本發明涉及密煉機,具體涉及一種嚙合型翻轉式密煉機。
背景技術:
1、密煉機是高分子材料加工領域的關鍵混煉設備,其核心是通過機筒內一對或多對轉子的相對運動,對橡膠、塑料、色母粒等物料施加剪切、擠壓、捏合等作用力,使不同組分的物料在高溫、高壓環境下實現均勻混合、塑化與分散,是輪胎、密封件、塑料型材等產品生產流程中不可或缺的核心設備之一,廣泛應用于橡膠工業、塑料加工行業及復合材料制造領域,在密煉機的細分類型中,嚙合型翻轉式密煉機憑借轉子間的嚙合結構提升了混煉均勻性,同時通過密煉室整體翻轉的方式實現快速卸料,既兼顧了混煉質量,又簡化了卸料操作,因此在中小批量、多品種的物料加工場景中應用較為普遍,是當前中小規模橡塑加工企業的常用設備之一。
2、但現有嚙合型翻轉式密煉機嚙合型轉子在咬合過程中對物料的阻力遠大于切線型轉子,現有設備常用的異步電機+普通齒輪傳動組合,易因負載峰值過高出現轉速波動,不僅削弱了對物料的持續剪切力,還會導致混煉節奏紊亂,影響最終膠料的均勻度,另外嚙合型轉子的剪切作用會使物料在短時間內釋放大量摩擦熱,而現有密煉室多采用單一腔體冷卻結構,換熱面積小、散熱速度慢,難以精準控制混煉溫度在橡膠加工的最優區間(通常為120-150℃),若溫度超過臨界值,易引發橡膠分子鏈斷裂或焦燒,導致膠料性能劣化,增加廢品率。
技術實現思路
1、針對上述情況,為克服現有技術之缺陷,本發明提供一種嚙合型翻轉式密煉機,以解決現有嚙合型翻轉式密煉機負載適應性差、溫度控制不精準的問題問題。
2、為了實現上述目的,本發明采取以下技術方案予以實現:一種嚙合型翻轉式密煉機,包括底座,所述底座的上方設置有密煉室,所述底座的上表面位于密煉室的上方通過螺栓連接有壓料機構,所述底座的上表面連接有冷卻箱,所述冷卻箱的右側設置有溫控模塊,所述冷卻箱的正面固定連接有控制器,所述底座的上方位于密煉室的左側設置有翻轉組件,所述底座的上表面通過螺栓連接有永磁同步電機,所述永磁同步電機的輸出端連接有驅動模塊,所述驅動模塊與密煉室的右側連接。
3、優選的,所述驅動模塊包括連接在底座上表面的半封閉齒圈殼,所述半封閉齒圈殼的右側內壁固定連接有第一滾珠軸承,所述第一滾珠軸承的內圈固定連接有驅動軸,所述驅動軸的外表面連接有主齒輪,所述主齒輪的外周面嚙合連接有三個副齒輪,每個所述副齒輪的左側面均連接有連接軸,每個所述連接軸左端的外表面均固定連接有第二滾珠軸承,三個所述第二滾珠軸承的外表面共同連接有傳動盤,所述傳動盤的左側設置有傳動機構,所述半封閉齒圈殼的左側為開口。
4、優選的,三個所述副齒輪的直徑均大于主齒輪的直徑,每個所述副齒輪的外周面均與半封閉齒圈殼的內齒相嚙合,每個所述連接軸的左端均延伸至半封閉齒圈殼的外側,所述驅動軸的右端與永磁同步電機的輸出端固定連接,所述控制器通過導線與永磁同步電機電性連接。
5、優選的,所述傳動機構包括位于密煉室右側與傳動盤左側的傳動箱,所述傳動箱的右側內壁對稱連接有第三滾珠軸承和第四滾珠軸承,所述第三滾珠軸承的內圈和第四滾珠軸承的內圈分別固定連接有第一傳動軸和第二傳動軸,所述第一傳動軸的左端和第二傳動軸的左端分別固定連接有第一傳動輪和第二傳動輪,所述第一傳動輪的左側面和第二傳動輪的左側面均固定連接有嚙合型轉子,所述傳動箱的左側內壁連接有嚙合型轉子相對應的第五滾珠軸承,所述密煉室的右側面與傳動箱的左側面共同連接有四個穩定桿,所述密煉室的左右兩側內壁連接有與第五滾珠軸承相對應的四個密封軸承,所述第一傳動軸的右端與傳動盤的左側面連接。
6、優選的,所述第一傳動軸的右端貫穿至傳動箱的右側,每個所述第五滾珠軸承的內圈均與嚙合型轉子的軸表面固定連接,每個所述嚙合型轉子的嚙合端均貫穿至密煉室的內部,每個所述密封軸承的內圈均與嚙合型轉子嚙合端兩側的外表面連接。
7、優選的,所述翻轉組件包括底座的上表面連接有支撐架,所述支撐架的左側通過螺栓連接有步進電機,所述支撐架的頂端內壁位于步進電機的右側固定連接有第六滾珠軸承,所述步進電機的輸出端和第六滾珠軸承的內圈共同固定連接有旋轉軸,所述旋轉軸的右端與密煉室的左側面連接,所述控制器通過導線與步進電機電性連接。
8、優選的,所述溫控模塊包括固定連接在冷卻箱上表面的抽水泵,所述抽水泵的輸入端貫穿至冷卻箱的內部,所述抽水泵的輸出端固定連通有第一循環管,所述冷卻箱底端的右側面固定連通有第二循環管,所述密煉室的外層內壁連接有呈疊層設置的波紋管,所述波紋管的進水端和出水端分別與第一循環管的右端和第二循環管的右端固定連通。
9、優選的,所述第一循環管的外表面和第二循環管的外表面分別固定連通有電磁閥和第一溫度傳感器,所述密煉室的內壁通過耐高溫密封膠連接有導熱襯板,所述導熱襯板的內壁連接有上下對稱的第二溫度傳感器和第三溫度傳感器,所述密煉室的中部內側壁連接有第四溫度傳感器,所述第二溫度傳感器設置于密煉室的頂部,所述控制器通過導線分別與抽水泵、電磁閥、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器和第四溫度傳感器電性連接。
10、優選的,所述冷卻箱的上表面固定連通有注水管,所述冷卻箱內部的上壁固定連接有水位傳感器,所述控制器通過導線與水位傳感器電性連接。
11、本發明的有益效果為:
12、1、通過采用永磁同步電機搭配主齒輪與三個副齒輪嚙合的驅動模塊結構,主齒輪由永磁同步電機驅動旋轉,三個副齒輪同時與主齒輪及半封閉齒圈殼內齒嚙合傳動,帶動傳動盤平穩轉動,進而通過傳動機構驅動密煉室內的嚙合型轉子同步運轉,永磁同步電機具有低轉速、大扭矩且轉速穩定性強的特性,能有效抵御嚙合型轉子咬合物料時產生的高額負載,避免因負載峰值過高導致的轉速波動,確保對物料施加持續穩定的剪切力,保障混煉節奏的一致性,解決了現有異步電機+普通齒輪傳動組合易出現轉速波動、削弱剪切力、導致混煉節奏紊亂的問題,提升了膠料的混煉均勻度;
13、2、通過密煉室外層內壁設置的疊層波紋管與冷卻箱、抽水泵和循環管,搭配密煉室內壁導熱襯板上的第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、中部的第四溫度傳感器以及第二循環管上的第一溫度傳感器,疊層波紋管大幅增加了換熱面積,抽水泵將冷卻箱內的冷卻液泵入波紋管,通過熱交換帶走密煉室內部的摩擦熱,第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器實時監測密煉室內不同位置的物料溫度,第一溫度傳感器檢測排出冷卻液的溫度,多組溫度數據共同反饋至控制器,控制器根據溫度差異調節抽水泵功率和電磁閥開關,精準控制冷卻液循環速率與換熱效率,實現對混煉溫度的動態調控,使溫度穩定在120-150℃的橡膠加工最優區間,避免了現有單一腔體冷卻結構換熱面積小、散熱慢且溫度監測不全面導致的溫度失控問題,防止橡膠分子鏈斷裂或焦燒現象發生,降低了廢品率,保障了膠料性能;
14、3、通過翻轉組件中的步進電機與旋轉軸配合,結合驅動模塊與溫控模塊的協同作用,步進電機通過控制器精準控制旋轉軸轉動,帶動密煉室實現穩定翻轉,在混煉過程中,驅動模塊保障轉子持續高效混煉,溫控模塊維持溫度穩定,混煉完成后通過翻轉組件快速卸料,既保留了嚙合型轉子提升混煉質量的優勢,又通過永磁同步電機與多齒輪傳動的組合解決了負載過高導致的運轉不穩定問題,通過疊層波紋管與多點溫度監測的配合解決了溫度控制不精準的問題,同時簡化了卸料操作,滿足中小批量、多品種物料加工場景的需求,避免了因設備性能缺陷導致的混煉效率低、膠料質量差、卸料繁瑣等問題,提升了整體加工流程的穩定性和實用性。