一种用于三角带生产的密炼系统及其密炼方法与流程

1.本发明属于密炼设备技术领域，特指一种用于三角带生产的密炼系统及其密炼方法。


背景技术：

2.密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械。
3.密炼机在炼胶的过程中会产生大量废气，废气不及时排出容易掺杂至成品中，导致获得的橡胶制品具有很难闻的气味，因此需要对密炼机中的物料进行通气，以解决废气排出并进行处理的技术问题；
4.此外，密炼机在运行过中，需要投入辅料，辅料投入前往往需要预混，但现有的辅料混料方式，通常采用机械搅拌的方式；但一些产品中，如三角带的生产，需要在原料中加入短纤维进行补强，但短纤维本身易缠绕在一起，不易分散，采用采用传统机械搅拌的方式，不易混料均匀，因此也需要改进。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种用于三角带生产的密炼系统，具有良好自动投料预混作用，且能够实现密炼机内部的换气和清扫，使用效果好。
6.本发明的目的是这样实现的：一种用于三角带生产的密炼系统，其特征在于：包括密炼装置、自动投料装置、排气控制装置和控制单元，控制单元用于控制密炼装置、自动投料装置和排气控制装置的运行状态；
7.密炼装置包括：
8.密炼室；
9.上顶栓组件；
10.其中，上顶栓组件包括投料腔和位于投料腔内的压砣；投料腔上设有主投料口、液体投料口、粉末投料口和出气口，主投料口连接有主投料斗，投料口连接有液体投料斗，出气口为两个且均位于投料腔的顶部，出气口上还设有滤尘网，排气控制装置用于控制出气口的启闭状态；
11.排气控制装置包括：
12.供气通道；
13.第一通道，与其中一个出气口连通；
14.第二通道，与另一个出气口连通；
15.y型三位四通阀，包括供气口p、回气口t，工作气口a和工作气口b；
16.其中，供气口p与供气通道连通，回气口t连接有空气净化装置，工作气口a与第一通道连通，工作气口b与第二通道连通。
17.本发明进一步设置为：所述自动投料装置包括：
18.投料斗，用于辅料的投入；
19.混料装置，包括进料通道、出料通道、进气通道、压力通道、纤维通道和混料腔；
20.螺旋输送机，用于将投料斗内的物料送入混料装置内；
21.其中，混料腔呈圆环形结构，压力通道位于混料腔的顶部，出料通道位于混料腔的底部且与投料腔连通，进气通道与混料腔之间呈切向连通，且进气通道上设有用于惰性气体供气的供气泵，进料通道与纤维通道也与混料腔连通；混料腔内还设有用于控制进料通道启闭的进料门组件和用于控制出料通道启闭的出料门组件。
22.本发明进一步设置为：所述压力通道上连接有蓄能器，且压力通道上设有调节阀，混料腔内还设有覆盖于压力通道端口上的防尘滤网，混料腔内还设有位于压力通道端口处的导流板。
23.本发明进一步设置为：所述供气通道与蓄能器连通；
24.当y型三位四通阀阀切换至左位时，供气口p与工作气口a连通，蓄能器向第一通道供气，工作气口b与回气口t连通；
25.当y型三位四通阀阀切换至右位时，供气口p与工作气口b连通，蓄能器向第二通道供气，工作气口a与回气口t连通；当y型三位四通阀阀切换至中位时，工作气口a和工作气口b均与回气口t连通。
26.本发明进一步设置为：所述进料门组件包括：
27.进料门体，进料门体的一端铰接于混料装置上；
28.第一电磁体，用于控制进料门体另一端的启闭；
29.第一复位弹簧，设置于混料装置上且与进料门体背面相抵触；
30.其中，当第一电磁体通电时，第一电磁体对进料门体产生斥力，第一复位弹簧被拉伸，使得进料门体开启；当第一电磁体断电后，进料门体在第一复位弹簧回弹作用力下闭合。
31.本发明进一步设置为：所述出料门组件包括：
32.出料门体，出料门体的一端铰接于混料装置上；
33.电动缸，电动缸一端铰接于混料装置内，电动缸另一端铰接于出料门体上；
34.限位挡料机构；
35.其中，限位挡料机构包括挡料板，挡料板贴合于出料通道的内壁上，且出料通道内设有滑槽，挡料板上设有与滑槽适配的滑块，且滑槽内设有与滑块轴向抵触的回位弹簧。
36.本发明进一步设置为：所述出料门组件还包括用于对挡料板进行轴向移动限位的电磁组件，电磁组件包括：
37.限位杆；
38.第二电磁体，用于控制限位杆沿出料通道径向伸缩；
39.第二复位弹簧，设置于限位杆与第二电磁体之间；
40.其中，滑块上还设有用于与限位杆配合使用的限位槽；
41.当第二电磁体通电时，第二电磁体对限位杆产生吸引力，限位杆从限位槽中脱出；第二电磁体断电时，限位杆在第二复位弹簧的作用力下伸入限位槽内。
42.本发明进一步设置为：述调节阀包括：
43.阀壳；
44.阀口，位于阀壳内部；
45.阀芯，位于阀口处；
46.其中，阀芯包括固定支架、缓冲弹簧和阀瓣，固定支架安装于阀壳内，阀瓣与阀口之间形成过流间隙，缓冲弹簧安装于固定支架和阀瓣之间，固定支架还包括贯穿阀瓣设置的导向杆，且固定支架上朝向阀瓣的一侧设有定位套，缓冲弹簧安装于定位套内；当阀瓣与定位柱抵触时，阀瓣与阀口之间形成最小过流间隙；
47.其中，阀瓣还设有与阀壳内壁抵触的延伸部，延伸部上设有过气孔，阀壳侧壁上还设有排气口，排气口上连接用于与投料斗相连通的清扫气管；且当阀瓣上浮时，排气口被延伸部封堵；当阀瓣下浮时，排气口开启。
48.本发明进一步设置为：所述出气口为两个，排气控制装置包括：
49.第一通道，与其中一个出气口连通；
50.第二通道，与另一个出气口连通；
51.y型三位四通阀阀，包括供气口p、回气口t，工作气口a和工作气口b；
52.其中，供气口p与蓄能器连通，工回气口t上连接空气净化装置，工作气口a与第一通道连通，工作气口b与第二通道连通；
53.当y型三位四通阀阀切换至左位时，供气口p与工作气口a连通，蓄能器向第一通道供气，工作气口b与回气口t连通；当y型三位四通阀阀切换至右位时，供气口p与工作气口b连通，蓄能器向第二通道供气，工作气口a与回气口t连通；当y型三位四通阀阀切换至中位时，工作气口a和工作气口b均与回气口t连通。
54.一种用于三角带生产的密炼系统的密炼方法，包括以下具体步骤：
55.密炼时需要向密炼室投入辅料时，将各辅料称重后投入投料斗内，短纤维由纤维通道投入；
56.然后进料门组件开启，出料门组件关闭，螺旋输送机将各辅料同时送入混料腔内；
57.然后进料门组件关闭，供气泵开启沿切向向混料腔内吹气，气流在混料腔内产生环向旋流，环向旋流过程中各辅料和短纤维相互混合均匀；
58.混合完成后，进气通道闭合，出料通道开启，进料通道开启，蓄能器释放压力将混料腔内的混合粉末沿出料通道送入投料腔内，同时蓄能器的部分压力通过清扫气管进入投料斗，对投料斗、螺旋输送机和进料通道进行清扫，清扫后的粉末进入混料腔随着混合粉末一起由出料通道再通过粉末投料口进入投料腔。
59.通过采用上述技术方案具有以下优点：通过排气控制装置的设置，可以避免出气口堵塞，且能够将投料腔内的粉末吹向密炼室，提高炼胶质量；
60.通过自动投料装置的设置，辅料能够进行预先充分混合，投入密炼室后分散均匀性好，可以提高炼胶质量，降低炼胶时间，避免现有的辅料直接投入方式，造成分散均匀性差的问题；自动投料系统具有自动清扫功能，且气体能源利用率高，既能混合、清扫、净化密炼室气体的多种功能；可以有效提高炼胶质量。
附图说明
61.图1是本发明中密炼机的结构示意图；
62.图2是本发明中自动投料系统的结构示意图；
63.图3是本发明图2中a部放大结构示意图；
64.图4是本发明中调节阀的结构示意图；
65.图中附图标记为：1、密炼室；2、投料腔；3、压砣；4、主投料口；5、液体投料口；6、出气口；7、投料斗；8、混料装置；9、第一螺旋输送机；10、第二螺旋输送机；11、混料腔；12、进料通道；13、出料通道；14、进气通道；15、压力通道；16、蓄能器；17、调节阀；18、导流板；19、进料门体；20、第一电磁体；21、第一复位弹簧；22、出料门体；23、电动缸；24、挡料板；25、滑块；26、回位弹簧；27、限位杆；28、第二电磁体；29、第二复位弹簧；30、定位槽；31、固定支架；32、缓冲弹簧；33、延伸部；34、阀瓣；35、导向杆；36、过流间隙；37、定位套；38、排气口；39、清扫气管；40、纤维通道；41、第一通道；42、第二通道；43、供气通道。
具体实施方式
66.下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-4：
67.一种用于三角带生产的密炼系统，其特征在于：包括密炼装置、自动投料装置、排气控制装置和控制单元，控制单元用于控制密炼装置、自动投料装置和排气控制装置的运行状态；
68.密炼装置包括：
69.密炼室1；
70.上顶栓组件；
71.其中，上顶栓组件包括投料腔2和位于投料腔2内的压砣3；投料腔2上设有主投料口4、液体投料口5、粉末投料口和出气口6，主投料口4连接有主投料斗7，投料口连接有液体投料斗7，出气口6为两个且均位于投料腔2的顶部，出气口6上还设有滤尘网，排气控制装置用于控制出气口6的启闭状态；
72.出气口6用于将密炼过程中产生的废气进行排出，再通过现有的空气净化装置进行净化；
73.排气控制装置包括：
74.供气通道43；
75.第一通道41，与其中一个出气口6连通；
76.第二通道42，与另一个出气口6连通；
77.y型三位四通阀，包括供气口p、回气口t，工作气口a和工作气口b；
78.其中，供气口p与供气通道43连通，回气口t连接有空气净化装置，工作气口a与第一通道41连通，工作气口b与第二通道42连通。
79.通过y型三位四通阀的设置，供气通道43可以任意向其中一个出气口6进行吹气，可以避免滤尘网堵塞，并将投料腔2内的粉末向下吹向密炼室1，且排气控制装置可以促进密炼机内部气体的流动，便于密炼机内废气的排出。
80.所述自动投料装置包括：
81.投料斗7，用于辅料的投入；
82.混料装置8，包括进料通道12、出料通道13、进气通道14、压力通道15、纤维通道40和混料腔11；
83.螺旋输送机，用于将投料斗7内的物料送入混料装置8内；
84.其中，混料腔11呈圆环形结构，压力通道15位于混料腔11的顶部，出料通道13位于混料腔11的底部且与投料腔2连通，进气通道14与混料腔11之间呈切向连通，且进气通道14上设有用于惰性气体供气的供气泵，进料通道12与纤维通道40也与混料腔11连通；混料腔11内还设有用于控制进料通道12启闭的进料门组件和用于控制出料通道13启闭的出料门组件。
85.混料腔11用于多种粉末和纤维丝的充分预混合，使其充分分散；其原理为：通过供气泵向混料腔11内进行切向供气，气流会随着圆形腔室产生环流，环流过程中各种粉末及纤维丝充分分散混合；其中，纤维通道40用于改性纤维的投入，纤维通道40上需要设置开关阀，开关阀只在需要投入改性纤维的时候开启，通过气体喷吹混合的方式，可以对改性纤维进行充分分散，并与其他粉末混合均匀，可以克服传统机械搅拌方式改性纤维容易相互绕结、不易分散的问题。
86.所述压力通道15上连接有蓄能器16，且压力通道15上设有调节阀17，混料腔11内还设有覆盖于压力通道15端口上的防尘滤网，混料腔11内还设有位于压力通道15端口处的导流板18。
87.由于惰性气体进入混料腔11后，混料腔11内的压力会逐渐增加，因此通过压力通道15进行排压，压力被蓄能器16所吸收进行蓄能，防尘滤网可以避免混料腔11内的辅料进入压力通道15内；导流板18呈弧形结构，可以对环向气流起到导向作用，降低环向气流对防尘滤网的直接冲击；调节阀17用于调节蓄能器16向压力通道15供气时的压力。
88.所述供气通道43与蓄能器16连通，能够有效提高惰性气体的利用率；
89.当y型三位四通阀阀切换至左位时，供气口p与工作气口a连通，蓄能器16向第一通道41供气，工作气口b与回气口t连通；
90.当y型三位四通阀阀切换至右位时，供气口p与工作气口b连通，蓄能器16向第二通道42供气，工作气口a与回气口t连通；当y型三位四通阀阀切换至中位时，工作气口a和工作气口b均与回气口t连通。
91.由于密炼机在使用时，一些粉末难免会上浮被截留在滤尘网上，即会造成滤尘网堵塞，又会影响炼胶产品中的组分含量；因此通过排气控制装置对出气口6进行控制；蓄能器16上多设置一个单独的开关阀，并与供气口p连通，当y型三位四通阀阀切换至右位或左位时，蓄能器16可以向其中一个出气口6进行反吹，且当y型三位四通阀阀左右位切换时，可以交替对另一出气口6进行反吹，可以避免出气口6堵塞，且能够将投料腔2内的粉末吹向密炼室1，提高炼胶质量；当y型三位四通阀阀切换至中位时，两个出气口6均能实现排气，再通过现有的空气净化装置对排出的气体进行净化。
92.其中，排气控制装置的控制时机可以为，密炼过程中压砣3上升时且在辅料完全投入投料腔2内后，此时，部分辅料粉末可能会上浮附着在压砣3及滤尘网上，因此通过排气控制装置对出气口6进行交替反吹，易于辅料粉末的清理沉降。
93.所述进料门组件包括：
94.进料门体19，进料门体19的一端铰接于混料装置8上；
95.第一电磁体20，用于控制进料门体19另一端的启闭；
96.第一复位弹簧21，设置于混料装置8上且与进料门体19背面相抵触；
97.其中，当第一电磁体20通电时，第一电磁体20对进料门体19产生斥力，第一复位弹
簧21被拉伸，使得进料门体19开启；当第一电磁体20断电后，进料门体19在第一复位弹簧21回弹作用力下闭合。
98.进料门体19的结构呈弧形结构，与混料腔11内壁的圆形结构相适配，当进料门体19闭合时，进料门体19即为混料腔11内部的构成结构，同理，出料门体22的结构原理和进料门体19相同；第一复位弹簧21的两端分别固定于进料门体19和混料装置8的壳体上，第一复位弹簧21的起始状态处于被拉伸状态，因此在第一复位弹簧21的回弹力下，进料门体19闭合；其中，进料门体19的背面需要嵌有铁磁，使得第一电磁体20通电后能够与进料门体19产生相斥。
99.所述出料门组件包括：
100.出料门体22，出料门体22的一端铰接于混料装置8上；
101.电动缸23，电动缸23一端铰接于混料装置8内，电动缸23另一端铰接于出料门体22上；
102.混料装置88内具有一个用于安装电动缸23的安装腔；当电动缸23的伸缩端伸长时，出料门体22闭合，当电动缸23的伸缩端缩进时，出料门开启；且出料通道13内还设有用于对出料门体22端部进行定位的定位槽30，当电动缸23的伸缩端伸长，出料门体22闭合时，出料门体22端部与定位槽30一侧抵触，起到定位作用，避免出料门体22进入混料腔11内。
103.限位挡料机构；
104.其中，限位挡料机构包括挡料板24，挡料板24贴合于出料通道13的内壁上，且出料通道13内设有滑槽，挡料板24上设有与滑槽适配的滑块25，且滑槽内设有与滑块25轴向抵触的回位弹簧26。
105.滑块25的径向截面可以为t字型，且滑块25与挡料板24可以为一体结构，通过滑槽与滑块25的适配效果，起到导向作用，且通过滑块25的结构嵌于滑槽内，使得挡料板24仅能够在出料通道13轴向滑动，通过挡料板24的设置，使得混合粉末能够顺利进入出料通道13内，避免粉末飘至电动缸23处；当出料门体22闭合时，在回位弹簧26的作用力下，挡料板24与出料门体22抵触；当出料门体22逐渐开启时，回位弹簧26被压缩，挡料板24与出料门体22始终抵触。
106.所述出料门组件还包括用于对挡料板24进行轴向移动限位的电磁组件，电磁组件包括：
107.限位杆27；
108.第二电磁体28，用于控制限位杆27沿出料通道13径向伸缩；
109.第二复位弹簧29，设置于限位杆27与第二电磁体28之间；
110.其中，滑块25上还设有用于与限位杆27配合使用的限位槽；
111.当第二电磁体28通电时，第二电磁体28对限位杆27产生吸引力，限位杆27从限位槽中脱出；第二电磁体28断电时，限位杆27在第二复位弹簧29的作用力下伸入限位槽内，则滑块25被限位，挡料板24无法移动，此时挡料板24对出料门体22起到支撑限位作用，避免在混料腔11的高压状态下出料门体22被迫开启。
112.所述调节阀17包括：
113.阀壳；
114.阀口，位于阀壳内部；
115.阀芯，位于阀口处；
116.其中，阀芯包括固定支架31、缓冲弹簧32和阀瓣34，固定支架31安装于阀壳内，阀瓣34与阀口之间形成过流间隙36，缓冲弹簧32安装于固定支架31和阀瓣34之间，固定支架31还包括贯穿阀瓣34设置的导向杆35，且固定支架31上朝向阀瓣34的一侧设有定位套37，缓冲弹簧32安装于定位套37内；当阀瓣34与定位柱抵触时，阀瓣34与阀口之间形成最小过流间隙36，可以避免调节阀17完全闭合；
117.阀壳的两端分别有气口，分别用于连通压力通道15和蓄能器16，其中，阀瓣34还设有与阀壳内壁抵触的延伸部33，延伸部33上设有过气孔，阀壳侧壁上还设有排气口38，排气口38上连接用于与投料斗7相连通的清扫气管39；且当阀瓣34上浮时，排气口38被延伸部33封堵；当阀瓣34下浮时，排气口38开启。
118.其具体原理为：供气通道43向混料腔11内供气时，阀瓣34下侧压力较大，阀瓣34上浮，过流间隙36增大，混料腔11内的高压可以通过过流间隙36进入蓄能器16，此时排气口38被堵塞，其中蓄能器16可以为现有的皮囊式蓄能器16；当混料腔11排料时，出料通道13开启，供气通道43关闭，蓄能器16向混料腔11供压，阀瓣34上侧压力较大，阀瓣34下浮，排气口38开启，部分气体进入清扫气管39，然后对投料斗7、螺旋输送机和进料通道12进行供气，能够实现对投料斗7、螺旋输送机和进料通道12内残留的粉末进行清扫，使得所有辅料均能够进入混料腔11内，最终能够顺利进入密炼室1，保证最终的炼胶质量；且每次辅料的投送过程中，惰性气体会进入密炼室1内，还能对密炼室1内产生的废气进行清扫，加快废气通过出气口6排出，进一步提高炼胶质量。
119.其中，投料斗7的投料口上需要设置端盖，投料完成时端盖需要闭合，便于后续的气体清扫；螺旋输送机包括安装螺杆的送料腔，送料腔的顶部需要设置导气槽，便于清扫时，高压气体的顺利通过，可以带动送料腔内的粉末排出，且气体清扫时，螺旋输送机可以处于启动状态，更易于粉末的顺利排出。
120.一种用于三角带生产的密炼系统的生产方法，包括辅料投入步骤，辅料投入步骤包括以下具体步骤：
121.密炼时需要向密炼室1投入辅料时，将各辅料称重后投入投料斗7内，短纤维由纤维通道40投入；
122.然后进料门组件开启，出料门组件关闭，螺旋输送机将各辅料同时送入混料腔11内；
123.然后进料门组件关闭，供气泵开启沿切向向混料腔11内吹气，气流在混料腔11内产生环向旋流，环向旋流过程中各辅料和短纤维相互混合均匀；
124.混合完成后，进气通道14闭合，出料通道13开启，进料通道12开启，蓄能器16释放压力将混料腔11内的混合粉末沿出料通道13送入投料腔2内，同时蓄能器16的部分压力通过清扫气管39进入投料斗7，对投料斗7、螺旋输送机和进料通道12进行清扫，清扫后的粉末进入混料腔11随着混合粉末一起由出料通道13再通过粉末投料口进入投料腔2；
125.当投料完成后，粉末投料口上的投料门闭合，排气控制装置可以启动，对附着在滤尘网和压砣3上的辅料进行下吹，然后压砣3下降，进行再次密炼。
126.上述密炼过程中的优势在于：辅料能够进行预先充分混合，投入密炼室1后分散均匀性好，可以提高炼胶质量，降低炼胶时间，避免现有的辅料直接投入方式，造成分散均匀
性差的问题；自动投料系统具有自动清扫功能，且气体能源利用率高，既能混合、清扫、净化密炼室1气体的多种功能；可以有效提高炼胶质量。
127.上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。