CN109664429B - 一种模块化多腔室连续捏合机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化多腔室连续捏合机，能够适用于高固含量复合材料、设备灵活、捏合充分等。该装置包括料斗8、腔室6、桨叶7、筛板9、连接螺钉5、支架4、导轨2、紧固螺钉3、基座1，通过对每一个桨叶进行独立驱动提供更大的扭矩，通过改变串联排列的腔室个数来适应不同固含量的物料，调整物料的停留时间，通过桨叶的异向旋转实现物料捏合的同时对物料切向推动，实现物料在腔室间的连续流转。本发明弥补了现有螺杆连续捏合工艺、双转子连续混炼工艺、多室连续捏合工艺等技术的不足，提高了捏合设备的捏合能力，灵活性更高，自主性更强，扩大了设备的适用范围。

Description

一种模块化多腔室连续捏合机

技术领域

本发明属于连续捏合领域，涉及一种多腔室连续捏合机，具体涉及一种用于高固含量物料连续捏合的模块化多腔室捏合机。

背景技术

近年来由于新的复合树脂材料的不断开发，尤其是高粘态复合材料的种类增多，同时复合材料中固相含量占比不断增高，对于连续捏合设备提高捏合能力、适用范围更广的需求正在上升。

目前常用的连续捏合工艺包括螺杆连续捏合工艺、双转子连续混炼工艺、多腔室连续捏合工艺等。但是螺杆连续捏合工艺对于新兴的复合树脂材料存在输出扭矩有限，不适用于过高固相含量的复合材料，设备适用物料单一等问题；双转子连续混炼工艺由于转子和转子及转子和机筒之间的间隙较大，对于近年来开发的粘度较高的复合树脂材料、包含小组分填料的高分子量聚合物进行捏合时存在无法提供较大的剪切力、进而无法充分捏合等问题；多腔室连续捏合工艺的输出扭矩大，捏合能力高，但是由于设备可变参数少，不能响应对于不同高粘态复合材料所需的捏合温度不同、剪切应力不同、停留时间不同等需求。

针对现有技术存在的问题和缺陷，本申请设计了一种模块化多腔室连续捏合机，其具有腔室个数可调、桨叶组合可调、每个腔室桨叶转速可独立控制、每个腔室温度可独立控制等特点，能够适用不同粘度、不同固含量、不同配方的物料的捏合，提高了捏合设备的捏合能力，同时可根据不同的配方自由更换设备组件，自主性更强，扩大了适用范围。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于开发一种灵活性更强、捏合能力更高的模块化多腔室连续捏合机。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种模块化多腔室连续捏合机，其特征在于包括：料斗、腔室、桨叶、筛板、连接螺钉、支架、导轨、紧固螺钉、基座；其中所述料斗通过螺栓安装于腔室上方；所述腔室通过支架安装在导轨上，通过紧固螺钉进行定位和锁紧；所述导轨固定在基座上；所述腔室内安装有桨叶，接口处安装有筛板。

上述模块化多腔室连续捏合机，所述腔室呈竖“8”字形，包括进料腔室、捏合腔室、出料腔室；所述进料腔室、捏合腔室、出料腔室串联布置，腔室和腔室间通过连接螺钉固定；所述进料腔室上端有进料口；所述捏合腔室的个数需针对不同的固含量进行调整，复合树脂材料中所含的越多，材料混合均匀所需要的捏合次数就越多，调整捏合腔室的个数来增加物料的捏合时间，可以提高物料的混合均匀性，固含量小于30％，捏合腔室为3个，固含量在30％-50％，捏合腔室为4个，固含量50％-80％，捏合腔室为6个，固含量超过80％，捏合腔室为10个；所述出料腔室侧面有出料口；所述腔室均可设置水套，独立控制温度变化。

上述模块化多腔室连续捏合机，所述腔室间由凹槽固定筛板，通过调整筛板的孔径，将大块的尚未塑化的复合材料滞留在上一个腔室继续捏合，进而提高复合树脂材料的塑化均匀度，筛板的孔径沿物料的流动方向逐渐缩小，筛板的最小孔径大于固相颗粒粒径的3倍。

上述模块化多腔室连续捏合机，所述腔室内均有一对桨叶，每个桨叶与所对应腔室的上下半圆同轴，每对桨叶之间的最小间隙为固相颗粒粒径的3倍；所述桨叶沿轴向方向扭转，其中位于腔室上半圆的桨叶为右旋螺旋，下半圆的桨叶为左旋螺旋，每对桨叶异向旋转，在对物料进行捏合的同时也对物料提供切向力，推动物料向侧向移动，进入下一个腔室；所述出料腔室的桨叶为哑铃型，对物料提供更大的侧向推力将物料从出料口推出；每一个桨叶均由传动装置独立控制，所述桨叶尾端有花键，用于与传动装置连接传递动力。

上述模块化多腔室连续捏合机，所述支架通过螺钉固定于每一个腔室下端，支架下端为燕尾型，便于与导轨安装，在四角开有螺纹孔，用于与导轨固定。

上述模块化多腔室连续捏合机，所述导轨内有燕尾槽，每隔一个腔室的长度开腰型通孔，用于与对应支架定位和固定。

上述模块化多腔室连续捏合机，所述紧固螺钉穿过导轨上的腰型通孔安装于支架上的螺纹孔内。

与现有技术相比，本发明的优点是：能够提供更大扭矩适用于高固含量复合材料、设备灵活、捏合充分等。该优点的实现是依靠以下三方面的技术：(1)每个桨叶独立驱动且输出轴较短，能够承载较大扭矩，桨叶之间的间隙可调，捏合更充分，无捏合死角；(2)通过多个腔室串联连接，可根据物料的固含量调整腔室的个数，物料受到桨叶的作用在捏合的同时受到切向力作用进行横向移动，可以实现连续进料、连续捏合、连续输送和连续出料，且可以调整物料的停留时间；(3)根据固含量颗粒粒径调整筛板的孔径和桨叶之间的间隙，捏合更充分、可适用的物料范围更广。

附图说明

图1：模块化多腔室连续捏合机结构示意图。

图中1.基座，2.导轨，3.紧固螺钉，4.支架，5.连接螺钉，6.腔室、进料腔室，7.桨叶，8.料斗，9.筛板，10.捏合腔室，11.出料腔室，12.出料口。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1

此实施例中所述模块化多腔室连续捏合机，其主要用于固含量为40％、粒径为350μm的硫酸钠粉体与HTPB的捏合。

请参阅图1，所述进料腔室6、捏合腔室10、出料腔室11串联布置，腔室和腔室间通过连接螺钉5固定；所述进料腔室6上端有进料口；所述捏合腔室10为4个；所述出料腔室11侧面有出料口10。

请参阅图1，所述腔室6间由凹槽固定筛板9，筛板的孔径依次为5mm、4mm、3mm、2mm、1mm。

请参阅图1，所述桨叶7之间的最小间隙为1mm；所述桨叶7沿轴向方向扭转，其中位于腔室上半圆的桨叶为右旋螺旋，下半圆的桨叶为左旋螺旋，每对桨叶7异向旋转；所述出料腔室11的桨叶7为哑铃型；所述桨叶7尾端有花键，每个桨叶7由伺服电机独立控制。

实施例2

此实施例中所述模块化多腔室连续捏合机，其主要用于固含量为60％、粒径为1μm的碳酸钙粉体与醋酸纤维素在三乙酸甘油酯中进行捏合。

所述进料腔室6、捏合腔室10、出料腔室11串联布置，腔室和腔室6间通过连接螺钉5固定；所述进料腔室6上端有进料口；所述捏合腔室10为6个；所述出料腔室11侧面有出料口；所述捏合腔室10内有加热水套，加热温度为40摄氏度。

所述腔室6间由凹槽固定筛板9，筛板9的孔径依次为45目、100目、200目、400目、800目、1250目、2500目。

所述桨叶7之间的最小间隙为0.5mm；所述桨叶7沿轴向方向扭转，其中位于腔室上半圆的桨叶为右旋螺旋，下半圆的桨叶为左旋螺旋，每对桨叶7异向旋转；所述出料腔室11的桨叶7为哑铃型；所述桨叶7尾端有花键，每个桨叶由液压马达独立控制。

本发明不限于上述实施例，其技术方案已在发明内容部分予以说明。

Claims (1)

1.一种模块化多腔室连续捏合机，包括：料斗(8)、腔室(6)、桨叶(7)、筛板(9)、连接螺钉(5)、支架(4)、导轨(2)、紧固螺钉(3)、基座(1)；其中所述料斗(8)通过螺栓安装于腔室(6)上方；所述腔室(6)通过支架(4)安装在导轨(2)上，通过紧固螺钉(3)进行定位和锁紧；所述导轨(2)固定在基座(1)上；所述腔室(6)内安装有桨叶(7)，接口处安装有筛板(9)；

所述腔室(6)呈竖“8”字形，包括进料腔室(6)、捏合腔室(10)、出料腔室(11)；所述进料腔室(6)、捏合腔室(10)、出料腔室(11)串联布置，腔室和腔室间通过连接螺钉(5)固定；所述进料腔室(6)上端有进料口；所述捏合腔室(10)的个数需针对不同的固含量进行调整，固含量小于30％，捏合腔室(10)为3个，固含量在30％-50％，捏合腔室(10)为4个，固含量50％-80％，捏合腔室(10)为6个，固含量超过80％，捏合腔室(10)为10个；所述出料腔室(11)侧面有出料口(12)；所述腔室(6)均可设置水套独立控温；

所述腔室(6)间有 凹槽固定筛板(9)，筛板(9)的孔径沿物料的流动方向逐渐缩小，筛板(9)的最小孔径大于固相颗粒粒径的3倍；

所述腔室(6)内均有一对桨叶(7)，每个桨叶(7)与所对应腔室(6)的上下半圆同轴，每对桨叶(7)之间的最小间隙为固相颗粒粒径的3倍；所述桨叶(7)沿轴向方向扭转，其中位于腔室(6)上半圆的桨叶(7)为右旋螺旋，下半圆的桨叶(7)为左旋螺旋，每对桨叶(7)异向旋转；所述出料腔室(11)的桨叶(7)为哑铃型；每一个桨叶(7)均由传动装置独立控制，所述桨叶(7)尾端有花键；

所述支架(4)通过螺钉固定于每一个腔室(6)下端，支架(4)下端为燕尾型，用于与导轨(2)对接，在四角开有螺纹孔；

所述导轨(2)内有燕尾槽，每隔一个腔室(6)的长度开腰型通孔；

所述紧固螺钉(3)穿过导轨(2)上的腰型通孔安装于支架(4)上的螺纹孔内。

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