CN109664461A - 一种热能回收利用型节能注塑机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热能回收利用型节能注塑机，属于注塑机领域，一种热能回收利用型节能注塑机，包括注塑机安装座注塑机安装座，注塑机安装座上连接有螺旋推料装置，注塑机安装座上连接有与螺旋推料装置相匹配的储料筒，螺旋推料装置上连接有注塑机头，注塑机安装座内连接有用于冷却注塑机头的循环水箱，本发明将与循环水箱相连的循环水管缠绕在储料筒上，使与注塑机头换热后的冷却水中携带的热量通过储料筒上的换热翅片传递至储料筒中的原料中，通过调节流量控制阀来调节冷却水在储料筒出的滞留时间，使冷却水与储料桶充分换热，可以实现易于利用冷却水携带的热量来对对注塑机原料进行预热，易于使原料受热均匀。

Description

一种热能回收利用型节能注塑机
技术领域
本发明涉及注塑机领域，更具体地说，涉及一种热能回收利用型节能注塑机。
背景技术
塑胶是一类具有可塑性的合成高分子材料，塑料制品具备一定的消费属性，但是由于其产品寿命周期较长，相应的设备类企业更新需求不明显，国产的注塑机寿命8～10年，国外产品生命周期更长，目前行业整体需求来自于新增投资驱动下的设备购置需求及高端注塑机进口替代需求。行业下游应用广泛，客户分散。企业增长的动力来源于行业需求的增长、产品结构升级和新客户的开拓，塑料代替钢铁等其他用途材料是行业长期发展的内在动力，长期看，以塑代钢、以塑代有色金属、以塑代水泥和以塑代木逐步发展，塑料广泛运用于航空航天、国防、石化、海洋、电子、光电通信、建筑材料、包装、农业及轻工业等各个领域，近年来钢铁价格上行超过塑料价格上行的幅度，使得以塑代钢需求在2017年下半年以来得到加强，我国塑钢比系数为30:70，严重低于发达国家水平，尤其是美国的70:30，因此，我国塑料制品在可预见的时期内，仍然面临稳定增长需求。
注塑机，又名注射成型机或注射机，它是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，注塑机能加热塑料，对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔，按照注射装置和锁模装置的排列方式，可分为立式、卧式和立卧复合式。
注塑机是目前塑料制品的主要生产设备，现有的注塑机主要通过循环水对塑料进行冷却，而后对循环水进行冷却，增加了能耗，不符合节能环保的理念，不仅如此，现有的注塑机的进料筒中的塑料原料是直接堆积在筒中，然后通过重力作用通过进料筒下方的较细的连接管流入螺旋推料装置中，而塑料大多都是破碎制成的，大小不一，堆积在一起容易造成进料筒中连接管的堵塞。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种热能回收利用型节能注塑机，它可以实现易于利用冷却水携带的热量来对对注塑机原料进行预热，易于使原料受热均匀。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
本发明涉及一种热能回收利用型节能注塑机，包括注塑机安装座，所述注塑机安装座上连接有螺旋推料装置，所述注塑机安装座上连接有与螺旋推料装置相匹配的储料筒，所述螺旋推料装置上连接有注塑机头，其特征在于：所述注塑机安装座内连接有循环水箱，所述循环水箱注塑机头之间连接有进液管和输液管，所述循环水箱内连接有与进液管相匹配的循环水泵，所述注塑机安装座与注塑机头之间连接有保护壳，所述输液管与保护壳的内壁固定连接，所述输液管上连接有电磁三通阀，所述电磁三通阀的上端连接有连接管，所述连接管上连接有预热管，所述预热管缠绕并将储料筒包裹，所述预热管的另一端与循环水箱连接，所述储料筒上连接有多个均匀分布并与预热管相匹配的换热翅片，所述换热翅片与预热管卡接，所述储料筒与预热管之间连接与多个均匀分布的扣环，所述储料筒的上端卡接有密封盖，所述密封盖的上端合页连接有进料门，所述密封盖上连接有搅拌机构，所述搅拌机构包括电动机，所述电动机连接在密封盖的上端，所述电动机的动力输出轴上卡接有搅拌棒，所述搅拌棒上连接有多个均匀分布的搅拌叶片，易于利用冷却水携带的热量来对对注塑机原料进行预热，易于使原料受热均匀。
进一步的，所述保护壳的内壁上连接隔热层，易于减少螺旋推料装置内原料的热损失。
进一步的，所述螺旋推料装置上套接有加热环，所述加热环设置有四个，四个所述加热环之间的间距为2-3cm。
进一步的，所述储料筒的下端连接有温度传感器，易于检测预热后原料的温度。
进一步的，所述注塑机安装座内连接有温度控制芯片，所述温度控制芯片与温度传感器和加热环均电性连接。
进一步的，所述连接管与预热管之间连接有流量控制阀，方便调节预热管中冷却水在储料筒上的流动速度，方便冷却水充分与储料筒换热。
进一步的，所述循环水箱的内壁上连接有多个均匀分布的散热翅片，所述注塑机安装座上连接有与散热翅片相匹配的散热扇，易于加快循环水箱内冷却水的散热速率。
进一步的，所述注塑机安装座上开凿有与注塑机头相匹配的放置槽，所述放置槽的内壁与散热扇之间连接有风管，模具成型后产品落入放置槽中，散热扇吹出的风通过风管进入放置槽，易于风干和冷却产品。
进一步的，所述搅拌棒靠近密封盖的一端固定连接有推环，所述密封盖上固定连接有推环，所述推环的伸缩端与推环固定连接，所述搅拌棒的下端连接推料板，所述推环与密封盖之间连接有拉伸弹簧，方便推动储料筒中的原料，使储料筒中的原料不易堵塞，而且可以使搅拌棒上下运动，易于使储料筒中的原料搅拌更均匀。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明通过将与循环水箱相连的水管缠绕在储料筒上，使与注塑机头换热后的冷却水中携带的热量通过储料筒上的换热翅片传递至储料筒中的原料中，还可通过调节流量控制阀来调节与热管在储料筒处的流速，以此来调节冷却水在储料筒出的滞留时间，使冷却水与储料桶充分换热，本发明一方面有利于装置工作产生热量的再利用，一方面使原料可以进行预加热，从而减少加热环的能耗，易于节约能源，而且还达到了冷却水散热的目的。
(2)本发明还通过在储料筒上设计搅拌推料机构，使储料筒中的原料与预管充分换热，使大小不一的原料混合均匀，预热均匀，还方便将原料推入，螺旋推料装置中，使原料不易堵塞储料筒。
(3)本发明在循环水箱设计散热翅片和散热扇，从而加快高温冷却液的散热，然后在模具成型位置设置放置槽，使模具成型后产品落入放置槽中，放置槽与散热扇之间连接有风管，使散热扇工作时还可对产品进行风干和降温。
附图说明
图1为本发明的正面剖视图；
图2为本发明的储料筒剖视图；
图3为本发明的储料筒俯视剖面图；
图4为本发明的注塑机安装座的俯视图；
图5为本发明的扣环结构示意图。
1注塑机安装座，2螺旋推料装置、3注塑机头、4循环水箱、401循环水泵、402进液管、403输液管、5保护壳、6储料筒、7电磁三通阀、8流量控制阀、9预热管、10换热翅片、11扣环、12密封盖、13电动机、14搅拌棒、15搅拌叶片、16推环、17气缸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-5，一种热能回收利用型节能注塑机，包括注塑机安装座1，注塑机安装座1上连接有螺旋推料装置2，螺旋推料装置2上套接有加热环，加热环设置有四个，四个加热环之间的间距为2-3cm，加热环用于加热融化塑料原料，注塑机安装座1上连接有与螺旋推料装置2相匹配的储料筒6，螺旋推料装置2上连接有注塑机头3，其特征在于：注塑机安装座1内连接有循环水箱4，循环水箱4与注塑机头3之间连接有进液管402和输液管403，循环水箱4内连接有与进液管402相匹配的循环水泵401，循环水泵401用于驱动进液管402和输液管403中冷却液的流动，循环水箱4的内壁上连接有多个均匀分布的散热翅片，注塑机安装座1上连接有与散热翅片相匹配的散热扇，易于加快循环水箱4内冷却水的散热速率，注塑机安装座1上开凿有与注塑机头3相匹配的放置槽，放置槽的内壁与散热扇之间连接有风管，风管由导热材料制成，使散热扇工作时产生的热气流在风管中就可与空气换热冷却，模具成型后产品落入放置槽中，散热扇吹出的风通过风管进入放置槽，易于风干和冷却产品。
注塑机安装座1与注塑机头3之间连接有保护壳5，保护壳5的内壁上连接隔热层，易于减少螺旋推料装置2内原料的热损失，输液管403与保护壳5的内壁通过多个扣环11固定连接，输液管403上连接有电磁三通阀7，电磁三通阀7用于控制冷却液的流向，电磁三通阀7的上端连接有连接管，连接管上连接有预热管9，预热管9缠绕并将储料筒6包裹，连接管与预热管9之间连接有流量控制阀8，方便调节预热管9中冷却水在储料筒6上的流动速度，以调节冷却水在储料筒6处的滞留时间，方便冷却水充分与储料筒6换热，预热管9的另一端与循环水箱4连接，储料筒6上连接有多个均匀分布并与预热管9相匹配的换热翅片10，换热翅片10呈L型，一对换热翅片10将预热管9卡接，换热翅片10的短边对预热管9进行限位，使预热管9与换热翅片10和储料筒6贴合紧密，预热管9采用弹性导热材料制作，换热翅片10采用刚性导热材料制作，换热翅片10远离预热管9的一端贯穿储料筒6的侧壁，储料筒6的内壁铺设有与换热翅片10相匹配的导热层，导热层与换热翅片10固定连接，换热翅片10与预热管9卡接，储料筒6与预热管9之间连接与多个均匀分布的扣环11，扣环11的两端连接用固定螺钉，通过一对固定螺钉将扣环11固定在储料筒6上，扣环11使用弹性钢片支撑，通过调节扣环11两个支角的间距来压紧预热管9。
储料筒6的上端卡接有密封盖12，密封盖12的上端合页连接有进料门，密封盖12上开凿有与进料门相匹配的进料口，进料门与密封盖之间连接有卡扣，密封盖12上连接有搅拌机构，搅拌机构包括电动机13，电动机13连接在密封盖12的上端，电动机13的动力输出轴上卡接有搅拌棒14，动力输出轴上固定连接有两对卡条，搅拌棒14上开凿有与两对卡条相匹配的两对滑槽，使搅拌棒14可以随电动机13的动力输出轴转动也可在电动机13的动力输出轴上滑动，搅拌棒14上连接有多个均匀分布的搅拌叶片15，搅拌叶片15呈圆环状，搅拌棒14带动搅拌叶片15旋转时，搅拌叶片15易于将储料筒6中心位置的原料推向外侧，而之前靠近储料筒6内壁处的原料进入储料筒6中心部并与未加热的原料换热，易于使储料筒6中的原料受热均匀，搅拌棒14靠近密封盖12的一端固定连接有推环16，密封盖12上固定连接有推环17，推环17用于推动搅拌棒14在电动机11的动力输出轴上滑动，推环17的伸缩端与推环16固定连接，搅拌棒14的下端连接推料板，推环16与密封盖12之间连接有拉伸弹簧，通过拉伸弹簧作用使搅拌棒14方便复位，方便推动储料筒6中的原料，使储料筒6中的原料不易堵塞，而且可以使搅拌棒14上下运动，易于使储料筒6中的原料搅拌更均匀。
储料筒6的下端连接有温度传感器，易于检测预热后原料的温度，注塑机安装座1内连接有温度控制芯片，温度控制芯片与温度传感器和加热环均电性连接，由本领域技术人员编写温度控制计算程序并下载至温度控制芯片中，温度控制计算程序可根据原料初试温度计算出原料融合所需温度，温度控制芯片工作时：温度传感器测得预热原料的温度并发送信号给温度控制芯片，温度控制芯片计算出加热环融化原料所需的功率，然后发送温度加热指令信号给加热环，加热环收到信号后使用指定功率进行加热；易于根据原料预热后的温度调节加热环的加热功率，使加热环不必每次都加热至指定温度，易于减少加热环的能耗，易于节约能源。
加热环的功率计算公式如下：
1.初始加热所需要的功率：kw＝(C1*M1*ΔT+C2*M2*ΔT)+864/P+P/2；
2.维持介质温度所需要的功率：kw＝C2*M3*ΔT/864+P；
上式中：
C1、C2分别为螺旋推料装置2的外管和塑料原料的比热(kcal/kg℃)；
M1、M2分别为螺旋推料装置2的外管和塑料原料的质量(kg)；
M3每小时所增加的塑料原料(kg/h)；
ΔT为所需塑料原料融化温度和塑料原料预热温度之差(℃)；
P为最终温度下螺旋推料装置2的外管的散热量(kw)；
总功率：取以上两种功率的最大值。
由本领域技术人员通过对装置和原料进行试验和测试来测定上述数据并根据上述数据编写温度控制计算程序。
相比现有的装置，本发明通过将与循环水箱4相连的水管缠绕在储料筒6上，使与注塑机头3换热后的冷却水中携带的热量通过储料筒6上的换热翅片10传递至储料筒6中的原料中，一方面有利于装置工作产生热量的再利用，一方面使原料可以进行预加热，从而减少加热环的能耗，易于节约能源，而且还达到了冷却水散热的目的，本发明还通过在储料筒6上设计搅拌推料机构，使储料筒6中的原料与预管9充分换热，使大小不一的原料混合均匀，预热均匀，还方便将原料推入，螺旋推料装置2中，使原料不易堵塞储料筒6，本发明在循环水箱设计散热翅片和散热扇，从而加快高温冷却液的散热，然后在模具成型位置设置放置槽，使模具成型后产品落入放置槽中，方便产品的收集，以便于注塑机的连续工作，放置槽与散热扇之间连接有风管，使散热扇工作时还可对产品进行风干和降温。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种热能回收利用型节能注塑机，包括注塑机安装座(1)，所述注塑机安装座(1)上连接有螺旋推料装置(2)，所述注塑机安装座(1)上连接有与螺旋推料装置(2)相匹配的储料筒(6)，所述螺旋推料装置(2)上连接有注塑机头(3)，其特征在于：所述注塑机安装座(1)内连接有循环水箱(4)，所述循环水箱(4)注塑机头(3)之间连接有进液管(402)和输液管(403)，所述循环水箱(4)内连接有与进液管(402)相匹配的循环水泵(401)，所述注塑机安装座(1)与注塑机头(3)之间连接有保护壳(5)，所述输液管(403)与保护壳(5)的内壁固定连接，所述输液管(403)上连接有电磁三通阀(7)，所述电磁三通阀(7)的上端连接有连接管，所述连接管上连接有预热管(9)，所述预热管(9)缠绕并将储料筒(6)包裹，所述预热管(9)的另一端与循环水箱(4)连接，所述储料筒(6)上连接有多个均匀分布并与预热管(9)相匹配的换热翅片(10)，所述换热翅片(10)与预热管(9)卡接，所述储料筒(6)与预热管(9)之间连接与多个均匀分布的扣环(11)，所述储料筒(6)的上端卡接有密封盖(12)，所述密封盖(12)的上端合页连接有进料门，所述密封盖(12)上连接有搅拌机构，所述搅拌机构包括电动机(13)，所述电动机(13)连接在密封盖(12)的上端，所述电动机(13)的动力输出轴上卡接有搅拌棒(14)，所述搅拌棒(14)上连接有多个均匀分布的搅拌叶片(15)。
2.根据权利要求1所述的一种热能回收利用型节能注塑机，其特征在于：所述保护壳(5)的内壁上连接隔热层。
3.根据权利要求1所述的一种热能回收利用型节能注塑机，其特征在于：所述螺旋推料装置(2)上套接有加热环，所述加热环设置有四个，四个所述加热环之间的间距为2-3cm。
4.根据权利要求1所述的一种热能回收利用型节能注塑机，其特征在于：所述储料筒(6)的下端连接有温度传感器。
5.根据权利要求1或4所述的一种热能回收利用型节能注塑机，其特征在于：所述注塑机安装座(1)内连接有温度控制芯片，所述温度控制芯片与温度传感器和加热环均电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种热能回收利用型节能注塑机，其特征在于：所述连接管与预热管(9)之间连接有流量控制阀(8)。
7.根据权利要求1所述的一种热能回收利用型节能注塑机，其特征在于：所述循环水箱(4)的内壁上连接有多个均匀分布的散热翅片，所述注塑机安装座(1)上连接有与散热翅片相匹配的散热扇。
8.根据权利要求1或7所述的一种热能回收利用型节能注塑机，其特征在于：所述注塑机安装座(1)上开凿有与注塑机头(3)相匹配的放置槽，所述放置槽的内壁与散热扇之间连接有风管。
9.一种根据权利要求1所述的一种热能回收利用型节能注塑机，其特征在于：所述搅拌棒(14)靠近密封盖(12)的一端固定连接有推环(16)，所述密封盖(12)上固定连接有推环(17)，所述推环(17)的伸缩端与推环(16)固定连接，所述搅拌棒(14)的下端连接推料板，所述推环(16)与密封盖(12)之间连接有拉伸弹簧。
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