一種植物纖維制粒機的製作方法

2024-03-04 08:07:15

本發明屬於制粒機械設備技術領域，具體涉及一種植物纖維制粒機。

背景技術：

隨著塑料工業的快速發展，由塑料製品造成的「白色汙染」對人類的生產和生活環境帶來了極大的危害。為了解決原料短缺和環境問題，人們逐漸把目光轉移到地球上的可再生資源上。

植物纖維環保材料是利用稻殼、稻草、麥秸、玉米秸稈、棉花稈、木屑、竹屑等農作物秸稈或其它植物的稈莖，先製成10-200目的植物纖維粉料，再用特殊工藝製成混合原料，然後模壓或注塑成型的一種新型環保材料。

植物纖維環保材料的天然成份可達60-90%以上，可製成一次性餐飲容器具、可控降解容器、工藝品、日用品、建築板材、工業包裝等物品。

植物纖維環保材料具有強度高，表面紋理天然、質樸，顏色鮮豔，質感新穎等諸多特點，適合製作成多次、反覆使用的物品，可以替代部分塑料、玻璃、陶、瓷等製品，可以大大節省石油資源和能耗，用後棄於自然環境可生物降解，是一種新型綠色環保材料。

植物纖維用於複合材料的潛在優勢越來越引起人們的注意，而在現有技術中，還沒有專門設備可將植物纖維粉末製作成高密度的植物纖維顆粒，因此，迫切的需要一種植物纖維制粒設備。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術中存在的上述缺點，提供一種結構設計巧妙、使用安全、方便、高效的植物纖維制粒機，該制粒機可將植物纖維粉末製作成植物纖維顆粒，利用該制粒機製作的植物纖維顆粒密度高、顆粒之間不會相互粘結。

為了實現上述目的，本發明採用的技術方案如下：一種植物纖維制粒機，包括一級成型機構和二級成型機構，一級成型機構包括由第一電機驅動的第一齒輪減速器，第一齒輪減速器的傳動軸末端通過聯軸器銜接有第一傳動軸，第一傳動軸外側套裝有第一軸承套，第一傳動軸末端套裝有變徑螺杆，該變徑螺杆位於第一傳動軸和第一軸承套之間，變徑螺杆和第一軸承套之間設有與變徑螺杆相對應配合的反剪切螺套，變徑螺杆和反剪切螺套形成第一成型腔，第一軸承套上設有與第一成型腔相連通的進料口，第一軸承末端套裝有法蘭，法蘭內設有與第一成型腔相連通的下料通道；

二級成型機構包括由第二電機驅動的第二傳動軸，第二傳動軸外側套裝有第二軸承套，第二傳動軸末端套裝有出料螺杆，該出料螺杆位於第二傳動軸和第二軸承套之間，出料螺杆和第二軸承套之間設有與出料螺杆相對應配合的出料螺套，第二軸承套、出料螺套上均設有與下料通道相連通的下料通孔，出料螺杆和出料螺套配合形成與下料通孔相連通的第二成型腔，第二軸承套末端套裝有出料模板，該出料模板上設有多個與第二成型腔相連通的出料口。

在本發明中，進一步的，為了便於控制被擠壓的植物纖維物料的軟化程度，第一軸承套末端外側壁上設有第一螺旋槽，第一軸承套末端徑向上套裝有冷卻套，冷卻套內側壁上設有與第一螺旋槽相對應的第二螺旋槽，第一螺旋槽和第二螺旋槽配合形成呈螺旋狀的冷卻管道；法蘭的外端面上設有連接溫控器的多個電熱圈。

在本發明中，進一步的，為了使植物纖維物料最終被擠壓成型為顆粒狀，出料模板上設有切料旋轉機構，該切料旋轉機構包括固定在出料模板中心的主軸，主軸上套裝有可沿主軸徑向旋轉的刀座，靠近出料口的刀座一端設有多個刀具。

在本發明中，進一步的，變徑螺杆為等螺槽深度變螺距的變徑螺杆套，自進料口端至下料通道端，變徑螺杆的螺距逐漸減小。

在本發明中，進一步的，與變徑螺杆相對應配合的反剪切螺套為變螺槽深度等螺距的反剪切螺套，自進料口端至下料通道端，反剪切螺套的螺槽深度逐漸減小，反剪切螺套的螺距從中間分段，反剪切螺套左側的螺距大於反剪切螺套右側的螺距。

在本發明中，進一步的，出料螺杆為等螺距變螺槽深度的出料螺杆，自下料通孔端至出料口端，出料螺杆的螺槽深度逐漸減小。

在本發明中，進一步的，與出料螺杆相對應配合的出料螺套為變螺槽深度變螺距的出料螺套，自下料通孔端至出料口端，出料螺套的螺槽深度、螺距均逐漸減小。

在本發明中，進一步的，出料模板上設有下料機構，該下料機構包括連接在出料模板端部的下料外罩和與下料外罩相連通的出料管道，下料外罩與出料管道之間設有冷風機。

在本發明中，進一步的，靠近出料模板一側的第二軸承套徑向上設有連接溫控器的多個電熱圈。

第一電機驅動第一齒輪減速器轉動，第一齒輪減速器通過聯軸器帶動第一傳動軸和變徑螺杆轉動，由進料口餵料進入的植物纖維粉末配料進入第一成型腔內，在變徑螺杆和反剪切螺套的擠壓下，植物纖維粉末配料被初步擠壓成線狀料進入下料通道，線狀料通過下料通孔進入第二成型腔，在出料螺杆和出料螺套的第二次擠壓下，線狀料的密度進一步增大，通過出料口擠出的物料最終由切料旋轉機構切成顆粒，植物纖維顆粒在下料外罩中，由冷風機吹冷風冷卻的同時，被冷風機從出料管道中吹出。

本發明的有益效果是：1.本發明的植物纖維制粒機結構設計巧妙、使用安全、方便，該植物纖維制粒機能大規模生產植物纖維顆粒，生產效率高，自動化程度高；2.本發明的植物纖維制粒機能將植物纖維粉末配料加工成顆粒，可大規模的推廣使用，從而減少塑料製品造成的「白色汙染」；3.本發明的植物纖維制粒機採用螺杆與螺套配合旋轉擠壓的方式，對植物纖維粉末配料進行兩次擠壓，從而增大所生產的植物纖維顆粒的密度；4.本發明的植物纖維制粒機中採用冷風機對所製成的顆粒進行冷卻，在保證顆粒物形狀的同時，降低了顆粒物之間相互粘結的概率，增大了所生產的植物纖維顆粒的合格率；5.本發明的植物纖維制粒機採用螺旋狀的冷卻管道和多個電熱圈對被加工的植物纖維粉末配料進行溫度控制，從而降低不合格率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明中的技術方案，下面對實施例描述中所使用的附圖及附圖標記做簡單介紹。

圖1為本發明實施例實施例的結構示意圖；

圖2為圖1的左視結構示意圖；

圖3為圖1中A處的放結構示意大圖；

圖4為圖1中B處的放結構示意大圖。

附圖標記說明：101-第一齒輪減速器、102-第一電機、103-聯軸器、104-第一傳動軸、105-第一軸承套、106-變徑螺杆、107-反剪切螺套、1-第一成型腔、108-進料口、109-法蘭、110-下料通道、201-第二傳動軸、202-第二電機、203-第二軸承套、204-出料螺杆、205-出料螺套、206-下料通孔、2-第二成型腔、207-出料口、208-出料模板、301-第一螺旋槽、302-冷卻套、303-第二螺旋槽、3-冷卻管道、40-切料旋轉機構、401-主軸、402-刀座、403-刀具、50-下料機構、501-下料外罩、502-出料管道、503-冷風機。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明，但是應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不是對本發明權利要求的限制。

參見圖1至圖4所示，本發明實施例的植物纖維制粒機包括一級成型機構和二級成型機構。

一級成型機構包括第一齒輪減速器101，該第一齒輪減速器由第一電機102通過皮帶、皮帶輪驅動，第一齒輪減速器101的傳動軸末端通過聯軸器103銜接有第一傳動軸104，第一傳動軸104外側通過軸承套裝有第一軸承套105，第一傳動軸104末端套裝有變徑螺杆106，該變徑螺杆106位於第一傳動軸104和第一軸承套105之間，變徑螺杆106和第一軸承套105之間設有與變徑螺杆106相對應配合的反剪切螺套107，變徑螺杆106和反剪切螺套107形成第一成型腔1，第一軸承套105上設有與第一成型腔1相連通的進料口108，第一軸承套105末端套裝有法蘭109，該法蘭109內設有與第一成型腔1相連通的下料通道110。

在上述一級成型機構中，變徑螺杆106為等螺槽深度變螺距的變徑螺杆，自進料口108端至下料通道110端，變徑螺杆106的螺距逐漸減小；與變徑螺杆106相對應配合的反剪切螺套107為變螺槽深度變螺距的反剪切螺套，自進料口108端至下料通道110端，反剪切螺套107的螺槽深度逐漸減小，反剪切螺套107的螺距從中間分段，反剪切螺套107左側的螺距大於反剪切螺套107右側的螺距。

二級成型機構包括第二傳動軸201，該第二傳動軸201由第二電機202驅動，第二傳動軸201外側通過軸承套裝有第二軸承套203，第二傳動軸201末端套裝有出料螺杆204，該出料螺杆204位於第二傳動軸201和第二軸承套203之間，出料螺杆204和第二軸承套203之間設有與出料螺杆204相對應配合的出料螺套205，在第二軸承套203、出料螺套204上均設有與下料通道110相連通的下料通孔206，出料螺杆204和出料螺套205形成與下料通孔206相連通的第二成型腔2，第二軸承套203末端套裝有出料模板208，該出料模板208上設有多個與第二成型腔2相連通的出料口207。

在上述二級成型機構中，出料螺杆204為等螺距變螺槽深度的出料螺杆，自下料通孔206端至出料口207端，出料螺杆204的螺槽深度逐漸減小；與出料螺杆204相對應配合的出料螺套205為變螺槽深度變螺距的出料螺套，自下料通孔206端至出料口207端，出料螺套205的螺槽深度、螺距均逐漸減小。

為了便於控制被擠壓的植物纖維物料的軟化程度，第一軸承套105末端外側壁上設有第一螺旋槽301，第一軸承套105末端徑向上套裝有冷卻套302，冷卻套302內側壁上設有與第一螺旋槽301相對應的第二螺旋槽303，第一螺旋槽301和第二螺旋槽303配合形成呈螺旋狀的冷卻管道3；法蘭109的外端面上設有連接溫控器的多個電熱圈。

為了使植物纖維物料最終被擠壓成型為顆粒狀，出料模板208上設有切料旋轉機構40，該切料旋轉機構40包括固定在出料模板208中心的主軸401，主軸401上套裝有可沿主軸401徑向旋轉的刀座402，靠近出料口207的刀座402一端設有多個刀具403。

為了方便收集加工形成的植物纖維顆粒物料，出料模板208上設有下料機構50，該下料機構50包括連接在出料模板208端部的下料外罩501和與下料外罩相連通的出料管道502，下料外罩501與出料管道502之間設有冷風機503。

在本發明實施例中，靠近出料模板208一側的第二軸承套203的徑向上設有連接溫控器的多個電熱圈。

本發明實施例的工作原理是：由第一電機102驅動的第一齒輪減速器101通過聯軸器103帶動第一傳動軸104轉動，變徑螺杆106隨第一傳動軸104轉動，待加工的植物纖維粉末配料從進料口108進入第一成型腔1中，隨著變徑螺杆106的轉動，第一成型腔1中的溫度升高，伴隨著電熱圈的加熱，第一成型腔1中的植物纖維粉末配料逐漸被軟化，在變徑螺杆106和反剪切螺套107的相互擠壓下，軟化的植物纖維粉末配料被擠壓成線狀料進入下料通道110中；線狀料通過下料通孔206進入第二成型腔2，由第二電機202驅動的第二傳動軸201帶動出料螺杆204轉動，線狀料在出料螺杆204和出料螺套205的相互擠壓下，被擠壓成高密度線狀料從出料口207出料，由切料旋轉機構40切成顆粒，植物纖維顆粒在下料外罩501中由冷風機503冷卻的同時，被冷風機503吹出出料管道502，從而形成相互之間不黏連、且高密度的植物纖維顆粒。

在上述過程中，自進料口108端至下料通道110端，變徑螺杆106和反剪切螺套107的螺槽深度、螺距相互對應配合；自下料通孔206端至出料口207端，出料螺杆204和出料螺套205的螺槽深度、螺距也相互對應配合，兩次擠壓過程保證了加工形成的植物纖維顆粒的密度。

在上述過程中，呈螺旋狀的冷卻管道3內填充有用於冷卻的自來水或冷卻水，用於控制因擠壓形成的熱膨脹，防止變徑螺杆106、反剪切螺套107開裂。

應該指出，以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。