高回弹性复合填充纤维材料制备装置的制作方法

1.本发明属于纤维材料制备装置技术领域，具体为高回弹性复合填充纤维材料制备装置。


背景技术：

2.填充纤维是化学纤维经特殊加工和后处理，有一定线密度、切断长度和卷曲度，可用作棉衣与滑雪衣絮绒及枕心、垫子、被褥、睡袋、玩具等填充用料的纤维，填充纤维具有类似动物羽绒的蓬松性和柔软之感，保温性和回弹性好，无过敏反应，易洗快干，新一代的填充纤维通过复合或改变纺丝工艺使之产生出三维卷曲，并增加截面多孔等变化，使纤维的保暖性、回弹性、轻柔性等进一步提，目前用作填充纤维的主要有涤纶和丙纶等，尤以涤纶为多。
3.我国是世界涤纶长、短纤维生产大国，总产能占世界50％以上，有着一大批在生产一线从业二三十年的工程技术人员和间接纺生产工厂，为瓶片再生可纺性研究提供了天然的研究场所和人才来源。此外，进入本世纪以来，欧洲、日本等一批知名化纤设备企业，如德国吉玛、纽马格、日本帝人与村田等都逐渐淡出中国市场。而我国涤纶短纤维等化纤机械制造和研发能力已跻身于世界先进行列。中国南北两大化纤机械集团逐渐成为研发瓶片再生pet纤维专用成套设备的主力军。在这一方向中，我国主要关注的是瓶片再生的清洗破碎工艺和装置以及对瓶片纺丝工艺的研究和与之配套的纺丝成套设备的研制。与瓶片再生增黏的课题研究相比较，上述研究投入少、见效快。因此，根据我国的国情，由于瓶片再生利用项目丰厚的利润和简洁的方式，上述研究将继续成为今后3～5年的发展主流。
4.现有的原材料粉碎一般使用粉碎机，在粉碎机的实际使用中，普遍对原材料粉碎不彻底，同时在原材料的粉碎过程中，原料易结块，导致原材料粉碎效果不佳，通常需要工人搬运进行反复破碎，且破碎机所占空间大。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提供一种高回弹性复合填充纤维材料制备装置，由其提供其中的再生聚酯瓶片的粉碎机，其能够将原材料精料充分粉碎，避免原材料粉碎不彻底，无需工人搬运反复破碎，同时其具有体积小的特点，结构紧凑，空间利用率高。
6.本发明采用的技术方案如下：高回弹性复合填充纤维材料制备装置，包括用于粉碎再生聚酯瓶片的粉碎机，所述粉碎机包括：
7.粉碎机本体，所述粉碎机本体内部由上至下依次设置有粉碎机构和研磨机构；
8.所述粉碎机构包括动力部件、粉碎筒、传送斗、安装板和粉碎部件，所述安装板固定连接于粉碎机本体的内壁之间以支撑粉碎筒，所述粉碎筒转动连接于粉碎机本体上部与传送斗之间，所述粉碎部件设置于粉碎筒内；所述动力部件驱动粉碎筒转动；
9.所述研磨机构包括连接筒、下磨盘、转动部件和支撑部件，所述连接筒的顶部固定连接于安装板的底部，所述支撑部件设置于粉碎机本体内以支撑连接筒，所述转动部件设
置于支撑部件上，所述下磨盘设置于调节部件上；所述传送斗的底部穿过安装板连通连接筒。
10.其中，所述粉碎筒的外表靠近两端处分别套设有齿圈与固定圈，所述粉碎机本体的内表壁转动设置有多个滑轮；所述滑轮抵靠固定圈；动力部件通过齿圈驱动粉碎筒旋转。
11.其中，所述动力部件包括安装箱、固定电机、两个皮带轮、固定齿轮和连接杆，所述安装箱的底部固定连接于粉碎机本体的顶部，所述固定电机固定连接于安装箱的前内壁，所述连接杆转动连接于粉碎机本体的上下内壁之间，两个所述皮带轮分别套设于连接杆的外表面与固定电机的输出端，两个所述皮带轮之间通过皮带相连接，所述固定齿轮套设于连接杆的外表面，所述固定齿轮与齿圈相互啮合；所述连接杆的外表面也套设有抵靠固定圈的滑轮。
12.其中，所述粉碎筒的内表壁固定连接有螺旋条，所述螺旋条随粉碎筒转动使触碰的物料下压。
13.其中，所述粉碎部件包括竖直设置在粉碎桶中部的转轴和安装在转轴上的多组刀组和饶板组；多组刀组与多组饶板组由上至下间次设置；所述转轴由一转轴电机驱动转动，转动方向与所述粉碎桶的转动方向相反；所述转轴包括芯杆和固定套设在芯杆外的弹性密封安装套；所述安装套内填充有电流变液；所述安装套内设置有多组电极，一外部电路通过所述电极为所述电流变液施加电场改变其粘度；所述安装套上设置有多个安装槽；所述刀组的破碎刀和饶板组的饶板分别与安装槽可拆卸固定插配。
14.其中，所述破碎刀和饶板均沿转轴的转动方向向上倾斜；所述安装槽为开口小内部大的缩口状，由所述安装套围合而成。
15.其中，所述连接筒的两侧外表面均嵌设有风扇，所述连接筒的底部固定连接有进料斗，所述进料斗的底部固定连接有上磨盘；所述上磨盘与下磨盘相对转动破碎物料。
16.其中，所述转动部件包括转动杆和两个安装链轮，所述转动杆的底端转动连接于粉碎机本体的下内壁，两个所述安装链轮分别套设于转动杆与连接杆的外表面，两个所述安装链轮之间通过链条相连接。
17.其中，所述支撑部件包括支撑管、电动伸缩杆、多个固定伸缩杆和与其配套的固定弹簧、储存盘和刮板、所述支撑管固定连接于粉碎机本体的下内壁，所述电动伸缩杆固定连接于转动杆的顶部，所述电动伸缩杆的伸长端与下磨盘固定连接，多个所述固定伸缩杆和固定弹簧均固定连接于储存盘与支撑管之间，所述刮板与下磨盘的一侧外表面固定连接。
18.其中，所述粉碎机本体的一侧外表面嵌设有伸缩出料斗，所述伸缩出料斗的伸长端固定连接于储存盘的底部。
19.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
20.1、本发明能够将原材料精料充分粉碎，避免原材料粉碎不彻底，无需工人搬运反复破碎，同时其具有体积小的特点，结构紧凑，空间利用率高。。
21.2、本发明结构紧凑，动力传输效果好，通过先破碎再粉碎的方式，获得的再生聚酯瓶片具有颗粒小，均匀，较少粘结的特点，有助于提高后续制备的纤维材料的性能。
22.3、本发明的转轴分为芯杆和安装套结构，而安装套又为填充电流变液的结构，刀组可拆卸固定安装在安装套上，利用了电流变液在电场作用下粘度瞬间可逆变化的特点以及电流变液作为非牛顿流体的特性，一方面可以根据不同物料的厚度和尺寸调整电流变液
的粘度从而调整刀组的可退让度和弹性，变相改变刀组的韧性，适应不同厚度物料的破碎，避免刀组折断；另一方面，在刀组刃口与物料正面碰撞时由于短时间受到外界压力，作为非牛顿液体的电流变液表现出固体特性，抗压力瞬间增大，能够保障破碎效果；而从破碎刀上部或下部碰撞刀侧的物料又因为不是瞬间作用使电流变液表现出流体特性，使破碎刀能够上下摆动，从而将物料弹开，物料在粉碎筒内无序运动的能力增强，从而使物料接触刀刃的概率大大增加；该特点饶板组也同样具有，饶板组也可以使物料反弹，再配合螺旋条，就可使物料在粉碎筒内上下反复移动，进而大大增加接触刀刃的概率，因此能在较小空间的粉碎筒中在短时间内实现显著的破碎效果；而只需控制电流变液在合适粘度下，在不转化为固态时，这一效果就可一直持续。
附图说明
23.图1为本发明的正视立体图；
24.图2为本发明的侧视立体图；
25.图3为本发明的正视立体部分剖视图；
26.图4为本发明的侧视立体部分剖视图；
27.图5为本发明的正视立体半剖图；
28.图6为本发明的粉碎机构爆炸图；
29.图7为本发明的研磨机构爆炸图；
30.图8为本发明转轴的径向剖视示意图；
31.图9为本发明转轴与刀组配合时的径向剖视示意图。
32.图中标记：1、粉碎机本体；2、粉碎机构；201、安装箱；202、固定电机；203、皮带轮；204、固定齿轮；205、齿圈；206、连接杆；207、转轴；208、饶板组；209、刀组；210、刮片；211、粉碎筒；212、螺旋条；213、固定圈；214、滑轮；215、传送斗；216、安装板；218、转轴电机；219、芯杆；220、安装套；221、电流变液；222、安装槽；3、研磨机构；301、连接筒；302、风扇；303、进料斗；304、上磨盘；305、下磨盘；306、刮板；307、储存盘；308、电动伸缩杆；309、固定伸缩杆；310、伸缩出料斗；311、固定弹簧；312、安装链轮；313、转动杆；314、支撑管。
具体实施方式
33.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。
34.参照图1
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9：高回弹性复合填充纤维材料制备装置，包括用于粉碎再生聚酯瓶片的粉碎机，所述粉碎机包括：粉碎机本体1，粉碎机本体1的设置用于安装和稳定，粉碎机本体1的顶部中心处设置有箱盖，用于投放原料，粉碎机本体1内部设置有粉碎机构2，粉碎机构2的设置用于粉碎物料，粉碎机构2包括动力部件、粉碎筒211、传送斗215、安装板216和粉碎部件，安装板216固定连接于粉碎机本体1的内壁之间，粉碎筒211转动连接于粉碎机本体1与传送斗215之间，传送斗215的底部固定连接于安装板216的顶部，动力部件设置于粉碎机本体1上，粉碎部件设置于粉碎筒211内，动力部件的设置与用于提供转动力，粉碎筒211的设置用于储存原料，传送斗215的设置用于对粉碎后的原料机进传输，安装板216的设置用
于支撑，粉碎部件的设置用于对物料进行粉碎，以及研磨机构3，研磨机构3的设置用于对原料进行进一步的粉碎，研磨机构3包括连接筒301、下磨盘305、转动部件和支撑部件，连接筒301的顶部固定连接于安装板216的底部，连接筒301的设置用于对物料进行传输，上磨盘304和下磨盘305的设置用于对原料进行进一步的研磨粉碎，支撑部件设置于粉碎机本体1内，转动部件设置于支撑部件上，下磨盘305设置于调节部件上，转动部件给下磨盘305提供转动力，支撑部件用于对下磨盘305进行支撑，粉碎筒211的外表靠近两端处分别套设有齿圈205与固定圈213，齿圈205的设置用于联动，固定圈213的设置用于对粉碎筒211起到限位的作用，粉碎机本体1的内表壁转动设置有两个滑轮214，滑轮214的设置用于对粉碎筒211进行固定，动力部件包括安装箱201、固定电机202、两个皮带轮203、固定齿轮204和连接杆206，安装箱201的底部固定连接于粉碎机本体1的顶部，安装箱201的设置用于对固定电机202进行保护，固定电机202固定连接于安装箱201的前内壁，固定电机202的设置用于提供转动力，固定电机202的结构及原理属于现有技术，这里不做详细介绍，其型号可根据实际使用情况进行选择，连接杆206转动连接于粉碎机本体1的上下内壁之间，连接杆206的设置用于传动，两个皮带轮203分别套设于连接杆206的外表面与固定电机202的输出端，皮带轮203的设置可以将固定电机202的转动力传输到连接杆206上，使连接杆206转动，两个皮带轮203之间通过皮带相连接，固定齿轮204套设于连接杆206的外表面，固定齿轮204与齿圈205相互啮合，固定齿轮204的设置用于传动，使粉碎筒211转动，连接杆206的外表面也套设有滑轮214，三个滑轮214与固定圈213均相互匹配，三个滑轮214增加了粉碎筒211转动时的稳定性，粉碎部件包括竖直设置在粉碎桶211中部的转轴207和安装在转轴207上的多组刀组209和饶板组208；多组刀组209与多组饶板组208由上至下间次设置；转轴207由一转轴电机218驱动转动，转动方向与粉碎桶211的转动方向相反；转轴207包括芯杆219和固定套设在芯杆219外的弹性密封安装套220；安装套220内填充有电流变液221；安装套220内设置有多组电极，一外部电路通过电极为电流变液221施加电场改变其粘度；安装套220上设置有多个安装槽222；刀组209的破碎刀和饶板组208的饶板分别与安装槽222可拆卸固定插配。破碎刀和饶板均沿转轴207的转动方向向上倾斜；所述安装槽220为开口小内部大的缩口状，由所述安装套220围合而成。
35.刀组209的设置用于对原料进行粉碎，饶板组208设置可以使原料翻转和上推，粉碎筒211的内表壁固定连接有螺旋条212，螺旋条212随粉碎筒211转动使触碰的物料下压，可以增加粉碎筒211对原料粉碎的效果。
36.利用了电流变液221在电场作用下粘度瞬间可逆变化的特点以及电流变液作221为非牛顿流体的特性，将破碎刀挤入安装槽222中，由于安装套220是弹性的，因此在安装套220内电流变液221压强不大的情况下安装拆卸刀组209都没有什么困难，再刀组209安装完毕后，再加压冲入更多的电流变液221，从而提高刀组209的支撑力；刀组209受安装套220支撑一方面可以根据不同物料的厚度和尺寸调整电流变液221的粘度从而调整刀组209的可退让度和弹性，变相改变刀组209的韧性，适应不同厚度物料的破碎，避免刀组209折断；另一方面，在刀组209刃口与物料正面碰撞时由于短时间受到外界压力，作为非牛顿液体的电流变液221在被撞击瞬间表现出固体特性，抗压力瞬间增大，能够保障破碎刀的破碎效果；而从破碎刀的上部或下部碰撞其刀侧的物料又因为不是瞬间作用使电流变液221表现出流体特性，从而使破碎刀能够上下摆动，从而将物料上下弹开，因此在粉碎桶211中的物料无
序运动能力增强，使物料接触刀刃的概率大大增加；该特点饶板组208也同样具有，饶板组208也可以使物料反弹，再配合螺旋条，就可使物料在粉碎筒211内上下反复移动，进而大大增加接触刀刃的概率，因此能在较小空间的粉碎筒211中在短时间内实现显著的破碎效果；而只需控制电流变液221在合适粘度下，在不转化为固态时，这一效果就可一直持续。
37.参照图1
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7：连接筒301的两侧外表面均嵌设有风扇302，风扇302的设置用可以将原料进行吹散，避免原料结块，风扇302的结构及原理属于现有技术，这里不做详细介绍，其型号可根据实际使用情况进行选择，连接筒301的底部固定连接有进料斗303，进料斗303的底部固定连接有上磨盘304，进料斗303的设置用于传输粉碎好的原料，转动部件包括转动杆313和两个安装链轮312，转动杆313的设置，用于支撑，且安装链轮312的设置用于传动，转动杆313的底端转动连接于粉碎机本体1的下内壁，两个安装链轮312分别套设于转动杆313与连接杆206的外表面，通过安装链轮312与转动杆313和连接杆206的连接，可以将固定电机202的动能进行充分使用，两个安装链轮312之间通过链条相连接，支撑部件包括支撑管314、电动伸缩杆308、三个固定伸缩杆309、三个固定弹簧311、储存盘307和刮板306、支撑管314固定连接于粉碎机本体1的下内壁，电动伸缩杆308固定连接于转动杆313的顶部，电动伸缩杆308的伸长端与下磨盘305固定连接，电动伸缩杆308的设置用于提供推动力，且储存盘307转动套设于电动伸缩杆308伸长端的外表面，电动伸缩杆308的结构及原理属于现有技术，这里不做详细介绍，其型号可根据实际使用情况进行选择，三个固定伸缩杆309和三个固定弹簧311均固定连接于储存盘307与支撑管314之间，固定伸缩杆309的设置用于对储存盘307进行限位，固定弹簧311的设置对储存盘307起到支撑的作用，刮板306与下磨盘305的一侧外表面固定连接，刮板306的设置用于对储存盘307中研磨好的原料进行传输，下磨盘305的设置用于对原料进行研磨，粉碎机本体1的一侧外表面嵌设有伸缩出料斗310，伸缩出料斗310的伸长端固定连接于储存盘307的底部，储存盘307的底部开设有传输口，且伸缩出料斗310与传输口相连接，伸缩出料斗310用于对研磨好的物料进行传输收集。
38.使用时，使用者先根据实际情况对上磨盘304和下磨盘305之间的距离进行调节，开启电动伸缩杆308，固定伸缩杆309推动储存盘307和下磨盘305移动，同时固定伸缩杆309伸长，固定弹簧311回弹，起到限位的作用，伸缩出料斗310也伸长用于传输研磨好的原料，使用者现将原料投入到粉碎筒211中，然后开启固定电机202，固定电机202转动带动皮带轮203转动，通过皮带之间的传动，使皮带轮203带动连接杆206转动，连接杆206转动带动固定齿轮204、滑轮214和安装链轮312转动，通过齿圈205与固定齿轮204的啮合，使粉碎筒211转动，滑轮214与固定圈213相互配合起到限位的作用，安装链轮312的转动通过链条的传动使转动杆313转动，带动下磨盘305转动，此时原料通过粉碎筒211，粉碎筒211中的刀组209对原料进行粉碎，原料通过传送斗215进入到连接筒301中，风扇302将原料吹散通过进料斗303进入到上磨盘304中，通过下磨盘305的转动将原料进行研磨，研磨好的原料落入到储存盘307中，通过刮板306的转动将原料传动到伸缩出料斗310中，工作人员通过伸缩出料斗310收集粉碎好的原料。
39.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。