帶混合功能的強(qiáng)制輸送裝置設(shè)計

葉鎮(zhèn)波，羅慶青，李意明，陳詩煌

（廣東達(dá)誠機(jī)械有限公司，廣東汕頭 515061）

帶混合功能的強(qiáng)制輸送裝置設(shè)計

葉鎮(zhèn)波，羅慶青，李意明，陳詩煌

（廣東達(dá)誠機(jī)械有限公司，廣東汕頭 515061）

分析了帶混合功能的強(qiáng)制輸送裝置的工作原理，設(shè)計了該裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并研制開發(fā)了帶混合功能的強(qiáng)制輸送裝置的樣機(jī)，連續(xù)進(jìn)行了實驗，實驗結(jié)果表明，該機(jī)運行良好、混合均勻、強(qiáng)制輸送效果顯著。各項性能指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計要求。

塑料；混合；強(qiáng)制；輸送

0 前言

在塑料加工領(lǐng)域里，采用的原料一般包括粉狀、粒狀或者片狀物料，由于所生產(chǎn)制品的不同要求，需在物料中加入助劑，比如不同顏色的色母料、防靜電劑等進(jìn)行塑料的改性[1]，為了使加工后助劑在制品中的分散效果更好、更符合人們的設(shè)計要求，一般在加工前對物料進(jìn)行混合；而由于粉狀、粒狀或者片狀物料，在加工中容易產(chǎn)生架橋堵塞等問題，所以在加工過程中，一般都會采用強(qiáng)制輸送，以解決架橋問題。

現(xiàn)有國內(nèi)外塑料加工設(shè)備中，都采用材料先在單獨的混料機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合，然后通過螺桿、彈簧等機(jī)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)制輸送到加工設(shè)備上，這樣就會造成在輸送過程中，由于不同材料間的松密度、流動性能不一樣，而產(chǎn)生物料輸送到加工設(shè)備后，出現(xiàn)分層的現(xiàn)象，最終影響所加工制品的性能；同時由于混合與強(qiáng)制輸送分別采用不同的機(jī)構(gòu)，設(shè)備占地面積增大，設(shè)備成本提升，也造成了相應(yīng)的設(shè)備能耗、維護(hù)成本的提升。

為了能實現(xiàn)將物料混合及強(qiáng)制輸送功能合二為一，以達(dá)到物料在混合過程中，又實現(xiàn)強(qiáng)制輸送的功能，從而避免由于功能的分開，所造成的一些缺陷。本文結(jié)合螺桿的輸送機(jī)理，研究開發(fā)了一種帶混合功能的強(qiáng)制輸送裝置，從而有效地解決了物料的混合與輸送問題。

1 帶混合功能的強(qiáng)制輸送裝置的工作原理

帶混合功能的強(qiáng)制輸送裝置是塑料擠出生產(chǎn)線[2]的重要設(shè)備之一，本裝置采用一條帶有左右旋的螺桿（如圖1），通過一個減速電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，利用螺紋的輸送機(jī)理[3]，將螺桿兩端的物料同時往螺桿中間輸送，當(dāng)左右方向輸送過來的物料，在螺桿中間匯合時，一部分物料通過混料倉中間的物料輸送口強(qiáng)制輸送到加工設(shè)備上，從而實現(xiàn)物料的強(qiáng)制輸送功能；由于左右螺紋的輸送能力遠(yuǎn)大于物料輸送口處的輸送能力，從而一部分的物料將在螺桿中間形成拱起狀態(tài)（如圖2所示），由于螺桿兩端不間斷的補(bǔ)充物料，中間拱起的物料將上升，當(dāng)其上升到一定高度后，就往兩端分散，從而完成一個周期的混合。

圖1 左右旋螺桿

圖2 帶混合功能的強(qiáng)制輸送裝置工作原理圖

2 帶混合功能的強(qiáng)制輸送裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計

如圖3所示，這種帶混合功能的強(qiáng)制送料裝置，包括料斗1、送料螺桿2、電動機(jī)3、筒狀物料混合倉4和出料閥5；物料混合倉4的頂部設(shè)有進(jìn)料口6，物料混合倉4的底部設(shè)有出料口7，進(jìn)料口6和出料口7均處于物料混合倉4的中間位置；進(jìn)料口6與料斗1的落料口8連接；出料閥5安裝在出料口7上；送料螺桿2包括桿體201，以及沿桿體201軸向依次設(shè)置在桿體201上的正向螺紋段202和反向螺紋段203，正向螺紋段202與反向螺紋段203的螺紋方向相反；桿體201的兩端可轉(zhuǎn)動安裝在物料混合倉4的兩側(cè)壁上，正向螺紋段202和反向螺紋段203均處于物料混合倉4中，正向螺紋段202和反向螺紋段203的交接點與進(jìn)料口6、出料口位7置相應(yīng)，桿體201露出在物料混合倉4外部的一端與電動機(jī)3傳動連接。

圖3 強(qiáng)制輸送裝置的總體結(jié)構(gòu)

圖4 強(qiáng)制輸送裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

如圖3和圖4所示，預(yù)先將正向螺紋段202和反向螺紋段203的送料速度設(shè)置為大于出料口7的出料速度，開始工作時先關(guān)閉出料閥5，不同的物料9預(yù)先存放在料斗1中，物料9從料斗1經(jīng)進(jìn)料口6進(jìn)入物料混合倉4中，并填滿物料混合倉4的空間；電動機(jī)3驅(qū)動送料螺桿2按一定方向轉(zhuǎn)動，正向螺紋段202和反向螺紋段203均推動物料9使物料9自送料螺桿2兩端往中間輸送；當(dāng)物料9在中間匯合時，由于自兩端向中間的擠壓力作用，物料9向上拱起，并逐漸上升，當(dāng)被拱起物料9達(dá)到一定高度時，就往兩端分散，進(jìn)行物料9的預(yù)混合；開始送料時，打開出料閥5，當(dāng)物料9在中間匯合時，由于自兩端向中間的擠壓力作用，部分物料9由出料口7送出，另一部分物料9向上拱起，并逐漸上升，當(dāng)被拱起物料9達(dá)到一定高度時，就往兩端分散，從而完成物料9一個周期的混合。從上述工作過程可以看出，該帶混合功能的強(qiáng)制送料裝置能夠?qū)崿F(xiàn)物料9的混合和輸送，即是將物料混合裝置和物料輸送裝置緊密結(jié)合在一起，結(jié)構(gòu)相當(dāng)緊湊，占用空間小，節(jié)約土地資源；另一方面，由于物料9混合后立即由出料口7送入加工設(shè)備，沒有中間輸送環(huán)節(jié)，物料9不會分層，從而提高了加工后制品的品質(zhì)；另外，由于當(dāng)物料9輸送受阻時，往下輸送的物料9的量會減少，往上拱起進(jìn)行混合的物料9的量會增加，能夠有效地避免因輸送故障產(chǎn)生輸送阻力加大而導(dǎo)致電動機(jī)3過載等問題。

3 結(jié)論

為了檢驗帶混合功能的強(qiáng)制輸送裝置在實際工作的工作性能是否滿足設(shè)計要求，在該裝置安裝完成后進(jìn)行了初期的測試，該裝置在性能上實現(xiàn)了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)，滿足了混合及強(qiáng)制輸送的基本要求，工作性能正常，達(dá)到預(yù)期的設(shè)計效果。

［1］劉英俊，劉伯.塑料填充改性［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，1998.

［2］F.漢森編.郭奕崇譯.塑料擠出技術(shù)［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2001.

［3］《機(jī)械設(shè)計手冊》編委會.機(jī)械設(shè)計手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

Design of Forced Transporting Device with Mixed Function

YE Zhen-bo，LUO Qing-qing，LI Yi-ming，CHEN Shi-huang
（Guangdong Designer Machinery Co.，Ltd，Shantou515061，China）

The working principle of forced transporting device with mixed function is analyzed，mechanical structure of the device is designed，and the prototype is developed.The experimental results show that the transporting device is running well， mixing uniformity，and forced transporting effective remarkable.Various performance indicators meet the design requirements.

plastic；mixed；forced；transporting

TQ320.5

A

1009－9492(2014)08－0077－02

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.08.022

葉鎮(zhèn)波，男，1978年生，福建漳州人，大學(xué)?？?，工程師。研究領(lǐng)域：機(jī)械設(shè)計。已發(fā)表論文2篇。 (編輯：向飛)

2014－02－20