一种液体助剂注入装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种液体助剂注入装置，包括与注入泵连接的助剂注入端和与挤出机连接的注入筒体，其注入筒体内部与助剂注入端之间设置有注入口自动密封装置；所述注入口自动密封装置包括一端固定在注入筒体内壁的弹簧，和设置在弹簧另一端的单向钢珠，其中对应单向钢珠装配的助剂注入端内端面设计为与单向钢珠配套的圆弧面，单向钢珠通过弹簧作用与圆弧面接触密封注入口，与圆弧面分离液体助剂注入。本实用新型有效的防止了液体助剂反串，使得整个注入系统运转更加平稳，减少了开停机次数，产品整体稳定性得到改善；有效解决了橡塑行业中液态原注入方式的投资较大、操作环境苛刻、频繁停机等难题，大幅度降低等外品率，较大地提高了产品稳定性和经济效益。
【专利说明】一种液体助剂注入装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及液体注入用的装置，特别指一种用于橡胶和塑料领域双螺杆反应 挤出工艺中的液体助剂注入装置。
【背景技术】
[0002] 目前，国内橡塑行业内双螺杆反应挤出设备采用的液态助剂注入方式一般采用失 重式计量和常压或负压注入的方式。这种注入方式的精确度较高，但显著地缺点是失重型 计量称投资较大，一般的都在20万元以上，另外要求注入段的压力最好是负压。这样，对双 螺杆设备的螺杆组合提出了相当苛刻的要求，同时，给实际操作带来了很大的难度，稍有波 动，就会导致主入口堵塞而必须停机清理，因而造成大量的原料浪费和能源浪费。因此，这 样的注入方式，要求有非常苛刻的操作环境和相当敬业的操作工人，尽管如此，停机损失依 然难以避免。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的是针对【背景技术】中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一 种通过设置的注入口自动密封装置有效防止液体反串的液体助剂注入装置。
[0004] 本实用新型的技术方案是构造一种包括与注入泵连接的助剂注入端和与挤出机 连接的注入筒体的液体助剂注入装置，其注入筒体内部与助剂注入端之间设置有注入口自 动密封装置；
[0005] 所述注入口自动密封装置包括一端固定在注入筒体内壁的弹簧，和设置在弹簧另 一端的单向钢珠，其中对应单向钢珠装配的助剂注入端内端面设计为与单向钢珠配套的圆 弧面，单向钢珠通过弹簧作用与圆弧面接触密封注入口，与圆弧面分离液体助剂注入。
[0006] 本实用新型的优点及有益效果：
[0007] 本实用新型结构简单、直观、操作方便、经济效率高。因为整体结构更加简单，使得 操作更加简单可靠、对生产变化的适应性也大幅度提高，对工人的责任心要求也没有那么 苛刻，因而，系统的稳定性大幅度提高，直接表现在设备的停机率大幅度降低，经济效益显 著。按普通因注入头平均停机次数统计，每次统计损失(重新加热电量损失约160kw;开机 等外料损失〇. 3吨；循环水和工厂风损失不计；产能损失未计入；维修费用损失未计入）超 过2100元；备注：塑料每吨正品和等外品价格损失约6000元，电价为0. 7元/度。采用本实 用新型后的新的系统，平均因此停机次数降低至1次/月，因此减少的损失每年超过17. 64 万兀。
[0008] 本实用新型使得注入系统运转更加平稳。因为大幅度减少开停机次数，因开停机 导致的产品质量波动几率大幅度降低，产品整体稳定性得到改善。同时更加高效，减少用 员；因为系统简单高效，操作直观，因而不需要安排操作人员抽时间值守在计量系统，对提 高工作效率，减少用员有积极意义。
[0009] 本实用新型防止反串的注入装置，可以实现注入系统在1-2MPA正压下正常工作， 同时使得注入系统流程得到精简，并有效解决了橡塑行业中液态原注入方式的投资较大、 操作环境苛刻、频繁停机等难题，大幅度降低等外品率，较大地提高了产品稳定性和经济效
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是本实用新型工作状态结构示意图。
[0011] 图2是本实用新型非工作状态结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 由图1、2可知，本实用新型包括与注入泵连接的助剂注入端1和与挤出机连接的 注入筒体2,其中注入筒体2内部与助剂注入端1之间设置有注入口自动密封装置；
[0013] 所述注入口自动密封装置包括一端固定在注入筒体2内壁的弹簧3,和设置在弹 簧3另一端的单向钢珠4,其中对应单向钢珠4装配的助剂注入端1内端面设计为与单向钢 珠4配套的圆弧面5,单向钢珠4通过弹簧3作用与圆弧面5接触密封注入口，与圆弧面5 分离液体助剂注入。
[0014]本实用新型所述的助剂注入端1设置在注入筒体2的一端并开有助剂注入口 6， 注入筒体2的另一端开有助剂出口 7 ;液体助剂通过注入泵作用由助剂注入口 6进入并压 迫注入口自动密封装置使单向钢珠4离开助剂注入口 6,液体助剂进入注入筒2内再由助 剂出口 7送至挤出机；液体助剂停止给入，注入口自动密封装置的弹簧3带动单向钢珠4自 动回位顶住圆弧面5密封助剂注入口 6。所述的助剂注入端1螺纹连接在注入筒体2的一 端。所述的注入筒体2的进口端为直筒宽口径、出口端为渐窄锥形口径，助剂注入端1及其 助剂注入口 6设置在宽口径端，助剂出口 7设置在窄口径端。所述的注入筒体2的宽口径 端外壁设置有紧固面8和螺纹9,其中紧固面8设置在助剂注入端1与注入筒体2连接端， 螺纹9设置在另一端。
[0015] 本实用新型的结构原理：
[0016] 本实用新型将液体助剂注入端1连接的可螺旋拆卸的平面改为和注入筒体2内径 基本一致的圆弧面5 ;并在注入筒体2直管空腔内，设置由弹簧3和连接在弹簧3上的一个 略小于直通内径的单向钢珠4组成的注入口自动密封装置。注入口自动密封装置通过一定 压缩比的弹簧3作用，使得单向钢珠4向上和上端圆弧面5配合密封。当液体注入泵工作 时，因其出口压力作用将钢珠顶开，液体注入通道正常打开，注入系统正常工作。当异常情 况出现液体注入泵停运时，钢珠快速回位，封闭通道。此时螺杆内的融融树脂因通道封闭而 无法反串到注入头内，实现单向作用。
[0017] 本实用新型的工作过程及原理：
[0018] 当液体注入泵未启动时，由于弹簧的作用，将单向钢珠向上顶，使其与上端圆弧面 紧贴，达到密封目的。当液体注入泵启动时，由于其压力较大(高0. 5MPa)，单向钢珠被顶开， 与圆弧面分离，液体添加剂进入筒体内，从而顺利注入挤出机内。当挤出机压力波动(压力 高于液体注入泵时)，或液体注入泵因故突然停运时，因弹簧的作用，单向钢珠快速回位，封 闭通道。此时螺杆内的熔融树脂因通道封闭而无法反串到注入头内，实现单向作用。
[0019] 本实用新型须注意的有几个方面：
[0020] 1、单向钢珠与其顶端的配合圆弧面的表面粗糙度Ra< 1.6。
[0021] 2、弹簧的选择要符合以下要求：压差大于0.2MPa时，弹簧要将单向钢珠拉离其 配合圆弧面，达到液体注入目的；压差小于0. 〇5MPa时，单向钢珠快速回位，封闭通道，实现 单向作用。
[0022] 3、单向钢珠直径与筒体内径的差D :0.4<D<0.6醒。
[0023] 4、注入筒体、单向钢珠、弹簧及助剂注入端圆弧面材质的选择要求：在两年内，常 温下，整个系统不能出现明显的腐蚀。
[0024] 本实用新型注入系统的工艺过程：助剂罐一微动微量计量泵一压力检测一本实用 新型防堵塞注入装置一双螺杆挤出机反应系统，其中：
[0025] 1、助剂罐：因为不需要助剂罐的液柱高度作为计量设备的压力源，因而新设计的 助剂罐可以根据用量而缩小调整为100-200升，把若干助剂配置好后加入到助剂罐内，同 样是要求是不沉淀的均相液态。
[0026] 2、微动微量计量泵：相对于失重型计量系统，微动微量计量泵相对比较简单很多， 精度略低，但也能完全满足反应型螺杆挤出的精度要求。我们采用的微动计量泵，采用自吸 入方式，贮液罐不再需要高位放置，因而使用环境简单高效，完全可以实现更长的长周期稳 定运行，操作直观简单可靠。另外，该泵可以建立2MPA左右的压力，这对螺杆机筒内紊乱的 熔融树脂状态来说，正压注入方法，比之前的常压注入稳定性好很多，大大降低了堵注入头 的几率，也提高了助剂和树脂混合速度。更重要的是一台微动计量泵成本低至2万元以下， 相比失重型计量系统有突出的投资成本优势和维护成本优势。之前，这样的计量泵都只用 于高校、社会研究机构、油品配混等领域，应用于双螺杆反应挤出，国内尚属首次。
[0027] 3、压力检测：增加的压力检测设施，很方便检测实际的运行压力，来确定计量系统 运行是否正常。如果简单粗放一点，就在现场装一块压力表即可；如果要求高效，也可以采 用压力检测信号输送至控制面板输出，可以设置高压报警(声光报警)，这样就可以更及时 的输出运行状态，生产控制更加及时高效。
[0028] 4、本实用新型防堵塞型注入装置：原设计的注入头堵塞后，需要拆下烧结，延后了 正常生产恢复时间。新设计的注入头，采用有内置式单向自动密封设计的通道。该项改进 非常有效，将大大地降低停电或者设备运行异常时出现的熔融树脂料反串现象，系统条件 恢复时，能够快速开机，实现生产的快速恢复。
[0029] 5、双螺杆挤出机反应系统：由于挤出机的双螺杆高速运转，进入的助剂与熔融状 的树脂快速高效混合，并充分反应。
[0030] 本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非 对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工 程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护 范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【权利要求】
1. 一种液体助剂注入装置，包括与注入泵连接的助剂注入端（1)和与挤出机连接的注 入筒体（2)，其特征在于注入筒体（2)内部与助剂注入端（1)之间设置有注入口自动密封装 置； 所述注入口自动密封装置包括一端固定在注入筒体（2)内壁的弹簧（3)，和设置在弹 簧（3)另一端的单向钢珠（4)，其中对应单向钢珠（4)装配的助剂注入端（1)内端面设计为 与单向钢珠（4)配套的圆弧面（5)，单向钢珠（4)通过弹簧（3)作用与圆弧面（5)接触密封 注入口，与圆弧面（5)分离液体助剂注入。
2. 根据权利要求1所述的液体助剂注入装置，其特征在于所述的助剂注入端（1)设置 在注入筒体（2)的一端并开有助剂注入口（6)，注入筒体（2)的另一端开有助剂出口（7);液 体助剂通过注入泵作用由助剂注入口（6)进入并压迫注入口自动密封装置使单向钢珠（4) 离开助剂注入口（6)，液体助剂进入注入筒（2)内再由助剂出口（7)送至挤出机；液体助剂 停止给入，注入口自动密封装置的弹簧（3)带动单向钢珠（4)自动回位顶住圆弧面（5)密封 助剂注入口（6)。
3. 根据权利要求2所述的液体助剂注入装置，其特征在于所述的助剂注入端（1)螺纹 连接在注入筒体（2)的一端。
4. 根据权利要求2所述的液体助剂注入装置，其特征在于所述的注入筒体（2)的进口 端为直筒宽口径、出口端为渐窄锥形口径，助剂注入端（1)及其助剂注入口（6)设置在宽口 径端，助剂出口（ 7)设置在窄口径端。
5. 根据权利要求4所述的液体助剂注入装置，其特征在于所述的注入筒体（2)的宽口 径端外壁设置有紧固面（8)和螺纹（9)，其中紧固面（8)设置在助剂注入端（1)与注入筒体 (2 )连接端，螺纹（9 )设置在另一端。
【文档编号】B29C47/10GK203863976SQ201420319607
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】周慧初, 罗志宏, 向辉 申请人:湖南盛锦新材料有限公司