一种聚苯乙烯挤塑的制造方法
【专利摘要】一种聚苯乙烯挤塑机，包括挤塑管、电机、螺杆、挤出头、投料仓、供热装置以及流体压力平衡装置；挤塑管的一端安装有电机，另一端与流体压力平衡装置相连接；挤塑管靠近电机一端开有投料口；螺杆与电机相连，安装于挤塑管内；螺杆上固定有竖直锥形轮，与其相啮合的水平锥形轮固定有摆线针式搅拌机；供热装置安装于挤塑管的外表面；流体压力平衡装置包括出料筒、液压筒、滑杆；流体压力平衡装置与挤塑管以及挤出头相连。本发明具有设计合理、结构简单；有效避免机械故障以及废品与次品的产出；成本低、易于维护、提高企业的经济效益。
【专利说明】一种聚苯乙烯挤塑机
【技术领域】
[0001]本发明属于挤塑材料加工生产设备领域，具体涉及一种能够保持挤塑系统中流体压力平衡，易于拆装维护，并且挤塑效率高、质量好的聚苯乙烯挤塑机。
【背景技术】
[0002]聚苯乙烯的挤塑一般是向装有螺杆的挤塑管中添加熔融好的聚苯乙烯，并同时注入气体，挤塑管上安装有供热装置，使得挤塑管内的聚苯乙烯维持融化状态。在挤塑管内的螺杆的转动搅拌下，融化的聚苯乙烯与气体充分溶解，形成单相、非核、均匀的内含气体的聚苯乙烯溶液，经挤出口注射到模具中，冷却成型。
[0003]挤塑过程中，挤塑管中的螺杆需要均速持续旋转，使挤塑管中的压力保持均匀，否则融化的聚苯乙烯与气体的熔液就会成核、形成气泡膨胀，此时聚苯乙烯的成型将会变得不稳定，容易产生废品与次品。因此保持挤塑系统内的流体压力是影响到挤塑品质量的重要因素。
[0004]而现有具有压力平衡功能的挤塑机的结构都比较复杂，拆装十分困难，给维护带来一定难度。因此，研发出一种结构简单，同时具有压力平衡功能的挤塑机是本领域技术人员所需研究的课题。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明提供一种能够保持挤塑系统中流体压力平衡，易于拆装维护，并且挤塑效率高、质量好的聚苯乙烯挤塑机。
[0006]为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种聚苯乙烯挤塑机，包括挤塑管、电机、螺杆、挤出头、投料仓、供热装置以及流体压力平衡装置；挤塑管的一端安装有电机，另一端与流体压力平衡装置相连接；挤塑管靠近电机一端开有投料口，通过投料口与投料仓相连；螺杆的一端与电机相连，安装于挤塑管内；螺杆上靠近投料口处固定有竖直锥形轮；投料仓内安装有摆线针式搅拌机；摆线针式搅拌机固定有水平锥形轮；水平锥形轮与竖直锥形轮相啮合；供热装置安装于挤塑管的外表面；流体压力平衡装置包括出料筒、液压筒、滑杆；出料筒为圆柱状，其径向设有进料口，轴向设有出料口，并且设有滑杆空腔；滑杆空腔的直径大于滑杆的直径；滑杆为圆柱状，并且滑动安装于液压筒中；液压筒的一端连接有液压缸，另一端与出料筒相连接；流体压力平衡装置的进料口与挤塑管相连，出料口与挤出头相连。
[0007]本发明提到的一种聚苯乙烯挤塑机由挤塑管、电机、螺杆、挤出头、投料仓、供热装置以及流体压力平衡装置组成。挤塑管的一端安装有电机，靠近电机一端设有投料口，投料口与投料仓相连接；挤塑管的另一端连接流体压力平衡装置。挤塑管内安装有螺杆，与电机相连；流体压力平衡装置设有进料口与出料口，进料口与挤塑管相连，出料口与挤出头相连。
[0008]聚苯乙烯由投料仓添加，通过投料口落入挤塑管中，挤塑管中的螺杆在电机的带动下进行转动，将聚苯乙烯推送至流体压力平衡装置，平衡压力之后传输至挤出头，进行注射。
[0009]本发明中，在靠近螺杆上靠近投料口的位置安装有竖直锥形轮，投料仓内部安装有摆线针式搅拌机，摆线针式搅拌机还固定有水平锥形轮，水平锥形轮与竖直锥形轮相啮合。通过水平锥形轮与竖直锥形轮相啮合的结构，利用电机带动螺杆转动，螺杆上的竖直锥形轮带动水平锥形轮旋转，与水平锥形轮相固定的摆线针式搅拌机也随之旋转，从而只通过电机一个驱动元件即可实现两个方向上的转动，不仅对本发明的结构进行了优化，也降低了本发明的能耗。
[0010]作为优选，供热装置为环形加热管；环形加热管缠绕于由投料口至挤塑管与流体压力平衡装置的连接处；环形加热管内设有金属管路，并且沿着金属管路管路设有涡流线圈；涡流线圈包裹有绝缘保温管，并且依次连接有逆变电路与整流电路。
[0011]本发明设有环形加热管对投料口至流体压力平衡装置之间的挤塑管内的聚苯乙烯进行加热，使得挤塑管内的聚苯乙烯维持流体状态，便于维持聚苯乙烯流体的压力平衡。环形加热管内设有涡流线圈，涡流线圈连接逆变电路，逆变电路连接整流电路；先由整流电路将交流电转换成直流电，再经过逆变电路将直流电转换成高频交流电，高频电流经过涡流线圈产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过导磁的金属管路时，会产生无数的小涡流，使金属管路发热，使环形加热管的温度上升，从而对挤塑管内的聚苯乙烯进行加热。使用本发明提到的环形加热管进行加热，不仅能够大大缩短预热时间，大量降低了能耗，还能够大幅度提闻热效率。
[0012]作为优选，液压筒的侧壁设有测孔；滑杆位于液压筒内的一端连接有指针；指针连接有位移感应器，位移感应器与电机相连接。
[0013]液压筒的侧壁上开设有侧孔，用于在滑杆上安装能够随滑杆一起滑动的指针；指针还连接有位移感应器，位移感应器与电机相连接；当指针滑动时，带动位移感应器同时进行滑动，根据滑杆的滑动方向，判断出料筒内的聚苯乙烯流体压力上升还是下降，向电机传输信号，控制电机加速或减速，进一步控制挤塑管内的聚苯乙烯向流体压力平衡装置推送的速度。
[0014]作为优选，进料口与出料口在同一水平面；挤出头由两个直角管连接构成，分为上直角管与下直角管，上直角管与流体压力平衡装置的出料口相连接，下直角管一端与上直角管相连，另一端连接有注射管。
[0015]进料口与出料口在同一水平面，使得流体压力平衡装置处于水平状态，出料筒内的聚苯乙烯流体需要靠螺杆将挤塑管内的聚苯乙烯流体推送进出料筒之后才能流出，完全避免了重力因素对聚苯乙烯流体流出的影响，使得聚苯乙烯流体在流体压力平衡装置内充分平衡压力之后再流出出料口，到达挤出头。
[0016]挤出头由上直角管与下直角管连接构成，下直角管连接有注射管；这样就可以将与挤塑管垂直流出的聚苯乙烯流体转化为水平流出，更好地方便聚苯乙烯流体流出注射管。
[0017]作为优选，液压筒的外表面均匀设有四个拉耳卡；出料筒的外表面设有一圈凹槽；拉耳卡与凹槽相配合。
[0018]液压筒的外表面均匀设有四个拉耳卡，构成母接头；出料筒外表面设有一圈凹槽，构成公接头；共同组成耳环式的快速接头，利用偏心原理使得公接头的凹槽能够刚好被母接头的拉耳卡卡住，实现自锁；使得液压筒与出料筒紧密结合，并且不需要使用工具就能实现液压筒与出料筒的组装与拆卸。
[0019]作为优选，投料口与投料仓的连接处、挤塑管与进料口的连接处、出料口与上直角管的连接处、下直角管与注射管的连接处以及液压筒与出料筒的连接处都设有密封圈。
[0020]本发明在所有的连接处都设有密封圈，一方面能够防止聚苯乙烯流体发生泄漏，另一方面便于聚苯乙烯流体压力的维持。
[0021]作为优选，注射管与下直角管之间还连接有储料仓；储料仓同样缠绕有环形加热管。
[0022]本发明在注射管与下直角管之间还设有储料仓，以便对从下直角管流出并且还未被挤出注射的聚苯乙烯流体进行储存；并且在储料仓的外部同样缠绕有环形加热管，以便对储料仓进行加热，维持内部聚苯乙烯的流体状态。
[0023]作为优选，竖直锥形轮与水平锥形轮的齿数比大于I，并且小于1.5。
[0024]本发明将竖直锥形轮与水平锥形轮的齿数比控制在1-1.5之间，进而控制投料仓内摆线针式搅拌机的搅拌速度，既能够将事先熔融好的聚苯乙烯搅拌均匀，也能防止因为搅拌速度过快而导致聚苯乙烯的内在结构被破坏。
[0025]本发明与传统的聚苯乙烯挤塑机相比，通过竖直锥形轮与水平锥形轮相啮合，只通过一个驱动元件，对螺杆与摆线针式搅拌机同时进行驱动，对本发明的结构进行了优化；并且设有流体压力平衡装置，以及环形加热管；不仅结构简单，还能有效地保持流体压力的平衡，提高挤塑质量与效率；同时在流体压力平衡装置的液压筒与出料筒的连接处使用快速接头型的连接方式，方便拆装。因此本发明的有益效果为:(1)设计合理、结构简单；(2)通过设置流体压力平衡装置来平衡系统内的压力，有效避免了因为系统内的压力波动而造成的机械故障并且降低了挤塑废品与次品的产出率；(3)设备成本低、且易于维护、提高企业的经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1、本发明的结构示意图；
图2、本发明中流体压力平衡装置的示意图；
图3、本发明中流体压力平衡装置的剖面图；
图4、本发明中金属管路的示意图。
[0027]附图标记列表:挤塑管1、电机2、螺杆3、投料仓4、流体压力平衡装置5、投料口 6、竖直锥形轮7、水平锥形轮8、摆线针式搅拌机9、出料筒10、液压筒11、滑杆12、进料口 13、出料口 14、滑杆空腔15、液压缸16、环形加热管17、金属管路18、涡流线圈19、逆变电路20、整流电路21、指针22、位移感应器23、上直角管24、下直角管25、注射管26、拉耳卡27、凹槽28、储料仓29。
【具体实施方式】
[0028]以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。[0029]如图1所示为本发明的结构示意图。
[0030]本发明为一种聚苯乙烯挤塑机，包括挤塑管1、电机2、螺杆3、挤出头、投料仓4、供热装置以及流体压力平衡装置5 ;挤塑管I的一端安装有电机2，另一端与流体压力平衡装置5相连接；挤塑管I靠近电机2 —端开有投料口 6，通过投料口 6与投料仓4相连；螺杆3的一端与电机2相连，安装于挤塑管I内；螺杆3上靠近投料口 6处固定有竖直锥形轮7 ；投料仓4内安装有摆线针式搅拌机9 ;摆线针式搅拌机9固定有水平锥形轮8 ;水平锥形轮8与竖直锥形轮7相啮合；竖直锥形轮7与水平锥形轮8的齿数比大于1，并且小于1.5。
[0031]供热装置安装于挤塑管I的外表面，为环形加热管17 ;环形加热管17缠绕于由投料口 6至挤塑管I与流体压力平衡装置5的连接处；环形加热管17内设有金属管路18，如图4所示，沿着金属管路18设有涡流线圈19 ;涡流线圈19包裹有绝缘保温管，并且依次连接有逆变电路20与整流电路21。
[0032]挤出头由两个直角管连接构成，分为上直角管24与下直角管25，并且连接有注射管26。注射管26与挤出头之间还连接有储料仓29 ;储料仓29同样缠绕有环形加热管17。
[0033]如图2与图3所示分别为本发明中流体压力平衡装置的示意图与剖面图，流体压力平衡装置5包括出料筒10、液压筒11、滑杆12 ;出料筒10为圆柱状，其径向设有进料口13，轴向设有出料口 14 ;进料口 13与出料口 14在同一水平面；并且设有滑杆空腔15 ;滑杆空腔15的直径大于滑杆12的直径；滑杆12为圆柱状，并且滑动安装于液压筒11中；液压筒11的一端连接有液压缸16，另一端与出料筒10相连接；液压筒11的侧壁设有测孔；滑杆12位于液压筒11内的一端连接有指针22 ;指针22连接有位移感应器23，位移感应器23与电机2相连接。
[0034]液压筒11的外表面均匀设有四个拉耳卡27 ;出料筒10的外表面设有一圈凹槽28 ;拉耳卡27与凹槽28相配合。
[0035]投料口 6与投料仓4的连接处、挤塑管I与进料口 13的连接处、出料口 14与上直角管24的连接处、下直角管25与注射管26的连接处以及液压筒11与出料筒10的连接处都设有密封圈。
[0036]首先打开电机2，带动螺杆3在挤塑管I内转动，将预先熔融好的聚苯乙烯倒入投料仓4中。通过螺杆3上的竖直锥形轮7以及与之相啮合的水平锥形轮8，带动与水平锥形轮8相固定的摆线针式搅拌机9转动，对投料仓4内的聚苯乙烯流体进行搅拌，之后通过投料仓4底部的投料口 6进入挤塑管I，在挤塑管I外表面的环形加热管7的加热作用下，挤塑管I内的聚苯乙烯保持流体状态。
[0037]在螺杆3的不断旋转推动下，聚苯乙烯流体向挤塑管I的前部移动，到达流体压力平衡装置5的进料口 13，流入出料筒10中；当挤塑管I中的聚苯乙烯流体压力下降时，液压缸16推动滑杆12向出料口 14移动，将滑杆空腔15内的聚苯乙烯流体补充进系统中，使得压力达到平衡；同时，与滑杆12相连接的指针22带动位移感应器23移动，位移感应器23向电机2输入信号，提高转速，提高聚苯乙烯流体的输入量，系统内的压力回升，使得滑杆12回归平衡位置。
[0038]反之，当挤塑管I内的聚苯乙烯流体较多，导致压力提高；滑杆12就会向出料口14的反方向移动，系统中多余的聚苯乙烯流体被缓存至滑杆空腔15中，保持系统内聚苯乙烯流体压力的恒定；同时，与滑杆12相连接的指针22带动位移感应器23移动，位移感应器23向电机2输入信号，将低转速，减少聚苯乙烯流体的输入量，降低系统内的压力，使得滑杆12回归平衡位置。
[0039]本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
【权利要求】
1.一种聚苯乙烯挤塑机，其特征在于:包括挤塑管(I)、电机(2)、螺杆(3)、挤出头、投料仓(4)、供热装置以及流体压力平衡装置(5);所述挤塑管(I)的一端安装有电机(2)，另一端与流体压力平衡装置(5)相连接；挤塑管(I)靠近电机(2) —端开有投料口(6)，挤塑管(I)通过投料口(6)与投料仓(4)相连；所述螺杆(3)的一端与电机(2)相连，并安装于挤塑管(I)内；螺杆(3)上靠近投料口(6)处固定有竖直锥形轮(7);所述投料仓(4)内安装有摆线针式搅拌机(9);所述摆线针式搅拌机(9)固定有水平锥形轮(8);所述水平锥形轮(8)与竖直锥形轮(7)相啮合；所述供热装置安装于挤塑管(I)的外表面；所述流体压力平衡装置(5)包括出料筒(10)、液压筒(11)、滑杆(12);所述出料筒(10)为圆柱状，其径向设有进料口(13)，轴向设有出料口(14)，并且设有滑杆空腔(15);所述滑杆空腔(15)的直径大于滑杆(12 )的直径；所述滑杆(12 )为圆柱状，并且滑动安装于液压筒(11)中；所述液压筒(11)的一端连接有液压缸(16)，另一端与出料筒(10)相连接；流体压力平衡装置(5)的进料口(13)与挤塑管(I)相连，出料口(14)与挤出头相连。
2.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯挤塑机，其特征在于:所述供热装置为环形加热管(17);所述环形加热管(17)由投料口(6)缠绕至挤塑管(I)与流体压力平衡装置(5)的连接处；环形加热管(17)内设有金属管路(18)，并且沿着金属管路(18)设有涡流线圈(19);所述涡流线圈(19)包裹有绝缘保温管，并且依次连接有逆变电路(20)与整流电路(21)。
3.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯挤塑机，其特征在于:所述液压筒(11)的侧壁设有侧孔；滑杆(12)位于液压筒(11)内的一端连接有指针(22);所述指针(22)连接有位移感应器(23)，位移感应器(23)与电机(2)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯挤塑机，其特征在于:所述进料口(13)与出料口(14)在同一水平面；所述挤出头由两个直角管连接构成，分为上直角管(24)与下直角管(25)，上直角管(24)与流体压力平衡装置(5)的出料口(14)相连接，下直角管(25)—端与上直角管(24)相连，另一端连接有注射管(26)。
5.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯挤塑机，其特征在于:所述液压筒(11)的外表面均匀设有四个拉耳卡(27);所述出料筒(10)的外表面设有一圈凹槽(28);所述拉耳卡(27)与凹槽(28)相配合。
6.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯挤塑机，其特征在于:所述投料口(6)与投料仓(4)的连接处、挤塑管(I)与进料口(13)的连接处、出料口(14)与上直角管(24)的连接处、下直角管(25 )与注射管(26 )的连接处以及液压筒(11)与出料筒(10 )的连接处都设有密封圈。
7.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯挤塑机，其特征在于:所述注射管(26)与下直角管(25)之间还连接有储料仓(29);所述储料仓(29)同样缠绕有环形加热管(17)。
8.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯挤塑机，其特征在于:所述竖直锥形轮(7)与水平锥形轮(8)的齿数比大于1，并且小于1.5。
【文档编号】B29C47/82GK103963263SQ201410170134
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】蒋武锋, 王诗遥, 梅春明 申请人:江苏赛宝龙石化有限公司