带混合功能的强制输送装置设计

叶镇波，罗庆青，李意明，陈诗煌

（广东达诚机械有限公司，广东汕头 515061）

带混合功能的强制输送装置设计

叶镇波，罗庆青，李意明，陈诗煌

（广东达诚机械有限公司，广东汕头 515061）

分析了带混合功能的强制输送装置的工作原理，设计了该装置的机械结构，并研制开发了带混合功能的强制输送装置的样机，连续进行了实验，实验结果表明，该机运行良好、混合均匀、强制输送效果显著。各项性能指标都达到了设计要求。

塑料；混合；强制；输送

0 前言

在塑料加工领域里，采用的原料一般包括粉状、粒状或者片状物料，由于所生产制品的不同要求，需在物料中加入助剂，比如不同颜色的色母料、防静电剂等进行塑料的改性[1]，为了使加工后助剂在制品中的分散效果更好、更符合人们的设计要求，一般在加工前对物料进行混合；而由于粉状、粒状或者片状物料，在加工中容易产生架桥堵塞等问题，所以在加工过程中，一般都会采用强制输送，以解决架桥问题。

现有国内外塑料加工设备中，都采用材料先在单独的混料机内进行混合，然后通过螺杆、弹簧等机构进行强制输送到加工设备上，这样就会造成在输送过程中，由于不同材料间的松密度、流动性能不一样，而产生物料输送到加工设备后，出现分层的现象，最终影响所加工制品的性能；同时由于混合与强制输送分别采用不同的机构，设备占地面积增大，设备成本提升，也造成了相应的设备能耗、维护成本的提升。

为了能实现将物料混合及强制输送功能合二为一，以达到物料在混合过程中，又实现强制输送的功能，从而避免由于功能的分开，所造成的一些缺陷。本文结合螺杆的输送机理，研究开发了一种带混合功能的强制输送装置，从而有效地解决了物料的混合与输送问题。

1 带混合功能的强制输送装置的工作原理

带混合功能的强制输送装置是塑料挤出生产线[2]的重要设备之一，本装置采用一条带有左右旋的螺杆（如图1），通过一个减速电机进行驱动，利用螺纹的输送机理[3]，将螺杆两端的物料同时往螺杆中间输送，当左右方向输送过来的物料，在螺杆中间汇合时，一部分物料通过混料仓中间的物料输送口强制输送到加工设备上，从而实现物料的强制输送功能；由于左右螺纹的输送能力远大于物料输送口处的输送能力，从而一部分的物料将在螺杆中间形成拱起状态（如图2所示），由于螺杆两端不间断的补充物料，中间拱起的物料将上升，当其上升到一定高度后，就往两端分散，从而完成一个周期的混合。

图1 左右旋螺杆

图2 带混合功能的强制输送装置工作原理图

2 带混合功能的强制输送装置的结构设计

如图3所示，这种带混合功能的强制送料装置，包括料斗1、送料螺杆2、电动机3、筒状物料混合仓4和出料阀5；物料混合仓4的顶部设有进料口6，物料混合仓4的底部设有出料口7，进料口6和出料口7均处于物料混合仓4的中间位置；进料口6与料斗1的落料口8连接；出料阀5安装在出料口7上；送料螺杆2包括杆体201，以及沿杆体201轴向依次设置在杆体201上的正向螺纹段202和反向螺纹段203，正向螺纹段202与反向螺纹段203的螺纹方向相反；杆体201的两端可转动安装在物料混合仓4的两侧壁上，正向螺纹段202和反向螺纹段203均处于物料混合仓4中，正向螺纹段202和反向螺纹段203的交接点与进料口6、出料口位7置相应，杆体201露出在物料混合仓4外部的一端与电动机3传动连接。

图3 强制输送装置的总体结构

图4 强制输送装置的内部结构

如图3和图4所示，预先将正向螺纹段202和反向螺纹段203的送料速度设置为大于出料口7的出料速度，开始工作时先关闭出料阀5，不同的物料9预先存放在料斗1中，物料9从料斗1经进料口6进入物料混合仓4中，并填满物料混合仓4的空间；电动机3驱动送料螺杆2按一定方向转动，正向螺纹段202和反向螺纹段203均推动物料9使物料9自送料螺杆2两端往中间输送；当物料9在中间汇合时，由于自两端向中间的挤压力作用，物料9向上拱起，并逐渐上升，当被拱起物料9达到一定高度时，就往两端分散，进行物料9的预混合；开始送料时，打开出料阀5，当物料9在中间汇合时，由于自两端向中间的挤压力作用，部分物料9由出料口7送出，另一部分物料9向上拱起，并逐渐上升，当被拱起物料9达到一定高度时，就往两端分散，从而完成物料9一个周期的混合。从上述工作过程可以看出，该带混合功能的强制送料装置能够实现物料9的混合和输送，即是将物料混合装置和物料输送装置紧密结合在一起，结构相当紧凑，占用空间小，节约土地资源；另一方面，由于物料9混合后立即由出料口7送入加工设备，没有中间输送环节，物料9不会分层，从而提高了加工后制品的品质；另外，由于当物料9输送受阻时，往下输送的物料9的量会减少，往上拱起进行混合的物料9的量会增加，能够有效地避免因输送故障产生输送阻力加大而导致电动机3过载等问题。

3 结论

为了检验带混合功能的强制输送装置在实际工作的工作性能是否满足设计要求，在该装置安装完成后进行了初期的测试，该装置在性能上实现了预期的设计目标，满足了混合及强制输送的基本要求，工作性能正常，达到预期的设计效果。

［1］刘英俊，刘伯.塑料填充改性［M］.北京：中国轻工业出版社，1998.

［2］F.汉森编.郭奕崇译.塑料挤出技术［M］.北京：中国轻工业出版社，2001.

［3］《机械设计手册》编委会.机械设计手册［M］.北京：机械工业出版社，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

叶镇波，男，1978年生，福建漳州人，大学专科，工程师。研究领域：机械设计。已发表论文2篇。 (编辑：向飞)

2014－02－20