一种复合材料加工用造粒生产线的制作方法

本发明涉及一种复合材料造粒生产设备，具体用于符合材料的加工。

背景技术：

色母粒等复合材料加工造粒过程中，通过捏合机实现对高粘度、弹塑性物料的捏合、混炼、硫化、聚合。

捏合后的物料经过造粒机造粒，此为常见配置；现有仅仅包含捏合机和造粒机的生产系统中，复合材料在捏合机阶段由于物料为第一次投入，因此很难混合均匀；导致最终的造粒质量较差；与此同时，现有造粒设备没有计量结构，因此其不能精准的实现复合材料造粒生产，使得容易出现过量生产造成的浪费和过量添加造成的造粒质量下降。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种复合材料加工用造粒生产线，其能够可靠计量，且将物料充分混合后依次送至捏合机和造粒机，使得最终的造粒质量大大提高，产出量更加精准。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种复合材料加工用造粒生产线，包含用于物料混合的混合搅拌组件、用于捏合混合后的物料的捏合机组件以及用于将捏合后的物料进行造粒的造粒机组件；

所述混合搅拌组件的混合搅拌出料口通过泵料管路连接至捏合机组件的捏合机进料口；所述泵料管路上安装有送料泵；所述捏合机组件的捏合机出料口通过落料管路连接至造粒机组件的造粒机进料口；

所述混合搅拌组件包含第一进料口和第二进料口，第一进料口和第二进料口上分别设置有第一计重器和第二计重器；第一配料罐和第二配料罐分别通过进料管路连接至第一进料口和第二进料口；

所述捏合机组件的捏合机进料口上设置有进料口计重器；

所述混合搅拌组件还包含混合搅拌壳体；所述混合搅拌壳体上设有所述第一进料口和第二进料口；所述混合搅拌壳体上还设置有混合搅拌出料口，所述混合搅拌壳体内部设有粉碎研磨区域和混合搅拌区域，所述粉碎研磨区域设置在混合搅拌壳体内部上方，在所述粉碎研磨区域设有离心桶，所述离心桶内侧为研磨腔体，研磨腔体中设有第一搅拌轴，在所述第一搅拌轴上依次设有连接杆和刀具；所述连接杆上设有支撑杆，在所述支撑杆上安装有螺旋刀具；

所述支撑杆及第一搅拌轴的底端固定在所述离心桶底部；所述第一搅拌轴顶端垂直穿透所述混合搅拌壳体，第一搅拌轴顶端设有联轴器，所述联轴器连接第一驱动电机轴，所述第一驱动电机轴通过混合搅拌联轴器带动第一搅拌轴转动；所述混合搅拌区域设置在混合搅拌壳体内部下方，所述混合搅拌区域设有搅拌浆叶以及连接搅拌浆叶的第二搅拌轴，第二搅拌轴底部垂直穿透所述壳体底部；所述混合搅拌壳体下方设有支撑架，所述支撑架上安装第二驱动电机和用于固定所述第二搅拌轴的轴承座，第二驱动电机轴连接用于带动第二搅拌轴转动的皮带轮，所述皮带轮的转轴连接所述第二搅拌轴底部。

作为本发明的优选实施方式：所述捏合机组件包括机架、搅拌缸、驱动装置、温控装置和废气处理装置，所述搅拌缸通过捏合机支架安装于机架上，搅拌缸中设有搅拌桨，驱动装置与搅拌桨的轴连接；所述温控装置包括夹套和循环水箱，所述夹套包裹于搅拌缸表面，其中夹套可以用于流通循环水，所述循环水箱设置于机架上，循环水箱包括冷却水箱和高温水箱，所述冷却水箱和高温水箱通过进水管与夹套连接，进水管靠近夹套一边设有进水管阀门，其中进水管阀门与控制中心电连；所述废气处理装置包括废气管道和废气处理箱，废气管道与搅拌缸的顶部连接，废气处理箱设置于机架上。

作为本发明的优选实施方式：所述造粒机组件包括压缩部件和烘干部件，所述压缩部件包括造粒机进料口、进料阀、压缩口、加压腔体、加压元件及液压站，其中进料阀、加压元件分别与液压站连接，所述造粒机进料口与压缩口形成的中空腔体为加压腔体，所述进料口靠近加压腔体一侧设置进料阀，加压元件的一端设置于加压腔体内并可以往复运动，所述压缩口设有造粒筛；所述烘干部件包括加热机构、筒体、旋转装置，筒体设置于加热机构内部，其中筒体包括一体成型的第一筒体和第二筒体，第一筒体为圆锥形，第二筒体为圆柱形，其中第一筒体尺寸大的一侧与第二筒体连接，所述第一筒体外接旋转装置；所述压缩口和第一筒体尺寸较小的一侧连接，第一筒体靠近压缩口造粒筛处设有切割元件。

作为本发明的优选实施方式：造粒机组件的造粒机出口通过管路连接至干燥组件的进料口；所述干燥组件包含壳体、进料斗、搅拌叶片、螺旋搅拌桨、温度传感器、风机、支架、电机、皮带轮、轴承座、搅拌轴，所述壳体上设有进料口、进气口、出气口和出料口，在所述壳体内侧壁上安装有风机和温度传感器；所述进料斗安装在所述进料口上部；所述支架上安装所述电机和用于固定所述搅拌轴的轴承座，电机轴连接用于带动搅拌轴转动的皮带轮，所述皮带轮的转轴连接所述搅拌轴底部；

所述搅拌轴顶部通过进料口延伸到所述进料斗中，搅拌轴顶部连接所述搅拌叶片，在所述搅拌轴上安装有所述螺旋搅拌桨，螺旋搅拌桨设置在壳体内部的搅拌轴上。

作为本发明的优选实施方式：所述进料口设置在壳体顶部中心位置，所述出料口设置在壳体底部右下方，所述进气口和出气口设置在壳体侧壁上，用于干燥的高温气体通过进料口进入壳体的内腔中，通过出气口排出壳体内腔；所述风机均匀排布在所述进气口上方的内侧壁上或者均匀排布在所述进气口左右两侧的内侧壁上，风机为N个，N≥2；所述温度传感器用于实时监测壳体内腔中高温气体的温度；所述出气口内侧设有用于隔绝色母粒的过滤网。

作为本发明的优选实施方式：所述加压元件由加压活塞和液压缸组成，其中加压活塞设置于加压腔体内，液压缸连接加压活塞与液压站，加压活塞与液压缸的轴相连并可以在液压缸的作用下往复运动；所述加压腔体尺寸大于压缩口的尺寸，其间设置过渡段，过渡段的尺寸沿着接近压缩口的方向逐渐减小；所述造粒筛与压缩口机械连接，其中造粒筛上设有多个造粒孔，造粒孔为圆形并且均匀分布在造粒筛上；所述第二筒体内部设有螺旋状的引导件；所述切割元件为切割丝，切割丝外接动力装置，可以沿着第一筒体的横切面往复移动用以切割造粒；所述旋转装置包括电动机、相互咬合的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮连接电动机，所述从动齿轮套接在第一筒体较小尺寸的一侧外部，所述从动齿轮与第一筒体同心。

作为本发明的优选实施方式：所述捏合机组件的搅拌缸上端面设有捏合机进料口，捏合机进料口上设置有进料阀和计重器，所述搅拌缸下端设有捏合机出料口，捏合机出料口处设有出料阀，所述计重器、进料阀和出料阀均分别与控制中心电连；所述搅拌桨包括第一搅拌桨和第二搅拌桨，所述第一搅拌桨设置于第二搅拌桨正下方，并且第一搅拌桨和第二搅拌桨相互间隙配合，所述第一搅拌桨和第二搅拌桨均为“∑”型；所述驱动装置包括电动机、减速器、联轴器、主动齿轮和从动齿轮，其中电动机连接减速器，减速器通过联轴器与主动齿轮连接，同时主动齿轮和从动齿轮相配合，其中第一搅拌桨与主动齿轮连接，第二搅拌桨与从动齿轮连接；所述废气处理装置靠近搅拌缸设有废气阀门，其中废气阀门与控制中心电连，所述废气处理箱设有废气处理液。

作为本发明的优选实施方式：所述混合搅拌组件的第一搅拌轴和第二搅拌轴与混合搅拌壳体连接处分别设有机械密封；所述混合搅拌壳体为锥形结构，所述第一进料口和第二进料口的底部延伸到离心桶内侧，第一进料口和第二进料口的底部位于第一搅拌轴两侧，所述混合搅拌出料口设置在混合搅拌壳体底部右下方；所述离心桶为顶部无挡板的空心圆柱体，桶壁面为设有钻孔的钢丝网状过滤结构；所述离心桶通过第一搅拌轴旋转带动离心桶做高速离心运动将粉碎的物料颗粒通过离心桶壁面的网状钻孔流出进入混合搅拌壳体底部的混合搅拌区域；所述连接杆穿透所述第一搅拌轴，在所述连接杆两端固定安装支撑杆，支撑杆为两组；刀具中心轴套装在所述第一搅拌轴上。

本发明有益效果是：

本发明公开的一种复合材料加工用造粒生产线，包含用于物料混合的混合搅拌组件、用于捏合混合后的物料的捏合机组件以及用于将捏合后的物料进行造粒的造粒机组件；所述混合搅拌组件的混合搅拌出料口通过泵料管路连接至捏合机组件的捏合机进料口；所述泵料管路上安装有送料泵；所述捏合机组件的捏合机出料口通过落料管路连接至造粒机组件的造粒机进料口；本发明中，物料充分混合后依次送至捏合机和造粒机，使得最终的造粒质量大大提高；

本发明的混合搅拌组件包含第一进料口和第二进料口，第一进料口和第二进料口上分别设置有第一计重器和第二计重器；第一配料罐和第二配料罐分别通过进料管路连接至第一进料口和第二进料口；所述捏合机组件的捏合机进料口上设置有进料口计重器；本发明的混合搅拌组件设置两个单独的进料口，能够通过计重器分别可靠计量，使得最终的产出量更加精准；

本发明的混合搅拌组件还包含混合搅拌壳体；所述混合搅拌壳体上设有所述第一进料口和第二进料口；所述混合搅拌壳体上还设置有混合搅拌出料口，所述混合搅拌壳体内部设有粉碎研磨区域和混合搅拌区域，所述粉碎研磨区域设置在混合搅拌壳体内部上方，在所述粉碎研磨区域设有离心桶，所述离心桶内侧为研磨腔体，研磨腔体中设有第一搅拌轴，在所述第一搅拌轴上依次设有连接杆和刀具；所述连接杆上设有支撑杆，在所述支撑杆上安装有螺旋刀具；

所述支撑杆及第一搅拌轴的底端固定在所述离心桶底部；所述第一搅拌轴顶端垂直穿透所述混合搅拌壳体，第一搅拌轴顶端设有联轴器，所述联轴器连接第一驱动电机轴，所述第一驱动电机轴通过混合搅拌联轴器带动第一搅拌轴转动；所述混合搅拌区域设置在混合搅拌壳体内部下方，所述混合搅拌区域设有搅拌浆叶以及连接搅拌浆叶的第二搅拌轴，第二搅拌轴底部垂直穿透所述壳体底部；所述混合搅拌壳体下方设有支撑架，所述支撑架上安装第二驱动电机和用于固定所述第二搅拌轴的轴承座，第二驱动电机轴连接用于带动第二搅拌轴转动的皮带轮，所述皮带轮的转轴连接所述第二搅拌轴底部。

本发明公开的混合搅拌机组件通过在混合搅拌机中增加了物料粉碎研磨功能，使得物料在混合搅拌中能够达到对物料完全粉碎和均匀搅拌的效果；本发明混合搅拌机组件通过利用第一搅拌轴带动离心桶做高速离心运动，有效将粉碎后的小颗粒物料快速的流出研磨腔体；本发明的混合搅拌机组件通过在粉碎研磨腔体中安装多处刀具可有效的对大颗粒物料进行快速粉碎。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明的混合搅拌组件的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本发明的捏合机组件的一种具体实施方式的结构示意图；

图4为本发明的造粒机组件的一种具体实施方式的结构示意图；

图5为本发明的造粒机组件的造粒筛的一种具体实施方式的结构示意图；

图6为本发明的干燥组件的一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

100-混合搅拌组件，200-捏合机组件，300-造粒机组件；

401-第一配料罐，402-第二配料罐，403-进料管路，404-泵料管路，405-送料泵，406-落料管路；

101-混合搅拌壳体，102-第一进料口，103-第一驱动电机，104-混合搅拌联轴器，105-机械密封，106-第一搅拌轴，107-连接杆，108-研磨腔体，109-离心桶，110-支撑杆，111-螺旋刀具，112-刀具，113-第二搅拌轴，114-搅拌浆叶，115-支撑架，116-轴承座，117-出料口，118-皮带轮，119-第二驱动电机，120-第一计重器，121-第二进料口，122-第二计重器；

201-机架，202-搅拌缸，203-捏合机支架，204-夹套，205-冷却水箱，206-高温水箱，207-进水管，208-进水管阀门，209-废气管道，210-废气处理箱，211-捏合机进料口，213-进料口计重器，214-捏合机出料口，215-出料阀，216-第一搅拌桨，217-第二搅拌桨，218-电动机，219-减速器，220-联轴器，221-主动齿轮，222-从动齿轮，223-废气阀门，224-温度探测器；

301-造粒机进料口，302-进料阀，303-压缩口，304-加压腔体，305-液压站，306-造粒筛，307-加热机构，308-第一筒体，309-第二筒体，310-切割丝，311-加压活塞，312-液压缸，313-过渡段，314-造粒孔，315-引导件，316-主动轮，317-从动轮；

501-壳体，502-进料口，503-进料斗，504-搅拌叶片，505-出气口，506-螺旋搅拌桨，507-温度传感器，508-出料口，509-风机，510-进气口，511-支架，512-电机，513-皮带轮，514-轴承座，515-搅拌轴。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

如图1～6所示，其示出了本发明的具体实施方式，如图所示，本发明一种复合材料加工用造粒生产线，包含用于物料混合的混合搅拌组件、用于捏合混合后的物料的捏合机组件以及用于将捏合后的物料进行造粒的造粒机组件；

所述混合搅拌组件的混合搅拌出料口通过泵料管路连接至捏合机组件的捏合机进料口；所述泵料管路上安装有送料泵；所述捏合机组件的捏合机出料口通过落料管路连接至造粒机组件的造粒机进料口；

所述混合搅拌组件包含第一进料口和第二进料口，第一进料口和第二进料口上分别设置有第一计重器和第二计重器；第一配料罐和第二配料罐分别通过进料管路连接至第一进料口和第二进料口；

所述捏合机组件的捏合机进料口上设置有进料口计重器；

所述混合搅拌组件还包含混合搅拌壳体；所述混合搅拌壳体上设有所述第一进料口和第二进料口；所述混合搅拌壳体上还设置有混合搅拌出料口，所述混合搅拌壳体内部设有粉碎研磨区域和混合搅拌区域，所述粉碎研磨区域设置在混合搅拌壳体内部上方，在所述粉碎研磨区域设有离心桶，所述离心桶内侧为研磨腔体，研磨腔体中设有第一搅拌轴，在所述第一搅拌轴上依次设有连接杆和刀具；所述连接杆上设有支撑杆，在所述支撑杆上安装有螺旋刀具；

所述支撑杆及第一搅拌轴的底端固定在所述离心桶底部；所述第一搅拌轴顶端垂直穿透所述混合搅拌壳体，第一搅拌轴顶端设有联轴器，所述联轴器连接第一驱动电机轴，所述第一驱动电机轴通过混合搅拌联轴器带动第一搅拌轴转动；所述混合搅拌区域设置在混合搅拌壳体内部下方，所述混合搅拌区域设有搅拌浆叶以及连接搅拌浆叶的第二搅拌轴，第二搅拌轴底部垂直穿透所述壳体底部；所述混合搅拌壳体下方设有支撑架，所述支撑架上安装第二驱动电机和用于固定所述第二搅拌轴的轴承座，第二驱动电机轴连接用于带动第二搅拌轴转动的皮带轮，所述皮带轮的转轴连接所述第二搅拌轴底部。

优选的：所述捏合机组件包括机架、搅拌缸、驱动装置、温控装置和废气处理装置，所述搅拌缸通过捏合机支架安装于机架上，搅拌缸中设有搅拌桨，驱动装置与搅拌桨的轴连接；所述温控装置包括夹套和循环水箱，所述夹套包裹于搅拌缸表面，其中夹套可以用于流通循环水，所述循环水箱设置于机架上，循环水箱包括冷却水箱和高温水箱，所述冷却水箱和高温水箱通过进水管与夹套连接，进水管靠近夹套一边设有进水管阀门，其中进水管阀门与控制中心电连；所述废气处理装置包括废气管道和废气处理箱，废气管道与搅拌缸的顶部连接，废气处理箱设置于机架上。

优选的：所述造粒机组件包括压缩部件和烘干部件，所述压缩部件包括造粒机进料口、进料阀、压缩口、加压腔体、加压元件及液压站，其中进料阀、加压元件分别与液压站连接，所述造粒机进料口与压缩口形成的中空腔体为加压腔体，所述进料口靠近加压腔体一侧设置进料阀，加压元件的一端设置于加压腔体内并可以往复运动，所述压缩口设有造粒筛；所述烘干部件包括加热机构、筒体、旋转装置，筒体设置于加热机构内部，其中筒体包括一体成型的第一筒体和第二筒体，第一筒体为圆锥形，第二筒体为圆柱形，其中第一筒体尺寸大的一侧与第二筒体连接，所述第一筒体外接旋转装置；所述压缩口和第一筒体尺寸较小的一侧连接，第一筒体靠近压缩口造粒筛处设有切割元件。

优选的：造粒机组件的造粒机出口通过管路连接至干燥组件的进料口；所述干燥组件包含壳体、进料斗、搅拌叶片、螺旋搅拌桨、温度传感器、风机、支架、电机、皮带轮、轴承座、搅拌轴，所述壳体上设有进料口、进气口、出气口和出料口，在所述壳体内侧壁上安装有风机和温度传感器；所述进料斗安装在所述进料口上部；所述支架上安装所述电机和用于固定所述搅拌轴的轴承座，电机轴连接用于带动搅拌轴转动的皮带轮，所述皮带轮的转轴连接所述搅拌轴底部；

所述搅拌轴顶部通过进料口延伸到所述进料斗中，搅拌轴顶部连接所述搅拌叶片，在所述搅拌轴上安装有所述螺旋搅拌桨，螺旋搅拌桨设置在壳体内部的搅拌轴上。

优选的：所述进料口设置在壳体顶部中心位置，所述出料口设置在壳体底部右下方，所述进气口和出气口设置在壳体侧壁上，用于干燥的高温气体通过进料口进入壳体的内腔中，通过出气口排出壳体内腔；所述风机均匀排布在所述进气口上方的内侧壁上或者均匀排布在所述进气口左右两侧的内侧壁上，风机为N个，N≥2；所述温度传感器用于实时监测壳体内腔中高温气体的温度；所述出气口内侧设有用于隔绝色母粒的过滤网。本发明的上述实施例通过增加干燥组件，能够让造粒机组件造粒后的产品进一步快速干燥，使得最终质量更加稳定；干燥组件通过在设备腔体内安装风机，能有效的促进进入腔体内的高温气体均匀分布，提高了干燥效率；干燥组件还通过在设备腔体内布设温度传感器可以实时监测腔体中温度指标，防止因腔体中温度过高造成复合材料粒结块；本发明的干燥组件通过在搅拌轴上安装螺旋搅拌桨，有效增大了复合材料粒与高温气体接触面积，提高了色母粒干燥速度。

优选的：所述加压元件由加压活塞和液压缸组成，其中加压活塞设置于加压腔体内，液压缸连接加压活塞与液压站，加压活塞与液压缸的轴相连并可以在液压缸的作用下往复运动；所述加压腔体尺寸大于压缩口的尺寸，其间设置过渡段，过渡段的尺寸沿着接近压缩口的方向逐渐减小；所述造粒筛与压缩口机械连接，其中造粒筛上设有多个造粒孔，造粒孔为圆形并且均匀分布在造粒筛上；所述第二筒体内部设有螺旋状的引导件；所述切割元件为切割丝，切割丝外接动力装置，可以沿着第一筒体的横切面往复移动用以切割造粒；所述旋转装置包括电动机、相互咬合的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮连接电动机，所述从动齿轮套接在第一筒体较小尺寸的一侧外部，所述从动齿轮与第一筒体同心。上述实施例公开的造粒机组件通过设置压缩部件，可以将原料基底压缩，保证造粒颗粒的硬度，从而保证了复合材料的品质；上述实施例公开的造粒机采用切割丝进行切割，不会造成颗粒的粘接，同时切割的颗粒尺寸一致，可以实现颗粒粒度均匀；本发明的造粒装置能够连续进行造粒作业，物料分离效果好，物料成型效果好，结构简单，使用方便。

优选的：所述捏合机组件的搅拌缸上端面设有捏合机进料口，捏合机进料口上设置有进料阀和计重器，所述搅拌缸下端设有捏合机出料口，捏合机出料口处设有出料阀，所述计重器、进料阀和出料阀均分别与控制中心电连；所述搅拌桨包括第一搅拌桨和第二搅拌桨，所述第一搅拌桨设置于第二搅拌桨正下方，并且第一搅拌桨和第二搅拌桨相互间隙配合，所述第一搅拌桨和第二搅拌桨均为“∑”型；所述驱动装置包括电动机、减速器、联轴器、主动齿轮和从动齿轮，其中电动机连接减速器，减速器通过联轴器与主动齿轮连接，同时主动齿轮和从动齿轮相配合，其中第一搅拌桨与主动齿轮连接，第二搅拌桨与从动齿轮连接；所述废气处理装置靠近搅拌缸设有废气阀门，其中废气阀门与控制中心电连，所述废气处理箱设有废气处理液。上述实施例公开的捏合机组件设有循环水箱，循环水箱包括冷却水箱和高温水箱，所述冷却水箱和高温水箱通过进水管与夹套连接，高温水箱的循环水进入夹套中用于加热搅拌缸，提高捏合的效率，当温度过高时物料会被高温损伤，因此冷却水箱的循环水进入夹套中用于降低搅拌缸的温度，这样可以使搅拌缸处于一定的温度范围内，保证色母粒物料的捏合效率和捏合质量。本发明的捏合机组件的搅拌桨包括第一搅拌桨和第二搅拌桨，第一搅拌桨设置于第二搅拌桨正下方并且相互间隙配合，同时第一搅拌桨和第二搅拌桨为“∑”型，这样设置可以增加捏合量，使得混炼的物料能够迅速均质搅拌，有利于提高工作效率。本发明的捏合机组件设有废气处理装置，捏合机工作时，产生的废气通过废气管道排入废气处理箱中，能有效的避免环境的污染，净化工作环境，降低了生产成本。

优选的：所述混合搅拌组件的第一搅拌轴和第二搅拌轴与混合搅拌壳体连接处分别设有机械密封；所述混合搅拌壳体为锥形结构，所述第一进料口和第二进料口的底部延伸到离心桶内侧，第一进料口和第二进料口的底部位于第一搅拌轴两侧，所述混合搅拌出料口设置在混合搅拌壳体底部右下方；所述离心桶为顶部无挡板的空心圆柱体，桶壁面为设有钻孔的钢丝网状过滤结构；所述离心桶通过第一搅拌轴旋转带动离心桶做高速离心运动将粉碎的物料颗粒通过离心桶壁面的网状钻孔流出进入混合搅拌壳体底部的混合搅拌区域；所述连接杆穿透所述第一搅拌轴，在所述连接杆两端固定安装支撑杆，支撑杆为两组；刀具中心轴套装在所述第一搅拌轴上。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。