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专利号: 2017102174389
申请人: 徐州工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种背压式减容成型设备,包括固定支架(1)、传动机构(2)和背压式减容成型机构(3),

其特征在于,所述的传动机构(2)包括传动电机(2-1)、从动皮带轮中心轴(2-6)和负压式齿轮中心轴(2-9);传动电机(2-1)固定设置在固定支架(1)的下方,其输出端与传动电机主轴(2-2)的一端固定连接,传动电机主轴(2-2)的另一端固定套装有主动皮带轮(2-3);所述从动皮带轮中心轴(2-6)和负压式齿轮中心轴(2-9)并排地设置在固定支架(1)上部,从动皮带轮中心轴(2-6)的左端固定套装有从动皮带轮(2-5),从动皮带轮中心轴(2-6)在从动皮带轮(2-5)的右侧还固定套装有第一齿轮(2-7);负压式齿轮中心轴(2-9)的左端固定套装有与第一齿轮(2-7)相啮合的第二齿轮(2-8);主动皮带轮(2-3)通过皮带(2-4)与从动皮带轮(2-5)连接;从动皮带轮中心轴(2-6)和负压式齿轮中心轴(2-9)均为中空结构,其左端均封闭,其右端内部分别通过轴承连接有伸入其中的真空泵连接管一(2-12)和真空泵连接管二(2-13),真空泵连接管一(2-12)和真空泵连接管二(2-13)通过三通阀连接后与真空泵的抽气口连接;

所述的背压式减容成型机构(3)包括背压式减容成型仓(3-2)和高压气体发生器(3-

6),背压式减容成型仓(3-2)固定设置在固定支架(1)上部,其上开口端和下开口端分别固定连接有进料仓(3-1)和出料仓(3-3);所述背压式减容成型仓(3-2)的内腔中并排地设置有形状和尺寸均相同的主动成型辊轴(3-4)和从动成型辊轴(3-5);主动成型辊轴(3-4)和从动成型辊轴(3-5)之间留有缝隙,且分别固定套装在从动皮带轮中心轴(2-6)和负压式齿轮中心轴(2-9)的中部,从动皮带轮中心轴(2-6)和负压式齿轮中心轴(2-9)的两端均可转动地延伸到背压式减容成型仓(3-2)的外部;主动成型辊轴(3-4)和从动成型辊轴(3-5)的辊身上分别遍布其表面设置有成型凹槽一(3-4-1)和成型凹槽二(3-5-1),成型凹槽一(3-

4-1)和成型凹槽二(3-5-1)底部分别设有与主动成型辊轴(3-4)和从动成型辊轴(3-5)的内部空腔相连通的孔道;从动皮带轮中心轴(2-6)和负压式齿轮中心轴(2-9)分别与主动成型辊轴(3-4)和从动成型辊轴(3-5)的内部空腔连通;

所述的高压气体发生器(3-6)的数量至少为一个,高压气体发生器(3-6)包括罩体(3-

6-5)、高压混合气室(3-6-1)、减速电机(3-6-9)、至少一个喷气柱管(3-6-3),所述罩体(3-

6-5)固定连接在背压式减容成型仓(3-2)内部的侧壁上,所述的高压混合气室(3-6-1)可转动地设置在罩体(3-6-5)内部,其外端固定连接与之内部连通、延伸到延伸到背压式减容成型仓(3-2)外部的进气管路(3-6-2),所述进气管路(3-6-2)的外端通过轴承连接有伸入其中的高压混合气源管路(3-6-10);所述减速电机(3-6-9)固定设置在背压式减容成型仓(3-

2)外部,其输出轴外端设置的主动齿轮(3-6-8)与进气管路(3-6-2)外部设置的从动齿轮(3-6-7)啮合;所述喷气柱管(3-6-3)的一端与高压混合气室(3-6-1)的里端连通,另一端设置有高压喷头(3-6-4)。

2.根据权利要求1所述的一种背压式减容成型设备,其特征在于,所述高压混合气室(3-6-1)的数量为两个,每个高压混合气室(3-6-1)设置有2~4个喷气柱管(3-6-3),所述喷气柱管(3-6-3)为圆柱状,其直径为10~100mm;所述的高压喷头(3-6-4)为多孔结构,喷孔的孔径为10~100um,其数量为10~100个。

3.根据权利要求1或2所述的一种背压式减容成型设备,其特征在于,所述的高压混合气源为高压蒸汽和氮气的混合气,二者的混合比为1:2~1:10,流速为0.2~0.8m3/s。

4.根据权利要求3所述的一种背压式减容成型设备,其特征在于,还包括控制系统(4),所述第一齿轮(2-7)上设置有与控制系统(4)连接、用于检测齿轮是否卡死的齿轮副转动故障传感器(2-11);所述背压式减容成型仓(3-2)内设置有与控制系统(4)连接的压力传感器(3-7);所述第二齿轮(2-8)的表面设置有与控制系统(4)连接的转速传感器;主动皮带轮(2-3)外圈表面设有与控制系统(4)连接的皮带张紧力传感器;高压气体发生器(3-6)罩体内的一侧设置有与控制系统(4)连接的温度感应器(3-6-6);所述的皮带(2-4)上设置有与控制系统(4)连接的皮带损耗感应器;传动电机(2-1)与控制系统(4)连接。

5.根据权利要求4所述的一种背压式减容成型设备,其特征在于,所述的成型凹槽一(3-4-1)和成型凹槽二(3-5-1)均为半球状的模量限制性弹性结构,其弹性模量范围在12~

30mm之间。

6.根据权利要求5所述的一种背压式减容成型设备,其特征在于,第一齿轮(2-7)和第二齿轮(2-8)的外部设置齿轮副保护壳(2-10),所述的齿轮副保护壳(2-10)固定在固定支架(1)上。

7.根据权利要求6所述的一种背压式减容成型设备,其特征在于,所述减速电机(3-6-

9)的转速是10~100rpm。

8.一种背压式减容成型设备的操作方法,其特征在于,其步骤如下:

1)启动传动电机(2-1),通过传动电机主轴(2-2)驱动主动成型辊轴(3-4)和从动成型辊轴(3-5)进行相向转动;

2)启动真空泵进行抽气,使成型凹槽一(3-4-1)和成型凹槽二(3-5-1)形成负压环境;

同时,通过高压混合气源管路(3-6-10)经高压混合气室(3-6-1)向背压式减容成型仓(3-2)内供气,控制合适的抽气和供气速率,使背压式减容成型仓(3-2)内形成一定压力的正压环境;

3)将固体滞留物原料从进料仓(3-1)的上方开口倒入,原料向下落入背压式减容成型仓(3-2)内,主动成型辊轴(3-4)和从动成型辊轴(3-5)进行相向运动对原料不断进行挤压与破碎,进而原料被加工成颗粒状,加工后的颗粒从出料仓(3-3)内排出。

9.根据权利要求8所述的一种背压式减容成型设备的操作方法,其特征在于,步骤2)和

3)的操作过程中,齿轮副转动故障传感器(2-11)对齿轮副的转动情况进行实时检测,当其检测到齿轮副卡死不转动时,向控制系统(4)发送反馈信号,控制系统(4)控制报警器进行

50s持续报警,以提示相关人员进行维修。

10.根据权利要求9所述的一种背压式减容成型设备的操作方法,其特征在于,所述步骤2)中供入的气体为蒸汽和氮气的混合气体,二者的混合比为1:2~1:10,流速为0.2~

0.8m3/s。