立式螺旋蜂窝陶瓷真空连续挤出机的制作方法

本发明涉及一种立式螺旋蜂窝陶瓷真空连续挤出机。

背景技术：

随着人类社会的发展，人们对环境保护的意识越来越强，不只是守护地球的环保，更想创造出可以让人类更加生气勃勃的生态环境。蜂窝陶瓷载体被广泛应用到各种汽车尾气处理、工业窑炉排放气体的净化，各种食用液体的过滤等领域，对蜂窝陶瓷载体的质量、性能要求也越来越高，特别是大口径蜂窝陶瓷柴油车载体。目前各种类型的蜂窝陶瓷挤出机，都不能完全满足大口径蜂窝陶瓷柴油车载体的生产工艺要求。

国内外蜂窝陶瓷挤出成形机主要有：卧式机械螺旋挤出型和立式液压活塞挤出型。

卧式机械螺旋挤出型的特点：效率高，产品一致性好，较稳定。缺点是挤出产品中间点密度不好，容易形成产品内开缺陷，原因是对称螺旋叶旋转挤出，中间不出泥，中间有一小点成了出泥盲区，靠泥料挤压填充。还有挤出泥料易发热，真空室容易阻塞，且只能成型口径较小的产品，因为横向挤出，横向接坯和输送困难，易造成坯体变形，直径超过150mm以上的大品径蜂窝陶瓷产品难以成型，此种设备一般被用来生产小口径汽油车蜂窝陶瓷载体。

立式液压活塞挤出型的特点：挤出压力大，挤出压力和速度可调，对泥料适应性强，能生产各种口径的产品，机内清洗容易，比较灵活。缺点是间歇式挤出，在间歇加泥段时，不可避免会将空气带入料筒，如不设计抽真空装置，带入的空气和泥料同时被高压挤出时，气泡的急剧膨胀会破坏挤制好的蜂窝陶瓷产品，严重影响其挤出质量，同时因为是间歇式挤出工作效率较低，产品稳定性、一致性不如连续挤出好。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对背景技术中提及的现有卧式机械螺旋挤出成形机和立式液压活塞挤出成形机存在的缺点的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种立式螺旋蜂窝陶瓷真空连续挤出机，采用的技术方案是：

一种立式螺旋蜂窝陶瓷真空连续挤出机，包括机架、一级卧式螺旋输送机构、二级卧式螺旋输送机构和一级垂直螺旋挤出机构，一级卧式螺旋输送机构和二级卧式螺旋输送机构均设置在机架上，一级卧式螺旋输送机构和二级卧式螺旋输送机构相连通，一级垂直螺旋挤出机构与二级卧式螺旋输送机构相连并连通；

在一级卧式螺旋输送机构和二级卧式螺旋输送机构上均设置有用于对螺旋轴轴心冷却的卧式轴心冷却水装置；

在一级垂直螺旋挤出机构上均设置有用于对螺旋轴轴心冷却的立式轴心冷却水装置；

一级卧式螺旋输送机构包括第一电机、上部筒体和一级螺旋杆，上部筒体水平设置在机架上，一级螺旋杆水平设置在上部筒体内，一级螺旋杆的一端伸出上部筒体并通过联轴器与第一电机的电机轴相连，第一电机设置在机架上；在上部筒体内竖直并间隔设置两块多孔板，一级螺旋杆贯穿两块多孔板；两块多孔板与上部筒体的内筒壁均密封；一块多孔板位于靠近第一电机这端，另一块多孔板位于一级螺旋杆的另一端；在上部筒体上设置有与上部筒体连通的加料口，加料口位于靠近第一电机这端的上部筒体上；

定义，上部筒体的靠近第一电机的这端为上部筒体的首端，远离第一电机的这端为上部筒体的尾端；

在上部筒体的尾端连接有竖直转接筒，竖直转接筒与上部筒体之间通过位于一级螺旋杆另一端的多孔板相通；在一级螺旋杆另一端的端部设置有用于将多孔板上的物料刮下的刮泥刀，刮泥刀位于竖直转接筒内；在竖直转接筒的下部设置有用于传送物料进入二级卧式螺旋输送机构内的双棍传动机构；竖直转接筒内当双棍传动机构和位于一级螺旋杆另一端的多孔板被物料填满后竖直转接筒内部形成一个密封空腔，在竖直转接筒上设置吸气口，竖直转接筒内部形成的密封空腔通过吸气口吸取密封空腔内的空气形成真空室；

双棍传动机构包括主动齿轮、从动齿轮、传动齿轮、第一对棍和第二对棍，主动齿轮连接二级卧式螺旋输送机构，主动齿轮啮合从动齿轮，从动齿轮设置在第一对棍的第一转动轴上，第一对棍通过第一转动轴设置在竖直转接筒内，第一转动轴的两端均转动支撑在竖直转接筒的筒壁上；从动齿轮啮合传动齿轮，传动齿轮设置在第二对棍的第二转动轴上，第二对棍通过第二转动轴设置在竖直转接筒内，第二转动轴的两端均转动支撑在竖直转接筒的筒壁上；在第一对棍和第二对棍的外表面上均设置有用于将竖直转接筒内的物料抓入到二级卧式螺旋输送机构内的滚齿；

二级卧式螺旋输送机构包括第二电机、下部筒体和二级螺旋杆，下部筒体水平设置在机架上，二级螺旋杆水平设置在下部筒体内，二级螺旋杆的一端延伸设置有伸出下部筒体外侧的延长轴，主动齿轮通过键连接延长轴，延长轴的自由端部通过联轴器连接第二电机；

定义，下部筒体的靠近第二电机的这端为下部筒体的首端，远离第二电机的这端为下部筒体的尾端；下部筒体的首端与竖直转接筒的下端连通；

一级垂直螺旋挤出机构包括垂直挤出筒体、垂直螺旋杆、蜂窝体挤出模头、第三电机和减速机，垂直挤出筒体与机架相连，垂直螺旋杆设置在垂直挤出筒体内，垂直螺旋杆上的螺旋叶偏心设置；垂直螺旋杆的上端连接减速机的输出，减速机的输入连接第三电机，减速机的外壳连接垂直挤出筒体，第三电机的外壳连接减速机的外壳；在垂直挤出筒体的下部出口设置多孔板，多孔板与垂直挤出筒体的内筒壁密封，蜂窝体挤出模头设置在垂直挤出筒体底端的出口处。

本技术方案的挤出机，两级卧式螺旋输送一级垂直螺旋挤出结构，将卧室、及垂直挤出优点结合起来，大大提高了生产效率，增加了产品质量的稳定性。

本技术方案的挤出机，根据现有技术中的卧式机械螺旋挤出成形机，螺旋挤出产品中间点密度不好容易出现产品内开缺陷的缺点，将原来对称螺旋叶，设计成偏心螺旋叶，使泥料挤出分布均匀，解决了挤出产品中间点密度不好的问题。

优选地，多孔板包括板，在板上开设多个用于供物料贯穿的孔。

优选地，刮泥刀包括转动轴套，通过键连接在一级螺旋杆的端部，并在一级螺旋杆的端部通过锁紧螺母将转动轴套锁紧在一级螺旋杆上；

一级刮泥刀，呈十字交叉设置在转动轴套上；

二级刮泥刀，呈十字交叉设置在转动轴套上，一级刮泥刀与二级刮泥刀交错设置；

三级刮泥刀，呈十字交叉设置在转动轴套上，三级刮泥刀与二级刮泥刀交错设置。

优选地，在真空室的侧壁上设置用于观察真空室内物料位置的透明真空室贯穿窗。

优选地，在真空室选定物料上料位和物料下料位，在物料上料位处设置上红外线料位检测仪，在物料下料位处设置下红外线料位检测仪。根据卧式螺旋挤出机真空室容易阻塞的缺点，在真空室左右两侧设计透明窗，安装上红外线料位检测仪，当料位达到一定高度时，第一螺旋杆就停止转动，等料位下降后，第一螺旋杆才开始起动，这样就解决了真空室阻塞问题。

优选地，卧式轴心冷却水装置包括进水室、第一出水室和第一冷却水内置进水管；在一级螺旋杆和二级螺旋杆的轴心处沿轴向方向设置用于冷却水进出的第一深孔，第一冷却水内置进水管设置在第一深孔内，第一冷却水内置进水管的外壁与第一深孔的孔壁之间留有第一出水通道，第一冷却水内置进水管的端部与第一深孔孔底之间留有出水间隙；进水室和第一出水室均套装在螺旋杆上，在进水室和第一出水室与螺旋杆的接触面上设置密封环，螺旋杆通过密封环相对于进水室和第一出水室旋转，在螺旋杆上设置有用于限制进水室和第一出水室轴向位置的定位圈；第一冷却水内置进水管的进水端由螺旋杆上对应进水室设置的空心轴进水口穿出并通过进水接头连接进水室上的进水室冷却水进水口，第一冷却水内置进水管悬于第一深孔内；在螺旋杆上的第一出水通道的端部设置有与第一出水室相通的空心轴出水口；进水室冷却水进水口通过管道接外部冷却水机组的出水口，第一出水室的冷却水出水口通过管道接外部冷却水机组的进水口。

优选地，立式轴心冷却水装置包括第二出水室和第二冷却水内置进水管；在垂直螺旋杆的轴心处沿轴向方向设置用于冷却水进出的第二深孔，第二冷却水内置进水管设置在第二深孔内，第二冷却水内置进水管的外壁与第二深孔的孔壁之间留有第二出水通道，第二冷却水内置进水管的端部与第二深孔孔底之间留有出水间隙；第二出水室设置在套装在螺旋杆上，在第二出水室与垂直螺旋杆的接触面上设置密封环，垂直螺旋杆通过密封环相对于第二出水室旋转，在垂直螺旋杆上设置有用于限制第二出水室轴向位置的定位圈；第二冷却水内置进水管的进水端通过进水接头连接外部冷却水机组的出水口并且第二冷却水内置进水管悬于第二深孔内；在垂直螺旋杆上的第二出水通道的端部设置有与第二出水室相通的空心轴出水口，第二出水室的冷却水出水口通过管道接外部冷却水机组的进水口。

优选地，进水室、第一出水室和第二出水室均由上部半圆卡套和下部半圆卡套构成。本进水室和第一出水室均设置在卧式螺旋轴上，进水室和第一出水室之间由中间隔板分开，分成进水室、出水室，进水室和第一出水室上的进出水口设计在下部卡套。本发明技术方案中的卧式螺旋轴采用空心轴结构，在空心轴上设计两个进、出水口，分别对应进水室、第一出水室，空心轴进水口有一根进水管通到轴的最前端。在卧式螺旋轴上由前后两个定位圈限位固定，使密封水室不前后移动。

本发明技术方案中根据螺旋挤出机泥料容易发热的缺点，分别在三个螺旋轴心上安装了冷却水系统，确保泥料接触部位均可温控，解决了泥料发热问题。

本发明技术方案中提及的蜂窝体挤出模头为本技术领域中用于挤出所需形状的蜂窝陶瓷生坯的模具，这是常规技术本发明不作详细的结构描述。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

本发明的立式螺旋蜂窝陶瓷真空连续挤出机，采用两级卧式螺旋输送和一级垂直螺旋挤出结构，分别用三个电机控制各自螺旋杆转动，可根据泥料的流动性，设定各个螺旋的转速，避免了供泥不足，供泥过快等缺陷，保障了设备连续挤出的稳定性。

本发明的立式螺旋蜂窝陶瓷真空连续挤出机，将卧式及垂直挤出机优点结合起来，大大提高了生产效率，增加了产品质量的稳定性。

附图说明

图1是立式螺旋蜂窝陶瓷真空连续挤出机的结构示意图。

图2是刮泥刀的结构示意图。

图3是双棍传动装置的结构示意图。

图4是双棍的剖视图。

图5是卧式轴心冷却水装置和立式轴心冷却水装置的系统框图。

图6是进水室的主视图。

图7是进水室和第一出水室的轴向视图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-7和具体实施方式做进一步的描述。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：

本实施例中的立式螺旋蜂窝陶瓷真空连续挤出机，是我司通过多年来生产蜂窝陶瓷的经验，自主研发的用来生产柴油车用大口径蜂窝陶瓷催化剂载体的设备。该立式螺旋蜂窝陶瓷真空连续挤出机，研发设计吸取我司多年来生产蜂窝陶瓷的经验，经过多年来的研制及反复试验改进，目前已完全达到生产柴油车用大口径蜂窝陶瓷载体生产工艺要求，目前已代替传统的立式液压式蜂窝陶瓷真空间歇挤出机应用于生产。我司从挑选优质钢材，研究工艺要求，精加工等方面入手，严保设备质量，该设备加强型的主轴坚固耐用，强度刚性高，全机核心部件螺旋叶等拥有国外先进机型的特点，并适用本国的原材料特点，经过精心设计，确保了挤出机连续生产的稳定性。

本实施例中的立式螺旋蜂窝陶瓷真空连续挤出机，是我司通过多年来生产蜂窝陶瓷的经验，自主研发的用来生产柴油车用大口径蜂窝陶瓷催化剂载体的设备。该立式螺旋蜂窝陶瓷真空连续挤出机，研发设计吸取我司多年来生产蜂窝陶瓷的经验，经过多年来的研制及反复试验改进，目前已完全达到生产柴油车用大口径蜂窝陶瓷载体生产工艺要求。

如图1所示，立式螺旋蜂窝陶瓷真空连续挤出机，包括机架13、一级卧式螺旋输送机构、二级卧式螺旋输送机构和一级垂直螺旋挤出机构，一级卧式螺旋输送机构和二级卧式螺旋输送机构均设置在机架上，一级卧式螺旋输送机构和二级卧式螺旋输送机构相连通，一级垂直螺旋挤出机构与二级卧式螺旋输送机构相连并连通。

本实施例的挤出机，两级卧式螺旋输送一级垂直螺旋挤出结构，将卧室、及垂直挤出优点结合起来，大大提高了生产效率，增加了产品质量的稳定性。

如图1所示，一级卧式螺旋输送机构包括第一电机1、上部筒体4和一级螺旋杆5，上部筒体4水平设置在机架13上，一级螺旋杆5水平设置在上部筒体4内，一级螺旋杆5的一端伸出上部筒体4并通过联轴器2与第一电机1的电机轴相连，第一电机1设置在机架13上；在上部筒体4内竖直并间隔设置两块多孔板12，多孔板12包括板，在板上开设多个用于供物料贯穿的孔。一级螺旋杆5贯穿两块多孔板12；两块多孔板12与上部筒体4的内筒壁均密封；一块多孔板12位于靠近第一电机1这端，另一块多孔板12位于一级螺旋杆5的另一端；在上部筒体4上设置有与上部筒体4连通的加料口3，加料口3位于靠近第一电机1这端的上部筒体4上。

定义，上部筒体4的靠近第一电机1的这端为上部筒体4的首端，远离第一电机1的这端为上部筒体4的尾端。

在上部筒体4的尾端连接有竖直转接筒28，竖直转接筒28与上部筒体4之间通过位于一级螺旋杆5另一端的多孔板12相通；在一级螺旋杆5另一端的端部设置有用于将多孔板12上的物料刮下的刮泥刀9，刮泥刀9位于竖直转接筒28内；在竖直转接筒28的下部设置有用于传送物料进入二级卧式螺旋输送机构内的双棍传动机构14；竖直转接筒28内当双棍传动机构14和位于一级螺旋杆5另一端的多孔板12被物料填满后竖直转接筒28内部形成一个密封空腔，在竖直转接筒28上设置吸气口6，竖直转接筒28内部形成的密封空腔通过吸气口6吸取密封空腔内的空气形成真空室8。

在真空室8的侧壁上设置用于观察真空室8内物料位置的透明真空室贯穿窗10。在真空室8选定物料上料位和物料下料位，在物料上料位处设置上红外线料位检测仪，在物料下料位处设置下红外线料位检测仪。根据卧式螺旋挤出机真空室容易阻塞的缺点，在真空室左右两侧设计透明窗，安装上红外线料位检测仪，当料位达到一定高度时，第一螺旋杆就停止转动，等料位下降后，第一螺旋杆才开始起动，这样就解决了真空室阻塞问题。

如图2所示，刮泥刀9包括转动轴套，通过键连接在一级螺旋杆5的端部，并在一级螺旋杆5的端部通过锁紧螺母将转动轴套锁紧在一级螺旋杆5上；一级刮泥刀，呈十字交叉设置在转动轴套上；二级刮泥刀，呈十字交叉设置在转动轴套上，一级刮泥刀与二级刮泥刀交错设置；三级刮泥刀，呈十字交叉设置在转动轴套上，三级刮泥刀与二级刮泥刀交错设置。

如图3和4所示，双棍传动机构14包括主动齿轮14-1、从动齿轮14-2、传动齿轮14-3、第一对棍14-4和第二对棍14-5，主动齿轮14-1连接二级卧式螺旋输送机构，主动齿轮14-1啮合从动齿轮14-2，从动齿轮14-2设置在第一对棍14-4的第一转动轴上，第一对棍14-4通过第一转动轴设置在竖直转接筒28内，第一转动轴的两端均转动支撑在竖直转接筒28的筒壁上；从动齿轮14-2啮合传动齿轮14-3，传动齿轮14-3设置在第二对棍14-5的第二转动轴上，第二对棍14-5通过第二转动轴设置在竖直转接筒28内，第二转动轴的两端均转动支撑在竖直转接筒28的筒壁上；在第一对棍14-4和第二对棍14-5的外表面上均设置有用于将竖直转接筒28内的物料抓入到二级卧式螺旋输送机构内的滚齿。

如图1所示，二级卧式螺旋输送机构包括第二电机20、下部筒体16和二级螺旋杆17，下部筒体16水平设置在机架13上，二级螺旋杆17水平设置在下部筒体16内，二级螺旋杆17的一端延伸设置有伸出下部筒体16外侧的延长轴18，主动齿轮14-1通过键连接延长轴18，延长轴18的自由端部通过联轴器连接第二电机20。

定义，下部筒体16的靠近第二电机20的这端为下部筒体16的首端，远离第二电机20的这端为下部筒体16的尾端；下部筒体16的首端与竖直转接筒28的下端连通。

如图1所示，一级垂直螺旋挤出机构包括垂直挤出筒体24、垂直螺旋杆25、蜂窝体挤出模头27、第三电机23和减速机22，垂直挤出筒体24与机架13相连，垂直螺旋杆25设置在垂直挤出筒体24内，垂直螺旋杆25上的挤出螺旋叶为偏心设置，根据现有技术中的卧式机械螺旋挤出成形机，螺旋挤出产品中间点密度不好容易出现产品内开缺陷的缺点，将原来对称挤出螺旋叶，设计成偏心螺旋叶，使泥料挤出分布均匀，解决了挤出产品中间点密度不好的问题。垂直螺旋杆25的上端连接减速机22的输出，减速机22的输入连接第三电机23，减速机22的外壳连接垂直挤出筒体24，第三电机23的外壳连接减速机22的外壳；在垂直挤出筒体24的下部出口设置多孔板12，多孔板12与垂直挤出筒体24的内筒壁密封，蜂窝体挤出模头27设置在垂直挤出筒体24底端的出口处。蜂窝体挤出模头27为本技术领域中用于挤出所需形状的蜂窝陶瓷生坯的模具，这是常规技术本发明不作详细的结构描述。

如图5所示，本实施例根据螺旋挤出机泥料容易发热的缺点，分别在三个螺旋轴心上安装了冷却水系统，确保泥料接触部位均可温控，解决了泥料发热问题。

在一级卧式螺旋输送机构和二级卧式螺旋输送机构上均设置有用于对螺旋轴轴心冷却的卧式轴心冷却水装置19；在一级垂直螺旋挤出机构上均设置有用于对螺旋轴轴心冷却的立式轴心冷却水装置24。

如图5、6和7所示，本实施例中的一级卧式螺旋输送机构和二级卧式螺旋输送机构内卧式轴心冷却水装置19均是从侧卧式螺旋杆的侧边进水。

如图5、6和7所示，卧式轴心冷却水装置19包括进水室19-1、第一出水室19-2和第一冷却水内置进水管19-3；在一级螺旋杆5和二级螺旋杆17的轴心处沿轴向方向设置用于冷却水进出的第一深孔19-4，第一冷却水内置进水管19-3设置在第一深孔19-4内，第一冷却水内置进水管19-3的外壁与第一深孔19-4的孔壁之间留有第一出水通道19-5，第一冷却水内置进水管19-3的端部与第一深孔19-4孔底之间留有出水间隙；进水室19-1和第一出水室19-2均套装在螺旋杆上，在进水室19-1和第一出水室19-2与螺旋杆的接触面上设置密封环19-6，螺旋杆通过密封环19-6相对于进水室19-1和第一出水室19-2旋转，在螺旋杆上设置有用于限制进水室19-1和第一出水室19-2轴向位置的定位圈19-8；第一冷却水内置进水管19-3的进水端由螺旋杆上对应进水室19-1设置的空心轴进水口19-10穿出并通过进水接头连接进水室19-1上的进水室冷却水进水口19-7，第一冷却水内置进水管19-3悬于第一深孔19-4内；在螺旋杆上的第一出水通道19-5的端部设置有与第一出水室19-2相通的空心轴出水口19-9；进水室冷却水进水口19-7通过管道接外部冷却水机组15的出水口15-1，第一出水室19-2的冷却水出水口19-12通过管道接外部冷却水机组15的进水口15-2。

本实施例中的卧式轴心冷却水装置19，进水室19-1和第一出水室19-2均由上部半圆卡套和下部半圆卡套构成。进水室19-1和第一出水室19-2均设置在卧式螺旋轴上，进水室和第一出水室之间由中间隔板分开，分成进水室、出水室，进水室和第一出水室上的进出水口设计在下部卡套。在空心轴上设计两个进、出水口，分别对应进水室、第一出水室，空心轴进水口有一根进水管通到轴的最前端。在卧式螺旋轴上由前后两个定位圈限位固定，使密封水室不前后移动。

如图5、6和7所示，本实施例中的一级垂直螺旋挤出机构内的立式轴心冷却水装置24是顶端进水。

如图5、6和7所示，立式轴心冷却水装置24包括第二出水室24-1和第二冷却水内置进水管24-2；在垂直螺旋杆25的轴心处沿轴向方向设置用于冷却水进出的第二深孔24-3，第二冷却水内置进水管24-2设置在第二深孔24-3内，第二冷却水内置进水管24-2的外壁与第二深孔24-3的孔壁之间留有第二出水通道24-4，第二冷却水内置进水管24-2的端部与第二深孔24-3孔底之间留有出水间隙；第二出水室24-1设置在套装在螺旋杆上，在第二出水室24-1与垂直螺旋杆25的接触面上设置密封环19-6，垂直螺旋杆25通过密封环19-6相对于第二出水室24-1旋转，在垂直螺旋杆25上设置有用于限制第二出水室24-1轴向位置的定位圈19-8；第二冷却水内置进水管24-2的进水端通过进水接头连接外部冷却水机组15的出水口15-1并且第二冷却水内置进水管24-2悬于第二深孔24-3内；在垂直螺旋杆25上的第二出水通道24-4的端部设置有与第二出水室24-1相通的空心轴出水口，第二出水室24-1的冷却水出水口19-12通过管道接外部冷却水机组15的进水口15-2。

本实施例中的立式轴心冷却水装置24，第二出水室24-1由上部半圆卡套和下部半圆卡套构成。第二出水室24-1设置在垂直螺旋杆25上，第二出水室24-1上的进出水口设计在下部卡套。在立式轴心冷却水装置24上由前后两个定位圈限位固定，使密封水室不前后移动。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。