CN117816023A - 一种水性墙面漆生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂料分散设备领域，公开了一种水性墙面漆生产系统，包括电机、立柱和固定在所述立柱顶部的支撑臂、升降台，所述升降台上水平放置有分散桶，所述分散桶包括用于分散颜料的内桶、滑动套设在内桶外的外桶，电机输出端连接有工作轴，工作轴上套设有分散盘、研磨篮、转子驱动套，研磨篮通过连接杆固定，研磨篮中设置的U型转子与转子驱动套固定连接，转子驱动套内设置离合器，相对于现有技术具有节能、分散效率高、研磨效率高、占地面积小、操作流程简单，还能够避免复杂管道带来的管道堵塞问题。

Description

一种水性墙面漆生产系统

技术领域

本发明涉及涂料分散设备领域，尤其涉及一种水性墙面漆生产系统。

背景技术

涂料主要分为水性涂料和油性涂料，水性涂料相对于油性涂料，具有环保、不易燃、使用简单等多种优势。水性涂料的生产工艺步骤主要包括混合分散、研磨、过滤、包装等，为了满足水性涂料的生产工艺，现有的生产系统需要将分散机、砂磨机、过滤器、灌装机等设备通过输送管串联起来，在实际生产中，水性墙面漆包含了颜料、助剂、填料等种类繁多的原料，其中固体颗粒状或粉状的颜料或填料在水中混合中容易形成附聚体或块状的聚集体，导致半成品水性墙面漆在输送至磨砂机的管道中容易造成管道堵塞。

水性墙面漆中颜料颗粒粒径一般在1~5微米之间，高品质的水性墙面漆对于颗粒粒径、颜料配比要求较高，其生产过程中需要通过过滤排除掉不符合粒径要求的颜料颗粒、附聚体和聚集体，且为了保证每批次生产的水性墙面漆的颜料配比与设计的颜料配比一致，还需要将过滤出来的颜料颗粒、附聚体和聚集体重新研磨并混合到水性墙面漆中，从而增加了生产工艺的复杂性。

例如，公开号为CN114887541B中国发明专利公开了一种真石漆的生产设备及其生产方法，包括罐体，罐体顶部设置有驱动电机，驱动电机输出端连接驱动轴，驱动轴下端贯穿至罐体内顶部连接有转动板，转动板下表面设置有高速搅拌组件，转动板下表面还设有与高速搅拌组件相配合的低速分散组件，并通过设置在过滤网上的管道，把过滤出来的砂块和其他过滤产物输送到粉碎箱进行粉碎，然后再重新输送到罐体内进行分散，从而得到根据配比精度较高的真石漆成品。该现有技术存在缺陷，即，该现有技术仍然采用管道连接粉碎箱，过滤产物容易导致管道堵塞；且采用了较多的设备进行串联，管路复杂，对工人的操作要求高；另外，用于分散和过滤的罐体内部结构复杂，制造成本高，不利于拆卸维护。

发明内容

本发明目的在于提供一种水性墙面漆生产系统，以解决过滤产物容易导致管道堵塞的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种水性墙面漆生产系统，包括电机、立柱和固定在所述立柱顶部的支撑臂，其特征在于，还包括升降台，所述升降台上水平放置有分散桶，所述分散桶包括用于分散颜料的内桶、滑动套设在内桶外的外桶；所述内桶可拆卸式地固定在所述立柱上，且其底部周侧壁和底端均设置通孔I，并在所述通孔I内固定设置有过滤网I；所述电机固定在所述支撑臂上且其输出端固定连接有工作轴，所述工作轴竖直向下并延伸到所述分散桶内，所述工作轴末端连接固定有分散盘。

需要说明的是，在进行生产时，工人需先将水、颜料、助剂等原料注入内桶中，然后启动电机进行分散，经过分散后，调节升降台，使外桶高度降低，从而将符合粒径要求的颜料颗粒筛分到外桶中；由于外桶下降，内桶只剩下一部分水和颜料颗粒，分散盘需要直接作用的水的体积、颜料的量都明显减少，所以分散效率显著提高，同时，分散盘的载荷也因此减少，有助于节能。

进一步的，在所述分散盘上方的所述工作轴上套设有研磨篮，所述研磨篮通过连接杆与所述支撑臂固定连接；在所述研磨篮内套设有能够与所述工作轴同步旋转的U型转子，在所述U型转子内填充有研磨介质；在所述U型转子上方的所述研磨篮内设置有用于吸料的叶轮，所述叶轮位于U型转子正投影范围内且能够与所述工作轴同步旋转；在所述U型转子外壁和所述研磨篮内壁上固定设置有相互配合的研磨齿。

需要说明的是，在工作状态下，所述U型转子、所述叶轮、分散盘同步转动，内桶中位于水中的颜料在叶轮的作用吸入到U型转子中， 颜料颗粒不断受到研磨介质的剪切、碰撞作用而逐渐细化，经过研磨介质初步细化的颜料颗粒后续进入U型转子和研磨篮之间的缝隙，在研磨齿的挤压、剪切下进一步细化。

进一步的，所述研磨齿倾斜向下，且与竖直方向的夹角为80°；在所述研磨齿之间的U型转子外壁上设置有出料缝，所述出料缝的宽度小于所述研磨介质的直径；在所述研磨篮周侧壁和底端均设置有通孔II，所述通孔II内固定设置有过滤网II。

需要说明的是，由于研磨齿倾斜向下，研磨齿之间的颜料颗粒能够在重力和离型力的双重作用下更高效地移动，从而提高研磨效率。

进一步的，在所述工作轴上还套设有转子驱动套；所述转子驱动套下端外壁与所述U型转子、所述叶轮固定连接，且其上端外壁套设有轴承，所述轴承内壁与所述转子驱动套上端外壁固定连接；所述连接杆为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆下半段与所述轴承外壁固定连接；在所述转子驱动套内还设置有离合器，所述离合器的上离合盘与所述转子驱动套内壁固定连接，且其下离合盘与所述工作轴固定连接。

需要说明的是，所述电动伸缩杆收缩时，上离合盘和下离合盘分离，所述U型转子、叶轮均随转子驱动套保持静止，仅有分散盘随工作轴同步转动，且此时研磨篮位于内桶中的水的液面之上；当所述电动伸缩杆伸开时，上离合盘和下离合盘咬合，所述转子驱动套、U型转子、叶轮、分散盘与工作轴同步转动，此时研磨篮位于内桶中的水的液面之下。

进一步的，所述升降台为电动升降台，所述生产系统还包括与所述电动升降台、电动伸缩立柱及电动伸缩杆信号连接的控制终端；所述生产系统还包括变频器，所述变频器与所述控制终端信号连接、与所述电机电连接。

需要说明的是，工人通过控制终端来调节分散盘高度、外桶高度、研磨篮高度以及电机转速，减少工人手动操作，有利于提高生产效率和生产安全。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明中，在内桶外套设了外桶，且通过升降台控制外桶高度，在墙面漆生产过程中，能够通过调节升降台使外桶高度降低，从而将符合粒径要求的颜料颗粒筛分到外桶中，在内桶仅剩下部分水和颜料，分散盘需要直接作用的水的体积、颜料的量都明显减少，所以分散效率显著提高，同时，分散盘的载荷也因此减少，有助于节能；

2、本发明通过离合器、电动伸缩杆，实现了研磨篮和分散盘的同步或单独工作，从而使颜料颗粒在水中的分散、细化更加高效；通过设置的升降台、内桶、外桶的结构改进和组合，实现了生产中半成品分级处理、两级半成品混合分散，且内桶和外桶结构简单，易于拆卸、清理和维护；整个系统摒弃了传统涂料生产中通过管道将研磨器和分散机串联使用的系统结构，不仅避免了过滤产物在输送至研磨器的途中造成的管道堵塞问题，也解决了多个串联设备导致的占地面积过大的问题，并且还避免了复杂管路的存在，从而降低了对工人的操作要求；

3、本发明中，对研磨篮结构进行了改进，在U型转子和研磨篮内壁设置有研磨齿，在U型转子内填充有研磨介质，从而使研磨篮对于较软颜料颗粒和较硬颜料颗粒都具有良好的适应性，并提高了研磨效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的处于初始状态和生产步骤S01下的示意图；

图2为本发明的处于生产步骤S02下的示意图；

图3为本发明的处于生产步骤S03下的示意图；

图4为本发明的处于生产步骤S04下的示意图；

图5为图1中A处的放大示意图；

图6为研磨篮的立体示意图；

图7为U型转子的立体示意图。

附图标记所代表的为：1-电机，2-立柱，3-支撑臂，4-升降台，5-分散桶，51-内桶，52-外桶，6-工作轴，7-分散盘，71-剪切片，8-研磨篮，81-U型转子，811-出料缝，812-通孔II，813-过滤网II，82-叶轮，83-研磨齿，9-连接杆，10-转子驱动套，11-轴承，12-离合器，121-上离合盘，122-下离合盘，13-控制终端；14-变频器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。需要说明的是，本发明已经处于实际研发使用阶段。

实施例1

如图1至图7所示，一种水性墙面漆生产系统，包括电机1、立柱2和固定在所述立柱2顶部的支撑臂3，还包括升降台4，所述升降台4上水平放置有分散桶5，所述分散桶5包括用于分散颜料的内桶51、滑动套设在内桶51外的外桶52；所述内桶51可拆卸式地固定在所述立柱2上，且其底部周侧壁和底端均设置通孔I，并在所述通孔I内固定设置有过滤网I；所述电机1固定在所述支撑臂3上且其输出端固定连接有工作轴6，所述工作轴6竖直向下并延伸到所述分散桶5内，所述工作轴6末端连接固定有分散盘7。

需要说明的是，在进行生产时，工人需先将水、颜料、助剂等原料注入内桶51中，可以在水中预先混入负离子。这些负离子可以通过特殊的负离子发生器产生，然后混入水中，然后启动电机1进行分散，经过分散后，调节升降台4，使外桶52高度降低，从而将符合粒径要求的颜料颗粒筛分到外桶52中；由于外桶52下降，内桶51只剩下一部分水和颜料颗粒，分散盘7需要直接作用的水的体积、颜料的量都明显减少，所以分散效率显著提高，同时，分散盘7的载荷也因此减少，有助于节能。

当负离子被集成到墙面漆内，负离子能够与细菌和霉菌等微生物的细胞膜发生反应，破坏它们的细胞结构。这种作用引起细胞膜的穿透性改变，导致细胞内容物泄漏，最终引起微生物的死亡。并且负离子通过与空气中的正离子结合，能够中和这些正离子，降低它们的浓度。因为正离子在一定程度上有助于细菌的生长和繁殖，所以负离子的这种中和作用有助于抑制细菌的生长，使其墙面漆有抗菌的功效。

并且负离子在中和空气中的正离子的过程中，它们能够与空气中的正离子（如灰尘、花粉、烟雾等污染物）结合，使这些粒子的质量增加，从而加速它们沉降至地面，减少了空气中的悬浮颗粒物，有助于改善室内空气质量，使其墙面漆有空气净化的功效。

负离子还可以通过中和甲醛分子上的正电荷，从而减少其挥发性，使之更加容易被固定或分解；负离子还能促进甲醛分子之间的聚合，从而加速其在涂料膜上的沉积和固化，减少空气中的甲醛浓度，使其墙面漆具有除醛的功效。

实施例2

在实施例1的基础上，在所述分散盘7上方的所述工作轴6上套设有研磨篮8，所述研磨篮8通过连接杆9与所述支撑臂3固定连接；在所述研磨篮8内套设有能够与所述工作轴6同步旋转的U型转子81，在所述U型转子81内填充有研磨介质；在所述U型转子81上方的所述研磨篮8内设置有用于吸料的叶轮82，所述叶轮82位于U型转子81正投影范围内且能够与所述工作轴6同步旋转；在所述U型转子81外壁和所述研磨篮8内壁上固定设置有相互配合的研磨齿83。

进一步的，所述研磨齿83倾斜向下，且与竖直方向的夹角为80°；在所述研磨齿83之间的U型转子81外壁上设置有出料缝811，所述出料缝811的宽度小于所述研磨介质的直径；在所述研磨篮8周侧壁和底端均设置有通孔II812，所述通孔II812内固定设置有过滤网II813。

需要说明的是，在工作状态下，所述U型转子81、所述叶轮82、分散盘7同步转动，内桶51中位于水中的颜料在叶轮82的作用吸入到U型转子81中，颜料颗粒不断受到研磨介质的剪切、碰撞作用而逐渐细化，经过研磨介质初步细化的颜料颗粒后续进入U型转子81和研磨篮8之间的缝隙，在研磨齿83的挤压、剪切下进一步细化。

需要说明的是，研磨介质一般为研磨球，例如氧化锆珠、钢珠、硅酸锆珠，研磨球之间的相互碰撞对于粉碎硬度较高的颜料颗粒具有良好的粉碎效果，但对于较软的颜料颗粒，尤其是纤维状颗粒，研磨球之间的相互碰撞并不能起到明显的碰撞粉碎效果；而研磨齿83则通过自身之间的相对运动，对研磨齿83间的颜料颗粒进行剪切粉碎，对于较软的颜料颗粒，能够具有明显的剪切粉碎作用，但是较硬的颜料科技容易损伤研磨齿83，造成研磨效率降低；本实施例中，所述叶轮82位于所述U型转子81上方，颜料颗粒先在叶轮82作用下吸入U型转子81内部，然后在离心力作用下经过出料缝811进到研磨齿83之间，最后在离心力作用下从过滤网II813进入到内桶51中；颜料颗粒先后经过研磨介质和研磨齿83的细化，从而使研磨篮8对于较软颜料颗粒和较硬颜料颗粒都具有良好的适应性，同时提高了研磨效率。

还需要说明的是，由于研磨齿83倾斜向下，研磨齿83之间的颜料颗粒能够在重力和离型力的双重作用下更高效地移动，也有助于提高研磨效率。

实施例3

在实施例2的基础上，在所述工作轴6上还套设有转子驱动套10；所述转子驱动套10下端外壁与所述U型转子81、所述叶轮82固定连接，且其上端外壁套设有轴承11，所述轴承11内壁与所述转子驱动套10上端外壁固定连接；所述连接杆9为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆下半段与所述轴承11外壁固定连接；在所述转子驱动套10内还设置有离合器12，所述离合器12的上离合盘121与所述转子驱动套10内壁固定连接，且其下离合盘122与所述工作轴6固定连接。

需要说明的是，所述电动伸缩杆收缩时，上离合盘121和下离合盘122分离，所述U型转子81、叶轮82均随转子驱动套10保持静止，仅有分散盘7随工作轴6同步转动，且此时研磨篮8位于内桶51中的水的液面之上；当所述电动伸缩杆伸开时，上离合盘121和下离合盘122咬合，所述转子驱动套10、U型转子81、叶轮82、分散盘7与工作轴6同步转动，此时研磨篮8位于内桶51中的水的液面之下。

工人利用本实施例所示的生产系统能够进行直观地、高效地生产水性墙面漆，由于不采用管道串联各种生产设备，减少了设备占地面积，也无需频繁切换管道阀门，同时也避免了各种管道堵塞的风险，具体生产步骤如下：

S01.初步单独分散，具体做法是，向内桶51注入水，保持分散盘7位于水面之下，而研磨篮8位于水面之上，启动电机1，然后往水中加入颜料和助剂，研磨篮8不介入工作；

S02.同步进行细化和分散，具体做法是，启动电动伸缩杆，使其伸长，研磨篮8随之下降并位于水面之下，U型转子81和分散盘7同步转动；

S03.分级进行研磨和分散，具体做法是，缓慢降低升降台4高度，继续保持U型转子81和分散盘7同步转动；

S04.二次单独分散，具体做法是，启动电动伸缩杆，使其缩短，研磨篮8随之上升并位于水面之上，研磨篮8停止工作；

S05.两级半成品混合分散，具体做法是，缓慢升高升降台4，外桶52中的半成品回流到内桶51中，继续保持分散盘7转动；

S06.墙面漆的导出和包装，具体做法是，当内桶51中墙面漆到达产品要求后，将其从内桶51导出，并利用灌装设备进行包装。

需要注意的是，生产步骤S01至S04中的分散时间或研磨时间、升降台4上升速度根据实际原料量、原料类型、产品具体要求决定，并以成品检验的结果依据；且在生产步骤S01至S04中，应根据实际生产情况加入助剂，例如，消泡剂、乳化剂等。

本实施例将通过离合器12、电动伸缩杆，实现了研磨篮8和分散盘7的同步或单独工作，从而使颜料颗粒在水中的分散、细化更加高效；通过设置的升降台4、内桶51、外桶52的结构改进和组合，实现了生产中半成品分级处理、两级半成品混合分散，且内桶51和外桶52结构简单，易于拆卸、清理和维护；整个系统摒弃了传统涂料生产中通过管道将研磨器和分散机串联使用的系统结构，不仅避免了过滤产物在输送至研磨器的途中造成的管道堵塞问题，也解决了多个串联设备导致的占地面积过大的问题，并且还避免了复杂管路的存在，从而降低了对工人的操作要求。

实施例4

在实施例3的基础上，在所述分散盘7下表面设置有多个倾斜向下的剪切片71，所述立柱2为电动伸缩立柱。

需要说明的是，所述电动伸缩立柱用于调节分散盘7高度，在分散时，分散盘7在水面以下上下移动，能够对不同高度的原料起到分散和剪切，从而提升分散效率；所述剪切片71设置在分散盘7下表面，配合所述电动伸缩立柱下降到内桶51底部时，能够对内桶51底部堆积的颜料颗粒产生强烈的搅拌作用，从而避免颜料颗粒堵塞过滤网I。

进一步的，所述升降台4为电动升降台，所述生产系统还包括与所述电动升降台、所述电动伸缩立柱及所述电动伸缩杆信号连接的控制终端13。

需要说明的是，工人通过控制终端13就能够调节分散盘7高度、外桶52高度、研磨篮8高度，减少工人手动操作，有利于提高生产效率和生产安全。

进一步的，所述生产系统还包括变频器14，所述变频器14与所述控制终端13信号连接、与所述电机1电连接。

需要说明的是，工人通过控制终端13向变频器14发送控制信号，即可调节电机1转速，尤其是，在生产步骤S01-S04根据原料情况，分散盘7最佳的转速不同，通过控制终端13便捷地为分散盘7的提供所需要的转速，有利节能、提高分散效率。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，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)

1.一种水性墙面漆生产系统，包括电机（1）、立柱（2）和固定在所述立柱（2）顶部的支撑臂（3），其特征在于，还包括升降台（4），所述升降台（4）上水平放置有分散桶（5），所述分散桶（5）包括用于分散颜料的内桶（51）、滑动套设在内桶（51）外的外桶（52）；所述内桶（51）可拆卸式地固定在所述立柱（2）上，且其底部周侧壁和底端均设置通孔I，并在所述通孔I内固定设置有过滤网I；所述电机（1）固定在所述支撑臂（3）上且其输出端固定连接有工作轴（6），所述工作轴（6）竖直向下并延伸到所述分散桶（5）内，所述工作轴（6）末端连接固定有分散盘（7）。

2.根据权利要求1所述的一种水性墙面漆生产系统，其特征在于，在所述分散盘（7）上方的所述工作轴（6）上套设有研磨篮（8），所述研磨篮（8）通过连接杆（9）与所述支撑臂（3）固定连接；在所述研磨篮（8）内套设有能够与所述工作轴（6）同步旋转的U型转子（81），在所述U型转子（81）内填充有研磨介质；在所述U型转子（81）上方的所述研磨篮（8）内设置有用于吸料的叶轮（82），所述叶轮（82）位于U型转子（81）正投影范围内且能够与所述工作轴（6）同步旋转；在所述U型转子（81）外壁和所述研磨篮（8）内壁上固定设置有相互配合的研磨齿（83）。

3.根据权利要求2所述的一种水性墙面漆生产系统，其特征在于，所述研磨齿（83）倾斜向下，且与竖直方向的夹角为80°。

4.根据权利要求3所述的一种水性墙面漆生产系统，其特征在于，在所述研磨齿（83）之间的U型转子（81）外壁上设置有出料缝（811），所述出料缝（811）的宽度小于所述研磨介质的直径；在所述研磨篮（8）周侧壁和底端均设置有通孔II（812），所述通孔II（812）内固定设置有过滤网II（813）。

5.根据权利要求2-4任一项所述的一种水性墙面漆生产系统，其特征在于，在所述工作轴（6）上还套设有转子驱动套（10）；所述转子驱动套（10）下端外壁与所述U型转子（81）、所述叶轮（82）固定连接，且其上端外壁套设有轴承（11），所述轴承（11）内壁与所述转子驱动套（10）上端外壁固定连接；所述连接杆（9）为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆下半段与所述轴承（11）外壁固定连接；在所述转子驱动套（10）内还设置有离合器（12），所述离合器（12）的上离合盘（121）与所述转子驱动套（10）内壁固定连接，且其下离合盘（122）与所述工作轴（6）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种水性墙面漆生产系统，其特征在于，在所述分散盘（7）下表面设置有多个倾斜向下的剪切片（71），所述立柱（2）为电动伸缩立柱。

7.根据权利要求6所述的一种水性墙面漆生产系统，其特征在于，所述升降台（4）为电动升降台，所述生产系统还包括与所述电动升降台、所述电动伸缩立柱及所述电动伸缩杆信号连接的控制终端（13）。

8.根据权利要求7所述的一种水性墙面漆生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括变频器（14），所述变频器（14）与所述控制终端（13）信号连接、与所述电机（1）电连接。