CN203739106U - 一种三成分高温撞针式灌注装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三成分高温撞针式灌注装置，包括灌注体、搅拌机构、至少三个注料机构、混合器、定量机构及清洗机构，其中：灌注体的中部为空腔；搅拌机构插入该空腔内，搅拌机构的尾端伸入混合器内；注料机构及清洗机构沿灌注体的周缘插入灌注体内；混合器设置在灌注体的下端，定量机构设置于灌注体内。本实用新型能够同时将三种原料混合，可以通过在一台灌注体配置多种混合料；设备的自动化程度高，可以精确的控制原料比例；注料机构内残留物料大为降低，原料比例控制精准，产品质量高；注料机构的堵塞率小；清洗效果好，减少设备的维护难度；能够在混合物料的同时控制物料混合温度。

Description

一种三成分高温撞针式灌注装置

技术领域

本实用新型涉及聚氨酯生产设备，特别指一种三成分高温撞针式灌注装置。

背景技术

聚氨酯(简称PU)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。通过改变原料种类及组成，可以大幅度地改变产品形态及其性能，得到从柔软到坚硬的最终产品。聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体聚氨酯弹性体简称为TPU、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等，广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等许多领域。

聚氨酯一般先经发泡成型后得到所需的产品，目前的发泡方式包括手工发泡和机械发泡手工发泡的大致分几步：1确定配方，计算制品的体积，根据密度计算用料量，根据制品总用料量一般要求过量5%-15%。2清理模具、涂脱模剂、模具预热。3称料，搅拌混合，浇注，熟化，脱模。手工浇注的混合步骤为：将各种原料精确称量后，将多元醇及助剂预混合，多元醇预混物及多异氰酸酯分别置于于不同的容器中，然后将这些原料混合均匀，立即注入模具模具或需要充填泡沫塑料的空间中去，经化学反应并发泡后即得到泡沫塑料。

聚氨酯泡沫塑料还可采用一步法生产，也就是各种原料进行混合发泡成型。为了生产的方便，目前不少厂家把聚醚多元醇或及其他多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂等原料预混在一起，称之为“白料”，使用时与粗MDI俗称“黑料以双组分形式混合发泡仍属“一步法”。

采用上述一步法进行发泡成型时，聚醚多元醇或及其他多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂等原料的预混时存在以下技术问题：a、由于混合料较多，一般的机器难以同时将各种原料混合；b、原料混合过程中涉及到各种原料的组合比例，传统设备的自动化程度低，难以精确的控制原料比例；c、注料过程中存在物料残留在注料机构内，从而使得混合时该种原料的比例降低，从而导致原料比例控制不准确的问题；d、注料机构多次注料后原料残留，导致注料机构的堵塞；e、设备清洗困难，维护难度大；f、不同的发泡材料熔点不同，因此熔点较高的材料需要在较高温度下才能液化混合，而现有设备不能满足混合时的温度要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单、设计合理、生产效率高，清洗简单的三成分高温撞针式灌注装置。

本实用新型采取的技术方案如下，一种三成分高温撞针式灌注装置，其特征在于：包括灌注体、搅拌机构、至少三个注料机构、混合器、定量机构及清洗机构，其中：所述灌注体的中部为空腔；所述搅拌机构插入该空腔内，搅拌机构的尾端伸入混合器内；所述注料机构及清洗机构沿灌注体的周缘插入灌注体内；所述混合器设置在灌注体的下端，所述定量机构设置于灌注体内；物料经定量机构定量从注料机构进入灌注体内，最后进入混合器内，通过搅拌机构搅拌混合，完成配料。

优选地，所述灌注体包括灌注本体，上述灌注本体的周缘水平开有三个注料插槽及一个清洗插槽，注料插槽及清洗插槽连通灌注本体中部的空腔；上述灌注本体上沿空腔周围设有循环油路，循环油路的入口及出口分别开设在灌注本体的侧壁上，高温介质经入口流入循环油路内，经出口流出，以便对灌注本体内的物料加热到指定温度；灌注本体对应于各注料插槽分别开有注料进口及注料出口，所述注料进口及注料出口与注料插槽连通，并且灌注体内设有与该注料进口连通的注料管道，以及与该注料出口连通的排料管道，使物料经注料进口从注料管道进入注料机构内，经注料出口从注料机构流出到排料管道，从而循环流动；物料在该注料管道中流经定量机构进行定量注料。

优选地，所述搅拌机构包括搅拌轴及搅拌刀，其中：上述搅拌轴贯穿插设在灌注体的中间空腔内，搅拌轴的上端连接动力机构；上述搅拌刀连接在搅拌轴的下端，搅拌刀插入混合器内，搅拌刀在动力机构驱动下，搅拌混合器内的物料；搅拌轴外部套有轴心座，上述轴心座的下部固定在灌注体上，轴心座的两端通过轴承与搅拌轴连接；轴心座与搅拌轴之间设有O型扣，上述O型扣可拆卸地设置在轴心座和搅拌轴之间。

优选地，所述搅拌轴与搅拌刀的连接处设有套筒，上述套筒的上部设有油封环，油封环的内部设有油封，上述套筒与油封环紧贴灌注体的空腔内壁，以防止物料泄漏。

优选地，所述的注料机构包括二个，各注料机构对应插设在上述注料插槽内，注料机构包括注料针杆、循环套及气缸，其中：上述循环套的中间开有空腔；上述注料针杆设置在循环套内，注料针杆为阶梯轴，其尾端的外径小，中间的外径大，前端为针头状, 所述注料针杆前端设有针阀座；上述气缸的前后端分别设有气缸前盖及气缸后盖，气缸内插设有活塞杆，活塞杆的前后端分别连接注料针杆及活塞，活塞通过弹簧连接气缸后盖。

优选地，所述循环套的外部开有进料口及出料口，进料口及出料口分别与循环座上的注料进口及注料出口对应设置，物料从注料进口流入，经进料口进入注料机构，经注料机构注料后通过出料口导出，经注料出口流出。

优选地，所述气缸的外部开有第一气口及第二气口，两者连接外部的气泵；上述第一气口进气，第二气口出气，活塞向后端运动，通过活塞杆带动注料针杆向后运动堵住出料口，进料口开启，物料进入注料机构，经针阀座进入循环套内；上述第二气口进气，第一气口出气，活塞向前端运动，通过活塞杆带动注料针杆向前运动，注料针杆的针头堵住针阀座，停止注料，物料经进料口直接向出料口流动。

优选地，所述混合器包括混合器本体、混合室螺帽及注料杯，其中：上述混合器本体连接在灌注本体的底端，混合器本体的中间为混合室，搅拌刀插入该混合室内，各注料针杆推出的物料进入混合室内，经搅拌刀搅拌混合；上述注料杯设置在混合器本体的下端，两者通过混合室螺帽固定连接，搅拌混合后的物料流入注料杯内。

优选地，所述定量机构包括球阀和球阀轴，球阀设置于注料管道中，球阀通过球阀轴由动力机构驱动旋转，进行定量注料。

优选地, 所述的清洗机构包括清洗气缸，清洗气缸内设有清洗活塞，上述清洗活塞的前端连接子弹头，清洗活塞的后端连接压缩弹簧；压缩弹簧向前压住子弹头使清洗机构关闭，上述压缩弹簧的后端固定在清洗缸后盖上，清洗缸后盖上设有调节螺丝及螺母以调节压缩弹簧的压力；清洗气缸的外体上开有进气口外部高压气体经进气口进入气缸内，气压使清洗活塞克服压缩弹簧的压力向后退，使清洗机构开启，使得清洗介质进入灌注本体及混合器内；上述清洗气缸后盖设置在清洗气缸固定座上。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的优点包括：a、能够同时将三种原料混合，且注料机构与灌注体是可拆卸的连接，因此可以通过在一台灌注体上更换不同的注料机构，从而达到了配置多种混合料的目的，使设备的适用性更大；b、设备的自动化程度高，通过注料机构的循环供料，可以精确的控制原料比例；c、由于注料机构采用循环供料的方式，使得注料过程中残留在注料机构内物料大为降低，使原料比例控制精准，产品质量高；d、注料机构的循环供料使得原料在注料机构内循环流动，从而减少物料残留，解决了注料机构的堵塞的问题；e、设有专用的清洗机构，通过高压空气清洗设备内的残留原料，清洗效果好，减少设备的维护难度；f设有循环油路结构，能够加热灌注本体内的物料使其混合更充分。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型的正视图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是图4的局部（去掉注料机构和清洗机构）示意图；

图6是图1中注料机构的结构示意图；

图7是图6中C-C的剖视图；

图8是图6的立体结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1至图7所示，本实用新型采取的技术方案如下，一种三成分高温撞针式灌注装置，包括灌注体1、搅拌机构2、至少三个注料机构3、混合器4、定量机构5及清洗机构6，其中：所述灌注体1的中部为空腔；所述搅拌机构2插入该空腔内，搅拌机构2的尾端伸入混合器4内；所述注料机构3及清洗机构6沿灌注体1的周缘插入灌注体1内；所述混合器4设置在灌注体1的下端，所述定量机构5设置于灌注体1内；物料经定量机构5定量从注料机构3进入灌注体1内，最后进入混合器4内，通过搅拌机构2搅拌混合，完成配料。

优选地，所述灌注体1包括灌注本体11，上述灌注本体11的周缘水平开有三个注料插槽14及一个清洗插槽61，注料插槽14及清洗插槽61连通灌注本体11中部的空腔；上述灌注本体11上沿空腔周围设有循环油路，循环油路的入口17及出口18分别开设在灌注本体11的侧壁上，高温介质经入口17流入循环油路内，经出口18流出，以便对灌注本体11内的物料加热到指定温度。灌注本体11对应于各注料插槽14分别开有注料进口13及注料出口12，所述注料进口13及注料出口12与注料插槽14连通，并且灌注体1内设有与该注料进口13连通的注料管道15，以及与该注料出口12连通的排料管道16，使物料经注料进口13从注料管道15进入注料机构3内，经注料出口12从注料机构3流出到排料管道16，从而循环流动；物料在该注料管道中流经定量机构5进行定量注料。

优选地，所述搅拌机构2包括搅拌轴21及搅拌刀22，其中：上述搅拌轴21贯穿插设在灌注本体11的中部空腔内，搅拌轴21的上端连接动力机构；上述搅拌刀22连接在搅拌轴21的下端，搅拌刀22插入混合器4内，搅拌刀22在动力机构驱动下，搅拌混合器4内的物料；搅拌轴21外部套有轴心座5，上述轴心座5的下部固定在灌注体1上，轴心座5的两端通过轴承23与搅拌轴21连接；上述轴心座5与搅拌轴21之间设有O型扣27，上述O型扣27可拆卸地设置在轴心座5和搅拌轴21之间。

优选地，所述搅拌轴21与搅拌刀22的连接处设有套筒25，上述套筒25的上部设有油封环24，油封环24的内部设有油封26，上述套筒24与油封环25紧贴灌注体1的空腔内壁，以防止物料泄漏。

优选地，所述的注料机构3包括二个，各注料机构3对应插设在上述注料插槽14内，注料机构3包括注料针杆31、循环套39及气缸32，其中：上述循环套39的中间开有空腔；上述注料针杆31设置在循环套39内，注料针杆31为阶梯轴，其尾端的外径小，中间的外径大，前端为针头状, 所述注料针杆31前端设有针阀座310；上述气缸32的前后端分别设有气缸前盖36及气缸后盖37，气缸32内插设有活塞杆34，活塞杆34的前后端分别连接注料针杆31及活塞33，活塞33通过弹簧35连接气缸后盖37。

优选地，所述循环套39的外部开有进料口313及出料口312，进料口313及出料口312分别与灌注本体11的注料进口13及注料出口12对应设置，物料从注料进口13流入，经进料口313进入注料机构3，经注料机构3注料后通过出料口312导出，经注料出口12流出。

优选地，所述气缸前盖36与循环套39之间设有铜套38，上述铜套38的前端设有注料油封316，以防止物料泄漏。

优选地，所述气缸32的外部开有第一气口315及第二气口314，两者连接外部的气泵；上述第一气口315进气，第二气口314出气，活塞33向后端运动，通过活塞杆34带动注料针杆31向后运动堵住出料口312，进料口313开启，物料进入注料机构3，经针阀座310进入循环套39内；上述第二气口314进气，第一气口315出气，活塞33向前端运动，通过活塞杆34带动注料针杆31向前运动，注料针杆31的针头堵住针阀座310，停止注料，物料经进料口313直接向出料口312流动。

优选地，所述混合器4包括混合器本体41、混合室螺帽42及注料杯43，其中：上述混合器本体41连接在灌注本体11的底端，混合器本体41的中间为混合室，搅拌刀22插入该混合室内，各注料针杆31推出的物料进入混合室内，经搅拌刀22搅拌混合；上述注料杯43设置在混合器本体41的下端，两者通过混合室螺帽42固定连接，搅拌混合后的物料流入注料杯43内。

优选地，所述定量机构包括球阀51和球阀轴52，球阀51设置于注料管道15中，球阀51通过球阀轴52由动力机构驱动旋转，进行定量注料。球阀51中开口中空的并且与注料管道15相连通的通道，动力机构驱动球阀轴52旋转，将球阀51中的通道与注料管道15截断并阻塞，让注料不能再进入注料管道15中。

优选地, 所述的清洗机构6包括清洗气缸60，清洗气缸60内设有清洗活塞66，上述清洗活塞66的前端连接子弹头69，清洗活塞66的后端连接压缩弹簧61；压缩弹簧61向前压住子弹头68使清洗机构关闭，上述压缩弹簧61的后端固定在清洗缸后盖62上，清洗缸后盖62上设有调节螺丝64及螺母63以调节压缩弹簧61的压力；清洗气缸60的外体上开有进气口69外部高压气体经进气口69进入气缸60内，气压使清洗活塞66克服压缩弹簧61的压力向后退，使清洗机构6开启，使得清洗介质进入灌注本体11及混合器4内；上述清洗气缸后盖62设置在清洗气缸固定座67上。

进一步，本实用新型的工作过程为：正常状态下，注料针杆31被弹簧35往外顶住，注料针杆31压住针阀座310，从而使注料机构3处于关闭状态，当外部的气泵向第一气口315输入空气，同时第二气口314出气时，气缸32内产生气压差使得活塞33向后端移动，带动活塞杆34向后运动，使得注料针杆31后移，注料针杆31堵住出料口312，进料口313开启，物料经定量机构5定量后通过进料管道15由灌注本体11上的注料进口13经进料口313流入针阀座310，再经针阀座310进入循环座39内，相反的当气泵向第二气口314压入空气，而第一气口315出气时，气缸32内产生的压力差使得注料针杆31向前端移动，注料针杆31的针头堵住针阀座39，同时出料口312开启，物料直接由进料口313流向出料口312经排料管道16排出，如此循环便实现了注料的自动循环进行，本实用新型总共设有三套注料机构3，各注料机构3可循环输送不同的物料进入混合器本体41内，不同的物料经过混合器本体41内的搅拌刀22的搅拌混合后，注入注料杯43中，上述配料过程中，可通过入口17导入高温介质至循环油路，循环油路围绕灌注本体11的内腔而设置，高温介质在循环油路中流动的同时对灌注本体11内腔中的混合物料进行加热，上述配料灌注完成后，通过清洗机构6导入清洗介质对灌注本体11及混合器本体41等空间进行冲洗。

进一步，本实用新型的循环套39的外壁与注料插槽14的内壁之间、活塞杆34的外壁与循环套39的内壁之间、活塞33与气缸32的内壁之间及混合器本体41与灌注本体11之间均设有O型环，以密封连接空隙，防止物料泄漏或气体泄漏。

上述动力机构包括伺服电机、气缸等。

本实用新型的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本实用新型专利权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种三成分高温撞针式灌注装置，其特征在于：包括灌注体（1）、搅拌机构（2）、至少三个注料机构（3）、混合器（4）、定量机构（5）及清洗机构（6），其中：所述灌注体（1）内开有空腔；所述搅拌机构（2）插入该空腔内，搅拌机构（2）的尾端伸入混合器（4）内；所述注料机构（3）及清洗机构（6）沿灌注体（1）的周缘插入灌注体（1）内；所述混合器（4）设置在灌注体（1）的下端；所述定量机构（5）设置于灌注体（1）内；物料经定量机构（5）定量从注料机构（3）进入灌注体（1）内，最后进入混合器（4）内，通过搅拌机构（2）搅拌混合，完成配料。

2.根据权利要求1所述的一种三成分高温撞针式灌注装置，其特征在于：所述灌注体（1）包括灌注本体（11），上述灌注本体（11）的周缘水平开有三个注料插槽（14）及一个清洗插槽（61），注料插槽（14）及清洗插槽（61）连通灌注本体（11）中部的空腔；上述灌注本体(11)上沿空腔周围设有循环油路，循环油路的入口（17）及出口（18）分别开设在灌注本体的侧壁上，高温介质经入口（17）流入循环油路内，经出口（18）流出，以便对灌注本体（11）内的物料加热到指定温度；灌注本体（11）对应于各注料插槽（14）分别开有注料进口（13）及注料出口（12），所述注料进口（13）及注料出口（12）与注料插槽（14）连通，并且灌注体（1）内设有与该注料进口（13）连通的注料管道（15），以及与该注料出口（12）连通的排料管道（16），使物料经注料进口（13）从注料管道（15）进入注料机构（3）内，经注料出口（12）从注料机构（3）流出到排料管道（16），从而循环流动；物料在该注料管道（15）中流经定量机构（5）进行定量注料。

3.根据权利要求2所述的一种三成分高温撞针式灌注装置，其特征在于：所述搅拌机构（2）包括搅拌轴（21）及搅拌刀（22），其中：上述搅拌轴（21）贯穿插设在灌注本体（11）的中部空腔内，搅拌轴（21）的上端连接动力机构；上述搅拌刀（22）连接在搅拌轴（21）的下端，搅拌刀（22）插入混合器（4）内，搅拌刀（22）在动力机构驱动下，搅拌混合器（4）内的物料；搅拌轴（21）外部套有轴心座（5），上述轴心座（5）的下部固定在灌注体（1）上，轴心座（5）的两端通过轴承（23）与搅拌轴（21）连接；上述轴心座（5）与搅拌轴（21）之间设有O型扣（27），上述O型扣（27）可拆卸地设置在轴心座（5）和搅拌轴（21）之间。

4.根据权利要求3所述的一种三成分高温撞针式灌注装置，其特征在于：所述搅拌轴（21）与搅拌刀（22）的连接处设有套筒（25），上述套筒（25）的上部设有油封环（24），油封环（24）的内部设有油封（26），上述套筒（24）与油封环（25）紧贴灌注体（1）的空腔内壁，以防止物料泄漏。

5.根据权利要求2所述的一种三成分高温撞针式灌注装置，其特征在于：所述的注料机构（3）包括三个，各注料机构（3）对应插设在上述注料插槽（14）内，注料机构（3）包括注料针杆（31）、循环套（39）及气缸（32），其中：上述循环套（39）的中间开有空腔；上述注料针杆（31）设置在循环套（39）内，注料针杆（31）为阶梯轴，其尾端的外径小，中间的外径大，前端为针头状，所述注料针杆（31）前端设有针阀座（310）；上述气缸（32）的前后端分别设有气缸前盖（36）及气缸后盖（37），气缸（32）内插设有活塞杆（34），活塞杆（34）的前后端分别连接注料针杆（31）及活塞（33），活塞（33）通过弹簧（35）连接气缸后盖（37）。

6.根据权利要求5所述的一种三成分高温撞针式灌注装置，其特征在于：所述循环套（39）的外部开有进料口（313）及出料口（312），进料口（313）及出料口（312）分别与循环座（7）上的注料进口（13）及注料出口（12）对应设置，物料从注料进口(13)流入，经进料口（313）进入注料机构（3），经注料机构（3）注料后通过出料口（312）导出，经注料出口（12）流出。

7.根据权利要求6所述的一种三成分高温撞针式灌注装置，其特征在于：所述气缸（32）的外部开有第一气口（315）及第二气口（314），两者连接外部的气泵；上述第一气口（315）进气，第二气口（314）出气，活塞（33）向后端运动，通过活塞杆（34）带动注料针杆（31）向后运动堵住出料口（312），进料口（313）开启，物料进入注料机构（3），经针阀座（310）进入循环套（39）内；上述第二气口（314）进气，第一气口（315）出气，活塞（33）向前端运动，通过活塞杆（34）带动注料针杆（31）向前运动，注料针杆（31）的针头堵住针阀座（310），停止注料，物料经进料口（313）直接向出料口（312）流动。

8.根据权利要求7所述的一种三成分高温撞针式灌注装置，其特征在于：所述混合器（4）包括混合器本体（41）、混合室螺帽（42）及注料杯（43），其中：上述混合器本体（41）连接在灌注本体（11）的底端，混合器本体（41）的中间为混合室，搅拌刀（22）插入该混合室内，各注料针杆（31）推出的物料进入混合室内，经搅拌刀（22）搅拌混合；上述注料杯（43）设置在混合器本体（41）的下端，两者通过混合室螺帽（42）固定连接，搅拌混合后的物料流入注料杯（43）内。

9.根据权利要求7所述的一种三成分高温撞针式灌注装置，其特征在于：所述定量机构（5）包括球阀（51）和球阀轴（52），球阀（51）设置于注料管道（15）中，球阀（51）通过球阀轴（52）由动力机构驱动旋转，进行定量注料。

10.根据权利要求7所述的一种三成分高温撞针式灌注装置，其特征在于：所述的清洗机构（6）包括清洗气缸（60），清洗气缸（60）内设有清洗活塞（66），上述清洗活塞（66）的前端连接子弹头（69），清洗活塞（66）的后端连接压缩弹簧（61）；压缩弹簧（61）向前压住子弹头（68）使清洗机构关闭，上述压缩弹簧（61）的后端固定在清洗缸后盖（62）上，清洗缸后盖（62）上设有调节螺丝（64）及螺母（63）以调节压缩弹簧（61）的压力；清洗气缸（60）的外体上开有进气口（69）外部高压气体经进气口（69）进入气缸（60）内，气压使清洗活塞（66）克服压缩弹簧（61）的压力向后退，使清洗机构（6）开启，使得清洗介质进入灌注本体（11）及混合器（4）内；上述清洗气缸后盖（62）设置在清洗气缸固定座（67）上。