一种挤出机强制喂料装置及挤出机

1.本发明属于挤出机喂料技术领域，更具体地，涉及一种挤出机强制喂料装置及挤出机。


背景技术：

2.挤出机因具有连续生产、直接挤出成型、混炼效果好、成本低、易于实现在线配混等优点，而成为高分子材料加工领域中最常用的设备。然而，由于挤出机喂料口内螺杆吃料区域较小，且部分高分子材料原料的流动性较差、密度较小，致使高分子原材料不能顺利的喂入挤出机内，进而影响挤出机对高分子材料的加工性能和产能。对于需要进行连续在线配混的高分子材料体系，由于在挤出机的二级或多级进料口处基体材料已经处于熔融态且粘度较大，则由喂料机输送到二级或多级喂料口处的粉体、颗粒、纤维或液体组分不能够与熔融态的基体快速浸润，进而在喂料口处堆积，难以进入主机内，从而影响高分子材料的配混精度和性能。
3.中国专利申请201410285605.x公开了一种橡胶挤出机旁压辊喂料装置，该装置可以实现胶料的强制喂料，但其结构复杂，需对挤出机进行改造，成本较大，且只能针对橡胶材料。中国专利申请201920349649.2公开了一种挤出机强制喂料装置，该装置为垂直螺旋输送结构，可以满足挤出机一级喂料口的强制喂料需求，但其结构复杂、成本高，喂料口处存在喂料死角，会导致物料堆积，不适用于挤出机二级或多级喂料口处的在线配混需求。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种挤出机强制喂料装置及挤出机，其目的在于通过动力传动组件驱动第一导轴与第二导轴通过第一连接件与第二连接件分别带动第一推压板与第二推压板沿机筒喂料口内壁做上下往复直线运动，强制推压从喂料机输送到挤出机喂料口处的物料进入挤出机主机内，由此解决现有挤出机强制喂料装置强制喂料不充分的技术问题。
5.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种挤出机强制喂料装置，所述强制喂料装置设置于挤出机机筒的喂料口处，包括：动力传动组件、第一连接件、第二连接件、第一推压板、第二推压板、第一导轴、第二导轴和导套；
6.所述第一导轴上端与所述第二导轴上端连接于所述动力传动组件，且第一导轴与第二导轴分别穿过所述导套内部的轴孔并与所述导套滑动配合；所述第一连接件的一端与所述第一导轴下端连接，另一端连接于所述第一推压板；所述第二连接件的一端与所述第二导轴下端连接，另一端连接于所述第二推压板；所述第一推压板与所述第二推压板分别沿所述喂料口内壁设置；
7.所述动力传动组件用于驱动所述第一导轴与第二导轴通过所述第一连接件与所述第二连接件分别带动所述第一推压板与所述第二推压板沿所述机筒喂料口内壁做上下往复直线运动，从而将喂料机输送至挤出机喂料口处的物料强制推压进入挤出机主机内。
8.优选地，所述第一推压板包括第一连接部、第一接触部和第一圆弧部；所述第一连接部连接于所述第一连接件；所述第一接触部为斜坡状结构；所述第一圆弧部的一面设有圆弧状凸起，所述圆弧状凸起与所述机筒内壁孔的孔径相同，以使第一圆弧部在下止点处与机筒内壁孔相切并与位于机筒内的第一螺杆紧密贴合。
9.优选地，所述第二推压板包括第二连接部、第二接触部和第二圆弧部；所述第二连接部连接于所述第二连接件；所述第二接触部为斜坡状结构；所述第二圆弧部的一面设有圆弧状凸起，所述圆弧状凸起与所述机筒内壁孔的孔径相同，以使第二圆弧部在下止点处与机筒内壁孔相切并与位于机筒内的第二螺杆紧密贴合。
10.优选地，所述动力传动组件包括第一轴承座、第一连杆、曲轴、第二连杆、第二轴承座、联轴器、第三减速器和第三电机；
11.所述曲轴的两端分别设有第一轴承座和第二轴承座，所述第一连杆与所述第二连杆装配于所述曲轴并与所述曲轴同步转动；所述第一连杆连接于所述第一导轴，所述第二连杆连接于所述第二导轴；所述曲轴的一端依次连接所述联轴器和所述第三减速器，所述第三减速器与所述第三电机的输出轴相连。
12.优选地，所述曲轴上设有两处与其轴线存在偏心量的偏心轴段，所述第一连杆和所述第二连杆分别设置于两处偏心轴段。
13.优选地，所述第一推压板和所述第二推压板的运动行程为所述曲轴上偏心轴段处偏心量的两倍。
14.优选地，所述动力传动组件包括第一气缸和第二气缸；所述第一气缸的输出端连接于所述第一连接件，所述第二气缸的输出端连接于所述第二连接件；所述第一气缸和第二气缸分别开设有上下两个进气道，所述进气道用于连接外部气源，通过外部气源以推动第一气缸和第二气缸的活塞杆上下往复运动。
15.按照本发明的另一方面，提供了一种挤出机，包括如上文所述的挤出机强制喂料装置，还包括第一电机、第一减速器、挤出机挤压组件和侧喂料机；
16.所述第一电机的输出轴连接于所述第一减速器，所述第一减速器的输出端连接于所述挤出机挤压组件，所述侧喂料机设置于所述挤出机挤压组件一侧；
17.所述挤出机挤压组件包括机筒、第一螺杆、第二螺杆和第一料斗；所述第一料斗设置于所述机筒上部，所述第一螺杆和所述第二螺杆设置于所述机筒内。
18.优选地，所述侧喂料机包括第二电机、第二减速器、第二料斗、料筒、喂料螺杆和连接套；
19.所述第二料斗设置于所述料筒的上部；所述喂料螺杆设置于所述料筒，所述第二电机的输出轴连接于所述第二减速器，所述第二减速器的输出端连接于所述喂料螺杆的一端；所述料筒的出料端通过所述连接套与所述机筒的喂料口连通。
20.优选地，所述挤出机强制喂料装置设置于挤出机的一级或多级喂料口处。
21.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
22.1、本发明提出的挤出机强制喂料装置，通过动力传动组件驱动第一导轴与第二导轴通过第一连接件与第二连接件分别带动第一推压板与第二推压板沿机筒喂料口内壁做上下往复直线运动，强制推压从喂料机输送到挤出机喂料口处的物料进入挤出机主机内，
实现了对高分子材料在挤出机喂料口处的高效、强制、连续喂料。
23.2、本发明提出的挤出机强制喂料装置，通过将第一推压板和第二推压板最下端设计为圆弧状结构，圆弧半径与机筒内孔半径相同，以使其在下止点处能够与机筒内孔相切并与第一螺杆和第二螺杆紧密贴合，强制喂料量达到最大限度；第一推压板和所述第二推压板中部与物料接触部分为斜坡状结构，以保证物料顺畅滑落、不积料。
24.3、本发明提出的挤出机强制喂料装置结构简单、运行稳定、可靠性高、体积小、成本低、喂料速度快、喂料量大。
25.4、本发明提出的挤出机强制喂料装置可配合侧喂料机联合使用，无需对侧喂料机进行改造，可极大提高在线配混高分子材料体系在线配混组分的喂料精度和喂料量。
附图说明
26.图1是本发明的一个实施例中挤出机的结构示意图；
27.图2是本发明的一个实施例中强制喂料装置的结构示意图；
28.图3是本发明的一个实施例中推压板的结构示意图；
29.图4是本发明的一个实施例中曲轴的结构示意图；
30.图5是本发明的一个实施例中气动强制喂料装置的结构示意图。
31.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-第一电机；2-第一减速器；3-机筒；4-第一料斗；5-侧喂料机；6-挤出机强制喂料装置；7-第二电机；8-第二减速器；9-第二料斗；10-料筒；11-喂料螺杆；12-连接套；13-第一螺杆；14-第二螺杆；15-第一推压板；16-第二推压板；17-第一连接件；18-第二连接件；19-导套；20-第一导轴；21-第二导轴；22-第一轴承座；23-第一连杆；24-曲轴；25-第二连杆；26-第二轴承座；27-联轴器；28-第三减速器；29-第三电机；30-第一气缸；31-第二气缸。
具体实施方式
32.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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
33.本发明提出一种挤出机强制喂料装置，对于以挤出机为加工装备的高分子材料连续混合或在线配混系统，在挤出机的一级、二级或多级喂料口两侧设置能够上下运动的推压板，通过推压板的上下运动强制推压从喂料机输送到挤出机喂料口处的物料进入挤出机主机内，实现对高分子材料的强制喂料和精确在线配混。
34.实施例1
35.如图1和图2所示，本实施例提出的一种挤出机强制喂料装置位于挤出机的二级喂料口处，需与挤出机主机和侧喂料机组合使用，构成一整套系统，该系统由第一电机1、第一减速器2、挤出机挤压组件、侧喂料机5、挤出机强制喂料装置6等组成。挤出机挤压组件由机筒3、第一螺杆13、第二螺杆14和第一料斗4等组成。侧喂料机5由第二电机7、第二减速器8、第二料斗9、料筒10、喂料螺杆11等组成；挤出机强制喂料装置6由连接套12、第一推压板15、第二推压板16、第一连接件17、第二连接件18、导套19、第一导轴20、第二导轴21、第一轴承
座22、第一连杆23、曲轴24、第二连杆25、第二轴承座26、联轴器27、第三减速器28、第三电机29等组成。
36.挤出机机筒3上设有两级喂料口，一级喂料口处安装有所述第一料斗4；二级喂料口处由所述连接套12将所述侧喂料机5与挤出机机筒3相连，其上方安装有所述挤出机强制喂料装置6。所述第一推压板15和所述第二推压板16分别穿过所述连接套12安装于挤出机机筒3二级喂料口内两侧壁处；所述第一推压板15和所述第二推压板16的上侧分别由所述第一连接件17和所述第二连接件18与所述第一导轴20和所述第二导轴21相连，所述第一导轴20和所述第二导轴21分别穿过所述导套19内部的轴孔并与其滑动配合，所述第一导轴20和所述第二导轴21的另一端分别通过所述第一连杆23和所述第二连杆25与所述曲轴24上两偏心轴段处相连，所述曲轴24两端通过轴承固定安装在所述第一轴承座22和所述第二轴承座26内，并通过所述联轴器27与所述第三减速器28的输出轴相连，所述第三减速器28的输入轴与所述第三电机29的输出轴相连。
37.具体的，所述第一推压板15和所述第二推压板16对称设置于挤出机二级喂料口内壁处，且紧贴二级喂料口两侧内壁进行上下往复运动。
38.更进一步的说明，所述第一推压板15和所述第二推压板16上下运动行程小于二级喂料口内壁高度，且其运动的下止点为挤出机机筒3内壁面。
39.更进一步的说明，所述第一推压板15和所述第二推压板16上下运动速度可根据喂料量大小和挤出机主机转速调节所述第三电机29的转速来自由调节。
40.具体的，如图3所示，所述第一推压板15和所述第二推压板16结构相同，为薄板状结构，可以最大限度地保持喂料口内的体积，且薄板状结构可以与喂料口侧壁紧密贴合；所述第一推压板15和所述第二推压板16最下端为圆弧状结构，圆弧半径与所述机筒3内孔半径相同，以使其到下止点处能够与所述机筒3内孔相切并与所述第一螺杆13和所述第二螺杆14紧密贴合，强制喂料量达到最大限度；所述第一推压板15和所述第二推压板16中部与物料接触部分为斜坡状结构，以保证物料顺畅滑落、不积料；所述第一推压板15和所述第二推压板16上部为长条状结构，其作用是穿过所述连接套12与所述第一连接件17和所述第二连接件18相连。
41.具体的，如图4所示，所述曲轴24上设有两处与其轴线存在偏心量e的偏心轴段，两处偏心轴段分别通过所述第一连杆23、所述第二连杆25、所述第一导轴20、所述第二导轴21、所述第一连接件17、所述第二连接件18与所述第一推压板15和所述第二推压板16相连，所述曲轴24通过偏心轴段可将其回转运动转化为推压板的上下直线运动，推压板的上下直线运动距离为2e。
42.本实施例的工作过程为：第一电机1通过第一减速器2带动机筒3内的第一螺杆13和第二螺杆14异向外翻旋转，高分子材料基体由第一料斗4喂入机筒3内。高分子材料的填充体系(粉体或纤维)通过侧喂料机5的第二料斗9进入侧喂料机的料筒10内，第二电机7通过第二减速器8带动喂料螺杆11将填充体系通过连接套12送入机筒3的二级喂料口处。由于高分子材料的填充体系与熔融的高分子材料基体之间的浸润性较差以及第一螺杆13和第二螺杆14的转动，导致填充体系在喂料口处，尤其在喂料口的两侧壁处堆积。此时启动第三电机29，第三电机29通过第三减速器28带动曲轴24转动，曲轴24通过第一连杆23、第二连杆25、第一导轴20、第二导轴21、第一连接件17、第二连接件18分别带动第一推压板15和第二
推压板16做上下往复直线运动，通过第一推压板15和第二推压板16的往复运动，可强制将积聚在喂料口两侧壁处的填充体系推压到机筒3内，进而完成挤出机对物料的强制喂料，保证高分子材料的连续化生产和精确喂料。
43.实施例2
44.如图5所示，本实施例提出了一种挤出机强制喂料装置，该装置以气缸为动力源，带动推压板进行往复直线运动，与实施例1中以电机通过曲轴来带动推压板进行往复直线运动的结构相比，本实施例中的装置结构更简单、紧凑。本实施例装置由第一推压板15、第二推压板16、第一连接件17、第二连接件18、第一气缸30、第二气缸31和连接套12组成。第一气缸30和第二气缸31的活塞杆分别通过第一连接件17和第二连接件18与第一推压板15和第二推压板16连接。
45.具体的，所述第一气缸30和所述第二气缸31上分别开设有上下两个进气道，用于连接外部气源，通过外部气源推动活塞杆上下往复运动。
46.更进一步的说明，所述第一气缸30和所述第二气缸31的活塞杆运动行程即为所述第一推压板15和所述第二推压板16的上下往复运动距离。
47.本实施例的工作过程为：第一电机1通过第一减速器2带动机筒3内的第一螺杆13和第二螺杆14异向外翻旋转，高分子材料基体由第一料斗4喂入机筒3内。高分子材料的填充体系(粉体或纤维)通过侧喂料机5的第二料斗9进入侧喂料机的料筒10内，第二电机7通过第二减速器8带动喂料螺杆11将填充体系通过连接套12送入机筒3的二级喂料口。此时开启外部气源使第一气缸30和第二气缸31开始动作，第一气缸30和第二气缸31的活塞杆分别通过第一连接件17和第二连接件18带动第一推压板15和第二推压板16进行上下往复运动。通过第一推压板15和第二推压板16的往复推压运动，可强制将积聚在喂料口两侧壁处的填充体系推压到机筒3内，进而完成挤出机对物料的强制喂料。
48.本领域的技术人员容易理解，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。