一种螺杆出料机构及其捏合机的制作方法

1.本发明涉及颗粒生产技术领域，具体涉及一种螺杆出料机构及其捏合机。


背景技术：

2.脂肪酸和金属的化合物合成的产物为脂肪酸盐，因其本身包含脂肪酸和金属盐的特性，常作为塑料热稳定剂润滑剂，另外还广泛应用于橡胶、油墨、医用器材、石油化工等领域，是市面上比较常见的化工助剂。脂肪酸盐的生产工艺主要以传统复分解法居多，该方法生产出来的脂肪酸盐是一种很轻的粉状结构，在包装、运输以及使用过程中都会产生大量粉尘而造成环境污染，为此，目前市面上已经有少部分颗粒状脂肪酸盐产品避免产生粉尘。
3.颗粒状的脂肪酸盐在生产过程中需首先对物料进行配比，接着对配比好的物料放入搅拌室进行搅拌混合直至物料呈膏状或易流动的粘稠状，之后打开放料阀将混合的物料放入螺杆挤出机，在螺杆转动的作用下使物料再次进行充分反应，排出物料中的水分和空气而变成熔体状，并在挤出机末端设置一定大小的孔径使熔体状物料经过孔径挤压成型，螺杆挤出机的末端设置有裁切机构将成型的物料切割成一定长度的颗粒，最后通过振动筛和旋风分离器筛除不合格的碎小颗粒，获得大小均匀的颗粒状产品。其中将成型的物料切割成一定长度的颗粒的过程尤为重要，是保证颗粒产品规格一致的关键。
4.如申请号为202123043425.5，授权公告号为cn216658539u，名称为“一种双阶挤出造粒机”的实用新型专利，公开了由电机驱动的挤出螺杆、由电机驱动的切盘，切盘上设置有覆盖出料口的圆环状裁切环，切盘的另一侧与裁切环相对应的位置设置有圆周阵列分布的多组滑动插接活塞杆的压缩内腔，裁切环上设置有圆周阵列分布的多组半球状的成型凹槽，成型凹槽的内壁上设置有弹性内衬层，弹性内衬层的圆弧内壁中间设置有充气凸起，充气凸起的另一端通过导管连通切盘上的压缩内腔，活塞杆的端部设置有与直角侧板相互挤压的转轮，通过切盘的转动使得成型凹槽对应活塞杆上的转轮与弧板相互挤压，从而使得弹簧被压缩，活塞杆滑动使得压缩内腔体积减小，气流在压强的作用下充入充气凸起中，充气凸起在成型凹槽中膨胀，进而将颗粒挤出，实现自动出料。
5.上述专利提供的双阶挤出造粒机，虽然能够完成制粒以及实现自动出料，但是其弊端在于：从上述专利的说明书内容以及附图中可知，螺杆的转动以及切盘的转动是分别通过不同的电机驱动的，使得物料的挤出动作和切割物料的动作是分开实现的，而为了使切割出的颗粒的大小均匀一致，在进行每次切割时，物料的挤出速度和切割物料的时机都必须保持精准一致，否则容易导致切割出的颗粒的大小不一致，从而降低颗粒产品的品质，但是重点在于，物料挤出的速度不但是由电机驱动螺杆的转动速度决定的，其还跟行进中的物料的量有关，若行进中的物料某段有中断而没有物料或者某段物料较少(众所周知的，行进中的物料某段是否有中断或者某段是否物料较少是无法控制的)，当没有物料或者物料较少的一段行进至端部时就会导致挤出的物料速度放慢，进而使得物料的挤出速度会在某段出现变化，也即物料整体的挤出速度并不恒定，而切盘的转动速度是一定的，这就导致当物料的挤出速度不同时，切割出的颗粒的大小就容易产生不同，进而就会导致切割出的
颗粒大小不均匀，由此可见，如何在物料的挤出速度不恒定时，依然保证每次切割出的颗粒的大小均相同，是现有技术中亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种螺杆出料机构及其捏合机，以解决现有技术中的上述不足之处。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种螺杆出料机构，包括设置有进料口和出料口的壳体，所述壳体内转动设置有由驱动机构驱动的螺杆，还包括沿出料方向弹性滑动设置并与壳体吸附连接的活动板，所述活动板上设置有与出料口相对应的制粒管，所述活动板上转动卡接有位于出料口和制粒管之间的切盘，物料被所述螺杆挤压依次经过出料口和切盘进入制粒管中并不断推压活动板以使活动板脱离壳体而滑动，所述活动板的滑动带动切盘转动以将物料切断制成颗粒。
8.上述的螺杆出料机构，还包括固定设置的固定板，所述固定板上固定安装有与活动板滑动插接的水平柱，所述活动板与固定板之间连接有压簧。
9.上述的螺杆出料机构，所述水平柱的端部固定安装有螺纹条，所述切盘的中心开设有与螺纹条相适配的贯穿孔，所述活动板的滑动带动切盘沿着螺纹条旋转移动。
10.上述的螺杆出料机构，所述出料口的数量有多个并呈周向阵列布置，所述制粒管的数量与出料口的数量相同并一一对应。
11.上述的螺杆出料机构，所述切盘包括盘体以及与多个制粒管一一对应的多个切割片，多个所述切割片与盘体固定连接，所述切割片上开设有通孔，所述通孔中设置有环刀，物料依次经过所述出料口和环刀进入制粒管中。
12.上述的螺杆出料机构，所述盘体的外周面上开设有环形槽，所述活动板上通过连接杆固定安装有与环形槽滑动插接的卡盘。
13.上述的螺杆出料机构，所述卡盘包括相对设置的上卡盘和下卡盘，所述上卡盘和下卡盘组成完整的环形卡盘。
14.上述的螺杆出料机构，所述壳体上固定嵌入有环磁铁，所述活动板上固定安装有与环磁铁吸附连接的金属柱。
15.上述的螺杆出料机构，所述环磁铁和金属柱的数量有多个并一一对应，多个所述环磁铁与多个出料口同心周向排列，所述压簧的数量有多个并与多个环磁铁的位置一一对应。
16.一种捏合机，包括上述权利要求-任意一项所述的螺杆出料机构，所述壳体上固定安装有与进料口相连通的搅拌缸，所述搅拌缸中设置有相对转动的两个搅拌浆以将物料搅拌后经过进料口进入壳体的内腔中。
17.在上述技术方案中，本发明提供的一种螺杆出料机构及其捏合机，利用不断被螺杆挤出的物料会在填满制粒管后不断对活动板产生推压力，并随着物料在制粒管中被挤压的程度的加大而使得活动板受到的推压力逐渐增大，当推压力达到特定值时会使活动板与壳体分离，以使活动板瞬间产生滑动力，滑动的活动板驱动切盘转动而将物料切断制成颗粒，因为活动板受到的推压力达到特定值时物料在制粒管中的大小恒定，所以每当此时切盘进行切割时，被切下的物料均为大小相同的颗粒状。与现有技术相比，本发明中切盘切割
物料的时机与物料的挤出速度无关，而是与进入制粒管中的物料的被挤压程度有关，挤压程度达到特定值时会触发切盘进行切割，同时也会使得在制粒管中的物料的量相同，从而使得被切割的颗粒的大小相同，即使物料的挤出速度不恒定，依然能够保证每次切割出的颗粒的大小相同，能够有效解决现有技术中的不足。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的螺杆出料机构的剖视图；
20.图2为本发明实施例提供的图1中的a部放大结构示意图；
21.图3为本发明实施例提供的去掉壳体、螺杆以及驱动机构后螺杆出料机构的三维剖视图；
22.图4为本发明实施例提供的图3中的b部放大结构示意图；
23.图5为本发明实施例提供的去掉壳体、螺杆以及驱动机构后螺杆出料机构的结构示意图；
24.图6为本发明实施例提供的图5中切盘与卡盘拆分时的结构示意图；
25.图7为本发明实施例提供的上卡盘、下卡盘以及切盘之间的拆分图；
26.图8为本发明实施例提供的上卡盘、下卡盘安装时的关系图；
27.图9为本发明实施例提供的捏合机的剖视图。
28.附图标记说明：
29.1、壳体；101、进料口；102、内腔；103、挤压区；104、出料口；2、螺杆；3、制粒管；4、活动板；5、水平柱；6、螺纹条；7、切割片；701、通孔；702、环刀；703、贯穿孔；704、环形槽；705、排气孔；8、导向杆；9、推压块；10、金属柱；1001、第一导通块；11、环磁铁；12、固定板；13、压簧；14、上卡盘；15、下卡盘；16、连接杆；17、第一电机；18、第一减速机；19、第二电机；20、第二减速机；21、齿轮传动机构；22、搅拌浆；23、搅拌缸；24、底板；25、支撑柜体；26、电磁阀；27、第二导通块。
具体实施方式
30.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
31.第一实施例：
32.如图1-8所示，本发明实施例提供的一种螺杆出料机构，包括设置有进料口101和出料口104的壳体1，壳体1内转动设置有由驱动机构驱动的螺杆2，还包括沿出料方向弹性滑动设置并与壳体1吸附连接的活动板4，活动板4上设置有与出料口104相对应的制粒管3，活动板4上转动卡接有位于出料口104和制粒管3之间的切盘，物料被螺杆2挤压依次经过出料口104和切盘进入制粒管3中并不断推压活动板4以使活动板4脱离壳体1而滑动，活动板4的滑动带动切盘转动以将物料切断制成颗粒。
33.本实施例提供的一种螺杆出料机构用于对物料如脂肪酸盐进行挤压，使其成为大
小均匀的颗粒状产品，其中本实施例涉及的有关方向和位置的词是相对于附图而言的。具体的，将呈膏状或易流动的粘稠状的物料从进料口101放入壳体1的内腔102中，螺杆2位于壳体1的内腔102中，螺杆2靠近出料口104的一端与壳体1的内腔102之间形成挤压区103，螺杆2的转动将物料逐渐输送至挤压区103，驱动螺杆2转动的驱动机构包括第一电机17，第一电机17的输出端连接低第一减速机18，螺杆2靠近第一减速机18的一端延伸至壳体1的外部并与第一减速机18的输出端连接，启动第一电机17驱动第一减速机18运行，第一减速机18带动螺杆2转动，螺杆2的转动使得物料在壳体1的内腔102中充分反应并被不断地输送至出挤压区103，在内腔102与螺杆2的共同作用下对输送中的物料进行不断挤压混合，物料中的水分和空气被不断挤出而变成熔体状，熔体状的物料在挤压区103中不断堆积被挤压，随着挤压区103中物料的增加，熔体状的物料经过出料口104被挤出成型，制粒管3与出料口104相对应，使得从出料口104中挤出的物料会进入制粒管3中，制粒管3中的物料即为得到的颗粒，其中，制粒管3固定安装在活动板4上，活动板4上转动卡接设置的切盘用于对从出料口104中挤出的物料进行切割，活动板4沿出料方向移动时会带动切盘同步移动，切盘移动的过程中发生转动以切割物料，切盘位于制粒管3和出料口104之间，切盘与制粒管3的端口滑动贴合，由于活动板4弹性滑动设置，以使初始状态下切盘与出料口104挤压贴合，使得物料从出料口104中流出并经过切盘进入制粒管3内的行程中不会溢出，切盘上开设有排气孔705以使物料进入制粒管3的过程中气体从排气孔705中排出，其中制粒管3的内径大于出料口104的内径，当物料进入制粒管3中并将制粒管3灌满时，随着物料的继续挤压会对活动板4产生推压力，由于活动板4与壳体1之间吸附连接，当物料对活动板4的推压力大于活动板4与壳体1之间的吸附力时，活动板4与壳体1瞬间分离，此时的活动板4产生瞬间的推动力，活动板4产生的瞬间推动力大于活动板4弹性滑动的滑动阻力，以使活动板4发生弹性滑动，活动板4的滑动带动切盘一边旋转一边移动，利用切盘的旋转力使得物料被切断，留在制粒管3中的物料即为颗粒产品。物料对活动板4的推压力驱使活动板4与壳体1分离时，物料在制粒管3中的挤压程度一定，从而使得在制粒管3中的物料的量一定，进而使得切盘切割下的颗粒的大小相同。本发明提供的螺杆出料机构的工作原理为：首先启动第一电机17驱动第一减速机18运行，第一减速机18带动螺杆2在内腔102中转动，螺杆2的转动使得物料在壳体1的内腔102中充分反应，并将物料不断地输送至出挤压区103，输送中的物料在内腔102与螺杆2的共同作用下，将其内部的水分和空气被不断挤出而变成熔体状，熔体状的物料不断填满挤压区103，此后随着挤压区103中物料的挤压程度的不断增加，熔体状的物料经过出料口104被挤出成型，并经过切盘进入制粒管3中，物料在制粒管3中不断堆积直至将制粒管3填满，气体经过排气孔705排出，此后随着物料的继续挤压，对活动板4产生推压力，当物料对活动板4的推压力达到特定值时活动板4克服与壳体1之间的吸附力，而使得活动板4脱离壳体1，此时的活动板4产生瞬间的推动力，活动板4产生的瞬间推动力大于活动板4弹性滑动的滑动阻力，以使活动板4发生弹性滑动，活动板4的滑动带动切盘一边旋转一边移动，利用切盘的旋转力使得物料被切断，留在制粒管3中的物料即为颗粒产品。现有技术中，螺杆的转动以及切盘的转动是分别通过不同的电机驱动的，使得物料的挤出动作和切割物料的动作是分开实现的，而为了使切割出的颗粒的大小均匀一致，在进行每次切割时，物料的挤出速度和切割物料的时机都必须保持精准一致，否则容易导致切割出的颗粒的大小不一致，从而降低颗粒产品的品质，但是重点在于，物料挤出的速度不但是由电机驱动螺杆的转
动速度决定的，其还跟行进中的物料的量有关，若行进中的物料某段有中断而没有物料或者某段物料较少(众所周知的，行进中的物料某段是否有中断或者某段是否物料较少是无法控制的)，当没有物料或者物料较少的一段行进至端部时就会导致挤出的物料速度放慢，进而使得物料的挤出速度会在某段出现变化，也即物料整体的挤出速度并不恒定，而切盘的转动速度是一定的，这就导致当物料的挤出速度不同时，切割出的颗粒的大小就容易产生不同，进而就会导致切割出的颗粒大小不均匀，由此可见，如何在物料的挤出速度不恒定时，依然保证每次切割出的颗粒的大小均相同，是现有技术中亟待解决的问题。
34.本实施例中，利用不断被螺杆2挤出的物料会在填满制粒管3后不断对活动板4产生推压力，并随着物料在制粒管3中被挤压的程度的加大而使得活动板4受到的推压力逐渐增大，当推压力达到特定值时会使活动板4与壳体1分离，以使活动板4瞬间产生滑动力，滑动的活动板4驱动切盘转动而将物料切断制成颗粒，因为活动板4受到的推压力达到特定值时物料在制粒管3中的大小恒定，所以每当此时切盘进行切割时，被切下的物料均为大小相同的颗粒状。与现有技术相比，本发明中切盘切割物料的时机与物料的挤出速度无关，而是与进入制粒管3中的物料的被挤压程度有关，挤压程度达到特定值时会触发切盘进行切割，同时也会使得在制粒管3中的物料的量相同，从而使得被切割的颗粒的大小相同，即使物料的挤出速度不恒定，依然能够保证每次切割出的颗粒的大小相同，能够有效解决现有技术中的不足。
35.同时，由上述结构可知，切盘的转动不需提供单独的电机驱动，切盘转动的动力来源于被挤出的物料，相对于现有技术，本发明由于减少了电机的数量，使得设备的制造成本降低。
36.本实施例中，还包括固定设置的固定板12，固定板12与壳体1固定连接，固定板12上固定安装有与活动板4滑动插接的水平柱5，活动板4与固定板12之间连接有压簧13，在压簧13和水平柱5的作用下，使得活动板4实现弹性滑动设置，压簧13的弹力小于活动板4与壳体1之间的吸附力。
37.本实施例中，水平柱5的端部固定安装有螺纹条6，切盘的中心开设有与螺纹条6相适配的贯穿孔703，在贯穿孔703与螺纹条6的作用下，当切盘沿着螺纹条6移动时能够进行转动，切盘沿着螺纹条6移动的动力来源于活动板4，即活动板4的滑动带动切盘沿着螺纹条6旋转移动，旋转的切盘将物料切断，因为切盘与制粒管3的端口贴合，所以在切割物料时，被切割下的物料会被制粒管3全部包裹，即制粒管3对物料进行全方位的支撑，以此能够更加顺利地将物料切断制成颗粒产品。
38.其中，出料口104的数量有多个并呈周向阵列布置，制粒管3的数量与出料口104的数量相同并一一对应，因为在物料挤出时，挤压区103会被物料填满，使得多个出料口104同时出料，以此提高制造颗粒的速度，同时，多个出料口104以水平柱5的中心轴为圆心而周向阵列，使得同时被挤出的物料会对活动板4施加周向阵列的多个作用力，以此使得活动板4的受力更加均匀。
39.本实施例中，切盘包括盘体以及与多个制粒管3一一对应的多个切割片7，多个切割片7与盘体固定连接，贯穿孔703位于盘体的中心，切割片7上开设有通孔701，通孔701中设置有环刀702，环刀702的内径不小于制粒管3的内径，出料口104的内径与制粒管3的内径相同，出料口104、通孔701以及环刀702共轴设置，物料依次经过出料口104和环刀702进入
制粒管3中，当切盘转动时带动各环刀702转动以将物料切断。
40.其中，环刀702固定安装在通孔701靠近制粒管3的一侧，环刀702的侧面与切割片7的侧面位于同一水平面，排气孔705位于贯穿孔703远离制粒管3的一侧，通孔701的内径大于环刀702的内径，使得物料进入制粒管3的过程中物料不会封堵排气孔705，进而使得排气顺畅。
41.本实施例中，盘体的外周面上开设有环形槽704，活动板4上通过连接杆16固定安装有与环形槽704滑动插接的卡盘，当活动板4与壳体1分离时，活动板4带动卡盘同时沿着水平柱5滑动，卡盘的滑动拉动盘体移动，进而在贯穿孔703与螺纹条6的作用下，移动的盘体围绕卡盘发生转动，盘体带动各环刀702转动以将物料切断。
42.进一步的，卡盘包括相对设置的上卡盘14和下卡盘15，上卡盘14和下卡盘15组成完整的环形卡盘，将卡盘分成上卡盘14和下卡盘15方便将卡盘卡接在环形槽704中。
43.本实施例中，壳体1上固定嵌入有环磁铁11，活动板4上固定安装有与环磁铁11吸附连接的金属柱10，利用环磁铁11与金属柱10之间的吸附力，实现了活动板4与壳体1的吸附连接，当物料对活动板4的挤压力达到特定值时环磁铁11与金属柱10分离，分离的瞬间在惯性的作用下活动板4产生动力以使活动板4克服压簧13的弹力而沿着水平柱5滑动。
44.本实施例中，环磁铁11和金属柱10的数量有多个并一一对应，多个环磁铁11与多个出料口104同心周向排列，压簧13的数量有多个并与多个环磁铁11的位置一一对应。
45.本实施例中，固定板12上固定安装有与活动板4滑动插接的导向杆8，在导向杆8的作用下使得活动板4同时沿着水平柱5和导向杆8滑动，防止活动板4在滑动的过程中发生转动，提供活动板4滑动的稳定性。
46.其中，导向杆8的数量有多个并与多个制粒管3一一对应，各制粒管3中均动密封(指滑动密封)设置有推压块9，推压块9靠近导向杆8的侧面与活动板4抵接，初始状态下，推压块9与导向杆8之间形成有空隙以使活动板4与壳体1分离而滑动的过程中，切盘转动而将物料切断后推压块9与导向杆8抵接以使导向杆8推动推压块9滑动，当活动板4滑动至极限位置时推压块9远离导向杆8的一端延伸至制粒管3的外部，以使物料从制粒管3中推出，被推出的物料为颗粒物料，颗粒物料被推出时切割片7与制粒管3错开，以使切割片7不会对颗粒物料造成阻挡，颗粒物料被推出后从活动板4与壳体1之间落下至指定位置被收集，实现了颗粒物料的自动出料，之后在压簧13的作用下，推动活动板4朝向壳体1滑动以使活动板4复位，活动板4的复位带动切盘反向转动而复位，且环磁铁11与金属柱10重新吸附，以进行下次的物料切割，物料进行下次切割时，进入制粒管3中的物料推动推压块9朝向导向杆8滑动，以使推压块9复位。
47.本实施例中，壳体1中固定嵌入有与多个出料口104一一对应的电磁阀26(电磁阀为现有技术，其原理和结构不赘述)，各金属柱10的端面均固定安装有第一导通块1001，壳体1中固定嵌入有与多个第一导通块1001一一对应的第二导通块27，第一导通块1001以及第二导通块27均与电磁阀26电性连接，第一导通块1001与壳体1滑动插接，金属柱10与环磁铁11吸附时，各第一导通块1001穿过对应的环磁铁11并与对应的第二导通块27接通以使电磁阀26打开，此时物料能够从出料口104中顺利挤出并进入制粒管3中，金属柱10与环磁铁11分离时(即活动板4与壳体1分离时)，各第一导通块1001与对应的第二导通块27分离以使电磁阀26关闭，此时物料无法继续从出料口104中挤出，只有金属柱10和环磁铁11重新吸附
时，物料才能从出料口104中继续挤出，从而在对物料进行切割以及将颗粒物料从制粒管3中推出收集的过程中，物料都不会从出料口104中继续挤出，使得当活动板4以及切盘复位时，能够保证物料顺利地穿过环刀702而进入制粒管3中以顺利实现颗粒物料的连续生产。
48.本实施例中，由于物料在制粒管3中时对活动板4产生挤压力，该挤压力使得在制粒管3中的物料中的水分被进一步挤出，从而相对于现有技术，本发明能够进一步提高颗粒物料的紧实度；同时，制粒管3中的物料被挤出的水分能够对制粒管3的内壁进行润滑，防止物料与制粒管3的内壁之间以及与推压块9之间产生粘附力，以使颗粒物料能够被推压块9从制粒管3中顺利推出。
49.第二实施例：
50.如图1-9所示，本实施例提供一种捏合机，包括上述第一实施例中的螺杆出料机构，壳体1上固定安装有与进料口101相连通的搅拌缸23，搅拌缸23中设置有相对转动的两个搅拌浆22以将物料搅拌后经过进料口101进入壳体1的内腔102中。
51.还包括支撑柜体25，第一电机17、第一减速机18以及壳体1固定安装在支撑柜体25上，第一减速机18上固定安装有第二电机19，第二电机19的输出端连接有第二减速机20，第二减速机20的输出端连接有齿轮传动机构21，齿轮传动机构21包括相对设置的两个齿轮(图中未给出)，两个搅拌浆22分别与两个齿轮的中心一一对应连接，第二减速机20的输出端与其中一个齿轮连接，启动第二电机19带动第二减速机20运行，第二减速机20带动两个齿轮相对转动，进而使得两个搅拌浆22相对转动，两个搅拌桨22的转动方向朝向进料口101。
52.其中，搅拌缸23上密封插接有位于两个搅拌浆22下方的底板24，底板24用于对物料进行阻挡，使两个搅拌浆22能够对物料进行长时间的搅拌混合。具体的，首先浆配合好的物料放入搅拌缸23中，底板24对物料进行支撑以使物料不会进入壳体1的内腔102中，启动第二电机19使两个搅拌浆22相对转动，对搅拌缸23中的物料搅拌，当物料呈膏状或易流动的粘稠状时，将底板24抽出，物料经过进料口101进入壳体1的内腔102中。
53.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。