封盖14。密封盖14连接有送料管15和进料管16。送料管15与送料桶4连通。进料管16与存料桶3连通。

本发明的工作原理为：如图1-6所示，在进行生产加工直流交联聚乙烯绝缘料时，首先对原材料进行按比例配比，并在配比前对原材料进行干燥处理。将完成配比的原材料组份需按比例进行配比混合，在进行混合时需用到混合桶。混合桶包括桶壳1，在桶壳1的内部套接有存料桶3，在存料桶3的外侧壁上设置有搅拌块5，搅拌块5为楔形块，在对置于存料桶3侧壁和桶壳1内壁之间的原材料进行搅拌混合，楔形的搅拌块5设置有斜面端，斜面端便于对原材料组份进行搅拌混合，使得混合效果好。在存料桶3的内部设置有送料桶4，送料桶4依次穿过存料桶3的底面、安装块31和桶壳1底面，送料桶4伸出桶壳1底面的一端侧壁设置有环形的齿条40，齿条40绕送料桶1侧壁连接。在桶壳1的底部连接转动电机41，转动电机41的连接轴端连接有转动齿轮42，转动齿轮42与齿条40啮合，转动电机41的转动可带动送料桶4转动，进而使得存料桶3和安装块31同步转动，实现转动搅拌效果。在存料桶3的底部侧壁设置有若干分散孔一30，若干个分散孔一30绕存料桶3壁均匀布置，在存料桶3转动时，会使置于存料桶3内的原材料组份产生离心力，将原材料组份在离心力的状态下从分散孔一30排出，进入到桶壳1内，进行混合搅拌。在送料桶4的侧壁设置有连通口，在安装块31的侧壁设置有连通槽32连通口与连通槽32连通，送料桶4内设置有锥形的分散台6，分散台6的侧斜面高度低于连通槽32的侧顶面高度，使得投入到送料桶4内的原材料组份经分散台6分散后进入到连通槽32内，连通槽32的内侧壁设置有若干均匀布置的分散孔二33，分散孔二33用来排出从送料桶4进入的原材料组份。在分散台6的侧壁上设置有若干均匀布置的进气孔60，分散台6的底部连接有进气管61，进气管61与进气孔60连通，进气管61连接进气泵62，进气泵62吹出气体，气体从进气管61进入到进气孔60内，进气孔60与分散孔二33的中心轴线对齐，使得从进气孔60吹出的气体可快速的将置于连通槽32内的原材料组份进行吹出，从分散孔二33进入到桶壳1内，配合转动的存料桶3上的搅拌块5的搅拌动作对进入到桶壳1内的原材料组份进行混合搅拌，保证混合效果。在桶壳1的下方设置排料孔10，排料孔10连接排料管11，排料管11侧壁设置的让位口12内连接有挡板13，挡板13用来堵住排料管11，避免在搅拌混合时有原材料从排料管11流出，使得进入下一工序的原材料混合不充分。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产工艺，其特征是，步骤如下，

S1.组分按比例配比：将原材料干燥后，按比例配比成对应的组分；

S2.组分比例混合：将完成配比的组分放入到混合桶内，进行混合；

S3.加热挤出：将混合后的材料放入到挤出机内完成绝缘料的挤出成型。

2.一种基于权利要求1所述的直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备，其特征是，步骤S2中的混合桶包括桶壳（1）和置于桶壳（1）内的搅拌组件（2），所述搅拌组件（2）与桶壳（1）转动连接，所述搅拌组件（2）包括存料桶（3）和送料桶（4），所述送料桶（4）置于存料桶（3）内且与存料桶（3）套接，所述送料桶（4）和存料桶（3）均与桶壳（1）内连通，所述存料桶（3）外壁设置有若干均匀布置的搅拌块（5）。

3.根据权利要求2所述的一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备，其特征是，所述存料桶（3）的底部侧壁设置有若干分散孔一（30），所述存料桶（3）底部设置有安装块（31），所述送料桶（4）依次贯穿存料桶（3）底面、安装块（31）和桶壳（1）底面，所述送料桶（4）伸出桶壳（1）底面的一端的侧壁连接有环形的齿条（40），所述桶壳（1）底面连接有转动电机（41），所述转动电机（41）连接有转动齿轮（42），所述转动齿轮（42）与齿条（40）啮合。

4.根据权利要求3所述的一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备，其特征是，所述安装块（31）的内壁设置有环形的连通槽（32），所述连通槽（32）截面形状成锥形，所述连通槽（32）的内侧面设置有若干分散孔二（33），所述送料桶（4）侧壁设置有连通口（43），所述连通口（43）与连通槽（32）连通。

5.根据权利要求4所述的一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备，其特征是，所述送料桶（4）内部设置有锥形的分散台（6），所述分散台（6）侧部置于到连通槽（32）内，所述分散台（6）的侧面与连通槽（32）的内顶面平行。

6.根据权利要求5所述的一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备，其特征是，所述分散台（6）侧壁设置有若干径向贯穿分散台（6）的进气孔（60），所述分散台（6）的底部连接有进气管（61），所述进气管（61）一端与进气孔（60）连通，所述进气管（61）另一端连接与进气泵（62），所述进气泵（62）与送料桶（4）底部连接。

7.根据权利要求6所述的一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备，其特征是，所述进气孔（60）和分散孔二（33）同轴对齐。

8.根据权利要求2所述的一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备，其特征是，所述桶壳（1）的底面设置有排料孔（10），所述排料孔（10）置于桶壳（1）内壁和存料桶（3）外壁之间，所述桶壳（1）的底部设置有排料管（11）所述排料管（11）与排料孔（10）连通，所述排料管（11）侧壁设置有让位口（12），所述让位口（12）内设置有挡板（13），所述挡板（13）与让位口（12）弹性铰接。

9.根据权利要求2所述的一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备，其特征是，所述搅拌块（5）为弧形的楔形块，所述搅拌块（5）的斜面端朝向同一方向。

10.根据权利要求2所述的一种直流交联聚乙烯绝缘料的生产设备，其特征是，所述桶壳（1）顶部设置有密封盖（14），所述密封盖（14）连接有送料管（15）和进料管（16），所述送料管（15）与送料桶（4）连通，所述进料管（16）与存料桶（3）连通。

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