CN116084032A - 发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统，包括冷混机、输料管、料仓和螺杆挤出机，输料管竖向设置，冷混机下侧部的排料口与输料管上侧部连接，输料管下端口与料仓上端口连接，料仓下端口与螺杆挤出机的进料口连接，冷混机内设有冷混料温度监控排料装置，料仓内部上方设有落料降速缓冲装置。本发明原理科学，结构简单，在现有冷混机和料仓的适当位置进行加装即可，能够解决由于时间控制导致原料温度得不到精准控制的问题以及在落料时失重称受到震动导致计量不精确的问题，提高计量精确度，保证产品质量，将成品纤维指标控制在标准范围内，进而降低成品纤维色泽不合格导致的返工现象，为可连续生产提供了很大帮助。

Description

发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统

技术领域

本发明属于化学纤维生产技术领域，具体涉及发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统。

背景技术

在发用纤维生产过程中，生产工艺流程是投料-热混-冷混-计量-挤出-纺丝-牵伸-定型，原料经过热混后温度会达到一百多摄氏度，原料温度较高无法直接进入下道工序，所以需经过一个重要的生产过程就是冷混，冷混的目的一是降低热混原料的温度，二是加入一些小分子辅料。其中冷混工序和计量工序存在以下技术问题:

1、目前冷混工艺控制以冷混时间为主，也就是在冷混经过一定时间后就开始排料，原料温度无法确定，特别由于环境温度的影响导致每锅原料温度的差异以及每个批次冷混原来的差异。所制发用纤维有深色系和浅色系的差别，冷混原料温度的差异会造成色系之间纤维质量的差异。

2、没有精准的下料计量就会导致成品纤维色泽不一，即花色以及颜色达不到要求的情况。料仓里的原料通过失重称计量后输入螺杆挤出机，料仓下端口与螺杆挤出机的进料口连接，失重称设在料仓内部下方，由于原料从输料管落入料仓的过程存在一定的势能，势能转换为动能，就会对失重称产生较大的冲击力量，导致失重称的抖动现象，最终导致失重称下料计量有误差，纤维中所需的颜料和主料之间的比例就会有差异，影响颜色不合格的问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种可提高计量精度、通过监测原料冷混温度保障各批次纤维品质无差异的发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统，包括冷混机、输料管、料仓和螺杆挤出机，输料管竖向设置，冷混机下侧部的排料口与输料管上侧部连接，输料管下端口与料仓上端口连接，料仓下端口与螺杆挤出机的进料口连接，冷混机内设有冷混料温度监控排料装置，料仓内部上方设有落料降速缓冲装置。

冷混料温度监控排料装置包括PLC控制器、温度传感器、电磁排料阀和导热护管，冷混机的顶板中心处开设有通孔，导热护管穿过通孔伸入到冷混机内部，通孔内设有与导热护管外圆密封配合的密封圈，导热护管下端封闭、上端敞口，温度传感器设在导热护管内，温度传感器通过第一信号线与PLC控制器的信号输入端口连接，电磁排料阀通过第二信号线与PLC控制器的信号输出端口连接，电磁排料阀设在冷混机下侧部的排料口。

密封圈外圆沿圆周方向开设有环形槽，顶板伸入卡装在环形槽内。

顶板上设有用于放置导热护管晃动的稳固支架；稳固支架包括套在导热护管上端外圆的定位套，定位套下部圆周面均匀你设有四根斜撑定位杆，每根斜撑定位杆下端均水平设有一块定位板，定位板通过四个螺钉与顶板固定连接；导热护管上部外圆设有定位环，定位环与定位套顶面压接。

导热护管下端为下尖上粗的圆锥状结构；导热护管上端口设有防尘盖，防尘盖上开设有用于穿过第一信号线的透孔。

落料降速缓冲装置包括固定支架、活动支架和缓冲机构，固定支架底部固定安装在车间地面上；活动支架下部通过定位紧固组件设在固定支架上，活动支架伸入到料仓内部，缓冲机构设置在活动支架上并位于料仓内部中心位置。

活动支架包括竖向活动杆、横向活动杆和斜撑活动杆，竖向活动杆上端与横向活动杆右端固定连接，斜撑活动杆左高右低倾斜设置，斜撑活动杆左端与横向活动杆底部连接，斜撑活动杆右端与竖向活动杆左侧连接，料仓右侧上部沿竖向开设有一条长导孔，横向活动杆自右向左水平穿过长导孔伸入到料仓内，长导孔内设有位于横向活动杆上方的上柔性挡布，上柔性挡布上端与长导孔上侧边固定连接，上柔性挡布下端与横向活动杆顶部固定连接，长导孔内设有位于横向活动杆下方的下柔性挡布，下柔性挡布上端与长导孔下侧边固定连接，下柔性挡布下端与横向活动杆底部固定连接。

料仓的仓壁在长导孔的前侧边和后侧边沿竖向均开设有导向缝，上柔性挡布和下柔性挡布前后侧边均延伸到同侧的导向缝中；

缓冲机构包括导套、弹簧、导杆和锥形帽，导套下端固定设在横向活动杆顶部，导杆上端与锥形帽顶部固定连接，导杆下端滑动插设在导套内，弹簧套在导杆和导套外部，弹簧下端和上端分别与锥形帽底面和横向活动杆顶部压接。

固定支架包括竖向固定杆和斜撑固定杆，竖向固定杆下端固定设有第一连接板，第一连接板通过第一膨胀螺栓固定在车间地面上，斜撑固定杆左高右低倾斜设置，斜撑固定杆上端与竖向固定杆上端右侧固定连接，斜撑固定杆下端固定设有第二连接板，第二连接板通过第二膨胀螺栓固定在车间地面上。

竖向固定杆为上端开口的钢管，竖向活动杆下端插设在竖向固定杆内部；

定位紧固组件包括螺母和顶丝，螺母螺纹连接在竖向活动杆上，螺母下端与竖向固定杆上端压接，顶丝螺纹连接在竖向固定杆上侧部，顶丝内端与竖向活动杆外圆顶压配合，顶丝外端设有手轮。

采用上述技术方案，原料在冷混机混料过程中，将装有温度传感器的导热护管由顶板上的密封圈插入原料内，温度传感器监测到原料的温度信号传输给PLC控制器，温度传感器外部设置导热护管，由于热混输送过来的原料温度较高加上高速搅拌，导热护管起到保护温度传感器不受损伤，延长温度传感器的使用年限，在温度传感器不断向PLC控制器输送信号的过程中，当达到设置排料温度时，PLC控制器向电磁排料阀发出开启的信号，冷混机即可进行排料，保证每批原料在冷混机内混合温度的一致性，让小分子物质熔混均匀以及混料温度得到精准控制。

冷混机内排出的原料由输料管向下落入料仓，在落入料仓前，先经缓冲机构缓冲动能后，再流入料仓，减少以及避免对失重称的振动干扰。因为原料从输送料落入料仓的过程中存在一定的势能，由于势能会转换为动能，所以会对失重称进行重力的干扰。缓冲机构的锥形帽受到原料冲击后，向下压缩弹簧，导杆在导套内向下移动，原料的重力势能转化为弹簧的弹性势能，从而减轻对料仓和失重称的冲击，避免了失重称计量的不准确，导致有色纤维颜色不合格的现象，以及解决纤维配方不精确的问题，此装置简单可行，很大程度解决了纤维质量管控问题，为可连续生产提供了很大帮助。失重称计量后，将原料送入螺杆挤出机。

密封圈的结构，不仅与冷混机的顶板装配牢靠，而且在轴向方向具有与导热护管更大的密封面，从而提高密封效果，避免冷混机内的热能损失。

由于导热护管较长，因此设置的稳定支架，以确保原料在进料或排料时，触碰到导热护管下端时，导热护管具有良好的稳定性。

导热护管上的定位环起到限定导热护管伸入到冷混机内的深度。

导热护管下端的圆锥状结构，不仅可方便插入定位套和密封圈，在进入到冷混机内部的原料时，遇到阻力小，向下插入也更容易。

由于横向活动杆为伸入到料仓内悬臂结构，因此设置斜撑活动杆对横向活动杆和竖向活动杆之间的加固，同时固定支架设置竖向固定杆和斜撑固定杆，提供稳定基础。

可通过调节竖向活动杆下部插入竖向固定杆内部的深度，来调整缓冲机构的高度，即根据料仓内的情况调整对原料的缓冲效果。螺母限定调节竖向活动杆不能向下移动，顶丝内端顶压竖向活动杆，使竖向活动杆与竖向固定杆连接为一体。

在缓冲机构上下调节时，横向活动杆在长导孔内上下移动，带动上柔性挡布和下柔性挡布在导向缝内上下移动。上柔性挡布和下柔性挡布的设置，将长导孔封堵，避免物料在此处产生泄漏。

综上所述，本发明原理科学，结构简单，在现有冷混机和料仓的适当位置进行加装即可，能够解决由于时间控制导致原料温度得不到精准控制的问题以及在落料时失重称受到震动导致计量不精确的问题，提高计量精确度，保证产品质量，将成品纤维指标控制在标准范围内，进而降低成品纤维色泽不合格导致的返工现象，为可连续生产提供了很大帮助。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是图1中B处的放大图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明的发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统，包括冷混机35、输料管22、料仓2和螺杆挤出机9，输料管22竖向设置，冷混机35下侧部的排料口与输料管22上侧部连接，输料管22下端口与料仓2上端口连接，料仓2下端口与螺杆挤出机9的进料口连接，冷混机35内设有冷混料温度监控排料装置，料仓2内部上方设有落料降速缓冲装置。

冷混料温度监控排料装置包括PLC控制器、温度传感器、电磁排料阀和导热护管，冷混机35的顶板中心处开设有通孔，导热护管穿过通孔伸入到冷混机35内部，通孔内设有与导热护管外圆密封配合的密封圈，导热护管下端封闭、上端敞口，温度传感器设在导热护管内，温度传感器通过第一信号线与PLC控制器的信号输入端口连接，电磁排料阀通过第二信号线与PLC控制器的信号输出端口连接，电磁排料阀设在冷混机35下侧部的排料口。

密封圈外圆沿圆周方向开设有环形槽，顶板伸入卡装在环形槽内。

顶板上设有用于放置导热护管晃动的稳固支架；稳固支架包括套在导热护管上端外圆的定位套，定位套下部圆周面均匀你设有四根斜撑定位杆，每根斜撑定位杆下端均水平设有一块定位板，定位板通过四个螺钉与顶板固定连接；导热护管上部外圆设有定位环，定位环与定位套顶面压接。

导热护管下端为下尖上粗的圆锥状结构；导热护管上端口设有防尘盖，防尘盖上开设有用于穿过第一信号线的透孔。

落料降速缓冲装置包括固定支架、活动支架和缓冲机构，固定支架底部固定安装在车间地面上；活动支架下部通过定位紧固组件设在固定支架上，活动支架伸入到料仓2内部，缓冲机构设置在活动支架上并位于料仓2内部中心位置。

活动支架包括竖向活动杆、横向活动杆和斜撑活动杆，竖向活动杆上端与横向活动杆右端固定连接，斜撑活动杆左高右低倾斜设置，斜撑活动杆左端与横向活动杆底部连接，斜撑活动杆右端与竖向活动杆左侧连接，料仓2右侧上部沿竖向开设有一条长导孔，横向活动杆自右向左水平穿过长导孔伸入到料仓2内，长导孔内设有位于横向活动杆上方的上柔性挡布，上柔性挡布上端与长导孔上侧边固定连接，上柔性挡布下端与横向活动杆顶部固定连接，长导孔内设有位于横向活动杆下方的下柔性挡布，下柔性挡布上端与长导孔下侧边固定连接，下柔性挡布下端与横向活动杆底部固定连接。

料仓2的仓壁在长导孔的前侧边和后侧边沿竖向均开设有导向缝，上柔性挡布和下柔性挡布前后侧边均延伸到同侧的导向缝中；

缓冲机构包括导套、弹簧、导杆和锥形帽，导套下端固定设在横向活动杆顶部，导杆上端与锥形帽顶部固定连接，导杆下端滑动插设在导套内，弹簧套在导杆和导套外部，弹簧下端和上端分别与锥形帽底面和横向活动杆顶部压接。

固定支架包括竖向固定杆和斜撑固定杆，竖向固定杆下端固定设有第一连接板，第一连接板通过第一膨胀螺栓固定在车间地面上，斜撑固定杆左高右低倾斜设置，斜撑固定杆上端与竖向固定杆上端右侧固定连接，斜撑固定杆下端固定设有第二连接板，第二连接板通过第二膨胀螺栓固定在车间地面上。

竖向固定杆为上端开口的钢管，竖向活动杆下端插设在竖向固定杆内部；

定位紧固组件包括螺母和顶丝，螺母螺纹连接在竖向活动杆上，螺母下端与竖向固定杆上端压接，顶丝螺纹连接在竖向固定杆上侧部，顶丝内端与竖向活动杆外圆顶压配合，顶丝外端设有手轮。

原料在冷混机35混料过程中，将装有温度传感器的导热护管由顶板上的密封圈插入原料内，温度传感器监测到原料的温度信号传输给PLC控制器，温度传感器外部设置导热护管，由于热混输送过来的原料温度较高加上高速搅拌，导热护管起到保护温度传感器不受损伤，延长温度传感器的使用年限，在温度传感器不断向PLC控制器输送信号的过程中，当达到设置排料温度时，PLC控制器向电磁排料阀发出开启的信号，冷混机35即可进行排料，保证每批原料在冷混机35内混合温度的一致性，让小分子物质熔混均匀以及混料温度得到精准控制。

冷混机35内排出的原料由输料管22向下落入料仓2，在落入料仓2前，先经缓冲机构缓冲动能后，再流入料仓2，减少以及避免对失重称的振动干扰。因为原料从输送料落入料仓2的过程中存在一定的势能，由于势能会转换为动能，所以会对失重称进行重力的干扰。缓冲机构的锥形帽受到原料冲击后，向下压缩弹簧，导杆在导套内向下移动，原料的重力势能转化为弹簧的弹性势能，从而减轻对料仓2和失重称的冲击，避免了失重称计量的不准确，导致有色纤维颜色不合格的现象，以及解决纤维配方不精确的问题，此装置简单可行，很大程度解决了纤维质量管控问题，为可连续生产提供了很大帮助。失重称计量后，将原料送入螺杆挤出机9。

密封圈的结构，不仅与冷混机35的顶板装配牢靠，而且在轴向方向具有与导热护管更大的密封面，从而提高密封效果，避免冷混机35内的热能损失。

由于导热护管较长，因此设置的稳定支架，以确保原料在进料或排料时，触碰到导热护管下端时，导热护管具有良好的稳定性。

导热护管上的定位环起到限定导热护管伸入到冷混机35内的深度。

导热护管下端的圆锥状结构，不仅可方便插入定位套和密封圈，在进入到冷混机35内部的原料时，遇到阻力小，向下插入也更容易。

由于横向活动杆为伸入到料仓2内悬臂结构，因此设置斜撑活动杆对横向活动杆和竖向活动杆之间的加固，同时固定支架设置竖向固定杆和斜撑固定杆，提供稳定基础。

可通过调节竖向活动杆下部插入竖向固定杆内部的深度，来调整缓冲机构的高度，即根据料仓2内的情况调整对原料的缓冲效果。螺母限定调节竖向活动杆不能向下移动，顶丝内端顶压竖向活动杆，使竖向活动杆与竖向固定杆连接为一体。

在缓冲机构上下调节时，横向活动杆在长导孔内上下移动，带动上柔性挡布和下柔性挡布在导向缝内上下移动。上柔性挡布和下柔性挡布的设置，将长导孔封堵，避免物料在此处产生泄漏。

本发明中的冷混机35、PLC控制器、温度传感器、电磁排料阀均为现有成熟技术，具体结构和工作原理不再赘述，自动控制并不需要新的计算机程序。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统，其特征在于：包括冷混机、输料管、料仓和螺杆挤出机，输料管竖向设置，冷混机下侧部的排料口与输料管上侧部连接，输料管下端口与料仓上端口连接，料仓下端口与螺杆挤出机的进料口连接，冷混机内设有冷混料温度监控排料装置，料仓内部上方设有落料降速缓冲装置。

2.根据权利要求1所述的发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统，其特征在于：冷混料温度监控排料装置包括PLC控制器、温度传感器、电磁排料阀和导热护管，冷混机的顶板中心处开设有通孔，导热护管穿过通孔伸入到冷混机内部，通孔内设有与导热护管外圆密封配合的密封圈，导热护管下端封闭、上端敞口，温度传感器设在导热护管内，温度传感器通过第一信号线与PLC控制器的信号输入端口连接，电磁排料阀通过第二信号线与PLC控制器的信号输出端口连接，电磁排料阀设在冷混机下侧部的排料口。

3.根据权利要求2所述的发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统，其特征在于：密封圈外圆沿圆周方向开设有环形槽，顶板伸入卡装在环形槽内。

4.根据权利要求3所述的发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统，其特征在于：顶板上设有用于放置导热护管晃动的稳固支架；稳固支架包括套在导热护管上端外圆的定位套，定位套下部圆周面均匀你设有四根斜撑定位杆，每根斜撑定位杆下端均水平设有一块定位板，定位板通过四个螺钉与顶板固定连接；导热护管上部外圆设有定位环，定位环与定位套顶面压接。

5.根据权利要求4所述的发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统，其特征在于：导热护管下端为下尖上粗的圆锥状结构；导热护管上端口设有防尘盖，防尘盖上开设有用于穿过第一信号线的透孔。

6.根据权利要求1所述的发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统，其特征在于：落料降速缓冲装置包括固定支架、活动支架和缓冲机构，固定支架底部固定安装在车间地面上；活动支架下部通过定位紧固组件设在固定支架上，活动支架伸入到料仓内部，缓冲机构设置在活动支架上并位于料仓内部中心位置。

7.根据权利要求6所述的发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统，其特征在于：活动支架包括竖向活动杆、横向活动杆和斜撑活动杆，竖向活动杆上端与横向活动杆右端固定连接，斜撑活动杆左高右低倾斜设置，斜撑活动杆左端与横向活动杆底部连接，斜撑活动杆右端与竖向活动杆左侧连接，料仓右侧上部沿竖向开设有一条长导孔，横向活动杆自右向左水平穿过长导孔伸入到料仓内，长导孔内设有位于横向活动杆上方的上柔性挡布，上柔性挡布上端与长导孔上侧边固定连接，上柔性挡布下端与横向活动杆顶部固定连接，长导孔内设有位于横向活动杆下方的下柔性挡布，下柔性挡布上端与长导孔下侧边固定连接，下柔性挡布下端与横向活动杆底部固定连接。

8.根据权利要求7所述的发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统，其特征在于：料仓的仓壁在长导孔的前侧边和后侧边沿竖向均开设有导向缝，上柔性挡布和下柔性挡布前后侧边均延伸到同侧的导向缝中；

缓冲机构包括导套、弹簧、导杆和锥形帽，导套下端固定设在横向活动杆顶部，导杆上端与锥形帽顶部固定连接，导杆下端滑动插设在导套内，弹簧套在导杆和导套外部，弹簧下端和上端分别与锥形帽底面和横向活动杆顶部压接。

9.根据权利要求8所述的发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统，其特征在于：固定支架包括竖向固定杆和斜撑固定杆，竖向固定杆下端固定设有第一连接板，第一连接板通过第一膨胀螺栓固定在车间地面上，斜撑固定杆左高右低倾斜设置，斜撑固定杆上端与竖向固定杆上端右侧固定连接，斜撑固定杆下端固定设有第二连接板，第二连接板通过第二膨胀螺栓固定在车间地面上。

10.根据权利要求9所述的发用纤维原料温控冷混缓冲式下料系统，其特征在于：竖向固定杆为上端开口的钢管，竖向活动杆下端插设在竖向固定杆内部；

定位紧固组件包括螺母和顶丝，螺母螺纹连接在竖向活动杆上，螺母下端与竖向固定杆上端压接，顶丝螺纹连接在竖向固定杆上侧部，顶丝内端与竖向活动杆外圆顶压配合，顶丝外端设有手轮。

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