CN116587566B - 一种降低前端废料的挤出机及加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及塑料板生产技术领域，具体为一种降低前端废料的挤出机，包括机体，机体的内部设置有输送流道，且输送流道的顶部设置有排气腔，机体上固定安装有主电机，且主电机的输出端驱动有插入输送流道的内主绞龙，机体的上方设置有用于将混合融化后的塑料原料送入输送流道内的进料装置。本发明设计的挤出机构能够有效的利用负压泵维持相应腔体处于负压状态从而消除塑料原料中的气体成分，然后利用物料推移装置来更好的消除挤出过程中物料不均匀造成的应力集中，同时能够利用特殊布置形式的冷却装置阵列来消除由于冷却过快或者冷却不均匀等原因造成的板材应力集中或者板材内的气泡无法完全排出的现象，从而保障了板材的质量，提高了生产效益。
Description
技术领域
本发明涉及塑料板生产技术领域，具体为一种降低前端废料的挤出机及加工工艺。
背景技术
塑料板材是常用的材料，在塑料板材生产过程中，需要通过位于生产线前端的挤出机构将塑料颗粒融化挤出形成相应型号尺寸的板材，然后在生产线的后续流程中对板材的表面进行各种加工来形成所需的板材产品。但是现有的前端挤出设备结构较为简单，造成形成的板材容易出现内部气泡严重或者板材局部应力集中等现象导致板材无法使用，这就造成生产线前端良品率过低废料过多，不利于提高生产效益。
如果发明一种能够有效的消除塑料挤出过程中气泡无法及时排出以及应力集中现象的新型加工设备就能够有效的解决此类问题，为此我们提供了一种降低前端废料的挤出机及加工工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低前端废料的挤出机及加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种降低前端废料的挤出机，包括机体，所述机体的内部设置有输送流道，且输送流道的顶部设置有排气腔，所述机体上固定安装有主电机，且主电机的输出端驱动有插入输送流道的内主绞龙，所述机体的上方设置有用于将混合融化后的塑料原料送入输送流道内的进料装置，且输送流道的输出端连通有增压泵；
所述机体的末端设置有底座，且底座的顶部通过物料推移装置与增压泵连通，所述底座上通过升降调节推杆安装有一对与物料推移装置的出口端对应并用于控制板材厚度的限位板，且限位板上呈线性阵列设置有至少三对用于冷却板材的冷却装置，所述机体上固定安装有负压泵，且负压泵的输入端通过第三气阀与排气腔连通，所述机体上固定安装有控制器，且控制器分别与主电机、增压泵、负压泵和升降调节推杆电性连接。
优选的，所述主电机上设置有用于冷却主电机的辅助冷却装置，且辅助冷却装置包括包裹在主电机上的环形腔，且环形腔的两端通过进流管和排流管与外部冷却循环设备连通。
优选的，所述底座上固定安装有与控制器电性连接的驱动电机，且驱动电机的输出端驱动有用于辊压板材的输送辊轴。
优选的，所述进料装置的内部通过封闭板由上至下分隔为进料腔和混合腔，且进料装置的外部固定安装有用于推动封闭板运动的驱动推杆，所述进料腔的上端设置有用于上料的进料管，且进料管上固定安装有封闭阀，所述混合腔内固定安装有搅拌电机，且搅拌电机的输出端驱动有用于搅拌混合原料的搅拌桨，所述混合腔的底部固定安装有输送电机，且输送电机的输出端驱动有用于向输送流道内送入原料的辅助绞龙，所述进料装置的外部固定安装有主加热装置，且主加热装置的热量输出端连接有用于对混合腔内部进行加热的导热环，所述进料腔通过第一气阀与负压泵的进口端连通，且混合腔通过第二气阀与负压泵的进口端连通，所述控制器分别与驱动推杆、搅拌电机、输送电机和主加热装置电性连接。
优选的，所述控制器为ARM单片机控制器，且机体上固定安装有与控制器电性连接的显示器。
优选的，所述限位板上设置有排气孔，且升降调节推杆为滚珠丝杆式电动推杆。
优选的，所述机体上固定安装有与控制器电性连接的辅助加热装置，且输送流道的左右两端分别固定安装有与辅助加热装置的热量输出端连通的第一导热套和第二导热套，所述第一导热套和第二导热套均为带有插入输送流道内壁面的导热鳍片的导热铜管，且辅助加热装置为电热丝加热器。
优选的，所述物料推移装置包括与增压泵的输出端连通的导向壳体，且导向壳体上固定安装有丝杆电机，所述丝杆电机的输出端通过丝杆驱动有沿着导向壳体内部滑动的移动座，且移动座上开设有用于排出物料的导流孔，所述导向壳体上开设有与导流孔对应的配流腔，且丝杆电机与控制器电性连接。
优选的，所述冷却装置包括与底座固定安装的冷却箱，且冷却箱的上方固定安装有储液箱，所述储液箱与冷却箱内的循环流道通过单向阀连通，且储液箱上通过进液泵与外部冷却液供应设备连通，所述储液箱上固定安装有调温加热装置，且调温加热装置的热量输出端通过插入储液箱内部的导热片与位于储液箱内的冷却液进行热量交换，所述冷却箱内的循环流道两端通过循环泵连通进行循环，且冷却箱内循环流道通过排液泵与外部废液收集设备连通，所述冷却箱内固定安装有第二温度检测传感器，且储液箱内固定安装有第一温度检测传感器，所述第一温度检测传感器、第二温度检测传感器、进液泵、循环泵和排液泵均与控制器电性连接。
一种降低前端废料的挤出机的加工工艺，包括以下步骤：
S1.物料制备：将外部已经按照比例配料好的塑料颗粒送入进料装置内，然后利用进料装置对塑料颗粒进行升温融化并混合均匀；
S2.物料输送：进料装置将已经融化并混合均匀的物料送入输送流道内，主电机驱动位于输送流道内的主绞龙旋转并将物料送入增压泵的前端，物料在输送过程中，位于物料中的气体将会被排气腔收集然后由负压泵抽取并排出；
S3.物料挤出：送入增压泵内的物料经过增压泵增压后被送入物料推移装置内，随后由物料推移装置将物料挤出至两块限位板之间形成板材，板材的高度由限位板之间的距离控制，板材被挤出后将沿着限位板运动并在经过各个冷却装置时逐步冷却排出气泡并凝固成型。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的挤出机构能够有效的利用负压泵维持相应腔体处于负压状态从而消除塑料原料中的气体成分，然后利用物料推移装置来更好的消除挤出过程中物料不均匀造成的应力集中，同时能够利用特殊布置形式的冷却装置阵列来消除由于冷却过快或者冷却不均匀等原因造成的板材应力集中或者板材内的气泡无法完全排出的现象，从而保障了板材的质量降低了生产线前端板材的废品率，提高了生产效益，具有很高的实用价值。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构的剖视图；
图3为本发明机体和进料壳体内部的剖视图；
图4为本发明物料推移装置的结构示意图；
图5为本发明冷却装置的结构示意图。
图中：1、机体；2、冷却装置；201、单向阀；202、第一温度检测传感器；203、第二温度检测传感器；204、冷却箱；205、循环泵；206、进液泵；207、储液箱；208、导热片；209、排液泵；210、调温加热装置；3、物料推移装置；301、丝杆电机；302、导向壳体；303、移动座；304、导流孔；305、配流腔；4、辅助冷却装置；401、进流管；402、排流管；403、环形腔；5、搅拌桨；6、封闭阀；7、进料管；8、进料装置；9、导热环；10、负压泵；11、辅助加热装置；12、增压泵；13、底座；14、显示器；15、控制器；16、主电机；17、主绞龙；18、第一导热套；19、排气腔；20、第二导热套；21、进料腔；22、驱动推杆；23、第一气阀；24、第二气阀；25、第三气阀；26、封闭板；27、混合腔；28、输送电机；29、辅助绞龙；30、驱动电机；31、限位板；32、排气孔；33、板材；34、搅拌电机；35、输送辊轴；36、输送流道；37、主加热装置；38、升降调节推杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：
一种降低前端废料的挤出机，请参阅图1至图3，包括机体1，机体1的内部设置有输送流道36，且输送流道36的顶部设置有排气腔19，机体1上固定安装有主电机16，且主电机16的输出端驱动有插入输送流道36的内主绞龙17，机体1的上方设置有用于将混合融化后的塑料原料送入输送流道36内的进料装置8，且输送流道36的输出端连通有增压泵12，增压泵12能够将主绞龙17输送过来的低压塑料流体进行增压方便后续挤出塑料原料；
请参阅图1至图4，机体1的末端设置有底座13，且底座13的顶部通过物料推移装置3与增压泵12连通，底座13上通过升降调节推杆38安装有一对与物料推移装置3的出口端对应并用于控制板材33厚度的限位板31，且限位板31上呈线性阵列设置有至少三对用于冷却板材33的冷却装置2，安装位置越是远离推移装置3的冷却装置2其提供的冷却温度越高，这样就能够保障板材33在刚离开推移装置3时接触到的是温度较高的冷却液避免板材33快速的凝固造成局部应力过大或者板材33表面快速凝固而中间区域中的气泡无法被有效排出，而在本发明中的冷却装置2设置形式下，板材33统一区域不同厚度处会区域缓慢的同步冷却，在这一过程中位于板材33内部的气泡则可以逐渐的渗出并被排气孔32所排出，同时也避免了板材33局部应力过大影响板材的质量，而由多个冷却装置2提供的冷却温度逐步减低的冷却机制也能够确保板材最终被完全的冷却，机体1上固定安装有负压泵10，且负压泵10的输入端通过第三气阀25与排气腔19连通，负压泵10可以通过抽取相应腔体内的气体来有效的排出塑料原料中的气体成分，避免板材33出现气泡，机体1上固定安装有控制器15，且控制器15分别与主电机16、增压泵12、负压泵10和升降调节推杆38电性连接，底座13上固定安装有与控制器15电性连接的驱动电机30，且驱动电机30的输出端驱动有用于辊压板材33的输送辊轴35，输送辊轴35用于对板材33进行辊压塑形，控制器15为ARM单片机控制器，且机体1上固定安装有与控制器15电性连接的显示器14，限位板31上设置有排气孔32，且升降调节推杆38为滚珠丝杆式电动推杆。
请参阅图1至图3，主电机16上设置有用于冷却主电机16的辅助冷却装置4，且辅助冷却装置4包括包裹在主电机16上的环形腔403，且环形腔403的两端通过进流管401和排流管402与外部冷却循环设备连通，辅助冷却装置4主要用于避免主电机16过热带来的故障。
请参阅图1至图3，进料装置8的内部通过封闭板26由上至下分隔为进料腔21和混合腔27，且进料装置8的外部固定安装有用于推动封闭板26运动的驱动推杆22，进料腔21的上端设置有用于上料的进料管7，且进料管7上固定安装有封闭阀6，混合腔27内固定安装有搅拌电机34，且搅拌电机34的输出端驱动有用于搅拌混合原料的搅拌桨5，混合腔27的底部固定安装有输送电机28，且输送电机28的输出端驱动有用于向输送流道36内送入原料的辅助绞龙29，进料装置8的外部固定安装有主加热装置37，且主加热装置37的热量输出端连接有用于对混合腔27内部进行加热的导热环9，进料腔21通过第一气阀23与负压泵10的进口端连通，且混合腔27通过第二气阀24与负压泵10的进口端连通，控制器15分别与驱动推杆22、搅拌电机34、输送电机28和主加热装置37电性连接；
请参阅图2，机体1上固定安装有与控制器15电性连接的辅助加热装置11，且输送流道36的左右两端分别固定安装有与辅助加热装置11的热量输出端连通的第一导热套18和第二导热套20，第一导热套18和第二导热套20均为带有插入输送流道36内壁面的导热鳍片的导热铜管，且辅助加热装置11为电热丝加热器，辅助加热装置11主要用于通过第一导热套18和第二导热套20对位于输送流道36内的塑料原料进行保温，避免塑料原料过早的冷却凝固；
请参阅图4，物料推移装置3包括与增压泵12的输出端连通的导向壳体302，且导向壳体302上固定安装有丝杆电机301，丝杆电机301的输出端通过丝杆驱动有沿着导向壳体302内部滑动的移动座303，且移动座303上开设有用于排出物料的导流孔304，导向壳体302上开设有与导流孔304对应的配流腔305，且丝杆电机301与控制器15电性连接，物料推移装置3用于将塑料原料均匀的排出至两个限位板31之间形成板材33；
请参阅图4和图5，冷却装置2包括与底座13固定安装的冷却箱204，且冷却箱204的上方固定安装有储液箱207，储液箱207与冷却箱204内的循环流道通过单向阀201连通，且储液箱207上通过进液泵206与外部冷却液供应设备连通，储液箱207上固定安装有调温加热装置210，且调温加热装置210的热量输出端通过插入储液箱207内部的导热片208与位于储液箱207内的冷却液进行热量交换，冷却箱204内的循环流道两端通过循环泵205连通进行循环，且冷却箱204内循环流道通过排液泵209与外部废液收集设备连通，冷却箱204内固定安装有第二温度检测传感器203，且储液箱207内固定安装有第一温度检测传感器202，第一温度检测传感器202、第二温度检测传感器203、进液泵206、循环泵205和排液泵209均与控制器15电性连接，冷却装置2在使用时，首先通过进液泵206将外部冷却液送入储液箱207内，位于储液箱207内的冷却液温度可以被第一温度检测传感器202所检测然后通过调温加热装置210进行加热从而维持在设定温度处，调温加热装置210可以采用电热丝加热器，然后位于储液箱207内的冷却液则可以穿过单向阀201进入冷却箱204内对板材33进行冷却，冷却箱204的表面可以采用均温铜板来导热从而提高换热效率，而进入冷却箱204的冷却流体则可以通过循环泵205进行循环从而有效的提高冷却液的利用效率避免冷却箱204与板材33解除面局部过热造成的冷却不充分，同时当第二温度检测传感器203检测到冷却箱204内的温度超过设定值时即可判定此时冷却箱204内冷却液的冷却能力不足，此时循环泵205暂时停止作业，排液泵209将位于冷却箱204内的冷却液抽出至外部，而同时位于储液箱207内的冷却液将穿过单向阀201进入冷却箱204内继续进行冷却工作，当第二温度检测传感器203检测到温度恢复正常时循环泵205重新工作同时排液泵209停止工作，重复上述过程直到即可实现对板材33的持续冷却。
一种降低前端废料的挤出机的加工工艺，包括以下步骤：
S1.物料制备：首先利用负压泵10对混合腔27、进料腔21和排气腔19进行负压抽取，维持上述腔体内的负压状态，然后将已经由外部配比好的塑料颗粒通过进料管7送入进料腔21内，关闭封闭阀6后等待进料腔21内的气压降低至指定数值，进料腔21和混合腔27内均设置有与控制器15电性连接的气压检测传感器，随后通过驱动推杆22将封闭板26打开使得位于进料腔21内的物料落入混合腔27内，随后再次利用驱动推杆22关闭封闭板26，此时物料将在混合腔27内被加热融化并被搅拌桨5进行搅拌混合均匀，同时有效的排出其中的气体，在混合指定的时间后混合物料将会通过辅助绞龙29被送入输送流道36内，重复上述上料过程即可实现物料不断地被融化混合并被送入输送流道36内；
S2.物料输送：由辅助绞龙29输送进入输送流道36内的混合物料将会被主绞龙17逐步的送入增压泵12内，混合物料首先会在主绞龙17的首端进行零散的输送运动，在经过排气腔19时还会被进一步的抽出气体，而在越靠近增压泵12的位置处混合物料将会被越来越多的汇集在一起并等待被增压泵12输送出去；
S3.物料挤出：进入增压泵12的混合物料将首先被送入配流腔305中，同时移动座303将在丝杆电机301的带动下沿着导向壳体302进行左右往复运动，从而使得位于配流腔305内的塑料流体能够由导流孔304均匀的被逐步推出形成板材33，而不是因为导流孔304的位置固定而造成板材33上的应力集中在靠近导流孔304的位置处或者导致板材33的边缘处出现材料不足等现象，随着板材33被逐步的推出，板材33将逐步的被各个冷却装置2进行冷却最终形成所需要的板材。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种降低前端废料的挤出机，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)的内部设置有输送流道(36)，且输送流道(36)的顶部设置有排气腔(19)，所述机体(1)上固定安装有主电机(16)，且主电机(16)的输出端驱动有插入输送流道(36)的内主绞龙(17)，所述机体(1)的上方设置有用于将混合融化后的塑料原料送入输送流道(36)内的进料装置(8)，且输送流道(36)的输出端连通有增压泵(12)；
所述机体(1)的末端设置有底座(13)，且底座(13)的顶部通过物料推移装置(3)与增压泵(12)连通，所述底座(13)上通过升降调节推杆(38)安装有一对与物料推移装置(3)的出口端对应并用于控制板材(33)厚度的限位板(31)，且限位板(31)上呈线性阵列设置有至少三对用于冷却板材(33)的冷却装置(2)，所述机体(1)上固定安装有负压泵(10)，且负压泵(10)的输入端通过第三气阀(25)与排气腔(19)连通，所述机体(1)上固定安装有控制器(15)，且控制器(15)分别与主电机(16)、增压泵(12)、负压泵(10)和升降调节推杆(38)电性连接；
所述物料推移装置(3)包括与增压泵(12)的输出端连通的导向壳体(302)，且导向壳体(302)上固定安装有丝杆电机(301)，所述丝杆电机(301)的输出端通过丝杆驱动有沿着导向壳体(302)内部滑动的移动座(303)，且移动座(303)上开设有用于排出物料的导流孔(304)，所述导向壳体(302)上开设有与导流孔(304)对应的配流腔(305)，且丝杆电机(301)与控制器(15)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种降低前端废料的挤出机，其特征在于：所述主电机(16)上设置有用于冷却主电机(16)的辅助冷却装置(4)，且辅助冷却装置(4)包括包裹在主电机(16)上的环形腔(403)，且环形腔(403)的两端通过进流管(401)和排流管(402)与外部冷却循环设备连通。
3.根据权利要求1所述的一种降低前端废料的挤出机，其特征在于：所述底座(13)上固定安装有与控制器(15)电性连接的驱动电机(30)，且驱动电机(30)的输出端驱动有用于辊压板材(33)的输送辊轴(35)。
4.根据权利要求1所述的一种降低前端废料的挤出机，其特征在于：所述进料装置(8)的内部通过封闭板(26)由上至下分隔为进料腔(21)和混合腔(27)，且进料装置(8)的外部固定安装有用于推动封闭板(26)运动的驱动推杆(22)，所述进料腔(21)的上端设置有用于上料的进料管(7)，且进料管(7)上固定安装有封闭阀(6)，所述混合腔(27)内固定安装有搅拌电机(34)，且搅拌电机(34)的输出端驱动有用于搅拌混合原料的搅拌桨(5)，所述混合腔(27)的底部固定安装有输送电机(28)，且输送电机(28)的输出端驱动有用于向输送流道(36)内送入原料的辅助绞龙(29)，所述进料装置(8)的外部固定安装有主加热装置(37)，且主加热装置(37)的热量输出端连接有用于对混合腔(27)内部进行加热的导热环(9)，所述进料腔(21)通过第一气阀(23)与负压泵(10)的进口端连通，且混合腔(27)通过第二气阀(24)与负压泵(10)的进口端连通，所述控制器(15)分别与驱动推杆(22)、搅拌电机(34)、输送电机(28)和主加热装置(37)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种降低前端废料的挤出机，其特征在于：所述控制器(15)为ARM单片机控制器，且机体(1)上固定安装有与控制器(15)电性连接的显示器(14)。
6.根据权利要求1所述的一种降低前端废料的挤出机，其特征在于：所述限位板(31)上设置有排气孔(32)，且升降调节推杆(38)为滚珠丝杆式电动推杆。
7.根据权利要求1所述的一种降低前端废料的挤出机，其特征在于：所述机体(1)上固定安装有与控制器(15)电性连接的辅助加热装置(11)，且输送流道(36)的左右两端分别固定安装有与辅助加热装置(11)的热量输出端连通的第一导热套(18)和第二导热套(20)，所述第一导热套(18)和第二导热套(20)均为带有插入输送流道(36)内壁面的导热鳍片的导热铜管，且辅助加热装置(11)为电热丝加热器。
8.根据权利要求1所述的一种降低前端废料的挤出机，其特征在于：所述冷却装置(2)包括与底座(13)固定安装的冷却箱(204)，且冷却箱(204)的上方固定安装有储液箱(207)，所述储液箱(207)与冷却箱(204)内的循环流道通过单向阀(201)连通，且储液箱(207)上通过进液泵(206)与外部冷却液供应设备连通，所述储液箱(207)上固定安装有调温加热装置(210)，且调温加热装置(210)的热量输出端通过插入储液箱(207)内部的导热片(208)与位于储液箱(207)内的冷却液进行热量交换，所述冷却箱(204)内的循环流道两端通过循环泵(205)连通进行循环，且冷却箱(204)内循环流道通过排液泵(209)与外部废液收集设备连通，所述冷却箱(204)内固定安装有第二温度检测传感器(203)，且储液箱(207)内固定安装有第一温度检测传感器(202)，所述第一温度检测传感器(202)、第二温度检测传感器(203)、进液泵(206)、循环泵(205)和排液泵(209)均与控制器(15)电性连接。
9.如权利要求1-8任意一项所述挤出机的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1.物料制备：将外部已经按照比例配料好的塑料颗粒送入进料装置(8)内，然后利用进料装置(8)对塑料颗粒进行升温融化并混合均匀；
S2.物料输送：进料装置(8)将已经融化并混合均匀的物料送入输送流道(36)内，主电机(16)驱动位于输送流道(36)内的主绞龙(17)旋转并将物料送入增压泵(12)的前端，物料在输送过程中，位于物料中的气体将会被排气腔(19)收集然后由负压泵(10)抽取并排出；
S3.物料挤出：送入增压泵(12)内的物料经过增压泵(12)增压后被送入物料推移装置(3)内，随后由物料推移装置(3)将物料挤出至两块限位板(31)之间形成板材(33)，板材(33)的高度由限位板(31)之间的距离控制，板材(33)被挤出后将沿着限位板(31)运动并在经过各个冷却装置(2)时逐步冷却排出气泡并凝固成型。
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