CN218774791U - 一种聚氨酯稳定加热设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及聚氨酯生产技术领域，尤其涉及一种聚氨酯稳定加热设备。其包括容置壳、加热结构、冷却结构、竖直搅拌结构和水平搅拌结构，所述竖直搅拌结构包括电机、主轴、若干与所述主轴平行的限位轴、以及若干升降棒，所述主轴所述电机的输出轴连接，所述主轴设有中心齿轮和外螺纹；所述限位轴设有与所述中心齿轮啮合的行星齿轮；所述升降棒一端设有与所述主轴螺纹连接的内螺纹环、另一端设有可供所述限位轴穿过的通孔；所述水平搅拌结构包括齿圈、以及设置于所述齿圈的搅拌棒，所述齿圈的内环面与若干所述行星齿轮啮合。本申请中，通过升降棒的上下移动实现容置壳内竖直方向上不同层的物料之间的搅拌，提高竖直方向上物料的温度均匀性。

Description

一种聚氨酯稳定加热设备

技术领域

本实用新型涉及聚氨酯生产技术领域，尤其涉及一种聚氨酯稳定加热设备。

背景技术

聚氨酯在不同的温度环境下能生产出不同种类的产品，聚氨酯对温度要求较高，然而目前业内聚氨酯的加热装置通常难以控制好聚氨酯反应环境的温度，这样物料受热不稳定，影响物料反应程度，使产品质量变得不稳定。

公开号为CN211133935U的专利文件公开了这样一种恒温聚氨酯生产反应釜，包括罐体一、支撑杆、安装在罐体一外表面的温度调节机构和安装在支撑杆外表面的转动机构，所述温度调节机构包括冷却液入口和加热液出口，所述冷却液入口安装在罐体一的顶端，所述冷却液入口的一端与冷却设备相连接，所述冷却设备的另一端与水泵一相连接，所述水泵一的另一端与冷却液出口相连接；当温度较低时，控制器启动加热设备的工作，使加热设备加热加热液出口流出的加热液，从而将加热液的温度提高，同时控制器启动水泵二的运转，使加热后的液体通过加热液入口进入到罐体一和罐体二之间，从而使加热液对罐体二内的聚氨酯液体进行加热，从而实现了保证温度稳定的功能。

该申请中，加热液由下端进入罐体内、由上端从罐体内出去，加热液由下到上的流动过程中，发生热交换而温度降低，这就会导致对罐体内下部物料加热温度较高、对罐体内上部物料加热温度较低的问题，造成罐体内竖直方向上不同层的物料之间温度不均匀的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决上述问题，提供一种聚氨酯稳定加热设备。

本实用新型解决问题的技术方案是，提供一种聚氨酯稳定加热设备，包括容置壳、用于对容置壳内物料进行加热的加热结构、以及用于对容置壳内物料进行冷却的冷却结构，还包括用于对容置壳内物料进行搅拌的竖直搅拌结构和水平搅拌结构，所述竖直搅拌结构包括电机、主轴、若干与所述主轴平行的限位轴、以及若干升降棒，所述主轴的一端设置于所述容置壳内、另一端穿过所述容置壳的顶部后与所述电机的输出轴连接，所述主轴设有中心齿轮，所述主轴设有外螺纹；所述限位轴设置于所述容置壳内，所述限位轴的端部与所述容置壳内顶部通过转动轴承连接，所述限位轴设有与所述中心齿轮啮合的行星齿轮；所述升降棒一端设有与所述主轴螺纹连接的内螺纹环、另一端设有可供所述限位轴穿过的通孔；所述水平搅拌结构包括齿圈、以及设置于所述齿圈的搅拌棒，所述齿圈的内环面设有齿轮、并与若干所述行星齿轮啮合，所述齿圈的外环面设有滑块、并与所述容置壳内壁设置的环形滑槽滑动连接。

作为本实用新型的优选，所述容置壳包括外壳和内壳，所述内壳内形成聚氨酯容置腔，所述外壳和内壳之间形成加热腔，所述外壳设有加热液进口和加热液出口，所述加热结构包括两端分别与所述加热液进口和加热液出口连通的热循环管、用于对热循环管内液体加热的加热件、以及驱动热循环管内液体循环流动的第一水泵。

作为本实用新型的优选，所述内壳内设有冷却管，所述冷却管的两端均延伸出所述容置壳外、分别形成冷却液进口和冷却液出口，所述冷却结构包括两端分别与所述冷却液进口和冷却液出口连通的冷循环管、用于对冷循环管内液体冷却的冷却件、以及驱动冷循环管内液体循环流动的第二水泵。

作为本实用新型的优选，所述冷却管为螺旋状。

作为本实用新型的优选，所述主轴和限位轴均设置于所述冷却管的螺旋圈内，所述搅拌棒设置于所述冷却管的螺旋圈外。

作为本实用新型的优选，所述容置壳内设有加固板，所述主轴和限位轴均与所述加固板通过转动轴承连接。

作为本实用新型的优选，所述容置壳包括壳体和壳盖，所述齿圈与所述壳盖内壁设置的环形滑槽滑动连接。

作为本实用新型的优选，所述搅拌棒内部空心。

作为本实用新型的优选，所述齿圈上设有若干所述搅拌棒，若干所述搅拌棒以所述齿圈中心为中心、呈环状均匀设置。

作为本实用新型的优选，所述升降棒上设有孔洞。

本实用新型的有益效果：

1.本申请中，通过升降棒的上下移动实现容置壳内竖直方向上不同层的物料之间的搅拌，提高竖直方向上物料的温度均匀性。同时，通过绕竖直轴转动的搅拌棒实现容置壳内水平方向上不同部位的物料之间的搅拌，提高水平方向上物料的温度均匀性。综合保证了聚氨酯的温度均匀。

2.本申请中，通过加热结构和冷却结构综合控制物料的温度，升温或降温速度均较快，从而及时将物料温度维持在所需范围内，保证物料温度的稳定。同时，采用循环流动的液体进行升温或降温，相比于固定的加热件或冷却件，流动液体的热交换均匀性更好。

附图说明

图1是一种聚氨酯稳定加热设备的结构示意图；

图2是一种聚氨酯稳定加热设备中主轴、限位轴和齿圈的连接示意图；

图3是一种聚氨酯稳定加热设备中升降棒与主轴、限位轴的连接示意图；

图中：容置壳1，电机21，主轴22，中心齿轮221，限位轴23，行星齿轮231，升降棒24，齿圈25，滑块251，搅拌棒26，加热液进口41，加热液出口42，热循环管43，加热件44，第一水泵45，冷却管51，冷循环管53，冷却件54，第二水泵55。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施方式，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

一种聚氨酯稳定加热设备，如图1所示，包括容置壳1、用于对容置壳1内物料进行加热的加热结构、用于对容置壳1内物料进行冷却的冷却结构、用于对容置壳1内物料进行搅拌的竖直搅拌结构和水平搅拌结构。一般还包括用于检测容置壳1内物料温度的温度计，使用时，通过加热结构将容置壳1内部预热至聚氨酯所需温度，一般为60-100℃，然后向容置壳1内通入物料，开启竖直搅拌结构和水平搅拌结构，保证物料的加热均匀。观察温度计温度，当温度计温度高于所需温度范围时，开启冷却结构降温；当温度计温度低于所需温度范围时，开启加热结构升温。

其中，容置壳1包括壳体和壳盖，壳体和壳盖可拆卸连接，可拆卸的连接方式有多种，比如本实施例中，在壳盖的顶面设置卡槽，在壳体的外侧壁设置卡扣，卡扣的一端设有转轴、以与壳体侧壁转动连接，另一端设有可与卡槽配合的卡块；在壳盖盖合至壳体上后，转动卡扣，使卡块与卡槽卡合即可。通常在转轴和卡块之间还设有弹簧，弹簧伸缩方向与壳体和壳盖连接方向相同，以通过弹簧的收缩力提高两者的连接强度。壳体的侧面设有可供物料进入的进料口；壳体的底部为弧形，在弧形的最低点设有可供物料流出的出料口，此外由于聚氨酯在加热过程中，可能会产生废气，因此还会在壳盖上设置排气口。

为了安装加热结构，壳体又包括外壳和内壳，内壳内形成聚氨酯容置腔，上述进料口和出料口均与聚氨酯容置腔连通，而外壳和内壳之间形成加热腔，并在外壳上设有加热液进口41和加热液出口42，加热液进口41和加热液出口42优选分别设置在外壳相对的两侧壁上。加热结构包括设置于容置壳1外、两端分别与加热液进口41和加热液出口42连通的热循环管43，使得热循环管43内与加热腔形成一连通的空间，这一空间内填充有加热液，加热液可以选用水或者导热油。此外，还包括用于对热循环管43内液体加热的加热件44、以及驱动热循环管43内液体循环流动的第一水泵45。加热件44可以是套设在热循环管43外的壳体、以及设置于壳体内的加热丝，以对在第一水泵45作用下流动而流经该部分的加热液进行加热，完成加热的加热液继续在第一水泵45作用下从加热液进口41进入加热腔内、以对聚氨酯容置腔内的物料进行加热升温；完成热交换而温度降低的加热液从加热液出口42流出加热腔、又经热循环管43流向加热件44得到加热后重复进入加热腔内，直至聚氨酯容置腔内温度达到所需温度范围后，关闭加热件44和第一水泵45。

加热结构以由外向内的方式对聚氨酯容置腔内物料进行加热，因此在设置冷却结构时，考虑直接在物料内部进行降温。在内壳内，也就是聚氨酯容置腔内设有冷却管51，冷却管51优选为螺旋状，其螺旋状结构的中心轴与容置壳1的中心轴重合。冷却管51的两端分别延伸出容置壳1外、分别形成冷却液进口和冷却液出口，为了便于后续搅拌结构的安装，冷却液进口和冷却液出口均位于容置壳1的下部分。冷却结构包括设置于容置壳1外、两端分别与冷却液进口和冷却液出口连通的冷循环管53，使得冷循环管53内与冷却管51内形成一连通的空间，这一空间内填充有冷却液，冷却液可以选用乙醇或甘油。此外，冷却结构还包括用于对冷循环管53内液体冷却的冷却件54、以及驱动冷循环管53内液体循环流动的第二水泵55。冷却件54选用现有技术中常见的冷却机即可，以对在第二水泵55作用下流动而流经该部分的冷却液进行冷却，完成冷却的冷却液继续在第二水泵55作用下从冷却液进口进入冷却管51内、以对聚氨酯容置腔内的物料进行冷却降温；完成热交换而温度升高的冷却液从冷却液出口流出冷却管51、又经冷循环管53流向冷却件54得到冷却后重复进入冷却管51内，直至聚氨酯容置腔内温度达到所需温度范围后，关闭冷却件54和第二水泵55。

如果物料和加热腔、冷却管是相对静止的，就容易存在物料温度不均匀的问题，因此还设置了竖直搅拌结构和水平搅拌结构，以对物料进行全方位搅拌，提高物料的温度均匀度。

其中，竖直搅拌结构包括电机21、主轴22、若干与主轴22平行的限位轴23、以及若干升降棒24。升降棒24在内壳内上下移动，实现竖直方向上不同层的物料之间的搅拌。电机21、主轴22和限位轴23均是用于使得升降棒24能够上下移动的结构，具体为：电机21的定子部分设置在容置壳1外、一般固定在壳盖顶部即可，主轴22的一端穿过壳盖后与电机21的转子部分、也就是输出轴直接连接、或者通过减速器连接，另一端设置于壳体的内壳内，在电机21带动下，主轴22绕竖直轴转动。为了保证主轴22转动的稳定，主轴22与壳盖之间会设置转动轴承。主轴22包括位于壳盖内的上部分、位于壳体内的下部分，在主轴22的上部分设有中心齿轮，在主轴22的下部分设有外螺纹。限位轴23均设设置在容置壳1内，限位轴23的一端与壳盖内顶部通过转动轴承连接、另一端伸入壳体内，同时，限位轴23位于壳盖内的上部分设有行星齿轮231，行星齿轮231与主轴22的中心齿轮221啮合，当主轴22转动时，即可通过这种齿轮传动结构带动行星齿轮231转动。同时为了提高主轴22和限位轴23的转动稳定性，还会在壳盖内设置加固板11，主轴22和限位轴23均与加固板11通过转动轴承连接。然后安装升降棒24，如图3所示，升降棒24一端设有与主轴22螺纹连接的内螺纹环、另一端设有可供限位轴23穿过的通孔，通孔的内径优选稍微大于限位轴23的外径，使得限位轴23可以在通孔内自由转动。若干升降棒24可以共用一个内螺纹环，若干升降棒24另一端的通孔分别与若干限位轴23配合。基于此，当主轴22转动时，升降棒24与其螺纹连接、因此也有转动的趋势，但是限位轴23使得升降棒24不能转动，因此基于螺纹结构，升降棒24可以发生上移或下移。为了控制升降棒24上下来回移动，就需要控制电机21输出轴双向交替旋转，市面上大部分电机均能实现双向交替旋转的功能。此外，升降棒24上设有孔洞，在搅拌时，能够通过孔洞对物料进行分流，以将物料打散，从而加快混合效率。

竖直搅拌结构中，虽然主轴22和限位轴23均是绕竖直轴转动的，但是由于要设置升降棒24，主轴22和限位轴23上不能设置搅拌棒、否则会影响升降棒24的移动，因此这两者对水平方向上不同部位的物料的搅拌效果不佳。因此，本申请增设水平搅拌结构。

水平搅拌结构可以直接基于竖直搅拌结构设置，如图2所示，水平搅拌结构包括齿圈25，齿圈25的内环面设有齿轮、并与若干行星齿轮231啮合，齿圈25的外环面设有滑块251、并与容置壳1壳盖内壁设置的环形滑槽滑动连接。中心齿轮221、行星齿轮231、齿圈25形成常见的行星轮传动结构，在转动的主轴22带动下，齿圈25也能发生转动，此时，只要在齿圈25上设置搅拌棒26，即可实现水平方向上不同部位的物料之间的搅拌，也不会影响升降棒24的移动。为了平衡齿圈25的受力，如图2所示，齿圈25上设有若干搅拌棒26，若干搅拌棒26以齿圈25中心为中心、呈环状均匀设置。同时考虑到齿圈25的负载力，搅拌棒26选用内部空心的结构以降低自重，或者还在壳盖内顶部或固定板11上也设置环形滑槽，在齿圈25上设置插入环形滑槽的滑块，环形滑槽的槽口设置限位块，滑块优选为T型，避免齿圈25的脱落。

此外，冷却管51为螺旋状，如果冷却管51螺旋圈内、圈外的物料均能得到搅拌，其降温效率、物料的温度均匀性会更好。因此，本实施例中，将主轴22和限位轴23均设置于冷却管51的螺旋圈内，主轴22和限位轴23均只是绕自身中心轴转动，升降棒24在螺旋圈内上下移动。而搅拌棒26设置于冷却管51的螺旋圈外，其随齿圈25以主轴22为中心转动。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种聚氨酯稳定加热设备，包括容置壳（1）、用于对容置壳（1）内物料进行加热的加热结构、以及用于对容置壳（1）内物料进行冷却的冷却结构，其特征在于：还包括用于对容置壳（1）内物料进行搅拌的竖直搅拌结构和水平搅拌结构，所述竖直搅拌结构包括电机（21）、主轴（22）、若干与所述主轴（22）平行的限位轴（23）、以及若干升降棒（24），所述主轴（22）的一端设置于所述容置壳（1）内、另一端穿过所述容置壳（1）的顶部后与所述电机（21）的输出轴连接，所述主轴（22）设有中心齿轮（221），所述主轴（22）设有外螺纹；所述限位轴（23）设置于所述容置壳（1）内，所述限位轴（23）的端部与所述容置壳（1）内顶部通过转动轴承连接，所述限位轴（23）设有与所述中心齿轮（221）啮合的行星齿轮（231）；所述升降棒（24）一端设有与所述主轴（22）螺纹连接的内螺纹环、另一端设有可供所述限位轴（23）穿过的通孔；所述水平搅拌结构包括齿圈（25）、以及设置于所述齿圈（25）的搅拌棒（26），所述齿圈（25）的内环面设有齿轮、并与若干所述行星齿轮（231）啮合，所述齿圈（25）的外环面设有滑块（251）、并与所述容置壳（1）内壁设置的环形滑槽滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯稳定加热设备，其特征在于：所述容置壳（1）包括外壳和内壳，所述内壳内形成聚氨酯容置腔，所述外壳和内壳之间形成加热腔，所述外壳设有加热液进口（41）和加热液出口（42），所述加热结构包括两端分别与所述加热液进口（41）和加热液出口（42）连通的热循环管（43）、用于对热循环管（43）内液体加热的加热件（44）、以及驱动热循环管（43）内液体循环流动的第一水泵（45）。

3.根据权利要求2所述的一种聚氨酯稳定加热设备，其特征在于：所述内壳内设有冷却管（51），所述冷却管（51）的两端均延伸出所述容置壳（1）外、分别形成冷却液进口和冷却液出口，所述冷却结构包括两端分别与所述冷却液进口和冷却液出口连通的冷循环管（53）、用于对冷循环管（53）内液体冷却的冷却件（54）、以及驱动冷循环管（53）内液体循环流动的第二水泵（55）。

4.根据权利要求3所述的一种聚氨酯稳定加热设备，其特征在于：所述冷却管（51）为螺旋状。

5.根据权利要求4所述的一种聚氨酯稳定加热设备，其特征在于：所述主轴（22）和限位轴（23）均设置于所述冷却管（51）的螺旋圈内，所述搅拌棒（26）设置于所述冷却管（51）的螺旋圈外。

6.根据权利要求1所述的一种聚氨酯稳定加热设备，其特征在于：所述容置壳（1）内设有加固板（11），所述主轴（22）和限位轴（23）均与所述加固板（11）通过转动轴承连接。

7.根据权利要求1所述的一种聚氨酯稳定加热设备，其特征在于：所述容置壳（1）包括壳体和壳盖，所述齿圈（25）与所述壳盖内壁设置的环形滑槽滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种聚氨酯稳定加热设备，其特征在于：所述搅拌棒（26）内部空心。

9.根据权利要求1所述的一种聚氨酯稳定加热设备，其特征在于：所述齿圈（25）上设有若干所述搅拌棒（26），若干所述搅拌棒（26）以所述齿圈（25）中心为中心、呈环状均匀设置。

10.根据权利要求1所述的一种聚氨酯稳定加热设备，其特征在于：所述升降棒（24）上设有孔洞。

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