一种新旧热固性塑料混合搅拌粉碎设备

1.本发明涉及热固性塑料粉碎加工技术领域，特别是涉及一种新旧热固性塑料混合搅拌粉碎设备。


背景技术：

2.热固性塑料是以热固性树脂为主要成分，配合以各种必要的添加剂通过交联固化过程成形成制品的塑料。对热固性塑料进行粉碎加工，常规的手段是采用粉碎机。但粉碎机只是把硬而脆的物料粉碎成细粉状，对于一些高温易分解以及粉碎效率不高的材料却不适用，而热固性塑料就具有上述特征：其中一些韧性塑料经过撞击、一般的剪切都不能将其破碎。并且热固性塑料在受到摩擦力作用时会产生热量，高温高压下塑料产生固化会影响刀具寿命、粉碎效率，以及产生其他有毒气体或化合物。而且现有加工需要将一定比例的新旧物料混合，但粉碎完成后再混合均匀，难度较大，而在模压成型工艺中混合，也易出现不均匀导致力学性能不佳等问题。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对现有新旧热固性塑料混合粉碎不均匀、粉碎过程热量大的问题，提供一种新旧热固性塑料混合搅拌粉碎设备。
4.本发明采用以下技术方案实现：
5.本发明公开了一种新旧热固性塑料混合搅拌粉碎设备，包括设备支架、圆柱形外壳、两块圆形隔板、混碎机构、驱动机构。
6.圆柱形外壳卧向固定在设备支架上。外壳的壳体为空心，顶部设置有水接口一、底部设置有水接口二。水接口一、水接口二接通冷却水并构成循环接通冷却水并构成循环，对外壳进行冷却。两块圆形隔板可转动地设置在外壳内。两块隔板间隔设置、之间构成处理腔。处理腔顶部设置有进料斗，底部设置有筛网并连接有导料斗。
7.混碎机构设置在外壳内。
8.混碎机构包括中心轴、中心齿轮一、至少一根周向轴一、行星齿轮一、内齿圈一、中心齿轮二、至少一根周向轴二、行星齿轮二、内齿圈二。
9.中心轴贯穿外壳。中心轴同轴连接有中心辊，中心辊位于处理腔内、外壁设置有滚刀。中心齿轮一设置在中心轴上、并位于处理腔外。周向轴一周向设置在中心齿轮一外围、并贯穿处理腔。所述周向轴一同轴连接有周向辊一，周向辊一位于处理腔内、外壁设置有滚刀。行星齿轮一设置在周向轴一上、并与中心齿轮一啮合。内齿圈一位于行星齿轮一外圈、并与行星齿轮一啮合。
10.中心齿轮二设置在周向轴一上、并位于处理腔外。周向轴二周向设置在中心齿轮二外围、并贯穿处理腔。所述周向轴二同轴连接有周向辊二，周向辊二位于处理腔内、外壁设置有滚刀。行星齿轮二设置在周向轴二上、并与中心齿轮二啮合。内齿圈二位于行星齿轮二外圈、并与行星齿轮二啮合。
11.驱动机构用于驱动中心轴转动，使中心辊自转，周向辊一自转并绕着中心辊周转，周向辊二自转并绕着周向辊一周转、且进而又绕着中心辊周转，组成混碎动作并对置于处理腔中的新旧热固性塑料进行混合、搅拌、粉碎。
12.作为本发明进一步的方案，驱动机构包括驱动电机、驱动轮、从动轮。驱动电机固定在设备支架上。驱动轮装在驱动电机的输出轴上。从动轮设置在中心轴一端，并与驱动轮通过传动带传动连接。
13.作为本发明进一步的方案，周向轴一设置了4根，周向轴二设置了6根。
14.作为本发明进一步的方案，混碎机构还包括端板一、端板二。端板一设置在处理腔一侧。中心轴的一端贯穿端板一，周向轴一的一端贯穿端板一。端板二设置在处理腔另一侧。中心轴另一端贯穿端板二，周向轴一另一端贯穿端板二。
15.作为本发明进一步的方案，混碎机构还包括与周向轴一相同数量的端板三、与周向轴一相同数量的端板四。端板三可转动地设置在其中一个隔板上。周向轴一的一端贯穿端板三，另一端贯穿端板四。端板四可转动地设置在另一个隔板上。周向轴二的一端贯穿端板三，另一端贯穿端板四。
16.作为本发明进一步的方案，中心轴通过支撑轴承与设备支架转动连接。
17.外壳内壁设置有环形卡槽，隔板卡进卡槽中、并可在卡槽内转动。
18.作为本发明进一步的方案，隔板设置有安装孔，端板三、端板四卡进安装孔中、并可在安装孔内转动。
19.中心轴与隔板、端板一、端板二通过旋转轴承转动连接。
20.周向轴一与端板一、端板二、端板三、端板四通过旋转轴承转动连接。
21.周向轴二与端板三、端板四通过旋转轴承转动连接。
22.作为本发明进一步的方案，中心轴、中心辊内部中空，并相互连通。中心轴两端设置有旋转水接头一，用于接通冷却水并构成循环，对中心辊进行冷却。
23.作为本发明进一步的方案，周向轴二、周向辊二内部中空、并相互连通。周向轴二的两端设置有旋转水接头三，用于与周向轴一连通。
24.周向轴一、周向辊一内部中空、并相互连通。周向轴一的两端设置有旋转水接头二，用于与中心轴连通。
25.作为本发明进一步的方案，周向轴一两端外围设置有套筒二。套筒二两端通过密封轴承与周向轴一转动连接，使套筒二、周向轴一之间构成封闭腔二。周向轴一对应封闭腔二也设置有通水孔，使封闭腔二与周向轴一内部连通。套筒二周向均匀设置有连接头二，位于相同侧的连接头二与旋转水接头三数量相同、并一一对应连接。
26.中心轴两端外围设置有套筒一。套筒一两端通过密封轴承与中心轴转动连接，使套筒一、中心轴之间构成封闭腔一。中心轴对应封闭腔一设置有通水孔，使封闭腔一与中心轴内部连通。套筒一周向均匀设置有连接头一，位于相同侧的连接头一与旋转水接头二数量相同、并一一对应连接。
27.与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：
28.1，本发明设计了混碎机构，以中心辊为中心周向分布若干个周向辊一，又以周向辊一为中心周向分布若干个周向辊二。多个周向辊一绕着中心辊旋转且同步自转，多个周向辊二绕着周向辊一旋转且同步自转、并又整体绕着中心辊旋转，上述的自转和周转组成
混碎动作，形成强大的搅拌力，使新旧热固性塑料可以随着混碎动作进行快速混合、搅拌、粉碎，配合筛网筛选使其并达到均匀状态。
29.2，本发明中部件的自转和周转产生复杂的摩擦力和剪切力，将热固性塑料破碎研磨成细小粉粒，打断热固性塑料交联化学键，减少其分子量，使其重新具备一定的可塑性和化学活性。
30.3，本发明采用空心外壳设计，通过顶部的水接口一、底部的水接口二接通冷却水并构成循环，从而对外壳进行冷却，可带走设备工作产生的部分热量，保证设备正常工作。
31.4，本发明针对混碎机构，将其部件设计成空心：一方面，将中心轴两端通过旋转水接头一接通冷却水并构成循环，对中心辊进行冷却；另一方面，将周向轴二汇合到周向轴一、将周向轴一汇合到中心轴，从而构成冷却水循环，对周向辊一、周向辊二进行冷却，进而使设备内部终处于低温粉碎环境，解决热固性塑料粉碎高温易分解和固化问题。
32.5，本发明中针对周向轴二、周向轴一、中心轴的运动状态，采用套筒及旋转水接头设计，可避免产生干涉。
附图说明
33.图1为实施例1内新旧热固性塑料混合搅拌粉碎设备的结构图。
34.图2为图1中新旧热固性塑料混合搅拌粉碎设备的俯视图；
35.图3为图2中a-a方向的剖视图；
36.图4为图2中b-b方向的剖视图；
37.图5为图1中内部结构图；
38.图6为图5去除端板一后的结构图；
39.图7为图6去除行星轮系一的结构图；
40.图8为图5中周向辊一的结构图；
41.图9为图8去除端板三后的结构图；
42.图10为实施例2内中心轴与旋转水接头一的连接图；
43.图11为实施例3内周向轴二与旋转水接头三的连接图；
44.图12为实施例3内周向轴一与旋转水接头二的连接图；
45.图13为实施例3内中心轴与旋转水接头一的连接图；
46.图14为实施例3中冷却水的流动方向图。
47.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
48.1、设备支架，2、外壳，201、水接口一，202、水接口二，203、进料斗，204、导料斗，205、筛网，301、驱动电机，302、驱动轮，303、从动轮，304、中心轴，305、中心辊，306、中心齿轮一，307、行星齿轮一，308、内齿圈一，309、周向轴一，310、端板一，311、端板二，401、周向辊一，402、中心齿轮二，403、行星齿轮二，404、周向轴二，405、内齿圈二，406、周向辊二，407、端板三，408、隔板，409、端板四，501、旋转水接头一，502、旋转水接头二，503、套筒一，504、密封轴承，505、通水孔，506、连接头一，507、旋转水接头三，508、套筒二，509、连接头二。
具体实施方式
49.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
51.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
52.实施例1
53.请参看图1，图1为本发明中新旧热固性塑料混合搅拌粉碎设备的结构图。并同步参看图2、图3、图4，本实施例公开了一种新旧热固性塑料混合搅拌粉碎设备，包括设备支架1、圆柱形外壳2、两块圆形隔板408、混碎机构、驱动机构。
54.设备支架1支在地面上，作为设备的支撑架。圆柱形外壳2卧向固定在设备支架1上。
55.参看图3、图4，分别为本设备的内部剖视图。外壳2的壳体为空心，顶部设有水接口一201、底部设有水接口二202。水接口一201、水接口二202用于接通冷却水并构成循环，对外壳2进行冷却，这样在设备工作时，冷却水自水接口二202流入、水接口一201流出，将设备部分热量带动，避免设备过热工作。其中，冷却水可由水冷机等冷源设备提供。
56.两块圆形隔板408可转动地装在外壳2内。具体的，外壳2内壁加工有环形卡槽，隔板408卡进卡槽中、并可在卡槽内转动。两块隔板408间隔设置、之间构成处理腔。处理腔顶部设有进料斗203，底部设有筛网205并连接有导料斗204，这样使从进料斗203落入设备的新旧热固性塑料在达到筛网205要求前一直处于处理腔内进行处理。
57.参看图5、图6、图7、图8、图9，为混碎机构的部分结构图。混碎机构设置在外壳2内。简而言之，混碎机构是通过搅拌力、摩擦力和剪切力对置于处理腔中的新旧热固性塑料进行混合、搅拌、粉碎。具体的，混碎机构包括中心轴304、中心齿轮一306、至少一根周向轴一309、行星齿轮一307、内齿圈一308、中心齿轮二402、至少一根周向轴二404、行星齿轮二403、内齿圈二405。
58.其中，中心轴304贯穿外壳2。中心轴304作为主轴，其采用支撑轴承与设备支架1转动连接，保证稳定性。参看图5，中心轴304同轴连接有中心辊305，中心辊305位于处理腔内、外壁装有滚刀。中心齿轮一306装在中心轴304上、并位于处理腔外。周向轴一309周向设置在中心齿轮一306外围、并贯穿处理腔。周向轴一309同轴连接有周向辊一401，周向辊一401位于处理腔内、外壁装有滚刀。行星齿轮一307装在周向轴一309上、并与中心齿轮一306啮合。内齿圈一308位于行星齿轮一307外圈、并与行星齿轮一307啮合。这样，中心齿轮一306、行星齿轮一307、内齿圈一308构成行星轮系一。其中，内齿圈一308应当是固定的，将其连接
在外壳2内壁上，以保证行星轮系一的正常工作。
59.这样，当中心轴304受到驱动而进行转动时，中心辊305带着其上的滚刀跟着转动。同时，中心齿轮一306随着中心轴304转动，基于行星轮系一作用，使行星齿轮一307绕着中心齿轮一306周转、并且行星齿轮一307还进行自转，这样使周向轴一309带着周向辊一401及其上的滚刀同步运动。
60.参看图8、9，中心齿轮二402装在周向轴一309上、并位于处理腔外。周向轴二404周向设置在中心齿轮二402外围、并贯穿处理腔。周向轴二404同轴连接有周向辊二406，周向辊二406位于处理腔内、外壁装有滚刀。行星齿轮二403装在周向轴二404上、并与中心齿轮二402啮合。内齿圈二405位于行星齿轮二403外圈、并与行星齿轮二403啮合。这样，中心齿轮二402、行星齿轮二403、内齿圈二405构成行星轮系二。其中，内齿圈一405连接在隔板408上，这样相对于中心齿轮二402、行星齿轮二403而言，其位置也是固定的，以保证行星轮系二的正常工作。
61.一方面，行星轮系二绕着中心轴304周向转动；另一方面，单独看行星轮系二，与上面类似的，当周向轴一309转动时，周向辊一401带着其上的滚刀跟着转动。同时，周向轴二404随着周向轴一309转动，基于行星轮系二作用，使行星齿轮二403绕着中心齿轮二402周转、并且行星齿轮二403还进行自转，这样使周向轴二404带着周向辊二406及其上的滚刀同步运动。
62.本实施例中，参看图4，将周向轴一309设置了4根，周向轴二404设置了6根。行星轮系二绕着中心轴304周向转动，行星轮系二也进行则自转，而周向辊一401、周向辊二406之间存在一定间隙，周向辊一401、中心辊305之间存在一定间隙，这样对落入的新旧热固性塑料产生摩擦力和剪切力作用。
63.并且对于行星轮系二而言，6根周向辊二406均匀分布在周向辊一309外围，其组成近似于六边形的多点作用结构，使行星轮系二转动到处理腔底部时能够将筛网205上方的物料重新带起，使物料再次与滚刀作用。
64.上述辊轴的周转和自转，产生强大的搅拌力、复杂的摩擦力和剪切力，将物料进行快速混合、搅拌、粉碎，直至物料颗粒大小满足筛网205要求而自动从导料斗204排出。上述过程将热固性塑料破碎研磨成细小粉粒，打断热固性塑料交联化学键，减少其分子量，使其重新具备一定的可塑性和化学活性。当然，为了提高混碎效果，也可以在处理腔内壁增设刀齿。
65.上述的中心轴304转动是由驱动机构驱动的。驱动机构可以采用电机直接连接中心轴304，也可以采用电机通过传动连接的方式连接中心轴304。本实施例采用后者，具体的，驱动机构包括驱动电机301、驱动轮302、从动轮303。驱动电机301固定在设备支架1上。驱动轮302装在驱动电机301的输出轴上。从动轮303装在中心轴304一端，并与驱动轮302通过传动带传动连接。这样，启动驱动电机301使驱动轮302转动，驱动轮302即通过传动带(例如v带)使从动轮303带着中心轴304转动。
66.此外，为了增强行星轮系一的工作稳定性，参看图5，混碎机构还包括端板一310、端板二311。端板一310设置在处理腔一侧。中心轴304的一端贯穿端板一310，周向轴一309的一端贯穿端板一310。端板二311设置在处理腔另一侧。中心轴304另一端贯穿端板二311，周向轴一309另一端贯穿端板二311。这样，将中心轴304、周向轴一309进行支撑。
67.类似的，为了增强行星轮系二的工作稳定性，参看图8，混碎机构还包括与周向轴一309相同数量的端板三407、与周向轴一309相同数量的端板四409。端板三407可转动地设置在其中一个隔板408上，具体的，该隔板408开有安装孔，端板三407卡进安装孔中、并可在安装孔内转动。周向轴一309的一端贯穿端板三407，另一端贯穿端板四409。端板四409可转动地设置在另一个隔板408上，具体的，该隔板408开有安装孔，端板三407卡进安装孔中、并可在安装孔内转动。周向轴二404的一端贯穿端板三407，另一端贯穿端板四409。这样，对周向轴一309、周向轴二404进行支撑。
68.当然，为了使上述轴件和板件更加顺利工作、降低摩擦，可在贯穿连接处增设旋转轴承。具体的，中心轴304与隔板408、端板一310、端板二311通过旋转轴承转动连接；周向轴一309与端板一310、端板二311、端板三407、端板四409通过旋转轴承转动连接；周向轴二404与端板三407、端板四409通过旋转轴承转动连接。
69.实施例2
70.本实施例与实施例1不同之处在于，本实施例还对中心辊305进行冷却。这是由于上述辊轴的周转和自转是通过摩擦粉碎的方式对塑料进行处理，因此辊轴及刀具会过热，实施例1仅带走外围热量，对于内部部件降温效果存在提升空间。
71.参看图10，中心轴304两端装有旋转水接头一501。旋转水接头一501通过管道接通冷却水并构成循环，这样冷却水从中心轴304、中心辊305流过，将其热量带走、并实现冷却。
72.实施例3
73.本实施例与实施例2不同之处在于，本实施例还对周向辊一401、周向辊二406进行冷却。
74.参看图11，周向轴二404、周向辊二406内部中空、并相互连通；周向轴二404的两端装有旋转水接头三507，用于与周向轴一309连通。参看图12，周向轴一309、周向辊一401内部中空、并相互连通。周向轴一309的两端装有旋转水接头二502，用于与中心轴304连通。
75.具体的，参看图12，周向轴一309两端外围设置有套筒二508。套筒二508两端通过密封轴承504与周向轴一309转动连接，使套筒二508、周向轴一309之间构成封闭腔二。这样使套筒二508与周向轴一309相对转动也不会漏水。需要说明的是，为了提高封闭腔二的密封性，建议在封闭腔二对应密封轴承504的内侧增设密封圈。
76.周向轴一309对应封闭腔二也开有通水孔505，使封闭腔二与周向轴一309内部连通。套筒二508周向均匀装有连接头二509，位于相同侧的连接头二509与旋转水接头三507数量相同、并一一对应连接。具体的，依照图12图示方向、并依照实施例1的轴件数量设置，图中右端的连接头二509设有6个，而对应侧的旋转水接头三507也有6个，这样一一对应通过管道连接起来。当然，另一侧也做相同的设计，以实现冷却水贯通。
77.类似的，参看图13，中心轴304两端外围设置有套筒一503。套筒一503两端通过密封轴承504与中心轴304转动连接，使套筒一503、中心轴304之间构成封闭腔一。这样使套筒一503与中心轴304相对转动也不会漏水。需要说明的是，为了提高封闭腔一的密封性，建议在封闭腔一对应密封轴承504的内侧也增设密封圈。
78.中心轴304对应封闭腔一开有通水孔505，使封闭腔一与中心轴304内部连通。套筒一503周向均匀装有连接头一506，位于相同侧的连接头一506与旋转水接头二502数量相同、并一一对应连接。具体的，依照图13图示方向、并依照实施例1的轴件数量设置，图中右
端的连接头一506设有4个，而对应侧的旋转水接头二502也有4个，这样一一对应通过管道连接起来。当然，另一侧也做相同的设计，以实现冷却水贯通。
79.简而言之，周向轴二404汇合到周向辊一401，周向辊一401汇合到中心轴304。参看图14，图14展示了冷却水流经部件和方向。
80.中心轴304一端作为冷却水进水口，冷却水其中一股直接穿过中心辊305，并从中心轴304另一端的冷却水出水口排出；其他股则流入周向轴一309一端。流入周向轴一309一端的冷却水，部分直接穿过周向辊一401，部分则流入周向轴二404一端进而穿过周向辊二406。参看上面的，穿过周向辊二406的冷却水流入周向轴一309另一端，并与直接穿过周向辊一401的冷却水一起流入中心轴304另一端进而排出。这样即对中心辊305、周向辊一401、周向辊二406同步进行水冷。可有效降低刀具的温度，使设备内部终处于低温粉碎环境，解决热固性塑料粉碎高温易分解和固化问题。需要说明的是，由于采用了上述套筒、旋转水接头的设计，使混碎机构工作时水冷管道不会产生干涉。此外，上述的水冷设计也可避免冷却水混入塑料，避免对塑料混碎造成干涉。
81.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
82.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。