本发明专利技术涉及一种色母粒的制粒装置，包括料筒和设于料筒内部的、连接驱动机构的螺杆，所述的料筒上连接有喂料机构，所述的螺杆的外周具有呈螺旋状排列的铰刀，所述铰刀沿螺杆长度方向的螺距依次均匀减小；所述料筒的外周连接有用于加热的铸铝电阻加热器和用于冷却的冷却流道，所述的料筒上还连接有用于测量料筒温度的温度传感器，所述的温度传感器连接至数据采集卡，所述的铸铝电阻加热器和冷却流道连接至数据输出控制卡，所述的数据采集卡和数据输出控制卡连接至上位机；本发明专利技术提供的制粒装置，采用单螺杆的搅拌挤出制得色母粒，操作方便，一次保证原料的混合和产品成型。一次保证原料的混合和产品成型。一次保证原料的混合和产品成型。
【技术实现步骤摘要】
一种色母粒的制粒装置及方法
[0001]本专利技术属于色母粒生产
，具体涉及一种色母粒的制粒装置及方法。
技术介绍
[0002]色母粒是一直用于纤维、塑胶着色的产品，主要有着色剂、分散剂、载体三部分组成，其加工工艺是将所需的树脂以及各种添加剂经过计量、高速混合及密炼，制作成方便成型的立方体形、圆柱形或者球形颗粒的过程，在生产时将高浓度的颜料经过密炼机、挤出机等设备使其均匀的分散到树脂中而得到的颜料颗粒，色母粒生产中对高浓度颜料进行过细化处理，使颜料在制品中分散性更好，由于做成色母颗粒后颜料与水和空气隔绝可可有效防止颜料氧化褪色，并且色母粒计量方便快捷，更加精准；另一方面使用色母粒着色可以减少粉状颜料的飞扬，改善生产环境，降低粉尘对操作工人的健康威胁，有利于环境保护。在色母粒中加入某些添加剂可以有效的提髙塑料力学性能，改善产品外观，并且可以降低生产成本，因此色母粒成为塑制品生产的重要原料之一。
[0003]现有的色母粒生产装置，大都是结构复杂体积巨大，生产效率低下，不能够满足现有需求。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是为了解决
技术介绍
中所提出的问题，而提供一种色母粒的制粒装置，采用单螺杆的搅拌挤出制得色母粒，操作方便，一次保证原料的混合和产品成型。
[0005]本专利技术的目的是这样实现的：一种色母粒的制粒装置，包括料筒和设于料筒内部的、连接驱动机构的螺杆，所述的料筒上连接有喂料机构，所述的螺杆的外周具有呈螺旋状排列的铰刀，所述铰刀沿螺杆长度方向的螺距依次均匀减小；所述料筒的外周连接有用于加热的铸铝电阻加热器和用于冷却的冷却流道，所述的料筒上还连接有用于测量料筒温度的温度传感器，所述的温度传感器连接至数据采集卡，所述的铸铝电阻加热器和冷却流道连接至数据输出控制卡，所述的数据采集卡和数据输出控制卡连接至上位机。
[0006]优选的，所述的驱动机构包括摄于料筒外周的支座，所述螺杆的输入端穿过支座连接有轴承外套，所述的轴承外套通过轴承内套连接有联轴器，所述联轴器远离轴承内套的一端连接有减速器。
[0007]优选的，所述螺杆的长度方向依次划分为进料段、压缩段和挤出段，所述的铰刀沿进料段、压缩段和挤出段方向的螺距依次均匀减小。
[0008]优选的，所述的喂料机构包括连接料筒的、对应螺杆进料段设置的料斗，所述的料斗内设有用于搅拌物料的螺旋搅拌轴，所述的螺旋搅拌轴的顶端设有用于对螺旋搅拌轴施加压力的弹簧。
[0009]优选的，所述螺杆远离驱动机构的一端通过预紧机构连接料筒，所述的预紧机构
包括连接螺杆端部的内螺母，所述的内螺母通过适配的外螺母连接有连杆，所述连杆远离外螺母的一端螺栓固定连接至一压板，所述的内螺母与压板之间连接有液压缸。
[0010]优选的，所述的冷却流道连接有冷却管道，所述的冷却管道上设有用于控制冷却水进出的冷却水电磁阀，所述的冷却流道通过冷却水电磁阀连接至数据输出控制卡，所述的铸铝电阻加热器通过固态继电器连接至数据输出控制卡。
[0011]优选的，所述的冷却流道包括具有通槽的冷却箱，所述的通槽包覆于料筒的外周，所述的通槽的周围设有用于穿设冷却管道的通孔。
[0012]优选的，所述的上位机内设有温控模块，所述的冷却水电磁阀和固态继电器通过温控模块连接至上位机，所述的温控模块采用模糊控制与PID控制结合形成的模糊PID控制器控制。
[0013]优选的，所述的螺杆上的螺旋状的铰刀的最佳螺纹升角θ满足：θ＝π2hωD(D
‑
h)sinθ0cosθ0[L/(L+δ)]，其中h表示铰刀的螺槽的深度(mm),ω表示螺杆的转速(r/min)，D表示螺杆的外径(mm),L表示螺距的平均宽度(mm)，δ表示螺旋面的厚度(mm)，θ0表示螺纹的升角(
°
)。
[0014]优选的，所述的制粒装置的挤出产量Q满足：Q＝60V0ωK，其中Q表示色母粒的产量(kg/h),V0为螺杆的挤出段的物料挤出量(kg/r)，K为容积系数。
[0015]优选的，所述的挤出段的物料挤出量V0满足：V0＝πρ(D2‑
d2)(p
‑
δ)/4，其中d表示螺杆的内径(mm),p为螺杆挤出段的螺距(mm)，ρ表示物料的密度(kg/m3)。
[0016]优选的，料筒内各点处的应力状态均为受到法应力、切应力和轴应力三种应力，料筒的最大应力不能超过其许用应力，因此料筒采用铬钼铝钢材质。
[0017]优选的，所述螺杆上的铰刀的相邻螺距之间依次减少20mm。
[0018]一种色母粒的制粒装置的使用方法，包括如下步骤：S1、将经密炼机均匀混合后的物料通过喂料机构送入料筒内；S2、物料进入螺杆的进料段部分，且在进料段不受到压力，平稳过渡到压缩段，物料受到的压力随着螺距的减小而增大；S3、在物料过渡到挤出段后，挤出段的挤出压力随着螺距的减小发生平稳的变化，在物料脱离绞刀时变成纯驱动压力，制得色母粒的颗粒。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术提供的一种色母粒的制粒装置，螺旋的绞刀呈变螺距结构，挤出段的挤出压力随着螺距的减小发生平稳的变化，在物料脱离绞刀时会变成纯驱动压力，有利于压注物料，在反作用力角度，从绞刀挤出段到进料段，压力随着螺距的增大而逐渐降低，在进料段部分会变的较小，在进料处压力会平稳的降低为零，不会发生急剧的变化，从而很大程度上降低返料现象的发生，变螺距的螺旋绞刀各段之间的压力过波会较为的平稳，而挤出压力更大，能够很大程度提升挤压成型能力。
[0020]2、本专利技术提供的一种色母粒的制粒装置，通过高精度的温度传感器采集料筒相应部分的实时温度，通过数据采集卡将数据传输至上位机，上位机内温度控制软件将当前温度与设定温度进行对比，通过智能控制PID算法调节加热器开关的固态继电器和控制冷却
水进出的电磁阀，实现对温度的闭环控制。
附图说明
[0021]图1是本专利技术一种色母粒的制粒装置结构示意图。
[0022]图2是本专利技术一种色母粒的制粒装置螺杆示意图。
[0023]图3是本专利技术一种色母粒的制粒装置喂料机构示意图。
[0024]图4是本专利技术一种色母粒的制粒装置预紧机构示意图。
[0025]图5是本专利技术一种色母粒的制粒装置料筒和上位机连接示意图。
[0026]图6是图5的工作原理图。
[0027]图7是本专利技术一种色母粒的制粒装置冷却流道示意图。
[0028]图中：1、料筒；2、螺杆；3、喂料机构；31、料斗；32、螺旋搅拌轴；33、弹簧；4、支座；5、轴承外套；6、轴承内套；7、联轴器；8、减速器；9、铰刀；10、上位机；11、数据输出控制卡；12、数据采集卡；13、固态继电器；14、温度传感器；15、铸铝电阻加热器；16、冷却水电磁阀；17、冷却流道；18、压板；19、连杆；20、内螺母；21、外螺母；22、液压缸。
具体实施方式
[0029]下面结合附图对本专利技术实施例中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种色母粒的制粒装置，其特征在于：包括料筒(1)和设于料筒(1)内部的、连接驱动机构的螺杆(2)，所述的料筒(1)上连接有喂料机构(3)，所述的螺杆(2)的外周具有呈螺旋状排列的铰刀(9)，所述铰刀(9)沿螺杆(2)长度方向的螺距依次均匀减小；所述料筒(1)的外周连接有用于加热的铸铝电阻加热器(15)和用于冷却的冷却流道(17)，所述的料筒(1)上还连接有用于测量料筒(1)温度的温度传感器(14)，所述的温度传感器(14)连接至数据采集卡(12)，所述的铸铝电阻加热器(15)和冷却流道(17)连接至数据输出控制卡(11)，所述的数据采集卡(12)和数据输出控制卡(11)连接至上位机(10)。2.根据权利要求1所述的一种色母粒的制粒装置，其特征在于：所述的驱动机构包括摄于料筒(1)外周的支座(4)，所述螺杆(2)的输入端穿过支座(4)连接有轴承外套(5)，所述的轴承外套(5)通过轴承内套(6)连接有联轴器(7)，所述联轴器(7)远离轴承内套(6)的一端连接有减速器(8)。3.根据权利要求1所述的一种色母粒的制粒装置，其特征在于：所述螺杆(2)的长度方向依次划分为进料段、压缩段和挤出段，所述的铰刀(9)沿进料段、压缩段和挤出段方向的螺距依次均匀减小。4.根据权利要求3所述的一种色母粒的制粒装置，其特征在于：所述的喂料机构(3)包括连接料筒(1)的、对应螺杆(2)进料段设置的料斗(31)，所述的料斗(31)内设有...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宜海，
申请(专利权)人：深圳市三工色彩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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