一种用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置及方法
【专利摘要】一种用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置及方法，涉及一种冲压成型装置及方法，包括润滑系统（1）、传动装置、滑块机构（11）、冲压成型装置、进料调节装置（3）、压块调节装置（5）、加热及冷却系统（6）和物料出口（17），在传动装置的上部设有润滑系统（1），所述传动装置的一端连接滑块机构（11）的一端，在传动装置的另一端设有动力源，在滑块机构（11）的另一端设有冲压成型装置，在冲压成型装置的上部分别设有进料调节装置（3）和压块调节装置（5），在冲压成型装置的一侧分别设有加热及冷却系统（6）和物料出口（17）；本发明对成型物料要求低、成型能耗低且可以连续生产。
【专利说明】—种用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置及方法
[0001]【【技术领域】】本发明涉及一种冲压成型装置及方法，尤其是涉及一种用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置及方法。
[0002]【【背景技术】】
公知的，在煤炭、医药、陶瓷、矿山等行业中，成千上万种细颗粒、粉状物料需要被制成团块、成型；针对不同的行业，其成型的产品或者直接被当作成品进行利用，例如，褐煤成型后的型煤可以继续被用作发电、化工等，由于不同行业物料成型后产品的用途不同，对成型产品的性能要求也会有着一定的差异，同时由于不同种类、不同性能的物料，其成型特性不同，对成型设备的结构、性能也有着一定才差异，但是有些物料可成型性差，需要在成型过程中提供很高的成型压力方可使成型后的产品具有一定的强度特性；为了满足各自需要，对于不同种类细颗粒、粉状物料的成型就要选用不同的成型设备。
[0003]针对各行业的成型性较差的物料，目前所使用的成型方式主要是通过添加一定量的粘结剂以提高其成型性，但添加粘结剂的方法存在粘结剂添加量大、价格昂贵、工艺系统复杂、设备投资高等缺 点；也有采用无粘结剂高压对辊成型，但由于采用高压对辊成型对成型性能较差的物料进行成型时，由于其成型时间短、成型压力有限，成型后的产品在某些行业难以满足后续工业要求。
[0004]【
【发明内容】
】
为了克服【背景技术】中的不足，本发明公开了一种用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装
置及方法。
[0005]为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案:
一种用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，包括润滑系统、传动装置、滑块机构、冲压成型装置、进料调节装置、压块调节装置、加热及冷却系统和物料出口，在传动装置的上部设有润滑系统，所述传动装置的一端连接滑块机构的一端，在传动装置的另一端设有动力源，在滑块机构的另一端设有冲压成型装置，在冲压成型装置的上部分别设有进料调节装置和压块调节装置，在冲压成型装置的一侧分别设有加热及冷却系统和物料出口。
[0006]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，所述的传动装置包括飞轮、轴承座、曲杆、曲轴和曲轴座，所述曲轴的两侧分别设有飞轮，在曲轴的中部设有至少一个曲轴座，在飞轮与曲轴座之间设有轴承座，在曲轴座的一端设有与滑块机构连接的曲杆，在曲轴座的上部设有润滑系统。
[0007]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，所述滑块机构包括滑块、滑块底座和冲头，所述滑块设置在滑块底座的上部，在滑块的内部设有冲头，所述滑块的一端连接曲杆，冲头的一端设置在滑块内，冲头的另一端设置在冲压成型装置内。
[0008]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，所述的冲压成型装置包括基座、上模具板、下模具板、压块、压块调节装置和成型通道，在基座的上部设有压块，所述基座和压块通过螺栓连接，在基座的下部和压块上部之间分别设有对应的上模具板、下模具板，在上模具板的下部和下模具板的上部均设有凹形槽，相对应的上模具板和下模具板之间的凹形槽形成所述的成型通道。[0009]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，所述成型通道呈“Y”字形，成型通道的一端呈“V”型通道，将成型通道的中部及另一端渐进式过渡为直线型通道。
[0010]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，冲头的一端设置在成型通道一端的“V”型通道内。
[0011]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，所述压块调节装置为液压装置或涡轮蜗杆调节装置。
[0012]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，在上模具板和下模具板内设有与加热及冷却系统连接的管道。
[0013]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，在飞轮的外部分别设有与动力源连接的轮齿。
[0014]一种用于细颗粒、粉状物料的冲压成型的方法，将经过预处理的细颗粒、粉末状物料放入进料调节装置的入料口后，且由压块调节装置调节上模具板与下模具板之间成型通道的通道大小，通过动力源驱动飞轮高速转动的同时，曲轴带动曲杆将惯性势能传递到滑块内的冲头上，由冲头的一端在成型通道的“V”型通道内做往返直线运动，由冲头将“V”型通道内的物料向直线型通道内推动，在冲头的作用力下，物料变为料饼，并从物料出口出来，即完成对细颗粒、粉状物料的冲压成型。
[0015]由于采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果:
本发明所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置及方法，具有以下优点:
一、成型压力高:通过曲轴曲杆机构，可以在动力源带动飞轮转动时，飞轮产生的巨大惯性势能转化为冲头的动能，冲压瞬间，冲头作用在料饼上的比压强非常大，可以将粘结性差、难成型的物料冲压成型；
二、成型能耗低:本发明采用动力源带动飞轮转动，飞轮在高速传动下产生的惯性势能为冲压成型的主要动力，通过飞轮结构的设计可以降低物料成型过程中的实际电机功耗；
三、对成型物料要求低:冲压成型物料粒度的范围较宽，物料的温度和水分要求也较
低；
四、可以连续生产:每一个料饼在初次成型后依然存在于模具中，受到下一个饼的多次冲击与挤压后，移动到出料口而脱落，料饼在模具中成串连在一起的，但是一旦离开模具，饼与饼之间自行分开成独立个体，这种特性省掉了脱模时间，可以保证冲头的连续冲击，进而达到连续生产的目的；
五、产量高:根据产能不同，可通过在设计过程中调整曲轴座、曲杆和冲头的数量，同时由于冲压成型机的可连续生产特性，有效提高了设备产能；
六、模具易拆装:本发明的易磨损件是上模具板、下模具板和冲头，均由螺栓固定连接，在工业化生产中可实现方便、快捷更换，且操作简单；
七、成型产品的大小可调:成型通道由上模具板和下模具板组成，下模具板固定在基座上，上模具板固定在压块下部，可以通过压块调节装置调节基座与压块的高低，进而调节成型通道的大小；
八、成型环境温度可控:本发明的上模具板和下模具板设计有蒸汽加热及冷却水系统，通过向上模具板和下模具板内部通入蒸汽来将其加热、通入冷却水来将其冷却，从而控制成型通道内的成型环境温度。[0016]【【专利附图】
【附图说明】】
图1是本发明结构主视图；
图2是本发明的立体结构示意图；
在图中:1、润滑系统；2、飞轮；3、进料调节装置；4、压块；5、压块调节装置；6、加热及冷却系统；7、基座；8、上模具板；9、下模具板；10、冲头；11、滑块机构；12、曲杆；13、曲轴；
14、曲轴座；15、轴承座；16、轮齿；17、物料出口 ；18、手轮；19、成型通道；20、滑块；21、滑块底座。
[0017]【【具体实施方式】】
参考下面的实施例，可以更详细地解释本发明；但是，本发明并不局限于这些实施例。
[0018]结合附图1所述的一种用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，包括润滑系统1、传动装置、滑块机构11、冲压成型装置、进料调节装置3、压块调节装置5、加热及冷却系统6和物料出口 17。在传动装置的上部设有润滑系统1，所述传动装置的一端连接滑块机构11的一端，在传动装置的另一端设有动力源，在滑块机构11的另一端设有冲压成型装置，在冲压成型装置的上部分别设有进料调节装置3和压块调节装置5，在冲压成型装置的一侧分别设有加热及冷却系统6和物料出口 17。
[0019]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，所述的传动装置包括飞轮2、轴承座15、曲杆12、曲轴13和曲轴座14，所述曲轴13的两侧分别设有飞轮2，在曲轴13的中部设有至少一个曲轴座14，在飞轮2与曲轴座14之间设有轴承座15，在曲轴座14的一端设有与滑块机构11连接的曲杆12，在曲轴座14的上部设有润滑系统I。
[0020]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，所述滑块机构11包括滑块20、滑块底座21和冲头10，所述滑块20设置在滑块底座21的上部，在滑块20的内部设有冲头10，所述滑块20的一端连接曲杆12，冲头10的一端设置在滑块20内，冲头10的另一端设置在冲压成型装置内。
[0021]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，所述的冲压成型装置包括基座7、上模具板8、下模具板9、压块4、压块调节装置5和成型通道19，在基座7的上部设有压块4，所述基座7和压块4通过螺栓连接，在基座7的下部和压块4上部之间分别设有对应的上模具板8、下模具板9，在上模具板8的下部和下模具板9的上部均设有凹形槽，相对应的上模具板8和下模具板9之间的凹形槽形成所述的成型通道19。
[0022]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，所述成型通道19呈“Y”字形，成型通道19的一端呈“V”型通道，将成型通道19的中部及另一端渐进式过渡为直线型通道。
[0023]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，冲头10的一端设置在成型通道19一端的“V”型通道内。
[0024]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，所述压块调节装置5为液压装置或涡轮蜗杆调节装置。
[0025]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，在上模具板8和下模具板9内设有与加热及冷却系统6连接的管道。
[0026]所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，在飞轮2的外部分别设有与动力源连接的轮齿16。
[0027]一种用于细颗粒、粉状物料的冲压成型的方法，将经过预处理的细颗粒、粉末状物料放入进料调节装置3的入料口后，且由压块调节装置5调节上模具板8与下模具板9之间成型通道19的通道大小，通过动力源驱动飞轮2高速转动的同时，曲轴13带动曲杆12将惯性势能传递到滑块20内的冲头10上，由冲头10的一端在成型通道19的“V”型通道内做往返直线运动，由冲头10将“V”型通道内的物料向直线型通道内推动，在冲头10的作用力下，物料变为料饼，并从物料出口 17出来，即完成对细颗粒、粉状物料的冲压成型。
[0028]实施本发明所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置及方法，在使用时，由皮带将动力源电机与飞轮2外部的轮齿16连接，启动电机后，由皮带带动飞轮2的高速转动，从而将惯性势能通过曲轴13、曲杆12、滑块20传递给冲头10，所述冲头10在成型通道19的“V”型通道做往返直线运动，将细颗粒、粉状物料放入进料调节装置3的入料口内，物料下落到成型通道19的“V”型通道内，冲头10在做往返直线运动时，将“V”型通道内的物料向前推动，推进成型通道19的直线通道内，形成料饼，继续下落的物料由冲头10继续往成型通道19的直线通道内推送，压成料饼，直至料饼从物料出口 17处推出，在物料的推送过程中，冲头10给物料施加了快速、高压的冲压力，而受力的物料还受到了成型通道的摩擦阻力，从而物料从物料出口 17推出后成为料饼，且在冲压过程中，物料在成型通道19内每受一次冲击力就会向前移动一个位置，直至在物料出口 17处脱落，且物料在成型通道19内一个接一个的连续向前运动，料饼在从物料出口 17出来后，每块料饼并不会粘接在一起，会自动分离；成型通道19的大小可由压块调节装置5调节压块4的高度，当压块4与基座7之间的距离变大时，上模具板8和下模具板9之间的距离也会变大，当压块4与基座7之间的距离变小时，上模具板8和下模具板9之间的距离也会变小，成型通道19的大小调节，可以满足不同特性物料的成型；在上模具板8和下模具板9内设有管道与加热及冷却系统6的管道相连接，当外部环境过低时，给上模具板8和下模具板9通入蒸汽，同时通过调节蒸汽的温度来控制上模具板8和下模具板9的温度，从而控制了成型通道19的温度，当外部环境过高或在工作过程中产生大量的热量而导致成型通道19的温度过高时，给上模具板8和下模具板9通入冷却水，通过调节冷却水的流量来控制成型通道19的温度，稳定的环境温度不仅有利于物料成型，且保证了上模具板8、下模具板9与料饼之间的摩擦阻力不变；将曲轴座14、曲杆12和滑块机构11设置多组便可增加产量，且在曲轴座14、曲轴13和曲杆12的连接处设置有轴承，通过在曲轴座14的上部设置的润滑系统I对轴承进行润滑，从而保证了本发明的连续稳定运行，曲杆12的一端连接滑块20采用万向连接方式，满足了滑块只在直线方向运动，而曲杆可在直线方向或沿圆周方向运动；本发明实现了粘结性差、难成型物料的成型、产量较高，且进料量和成型环境温度都可调控。
[0029]为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。化和改进。
【权利要求】
1.一种用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，其特征是:包括润滑系统(I)、传动装置、滑块机构(11)、冲压成型装置、进料调节装置(3)、压块调节装置(5)、加热及冷却系统(6)和物料出口(17)，在传动装置的上部设有润滑系统(I )，所述传动装置的一端连接滑块机构(11)的一端，在传动装置的另一端设有动力源，在滑块机构(11)的另一端设有冲压成型装置，在冲压成型装置的上部分别设有进料调节装置(3 )和压块调节装置(5 )，在冲压成型装置的一侧分别设有加热及冷却系统(6)和物料出口(17)。
2.根据权利要求1所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，其特征是:所述的传动装置包括飞轮(2)、轴承座(15)、曲杆(12)、曲轴(13)和曲轴座(14)，所述曲轴(13)的两侧分别设有飞轮(2)，在曲轴(13)的中部设有至少一个曲轴座(14)，在飞轮(2)与曲轴座(14)之间设有轴承座(15 )，在曲轴座(14)的一端设有与滑块机构(11)连接的曲杆(12 )，在曲轴座(14)的上部设有润滑系统(I)。
3.根据权利要求1所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，其特征是:所述滑块机构(11)包括滑块(20 )、滑块底座(21)和冲头(10 )，所述滑块(20 )设置在滑块底座(21)的上部，在滑块(20 )的内部设有冲头(IO )，所述滑块(20 )的一端连接曲杆(12 )，冲头(IO )的一端设置在滑块(20)内，冲头(10)的另一端设置在冲压成型装置内。
4.根据权利要求1所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，其特征是:所述的冲压成型装置包括基座(7)、上模具板(8)、下模具板(9)、压块(4)、压块调节装置(5)和成型通道(19 )，在基座(7 )的上部设有压块(4 )，所述基座(7 )和压块(4 )通过螺栓连接，在基座(7)的下部和压块(4)上部之间分别设有对应的上模具板(8)、下模具板(9)，在上模具板(8)的下部和下模具板(9)的上部均设有凹形槽，相对应的上模具板(8)和下模具板(9)之间的凹形槽形成所述的成型通道(19 )。
5.根据权利要求4所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，其特征是:所述成型通道(19)呈“Y”字形，成型通道(19)的一端呈“V”型通道，将成型通道(19)的中部及另一端渐进式过渡为直线型通道。
6.根据权利要求3所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，其特征是:冲头(10)的一端设置在成型通道(19) 一端的“V”型通道内。
7.根据权利要求1所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，其特征是:所述压块调节装置(5)为液压装置或涡轮蜗杆调节装置。
8.根据权利要求4所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，其特征是:在上模具板(8)和下模具板(9)内设有与加热及冷却系统(6)连接的管道。
9.根据权利要求2所述的用于细颗粒、粉状物料的冲压成型装置，其特征是:在飞轮(2)的外部分别设有与动力源连接的轮齿(16)。
10.一种用于细颗粒、粉状物料的冲压成型的方法，其特征是:将经过预处理的细颗粒、粉末状物料放入进料调节装置(3)的入料口后，且由压块调节装置(5)调节上模具板(8)与下模具板(9)之间成型通道(19)的通道大小，通过动力源驱动飞轮(2)高速转动的同时，曲轴(13)带动曲杆(12)将惯性势能传递到滑块(20)内的冲头(10)上，由冲头(10)的一端在成型通道(19)的“V”型通道内做往返直线运动，由冲头(10)将“V”型通道内的物料向直线型通道内推动，在冲头(10)的作用力下，物料变为料饼，并从物料出口(17)出来，即完成对细颗粒、粉状物料的冲压成型。
【文档编号】B30B1/26GK103978722SQ201410144217
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】戚天明, 郝兵, 崔郎郎, 史宝龙, 刘正魁, 周航, 弯勇 申请人:中信重工机械股份有限公司