CN101486249B - 泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机。其特征在于主机由将泡沫材料熔化、排气形成半流体状的一次压缩挤出部件，与进行二次排气式挤出的二次压缩挤出部件组成。一次压缩挤出部件内的主挤压螺杆的螺旋槽深为直径的1/3，螺距为直径的0.75～1倍，前端部的1/4～1/3圈为头部对称挤压螺旋；主料筒出料板内设置有锥度的斜面，板的正面打多个小孔，小孔按倒置的等边三角形分布，在出料板小孔的外侧面设置防护台阶。本发明采用封闭循环供料***，提高环保再生利用效率，使轻质泡沫材料进入高速压缩挤出，提高挤出造粒效率和操作性，并且使造出来的粒子大小均匀饱满而有光泽。

Description

泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机

技术领域

本发明涉及一种塑料加工机械，尤其涉及一种泡沫塑料再生造粒机械设备的压缩挤出主机。

背景技术

可发性聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)被广泛应用于工业、农业等各个生产领域和民用及生活中，其量大面广，经使用后的废旧泡沫塑料的可回收量也十分巨大。但现有技术的泡沫塑料的回收在相对开放的环境中，生产效率低下，生产成本高，而且在生产过程中对环境污染十分严重，操作工人的劳动环境恶劣。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的不足，从而开发一种采用封闭循环供料***，节约能源损耗和减少回收的二次污染的泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机，包含有挤压螺杆，与挤压螺杆相配合的料筒，料筒上面有进料口，料筒的头部有出料口的压缩挤出部件，机架及电气控制***，其特征在于：所述主机由将泡沫材料熔化、排气形成半流体状的一次压缩挤出部件，与一次压缩挤出部件相连、进行二次排气式挤出的二次压缩挤出部件组成；一次压缩挤出部件内的主挤压螺杆的螺旋槽深为直径的1/3，螺距为直径的0.75～1倍；二次压缩挤出部件内的子挤压螺杆长径比为1∶7至1∶8之间。

本发明的技术方案可以进一步完善，

作为优选，主挤压螺杆的前端部的1/4～1/3圈为头部对称挤压螺旋。

作为优选，在一次压缩挤出部件主料筒外端，安装有主料筒支撑板，支撑板的底脚与机架连接，支撑板与料筒配合的内孔比料筒大2～3mm，四周采用3只螺丝调节定位主料筒中心。

作为优选，在二次压缩挤出部件的子机挤压螺杆外面有子机料筒，在子机料筒外端，安装有子料筒支撑板，支撑板的底脚与主机架连接，与料筒配合的内孔比料筒大2～3mm，四周采用3只螺丝调节定位料筒中心。

作为优选，主机料筒前端口安装有法兰，法兰前面连接有出料板，所述出料板内有与法兰面定位的台阶。

作为优选，所述主料筒出料板内设置有锥度的斜面，板的正面打多个小孔，所述小孔按倒置的等边三角形分布；在出料板小孔的外侧面设置防护台阶；所述防护台阶围绕多个小孔布置。

作为优选，在主机料筒的进料口的上面安装有法兰，在法兰上装有闸阀。

本发明的有益效果是：

主机挤出部分的作用是对泡沫材料进行两次的压缩挤出，根据泡沫塑料加工的特点性能要求，对以往设备的各个功能部分进行整合，使分布合理，功能更加完善，对主机的压缩挤出部分实现了泡沫到挤出成实心塑料条子的整个生产过程。

进料部分：设置进料法兰闸板，闸板使用使主机在泡沫材料回收加工过程中的适应性大幅提高(泡沫的发泡倍率在20～100倍不等，也就是说相同体积的不同泡沫重量相差有5倍之多，这为主机挤出带来不确定性，所以采用闸板可根据实际加工情况进行调节)。

一次压缩挤出部分：主机各功能部件，将泡沫材料一次压缩，借助外部加热和高速摩擦热使压缩的泡沫材料熔化，将绝大部分泡沫气体排出形成半流体状态，供子机挤出成条料。本功能部件主要针对泡沫材料特点对进料料筒开口压缩螺旋的构造，头部塑化挤出模板和整个机构的配合传动等均进行了优化设计处理，采用主轴转速近600转/分的高速度进行工作。

二次压缩挤出部分(亦即子机挤出部分)：将来自主机挤出的半流体状态的材料进行二次挤出成条料供后续切粒机加工成塑料粒子，子机同时也作为又一次排气式挤出。主要的是螺杆料筒的设计是与生产非泡沫性材料不同，在于螺杆压缩比和长径比。

综上，本发明采用封闭循环供料***，提高环保再生利用效率，降低回收成本，节约能源损耗和减少回收的二次污染；使轻质泡沫材料进入高速压缩挤出，提高挤出造粒效率和操作性；并且使造出来的粒子大小均匀饱满而有光泽。解决许多年来泡沫塑料回收效率低下，回收加工艺复杂的局面，改善回收工厂环境进而提高回收工厂的生产安全性。

附图说明

附图1是本实用新型的一种外形图；

附图2是图1的粉碎机主视图；

附图3是图2的侧视图；

附图4是图1的输送管道主视图；

附图5是图4的侧视图；

附图6是进料桶俯视图；

附图7是图1的主机主视图；

附图8是图8的K部放大图；

附图9是出料板结构示意图；

附图10是图9的侧面剖面图；

附图11是主料筒支撑安装示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。

实施例：

如图1所示的泡沫塑料环保回收造粒机组，由上料用输送机A，泡沫塑料专用粉碎机B，上料风机及输送管道C，主机D，水槽E，切粒机F，储料桶及称重设备G组成。

上料用输送机

包括牵引轮、被动轮、输送带、角型橡胶块和带减速器的电机等组成整个输送机构。并对输送机的主体构架及输送带进行加宽加高设计，专门针对输送泡沫塑料。根据实际使用要求还配置金属检测仪。

粉碎机

如图2、图3所示的泡沫塑料专用粉碎机，进料主体由上主体1和连接在上主体下面的中间主体组成2，上主体与中间主体通过螺栓8连接，上主体的功能是为泡沫塑料进入下面的粉碎区域提供通道，对泡沫塑料在粉碎过程中提供保护使其不会飞出，用于与输送带连接。上主体采用4~8mm钢板折边后与侧面板焊按成型，下面折边做成法兰与中间主体2采用螺栓8装配。上主体上面设有盖板，防止维护中落入硬物损坏粉碎刀片。上主体内设有挡料板6，挡料板采用6-12mm的钢板，上接上主体1的折边处，下端与动刀片3保持在5-12mm的间隙，斜式安装，末端不超出动刀主轴中心。在保证良好的粉碎通道情况下尽量与中心近一点。在粉碎机的工作过程中，防止粉碎物料的飞出，特殊情况下进入粉碎机的硬块金属，内置挡板可以挡住，避免产生人身事故等。挡板的使用，使内腔形成了二次工作室；使用中一次粉碎未过筛网11的物料能够更好地进入二次粉碎，提高粉碎效率。中间主体4与风集式出料斗12通过铰链10铰接。铰链一共为两副，分别安装于风集式料斗12与中间主体4的两旁。用于方便风集式料斗的打开维护，更换筛网。风集式料斗采用4-8mm钢板焊接成型，上接口与中间主体4配合，下与出料风管配合24，中间设有托架23支撑。一方面是加强风集式料斗，另外也作为筛网板11的支撑之用。风集式料斗的截面成等腰梯形，两个斜边的夹角90°-120°。风集式料斗12与网板11之间应有足够空间使出来的料落入并顺利进入输送管道24。风集式料斗采用铰链10与中间主体配合。安装在中间主体下面，可方便打开清理与更换内部的筛网板。在风集式料斗的前斜面，安装有透视观察窗。可以使操作人员及时了解泡沫粉碎下料的情况，及时排除故障。

在进料主体内安装粉碎滚筒2，粉碎滚筒上安装有动刀片3，带动刀片旋转做粉碎工作。筒体采用6~8mm钢板卷成圆柱体，两端用10~16mm圆钢板做支撑采用焊按成型，两端的支撑板与主轴7配作，转动的力矩由主轴提供，动刀片3厚度12至6mm直角梯型钢板，直列安装绕圆四周分四组等分，相邻的两组刀片的纵向位置错开，以减少粉碎内应力，平衡主轴转动时差的偏心力。动刀片3的宽度为35~65mm，高度为45~100mm，具体尺寸根据粉碎机型大小和所粉碎泡沫塑料体积及密度而定。定刀片9的形状与厚度与动刀片相似，分两排固定在中间主体4上。在粉碎滚筒2下面安装有弧度与粉碎滚筒相适应的弧形筛网板11，筛网板采用6-16mm钢板，均匀分布直径10mm-50mm筛孔，然后卷成圆弧状。作用是将粉碎过后大小符合的料通过网板掉入风集式料斗进行输送，防止过大的不规则的粉碎料进入风集料斗，堵塞输送管道使传输中断。筛网板11上靠定刀片，下用托架23支撑，托架23与机架25相连。

粉碎滚筒2的主轴7采用45号钢，转轴的传动支点由两个滚珠轴承19，轴承安装在轴承座18内，轴承外面安装皮带轮15和惯性轮20，主轴头部有锁紧螺帽16，主轴头压盖板17，外面有皮带罩14。粉碎滚筒4由电机13通过皮带传递动力。

输送管道

输送管道包括切向下料器、进料桶和位于进料桶内的搅拌器。

(1)经粉碎后的泡沫塑料由管道24经上料风机输送到切向下料器101，进行一次空气与物料分离，使空气压力下降，物料伴随少量空气落入进料桶122。切向下料器101的主体成圆柱状，顶部安装有进料风管124，中间有分离风管123，下面有下料观察窗，底部用法兰与主桶盖113连接。进料风管根据风机和输送量设计直径大小，分离风管120为一个贯穿切向下料器、偏中心的圆柱体，在进料风管根部正下向逆时针方向开有1/3的孔，分离出来的空气从中间分离管的这个小孔排出，由进料风管进入的物气混合体进入切向下料器降压，绕分离器壁部旋转分离，空气从中间管的1/3开口处排出，料及部分空气进入进料桶122主体。

(2)进料桶122是一个六边形状的立方体，上设有桶体盖107，用以安装减速电机102，切向下料器101和检修窗116，图6所示的113是切向下料器的安装法兰，114是减速电机安装孔。桶体盖107与桶体之间用快速夹头108夹紧，桶体成六边形，上部密封，中间安装透气网109，下部为锥形体，底部装有法兰106，与主机连接。桶体设有桶体支撑框架110，底部设有桶体底框111，桶体底部设有观察窗112，用于及时了解进料情况。透气网109用于挡料透气，微量的空气透过网板排出到外面，来自切向下料器的物料在重力作用下沉降于桶里，采用不锈钢丝编织而成透气网的密度一般选择60~100目，网片的四边用不锈钢板做成框，双面夹紧网片。桶身标准多边形分布，所以各个网片的大小相同，互换性强，透气网109安装在桶体支撑框架110内，用圆宝螺丝117将透气网用压紧活块锁紧。与框体配合部位采用密封条压紧，防止细粒的物料跑出来影响回收环境及加工物料的流失。

(3)进料桶内安装有搅拌用的中心轴105，中心轴上有拌杆104帮助桶内物料进入主机高速挤压。中心轴105用于安装拌杆，传输转矩，上部用连接栓与减速机轴头连接下桶底法兰，中间安装拌杆，采用复合式结构，头部用实心圆钢，中间用壁厚3~8mm钢管，以减少重量，外径一般为35~60mm之间。拌杆用于对桶内物料进行搅拌，帮助物料顺利进入主机挤出，采用直径10~25mm圆钢棒，绕中心轴120度错位分布，上下两支杆距离按功能位置确定。

主机

一次压缩挤出部件

如图7、8所示，由进料桶122通过搅拌器下来的料，由进料桶出口法兰106进入一次压缩挤出部件的进料口法兰234，在两法兰中间设有一闸板，以控制进入主机的料量。一次压缩挤出部件有主机主轴229，和与主机主轴连成一体的主挤压螺杆235。挤压螺杆与主轴同步旋转。主机主轴的尾部装有轴承227，轴承安装在轴承座226上，轴承座上面有轴承盖228；主机主轴的另一端还装有另一对轴承231和233，轴承231用于承受主轴及轴上挤压螺旋工作时的轴向力，采用圆锥轴承；轴承233用于承受主轴转动产生的径内力，采用深沟重载兼高速轴承6300系列，安装在轴承座232内。主轴轴端装有皮带轮213，通过皮带214与电机输出轴相连，在皮带轮外面装有皮带罩212。螺杆235的螺旋槽深为直径尺寸的三分之一，螺距为直径尺寸的0.75～1倍，螺旋采用4～10mm钢板按螺旋直径与螺距尺寸计算出所需的圆形板料，将下好的圆形板料按半径线切开，将所要的几个切开的圆形板料首尾用焊接方法连接，套入主机主轴前面固定完后拉伸成型，成型后的螺旋根部与主轴全面焊接；主挤压螺杆235的前端部为头部对称挤压螺旋247，设四分之一螺旋圈，旋向与主螺旋相同，材料与螺旋参数与主螺旋一样，起到平衡挤压力，防止主轴受力不对称变形和充分塑化材料，排出气泡功能。在主挤压螺杆235外面装有主料筒245，246是主料筒进料口，挤压螺杆与主机料筒之间的配合间隙为1.5-2.5mm之间。在远离轴承的主机料筒245外端，安装有主机料筒支撑238(如图11所示)，支撑板与料筒配合的内孔比料筒大2～3mm，支撑采用上下3只螺丝248调节定位料筒中心，使料筒与螺旋间隙分布均匀。支撑板采用45#钢车床加工，底脚与主机架连接，在料筒的前部装有主机料筒前法兰239，用于安装出料板241，料筒与出料板之间用6只螺栓240固定，237为料筒外罩。

如图9、图10所示。出料板设有内台阶与法兰239配合定位。出料板241用于对来自主挤出螺旋235挤出的熔化物料经出料板进入到子机。出料板241内设锥度斜面243，使物料向中间流动，板的正面打多个小孔，按倒的等边三角形分布，使熔化后的物料由孔中流出径一个30～40mm防护台阶242进入下机。倒三角形分布多个出料孔的目的是为了使熔化料更好的达到排去气泡效果，增加出来的物料与空气接触面，出料板采用45#钢材料，车床加工后钻打出料孔和焊接防护台阶。主料筒法兰239与出料板241之间用6只螺栓240固定。

二次压缩挤出部件

由一次压缩挤出部件挤出的塑化物料进入子机进料口217。二次压缩挤出部件有子机螺杆218，螺杆外面有料筒，子机螺杆218与减速器216相连，减速器216上装有皮带轮215由电机驱动。二次压缩挤出部件内的子挤压螺杆长径比为1∶7至1∶8之间；料筒采用38CrMoAl材料加工以氮化处理，料筒外安装电热器、测温仪等温度控制设备。子机螺杆料筒244外设有料筒支撑219，料筒前端装有料筒安装法兰；后端模头这边设有支撑与料筒安装法兰和减速机法兰配合后成二点支点。支撑采用12～20mm钢板车床加工。

上述主机安装在支座上。

水槽

水槽包含有槽体与吸水风机。使通过槽体的条料经冷却后表面的水分由吸水风机吹干，防止水分进入切粒机。

切料机

用于对冷却干燥后的条料进行分切成使用要求的颗粒，同时也对条料进行牵引，起到牵引与切割双重功能。采用无级调速满足各种泡沫回收生产需要。

Claims (6)

1.一种泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机，包含有挤压螺杆，与挤压螺杆相配合的料筒，料筒上面有进料口，料筒的头部有出料口的压缩挤出部件，机架及电气控制***，其特征在于：所述主机由将泡沫材料熔化、排气形成半流体状的一次压缩挤出部件，与一次压缩挤出部件相连、进行二次排气式挤出的二次压缩挤出部件组成；一次压缩挤出部件内的主挤压螺杆(235)的螺旋槽深为直径的1/3，螺距为直径的0.75～1倍；二次压缩挤出部件内的子挤压螺杆(218)的长径比为1∶7至1∶8之间；所述主挤压螺杆(235)的前端部的1/4～1/3圈为头部对称挤压螺旋(247)。

2.根据权利要求1所述的泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机，其特征在于：在一次压缩挤出部件主料筒(245)外端，安装有主料筒支撑板(238)，支撑板的底脚与机架连接，支撑板与料筒配合的内孔比料筒大2～3mm，四周采用3只螺丝(248)调节定位主料筒中心。

3.根据权利要求1或2所述的泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机，其特征在于：子挤压螺杆外面有子料筒(244)，在子料筒外端，安装有子料筒支撑板219，支撑板的底脚与主机架连接，与料筒配合的内孔比料筒大2～3mm，四周采用3只螺丝调节定位料筒中心。

4.根据权利要求1或2所述的泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机，其特征在于：主料筒(245)前端口安装有法兰(239)，法兰前面连接有出料板(241)，所述出料板内有与法兰面定位的台阶。

5.根据权利要求1或2所述的泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机，其特征在于：主料筒出料板(241)内设置有锥度的斜面，板的正面打多个小孔(236)，所述小孔按倒置的等边三角形分布；在出料板小孔(236)的外侧面设置防护台阶(242)；所述防护台阶围绕多个小孔布置。

6.根据权利要求1或2所述的泡沫塑料环保回收造粒机组的压缩挤出主机，其特征在于：在主料筒(245)的进料口(246)的上面安装有法兰(243)，在法兰上装有闸阀。

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