塑料颗粒搅拌干燥机的制作方法

本发明属于塑料制造加工技术领域，尤其涉及一种塑料颗粒搅拌干燥机。

背景技术：

从塑料的合成开始，几乎所有的热塑性塑料都要经过造粒这一过程，除新料需要造粒外，在加工生产中染色、填充、增强、废料回收均需要重新造粒，传统造粒技术有热切粒和冷切粒两种方法，在塑料造粒过程中为防止温度过高而使得塑料颗粒变形或融化，常采用冷水进行降温处理，因此在造粒完成后要进行烘干操作。影响塑料颗粒干燥效果的因素有多种，包括干燥温度，干燥时间和气流等；热量是打开水分子和塑料颗粒之间吸附力的关键，当高于某一温度时，会破坏水分子和塑料颗粒之间的吸附作用，从而水分子被热空气带走，但是有的塑料颗粒熔点较低，不能一味的增加温度和延长干燥时间以获得充分干燥的塑料颗粒；另一方面塑料颗粒的干燥过程实质为干燥的热空气与塑料颗粒表面的湿气能量交换的过程，因此对气流的要求较高。

目前塑料颗粒的烘干主要通过将塑料颗粒放置于工业烘箱内进行干燥，然而由于塑料颗粒的堆积，在塑料干燥过程中只能将堆积在表面的塑料颗粒实施干燥，内部的塑料颗粒依然得不到有效的干燥；另外大多数工业烘箱多采用热风机提供热源，而热风机鼓出的热风只能往一个方向流动，在烘箱的内部形成平流，使得塑料颗粒与热风不能充分的接触。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种塑料颗粒搅拌干燥机，以解决现有技术中塑料颗粒在干燥过程中因塑料颗粒的堆积以及与热风不能充分的接触，导致塑料颗粒干燥效果不佳的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

一种塑料颗粒搅拌干燥机，包括干燥箱、机架、电机和转轴，所述干燥箱安装在机架上，干燥箱包括圆柱形的料桶和锥形的出料斗，所述料桶的顶部设有盖体，所述盖体上设有进料口和供转轴通过的开口，所述出料斗设于料桶的下方，所述料桶内壁设有多个长度不同的柱状凸起，所述转轴上设有螺旋叶片，所述转轴顶部设有端面凸轮，在所述转轴与端面凸轮内部设有相通的通孔，在料桶内的转轴侧壁上设有多个与通孔连通的出风孔，所述出风孔的中心线与通孔的中心线形成不同夹角；所述支撑架上安装有气缸，气缸内的活塞下方连接有顶杆，所述顶杆的下端面与端面凸轮的凹面相抵，所述气缸外壁缠绕有线圈，所述线圈连接有交流电机，所述气缸内的活塞上端面固定连接有螺旋形的电热丝，所述气缸外壁上设有单向进气阀和单向出气阀，所述单向出气阀与端面凸轮之间设有与通孔连通的热风管，所述转轴上设有与电机连接的传动装置。

本基础方案的工作原理在于：

首先打开气缸外侧连接线圈的交流电机，使交变电流通过缠绕在气缸外侧的线圈，并产生交变磁场，由于线圈中间的气缸在圆周方向是可以等效成一圈圈的闭合电路，闭合电路中的磁通量不断发生改变，所以在气缸的圆周方向会产生感应电动势和感应电流，电流的方向沿气缸的圆周方向转圈，就像一圈圈的漩涡，气缸选用电阻率较小的，这样气缸内部产生较大的涡流，涡流将电热丝加热至高温，通过加热丝发热将气缸内的气体加热至高温；

在电热丝工作一定时间，待气缸内的气体升至一定温度后开启电机，电机启动后，通过平带将主动轮的转矩传递给从动轮从而带动转轴转动，由于端面凸轮固定连接在转轴顶部，转轴转动带动端面凸轮转动，由于端面凸轮的顶面呈凹凸状，通过顶杆与端面凸轮的表面接触将端面凸轮的旋转运动转化为顶杆的往复运动，从而使活塞上下运动；当活塞向上运动时，压缩电热丝同时推动气缸中的气体通过单向出气阀进入热风管，后进入端面凸轮与转轴的通孔中，然后经出风孔进入干燥箱中烘干塑料颗粒，由于活塞在向上运动时对电热丝进行压缩，故在活塞向下回落时，电热丝为恢复原状给活塞施加了向下的推力，使活塞与顶杆向下运动，同时气缸外的气体经过单向进气阀进入气缸内；并且在活塞向下回落时，气缸中没有气体进入干燥箱中，当干燥箱中有热风进入时塑料颗粒受风力作用产生不规则运动，当干燥箱中没有热风时，塑料颗粒基于自身重力回落，当转轴的转速较大时，气缸中活塞快速的往复运动，使塑料颗粒在这两种状态下快速切换，这种间歇式的提供热风方式可以对塑料颗粒起到充分的搅拌的作用。

另外由于设置的每个出风孔的中心线与通孔的中心线角度不同，这样热风从转轴的各个方向进入料桶中，在料桶中形成紊流，配合料桶上的柱状凸起一起对塑料颗粒进行搅拌。

本基础方案的技术效果在于：

1、本技术方案通过涡流效应加热气体提供塑料颗粒干燥的热源，通过气缸活塞快速的往复运动间歇式的向干燥箱排出热风，这种间歇式的提供热风的方式使塑料颗粒在不规则运动与向下回落两种运动状态下快速切换，从而将塑料颗粒进行充分的搅拌。

2、在转轴上设置端面凸轮，这样仅使用同一动力源带动转轴转动，即可实现搅拌与加热；一方面转轴转动带动螺旋叶片旋转运送塑料颗粒，在运送过程中料桶内壁的柱状凸起对塑料颗粒进行搅拌，另一方面转轴的转动带动端面凸轮转动，使与端面凸轮上端面相抵的顶杆不断做往复运动，使气缸内的气体排出进入干燥箱中。

进一步，所述传动装置的传动方式为带传动，包括设置在转轴上的从动轮，与电机连接的主动轮和连接主动轮与传动轮的平带。

这样主动轮将电机产生的转矩通过平带传递给从动轮，从而使从动轮带动转轴转动。

进一步，在所述料桶内设有转筒，所述柱状凸起设置在转筒上，所述转筒与料桶转动连接，所述转筒与转轴通过行星齿轮组连接。

将柱状凸起设置在一个转筒上，这样对比设置在料桶内壁上的静止的柱状凸起，转筒通过行星齿轮的转矩传递，随着转轴一起转动，这样可以对塑料颗粒进行更充分的搅拌。

进一步，所述行星齿轮组包括齿圈、太阳轮、行星轮和行星架，所述齿圈设置在转筒内壁上，所述太阳轮与转轴连接，所述行星架连接盖体。

将行星架固定设置在料桶顶部，可以使行星轮只自转从而带动设有齿圈的转筒转动，而不围绕太阳轮公转，以避免齿轮啮合中卡入塑料颗粒，影响齿轮的转动。

进一步，所述料桶与出料斗连接处设有环形凸起，所述环形凸起上设有球形凹槽，所述转筒通过放置在球形凹槽内的滚珠与环形凸起转动连接。

滚珠的设置使料桶与转筒之间为滑动连接的方式，采用这种方式可以减小转筒转动对料桶产生的摩擦力。

附图说明

图1为本发明塑料颗粒搅拌干燥机实施例一的结构示意图；

图2为图1中转轴局部剖视图；

图3为本发明塑料颗粒搅拌干燥机实施例二的结构示意图；

图4为图3中行星齿轮的俯视图；

图5为图3中转筒与料桶连接处的局部剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架100、料桶101、出料斗102、进料斗103、柱状凸起104、转筒105、齿圈106、行星轮107、太阳轮108、行星架109、环状凸起110、滚珠111、转轴200、螺旋叶片201、槽型凸轮202、通孔203、出风孔204、从动轮205、主动轮206、平带207、电机208、气缸301、活塞302、顶杆303、单向进气阀304、单向出气阀305、热风管306、导线307、电热丝308。

实施例一

本发明的第一实施例如图1所示，公布了一种塑料颗粒搅拌干燥机，包括与地面固定的机架100，机架100上安装有干燥箱，干燥箱包括圆柱形料桶101和锥形出料斗102，锥形出料斗102设置在料桶101的下方，料桶101的顶部设有盖体，盖体上设有进料斗103和供转轴200通过的开口，转轴200的顶部露出料桶101；料桶101内壁上设有多个长度不同的柱状凸起104，在料桶101内部的转轴200上设有螺旋叶片201；转轴200的顶部设有端面凸轮202，转轴200与端面凸轮202内部设有相通的通孔203；转轴200通过带传动的方式转动，传动装置包括主动轮206和从动轮205，主动轮206与电机208连接，从动轮205连接在转轴上，可将从动轮205的位置设置在端面凸轮202与料桶101顶部之间，从动轮205与主动轮206之间通过平带207连接。

在机架100上固定有气缸301，气缸301内设有活塞302，活塞302可在气缸301内往复滑动，活塞302的下方设有顶杆303，顶杆303的下端面与端面凸轮202的凹面相抵，气缸301内的活塞302上端面固定设有螺旋形的电热丝308，在气缸301外表面缠绕有可通电的导线307，导线307连接有交流电机和开关；在气缸301外壁上还设有单向进气阀304和单向出气阀305，单向出气阀305连接有热风管306，热风管306与端面凸轮202转动连接，与槽型凸轮202中的通孔203相通。

如图2所示，在料桶101内部的转轴200侧壁上还开设了多个出风孔204，出风孔204与转轴200中的通孔203相通，各出风孔204的中心线与通孔203的中心线形成不同的夹角，并且不同夹角的出风孔204不规则分布在转轴200上。

实施例二

与实施例一的区别在于，实施例二中的柱状凸起104设置在一个转筒105上，如图3所示，转筒105与转轴200通过行星齿轮啮合连接，转筒105内壁靠近料桶101顶部设有齿圈106，太阳轮108安装在转轴200上，行星架109与料桶101的顶部连接，其具体的连接方式如图4所示；转筒105设置在料桶101内部，转筒105与料桶101转动连接，具体方式如图5所示，在料桶101与出料斗102的连接处设有环状凸起110，在环状凸起110上设有球形凹槽，球形凹槽内放置有若干滚珠111，转筒105通过滚珠111与环状凸起110转动连接。

具体实施时，首先打开气缸301外侧线圈307的交流电机，在电热丝308工作一定时间，待气缸301内的气体升至一定温度后开启电机208，电机208启动后，通过平带207将主动轮206的转矩传递给从动轮205从而带动转轴200转动，由于端面凸轮202固定连接在转轴200顶部，转轴200转动带动端面凸轮202转动，由于端面凸轮202的顶面呈凹凸状，通过顶杆303与端面凸轮202的表面接触将端面凸轮202的旋转运动转化为顶杆303的往复运动，从而使活塞302上下运动；当活塞302向上运动时，压缩电热丝308同时推动气缸301中的气体通过单向出气阀305进入热风管306，后进入端面凸轮凸轮202与转轴200的通孔203中，然后经出风孔204进入干燥箱中烘干塑料颗粒，在活塞302向下回落时，由于气缸301内压强小于气缸301外的压强，此时螺旋形的电热丝308为恢复原状给活塞302施加了向下的推力，使活塞302与顶杆303向下运动，同时气缸301外的气体经过单项进气阀进入气缸301内。

在电机208启动后，将待烘干的塑料颗粒从进料斗103装入料桶101中，经螺旋叶片201运送至出料斗102中，在运送过程中，从不同角度的出风孔204中排出的热风形成紊流，配合料桶101或转筒105上的柱状凸起104同时对塑料颗粒进行搅拌，以达到充分烘干的效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。