一种爆珠高速成型装置的制作方法

1.本发明涉及一种爆珠成型装置，具体地涉及一种爆珠高速成型装置。


背景技术：

2.近年来，爆珠卷烟发展迅速，国内市场上爆珠卷烟的销售量逐年大幅增加。随着烟草行业创新驱动发展和持续健康发展的需要，爆珠卷烟已然成为一股发展的新动力。
3.滴头装置是爆珠成型的关键部件，目前普遍使用的爆珠滴丸机多采用“自流法”、“泵注法”、“脉冲切割法”，合格爆珠的生产速度局限在8-15粒/秒左右，厂家只能通过增加设备数量来带动产能，生产成本急剧增加；此外还存在由于滴丸机长时间运行导致的爆珠质量问题。由于产能增加，现有的爆珠生产设备已无法满足爆珠卷烟市场发展的需求。


技术实现要素：

4.针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种生产效率高、成型质量好的爆珠高速成型装置。
5.本发明提供了一种爆珠高速成型装置，包括：滴头，包括设置在外喷嘴内的内喷嘴，所述外喷嘴内壁与内喷嘴外壁之间形成壳材通道，所述内喷嘴内设有芯材通道，在所述内喷嘴顶部沿周向设有多个间隔的限位块，相邻两个限位块之间设有一个卡槽，所述内喷嘴通过所述限位块和卡槽与外喷嘴同心安装；所述外喷嘴和内喷嘴底部均设有锥形喷嘴；振动滴制系统，包括同心安装的外喷嘴基座和内喷嘴基座，所述外喷嘴基座与外喷嘴之间密封连接，其上设有供壳材流入的第一接头；所述内喷嘴基座与内喷嘴之间密封连接，其上设有供芯材流入的第二接头；所述内喷嘴基座的顶部开有凹槽，所述凹槽与第二接头相连通，且上方依次设有膜片和上盖板，所述上盖板中开有供振动杆插入的插孔，所述振动杆的一端与所述膜片相接触，另一端与激振器相连接。
6.优选地，所述限位块为内窄外宽的楔形块。
7.优选地，所述外喷嘴基座、内喷嘴基座和上盖板之间通过多个紧固件紧固连接。
8.优选地，所述外喷嘴基座与外喷嘴之间螺纹连接，所述内喷嘴基座与内喷嘴之间设有第一密封圈。
9.优选地，所述外喷嘴基座和内喷嘴基座之间设有第二密封圈。
10.优选地，所述第一接头通过第一输送管与壳材储存罐相连通，所述第一输送管上设有第一输送泵，所述壳材储存罐上设有壳材加热装置和加热循环泵。
11.优选地，所述第二接头通过第二输送管与芯材储存罐相连通，所述第二输送管上设有第二输送泵。
12.优选地，还包括冷却循环系统，其包括冷却管、高位冷却槽、低位冷却槽和接料槽，所述冷却管的进料口位于所述滴头的下方，出料口位于所述接料槽的上方；所述低位冷却槽上设有冷却器，所述高位冷却槽的直径大于所述冷却管的直径，同轴安装在所述冷却管的上端；所述低位冷却槽、高位冷却槽和接料槽之间相互连通，循环输送冷却液，所述高位
冷却槽中的冷却液会溢流至所述冷却管中。
13.优选地，所述出料口与升降装置相连接。
14.优选地，还包括设置在所述冷却管附近的监控系统，其包括高速摄像机和照明系统。
15.本发明的有益之处在于，采用全新的“振动滴制法”，即采用激振器给芯材施加一个稳定的脉动，使滴头产生稳定的葫芦状同心液滴，该液滴在冷却液的带动下均匀稳定成型为爆珠，通过调节激振器振动的频率就可以实现产能的调节。本装置显著提高了爆珠滴制的效率和成品率。
附图说明
16.图1是滴头的立体图；
17.图2是滴头的主视图；
18.图3是滴头的俯视图；
19.图4是图3中a-a方向的剖视图；
20.图5是内喷嘴的结构示意图；
21.图6是本发明爆珠高速成型装置的连接结构示意图。
22.元件标号说明：
[0023]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
滴头
[0024]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
滴头保温装置
[0025]
11
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上盖板
[0026]
111
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
插孔
[0027]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
膜片
[0028]
13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一密封圈
[0029]
14
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第二密封圈
[0030]
15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外喷嘴
[0031]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内喷嘴
[0032]
161
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
限位块
[0033]
162
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
卡槽
[0034]
17
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外喷嘴基座
[0035]
171
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一接头
[0036]
172
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
壳材储存罐
[0037]
173
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
壳材加热装置
[0038]
174
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
加热循环泵
[0039]
175
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一输送管
[0040]
176
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一输送泵
[0041]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内喷嘴基座
[0042]
181
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二接头
[0043]
182
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
凹槽
[0044]
183
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
芯材储存罐
[0045]
184
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二输送管
[0046]
185
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二输送泵
[0047]
19
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
紧固件
[0048]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
激振器
[0049]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
振动杆
[0050]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
冷却管
[0051]
31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
高位冷却槽
[0052]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
稳流器
[0053]
33
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
出料口
[0054]
34
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
升降装置
[0055]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
低位冷却槽
[0056]
41
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
冷却器
[0057]
42
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
冷却循环泵
[0058]
43
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
接料槽
[0059]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
爆珠
[0060]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
监控系统
具体实施方式
[0061]
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
[0062]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0063]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0064]
本发明提供了一种爆珠高速成型装置，包括滴头、振动滴制系统、冷却循环系统和监控系统。如图4和图5所示，滴头1包括外喷嘴15和内喷嘴16，内喷嘴16设置在外喷嘴15 内，外喷嘴15内壁与内喷嘴16外壁之间形成壳材通道，内喷嘴16内设有竖直、中空的芯材通道。为保证内喷嘴16和外喷嘴15的装配同心度，本发明在内喷嘴16顶部沿周向设有多个间隔的限位块161，相邻两个限位块161之间设有一个通向内喷嘴16的锥形喷嘴的卡槽 162，外喷嘴15的内侧则设有与限位块161相抵接的限位柱，以及与卡槽162相配合的卡块，这样设置后内喷嘴16在外喷嘴15中的位置不会发生偏移，可以充分保证两者的同心安装，提升形成的爆珠质量。两者底部均设有锥形喷嘴，由于锥形喷嘴与液柱之间的接触面积较小，吸附力也较小，因此可以形成理想的射流。
[0065]
如图5所示，限位块161为内窄外宽的楔形块(这里的“内”指的是靠近芯材通道的一侧，“外”指的是远离芯材通道的一侧)，这样卡槽162的顶部则相反地内宽外窄，外喷嘴 15的限位柱可卡接在卡槽162的较窄处，壳材便能够顺利地从卡槽162的较宽处通过，保证流出的壳材的均匀性。同时，楔形限位块的外侧壁也与外喷嘴15的内壁公差配合，进一步保证两者的装配同心度。
[0066]
如图1-4所示，振动滴制系统包括同心安装的外喷嘴基座17和内喷嘴基座18，外喷嘴基座17的底部与外喷嘴15的顶部螺纹密封连接，外喷嘴基座17上设有第一接头171，壳材可通过第一接头171进入外喷嘴基座17中进而流入壳材通道中。内喷嘴基座18与内喷嘴16之间通过第一密封圈13密封连接，防止壳材流入芯材通道或者芯材从芯材通道中溢出。内喷嘴基座18上设有供芯材流入的第二接头181，且内部同样设有竖直、中空的芯材通道，保证芯材可以一路沿着内喷嘴基座18和内喷嘴16的芯材通道顺畅地流出。优选地，在外喷嘴基座 17和内喷嘴基座18之间设有第二密封圈14，防止其他杂质从两者的连接处进入壳材通道之中。
[0067]
如图4和图6所示，内喷嘴基座18的顶部开有凹槽182，凹槽182分别与芯材通道、第二接头181相连通，芯材会从第二接头181进入并贮存在凹槽182中。凹槽182的上方依次设有膜片12和上盖板11，其中凹槽182内的芯材与膜片12相接触，上盖板11中开有供振动杆21插入的插孔111，振动杆21的一端与膜片12相接触，另一端与激振器2相连接。优选地，外喷嘴基座17、内喷嘴基座18和上盖板11之间通过多个紧固件19紧固连接，紧固件19具体地为六角螺钉。
[0068]
如图2和图6所示，在具体实施中，第一接头171通过第一输送管175与壳材储存罐172 相连通，第一输送管175上设有第一输送泵176，壳材储存罐172上设有壳材加热装置173 和加热循环泵174，同时在滴头1的外侧也设有滴头保温装置10，从而保证壳材温度稳定，不会在输送过程中发生冷凝进而影响爆珠成型。第二接头181通过第二输送管184与芯材储存罐183相连通，第二输送管184上设有第二输送泵185。工作时，第一输送泵176和第二输送泵185根据所需生产的爆珠大小为外喷嘴15和内喷嘴16提供稳定流量的液体，同时激振器2将设定的频率通过振动杆21传递给膜片12，膜片12再将激振器2的振动频率传递给凹槽182中的芯材，此时滴头1将与激振器2同频形成稳定的葫芦状液滴，并可根据需要调整激振器2的输出频率进而控制爆珠的产量。
[0069]
如图6所示，冷却循环系统包括冷却管3、高位冷却槽31、低位冷却槽4和接料槽43，其中冷却管3的进料口位于滴头1的下方，出料口33位于接料槽43的上方。低位冷却槽4上设有冷却器41，操作人员可通过冷却器41实时调控冷却液的温度，保证爆珠的冷却效果。高位冷却槽31的直径大于冷却管3的直径，同轴安装在冷却管3的上端。低位冷却槽4、高位冷却槽31和接料槽43之间通过输送管相互连通，循环输送冷却液。高位冷却槽31处于高于接料槽43的位置，接料槽43处于高于低位冷却槽4的位置，且在低位冷却槽4和高位冷却槽31之间的输送管上设有冷却循环泵42。工作时，冷却循环泵42将冷却液从低位冷却槽 4中抽出并压送到高位冷却槽31的进口，高位冷却槽31中的冷却液会溢流至冷却管3中，滴头1中生成的液滴落入冷却管3中后，会随着冷却液流动至出料口33，落入接料槽43中。接料槽43中设有滤网，将冷却成型后的爆珠5与冷却液分离干燥，而接料槽43和高位冷却槽31中多余的冷却液均会回流到低位冷却槽4中，实现冷却循环系统的闭环，提高冷却液利用率。优选地，
出料口33与升降装置34相连接，升降装置34可以调节出料口33的高度，从而利用出料口33和进料口之间的液位差实现对液滴的运送速度调节。同时高位冷却槽31 中具有两层稳流器32，稳流器32有助于稳定供给冷却液，防止紊流的产生，避免液滴受力不均引起变形。
[0070]
监控系统6设置在冷却管3附近，其包括高速摄像机和照明自调节系统，高速摄像机不断捕捉和采集爆珠从出料到冷却成型的完整过程，并与系统内部设置好的爆珠标准对比，若发现偏差，系统会及时调整相关参数，如振动杆21的振动频率、第一输送泵176和第二输送泵185的输送流量、冷却液的冷却温度等，实现对爆珠重量、圆度、直径等参数的实时控制。
[0071]
如上所述，本发明提供的爆珠高速成型装置具有以下有益效果：
[0072]
(1)以“振动滴制法”代替现有爆珠的制作方法，极大地提高了生产效率，可以达到40 粒/秒以上；
[0073]
(2)整个装置的运行时间越长，生产的爆珠整体质量越稳定，产品合格率可达95％以上；
[0074]
(3)高速摄像机实时监控和反馈爆珠滴制状态，同时通过对输送泵、振动杆和冷却器等的控制，实现对爆珠粒径大小的控制，保证干燥后的爆珠粒径范围为2.0-4.0mm，粒径偏差≤
±
5％。
[0075]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。