一种用于聚四氟乙烯管原料搅拌的高效搅拌装置的制作方法

文档序号:12010894阅读:239来源:国知局

本实用新型属于聚四氟乙烯管生产设备技术领域,具体涉及一种用于聚四氟乙烯管原料搅拌的高效搅拌装置。



背景技术:

以聚四氟乙烯为基本原料制成的聚四氟乙烯管具有卓越的耐热、耐腐蚀、电绝缘性能,并有低摩擦系数和不黏性,因而在化工、航天、交通等部门有广泛的应用。PTFE虽是一种热塑性树脂,但将其加热到接近分解温度时仍不转变为黏流态,而只能变软,继续升温则导致分解,故不能采用一般热塑性树脂的加工方法成型。PTFE管的制备基本由三步骤完成,即首先将粉末状PTEE树脂制成坯料,然后加热干燥(脱除助挤剂)和烧结,最后冷却。按照管工艺分类有推压法、挤压法、液压法、焊接法、缠绕法等,其中以推压法为主。

推压法生产PTFE管的典型配方为:乳液聚合PTFE树脂100份、助挤剂18-24份。乳液聚合的PTFE树脂为白色粉末,助挤剂通常用汽油类溶剂,助推剂的作用是与树脂混合成糊膏状物,以便剪切作用使球状树脂被拉成均匀的纤维状,此外还可起到润滑作用,降低树脂颗粒之间以及树脂与器壁之间的摩擦阻力。

推压法生产工艺流程为:

首先,按照配方要求称量PTFE和助推剂,然后放入密闭的混合机中进行混合,混合时间不宜过程(通常在10-20min),以免树脂的纤维化,纤维化会导致坯料变形和开裂,混合温度不高于19℃,混合完毕在25-30℃停放24h以上,以保证助推剂对树脂的充分渗透。

制坯是将混合粉料压制成为预制品,其目的是为了排除混合粉料中的气体并可减小加料容积,增加每次推压的加料量。制坯时压缩速度约为50mm/min,成型压力约3MPa,保压1~2min。坯料压制后应立即用于推压,否则应放入底部盛有助挤剂的密闭容器内,以防助挤剂挥发。

推压是在立式推压机上进行,为实现推压时的均匀成纤,温度切不可低于20℃,一般要求料腔温度为30~50℃,口模温度为50~60℃。至于推压速度,对于推压与烧结连续进行的,一般随管材直径的增大而减慢,随壁厚的减小而加快,常略低于或等于干燥、烧结速度,主要应以干燥完全、烧结充分而又不分解为原则。当推压与烧结不连续进行时,对于5cm直径的管约0.5m/min,2.5cm的管约1m/min。

烧结之前的干燥是为了去除助挤剂。助挤剂用200#溶剂油时的干燥条件为210℃下2~3h。烧结是将预制品加热到PTFE晶体熔点327℃以上,使之转变为无定形结构并使树脂粉粒熔结为整体的过程。烧结还可消除助挤剂挥发产生的孔穴以及因推压纤维化造成的内应力。

间歇烧结时,升温速度为每小时60℃,烧结条件为(375±5)℃下4h,温度应均匀,并设有排风、鼓风装置。冷却则是将烧结处于全透明胶体状管材冷却到250℃以下,由无定形结构重新转变为结晶结构的过程。控制冷却速度快慢,可得到不同性能的制品。

连续烧结是将推压出来的生管材立即直接进入设于推压机头下方的炉膛内进行干燥和烧结,然后出炉冷却,微小管材宜用此法。立式管形烧结炉分为干燥区、预热区、烧结区和冷却区,各区温度分别为100~250℃、250~330℃、380~420℃,小于300℃。在高为5m的烧结炉中,对壁厚小于0.5mm的管材,一般通过干燥区和烧结区的时间相应为5min和3min即可。

然而,现有的物料混合完毕后在混合机内停放24h以上,以保证助推剂对树脂的充分渗透,这种方式导致混合机使用效率低。



技术实现要素:

本实用新型为了解决现有混合机存在的利用率低的问题,而提供一种用于聚四氟乙烯管原料搅拌的高效搅拌装置,能够提高混合机的利用率。

为解决技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:

一种用于聚四氟乙烯管原料搅拌的高效搅拌装置,包括筒体,所述筒体的上端配设有盖体,其特征在于,所述筒体内设置有能在筒体内上下移动的活塞,所述活塞的中央套设有能转动和上下移动的转轴,所述转轴的外围连接有搅拌叶片,所述活塞的下端面向上开设用于容纳搅拌叶片的凹槽,所述转轴的底端连接有与凹槽相互适配的密封盖,所述筒体的底部开设有出料孔;所述搅拌叶片包括第一搅拌叶片和第二搅拌叶片,所述转轴的外围套设有能够在转轴上上下滑动的活动套筒,所述第二搅拌叶片连接在活动套筒的外围,所述第一搅拌叶片连接在活动套筒与密封盖之间的转轴的外围,所述活动套筒的下端连接有弹簧圈,所述弹簧圈的下端固定连接在转轴上;第一搅拌叶片和第二搅拌叶片上下相互交错设置。

所述第二搅拌叶片的上端面低于活动套筒的上端面。

所述转轴的下端的截面呈方形,所述活动套筒设置有方形的通孔。

所述活动套筒开设有与第一搅拌叶片的叶片数量相同的条形孔,第一搅拌叶片与转轴的连接处与条形孔相互适配卡合。

所述活塞的下端面设置有与密封盖相互适配的台阶,所述台阶上开设有环形槽,所述环形槽内设置有密封装置。

所述密封装置包括固定在环形槽内的密封圈座,所述密封圈座上安装有呈“X”型的密封圈。

与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

本实用新型提供的用于聚四氟乙烯管原料搅拌的高效搅拌装置,在使用过程中,通过加料斗加入物料,搅拌叶片在转轴的带动作用下对物料进行搅拌,搅拌混合均匀后,液压缸带动转轴上升,转轴在上升过程中搅拌叶片容纳在活塞的凹槽内,直至转轴下端的密封盖与活塞下端面的台阶相互卡合并密封;然后活塞和转轴一起下降,通过出料孔和管道将筒体内混合均匀的物料挤压出筒体进入到外部的保温储存筒内保温处理,便于搅拌装置进行下一批物料的搅拌混合,从而提高搅拌装置的利用率。

同时本实用新型搅拌叶片的包括第一搅拌叶片和第二搅拌叶片,在使用工程中,当完成搅拌混合后转轴上升过程中,第二搅拌叶片与第一搅拌叶片之间能够交错在一起,使得第一搅拌叶片和第二搅拌叶片重叠容纳在活塞的凹槽中,能够降低活塞的厚度,在筒体尺寸一定的情况下,提高物料的容纳量,提高物料搅拌的效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图中标记:1、筒体,2、活塞,3、转轴,4、凹槽,5、活动套筒,6、第二搅拌叶片,7、第一搅拌叶片,8、密封盖,9、台阶,10、盖体,11、导柱,12、气缸,13、液压缸,14、固定板,15、驱动电机,16、导向柱,17、主动圆锥齿轮,18、从动圆锥齿轮,19、加料斗,20、输入管道。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例,都属于本实用新型的保护范围。

结合附图,本实用新型提供的用于聚四氟乙烯管原料搅拌的高效搅拌装置,包括筒体1,所述筒体1的上端配设有盖体10,所述筒体1内设置有能在筒体1内上下移动的活塞2,所述活塞2的中央套设有能转动和上下移动的转轴3,所述转轴3的外围连接有搅拌叶片,所述活塞2的下端面向上开设用于容纳搅拌叶片的凹槽4,所述转轴3的底端连接有与凹槽4相互适配的密封盖8,所述筒体1的底部开设有出料孔;作为本实用新型一种优选的方式,所述筒体1的底端为非平面,筒体1的底端设置有向下凹的凹弧面,出料孔开设在凹弧面的最低位置处,便于物料的排出;所述搅拌叶片包括第一搅拌叶片7和第二搅拌叶片6,所述转轴3的外围套设有能够在转轴3上上下滑动的活动套筒5,所述第二搅拌叶片6连接在活动套筒5的外围,所述第一搅拌叶片7连接在活动套筒5与密封盖8之间的转轴3的外围,所述活动套筒5的下端连接有弹簧圈,所述弹簧圈的下端固定连接在转轴3上;第一搅拌叶片7和第二搅拌叶片6上下相互交错设置。

所述第二搅拌叶片的上端面低于活动套筒的上端面;凹槽4的深度应该能够满足当密封盖8与活塞2卡合的时候,搅拌叶片不会触碰到凹槽4的上顶端,从而防止搅拌叶片被损坏。

作为本实用新型一种优选的方式,为了防止转轴3在转动过程中,活动套筒5一起转动,所述转轴3的下端的截面呈方形,所述活动套筒8设置有方形的通孔,通过方形的通孔与转轴相互卡合。

为了进一步提高第一搅拌叶片与第二搅拌叶片的重合度,所述活动套筒5开设有与第一搅拌叶片7的叶片数量相同的条形孔,第一搅拌叶片与转轴的连接处与条形孔相互适配卡合。当活动套筒5朝向第一搅拌叶片7活动的时候,第一搅拌叶片的各个叶片插入到条形孔内,从而进一步降低第一搅拌叶片和第二搅拌叶片重合后的整体高度。

所述活塞2的下端面设置有与密封盖8相互适配的台阶9,所述台阶9上开设有环形槽,所述环形槽内设置有密封装置。

所述密封装置包括固定在环形槽内的密封圈座,所述密封圈座上安装有呈“X”型的密封圈。通过呈“X”型的密封圈,当密封盖8上升的过程中,挤压呈“X”的密封圈变形,实现密封盖8与活塞的台阶9的相互密封。

作为本实用新型一种优选的方式,活塞2配设有升降装置,通过升降装置来实现活塞2的上下移动,升降装置包括对称连接在活塞2上表面的导柱11,所述导柱11的上端穿出盖体10并连接有固定在盖体10上的气缸12。

所述转轴3配设有用于带动转轴3转动及上下移动的转动升降机构,转动升降机构包括固定在盖体10上的液压缸13,所述液压缸13的上端安装有固定板14,所述固定板14安装有驱动电机15,驱动电机15的输出轴带动转轴3转动。并且通过液压缸13的上下运动带动驱动电机15、转轴3、搅拌叶片和密封盖8上下上下运动。为了保证转轴3的固定,固定板14上还套设有轴承座,通过轴承座和轴承实现转轴3上端的固定和定位。

作为本实用新型一种优选的方式,为了保证固定板14在液压缸13带动作用下运行的平稳,所述盖体10上还安装有至少两个导向柱16,所述固定板14上开设有数量与导向柱16的数量相同的通孔。

作为本实用新型一种选择的方式,所述驱动电机15的输出轴的端部连接有主动圆锥齿轮17,所述转轴3的上端连接有与主动圆锥齿轮17相互啮合的从动圆锥齿轮18。优选的,驱动电机16的输出轴还连接有减速器,减速器的输出轴连接有主动圆锥齿轮18。

本实用新型的盖体10上设置有加料斗19,所述加料斗19的下端连通有输入管道20,所述输入管道20的下端伸入活塞2的凹槽4内,从而实现物料的加入;作为本实用新型一种优选的方式,加料斗20的上端还配设有密封盖体。

实施例一

本实施例的用于聚四氟乙烯管原料搅拌的高效搅拌装置,包括筒体,所述筒体的上端配设有盖体,所述筒体内设置有能在筒体内上下移动的活塞,所述活塞的中央套设有能转动和上下移动的转轴,所述转轴的外围连接有搅拌叶片,所述活塞的下端面向上开设用于容纳搅拌叶片的凹槽,所述转轴的底端连接有与凹槽相互适配的密封盖,所述筒体的底部开设有出料孔;所述搅拌叶片包括第一搅拌叶片和第二搅拌叶片,所述转轴的外围套设有能够在转轴上上下滑动的活动套筒,所述第二搅拌叶片连接在活动套筒的外围,所述第一搅拌叶片连接在活动套筒与密封盖之间的转轴的外围,所述活动套筒的下端连接有弹簧圈,所述弹簧圈的下端固定连接在转轴上;第一搅拌叶片和第二搅拌叶片上下相互交错设置。

实施例二

本实施例的用于聚四氟乙烯管原料搅拌的高效搅拌装置,包括筒体,所述筒体的上端配设有盖体,所述筒体内设置有能在筒体内上下移动的活塞,所述活塞的中央套设有能转动和上下移动的转轴,所述转轴的外围连接有搅拌叶片,所述活塞的下端面向上开设用于容纳搅拌叶片的凹槽,所述转轴的底端连接有与凹槽相互适配的密封盖,所述筒体的底部开设有出料孔;所述搅拌叶片包括第一搅拌叶片和第二搅拌叶片,所述转轴的外围套设有能够在转轴上上下滑动的活动套筒,所述第二搅拌叶片连接在活动套筒的外围,所述第一搅拌叶片连接在活动套筒与密封盖之间的转轴的外围,所述活动套筒的下端连接有弹簧圈,所述弹簧圈的下端固定连接在转轴上;第一搅拌叶片和第二搅拌叶片上下相互交错设置;所述第二搅拌叶片的上端面低于活动套筒的上端面。

实施例三

在实施例一或实施例二的基础之上,所述转轴的下端的截面呈方形,所述活动套筒设置有方形的通孔。

实施例四

在上述任一实施例的基础之上,所述活动套筒开设有与第一搅拌叶片的叶片数量相同的条形孔,第一搅拌叶片与转轴的连接处与条形孔相互适配卡合。

实施例五

在上述任一实施例的基础之上,所述活塞的下端面设置有与密封盖相互适配的台阶,所述台阶上开设有环形槽,所述环形槽内设置有密封装置。

实施例六

在实施例五的基础之上,所述密封装置包括固定在环形槽内的密封圈座,所述密封圈座上安装有呈“X”型的密封圈。

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