一種大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，包括管道，熔融聚合物進口，金屬陶瓷復合造粒模板，金屬陶瓷復合切粒刀，隨動式撓性刀盤，聚合物顆粒和冷卻水混合室，電動機；其中：所述的金屬陶瓷復合造粒模板安裝在造粒機組的來料端的整流錐箱體處，加熱系統(tǒng)通過管道與金屬陶瓷復合造粒模板熱通道接口連接，金屬陶瓷復合切粒刀安裝在隨動式撓性刀盤上，熔融聚合物進口為環(huán)狀；聚合物顆粒和冷卻水混合槽安裝在電動機的主軸上。本發(fā)明的優(yōu)點：金屬陶瓷材料具有較強的抗汽蝕、抗腐蝕的能力。隨動式撓性刀盤減輕了調(diào)整安裝的難度，保證了生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定的進行，大量減少了造粒機組的停車次數(shù)，為石化企業(yè)創(chuàng)造了可觀的利潤。
【專利說明】一種大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石化企業(yè)生產(chǎn)PP、PE顆粒產(chǎn)品的關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及了一種大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]造粒模板-以往造粒機組中的造粒模板造粒帶材料，采用硬質(zhì)合金材料制造。
其耐汽蝕、耐腐蝕的較差，直接影響造粒模板的造粒質(zhì)量和使用壽命。
[0003]切粒刀——以往石化企業(yè)采用的切粒刀材料是高碳馬氏體不銹鋼或高速工具鋼，較高級的是進口的整體鐵基鋼結(jié)硬質(zhì)合金制作的。兩者不是使用壽命低，就是易發(fā)生斷裂影響造粒機組的正常工作。
[0004]刀盤——以往刀盤的設(shè)計基本采用固定式的形式。工作中對刀盤的安裝、調(diào)試精度和技術(shù)要求很高，若遇到因設(shè)備工作震動造成的基礎(chǔ)沉降不一的位置變形時，只能頻繁停車調(diào)整，使造粒生產(chǎn)線無法連續(xù)工作，而每次的停車還要造成物料的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了提高設(shè)備使用壽命，確保生產(chǎn)順利進行，特提供了一種大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明提供了一種大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，其特征在于:所述的大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，包括管道1，熔融聚合物進口 2，金屬陶瓷復合造粒模板3，金屬陶瓷復合切粒刀4，隨動式撓性刀盤5，聚合物顆粒和冷卻水混合槽6，電動機7 ；
[0007]其中:所述的金屬陶瓷復合造粒模板3安裝在造粒機組的來料端的整流錐箱體處，加熱系統(tǒng)通過管道I與金屬陶瓷復合造粒模板3熱通道接口連接，金屬陶瓷復合切粒刀4安裝在具有隨動式撓性性能的、可傳遞扭矩和軸向力的隨動式撓性刀盤5上，隨動式撓性刀盤安裝在電動機7的主軸上；熔融聚合物進口 2為環(huán)狀；聚合物顆粒和冷卻水混合槽6安裝在電動機7的主軸上。
[0008]所述的金屬陶瓷復合造粒模板3上，帶有外環(huán)主加熱通道301，內(nèi)環(huán)主加熱通道302，網(wǎng)狀加熱通道303，出料孔304，縮頸孔305，進料腔306 ;網(wǎng)狀加熱通道303連通外環(huán)主加熱通道301和內(nèi)環(huán)主加熱通道302 ；
[0009]模板造粒帶的材料為金屬陶瓷材料，模板本體為馬氏體不銹鋼；是金屬陶瓷材料與馬氏體或沉淀硬化不銹鋼的復合材料制成；具有良好的導熱和保溫、造粒帶溫差小的性能和耐高溫、耐腐蝕、耐磨差、耐汽蝕、耐積屑瘤的優(yōu)良特性。
[0010]隨動式撓性刀盤5包括沿圓周均布的斜向?qū)Я骺?01，環(huán)狀橡膠層502，過載限位保護結(jié)構(gòu)503 ;環(huán)狀橡膠層502布置在隨動式撓性刀盤5的中部的環(huán)狀軸套內(nèi)。
[0011]所述的金屬陶瓷復合切粒刀4刀體是由馬氏體或沉淀硬化不銹鋼與金屬陶瓷材料經(jīng)真空擴散焊接復合而成，為桿狀，末端帶有安裝孔。
[0012]所述的大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，帶有導熱油加熱系統(tǒng)，導熱油加熱系統(tǒng)包括第一熱油泵18，第二熱油泵19，一組電加熱器17、一臺膨脹罐20，與出油管路連接的出油閥22，回油管路聯(lián)接的回油閥21 ；
[0013]第一熱油泵18、第二熱油泵19和膨脹罐20分別與一組電加熱器17連接，導熱油加熱系統(tǒng)的出油管路上帶有與出油管路連接的出油閥22，導熱油加熱系統(tǒng)的回油管路上帶有回油管路聯(lián)接的回油閥21。
[0014]在電加熱器17中充滿導熱油的狀態(tài)下，導熱油被加熱到現(xiàn)場的工作溫度啟動熱油泵18或19，將導熱油按照系統(tǒng)管路的控制系統(tǒng)增壓經(jīng)出油閥22輸送到造粒模板的加熱管道接口，導熱油在造粒模板內(nèi)部加熱通道換熱后，經(jīng)模板出油口回流到電加熱系統(tǒng)中的回油閥21再次進入到電加熱器17中加熱。其中因?qū)嵊褪軣崤蛎洸糠?，進入到膨脹罐儲存，避免了因膨脹造成的系統(tǒng)受壓發(fā)生事故的危險。
[0015]其中導熱油加熱系統(tǒng)是取代蒸汽加熱系統(tǒng)的新型加熱裝置。其主要功能是利用電熱原將導熱油加熱到規(guī)定溫度，在輸油泵的作用下將導熱油傳遞到金屬陶瓷復合造粒模板的內(nèi)部換熱管路中，對金屬陶瓷復合造粒模板進行加熱。滿足熔融塑料在規(guī)定溫度下順利通過造粒帶出料孔的工作。關(guān)鍵點是比蒸汽加熱節(jié)能、熱效率高、溫度提升速度快、控溫準確、輸送壓力小、安全可靠，是改造造粒裝置的加熱方式的有效手段。
[0016]金屬陶瓷復合造粒模板3內(nèi)部設(shè)計的熱流到熱通道為網(wǎng)形并聯(lián)及局部串聯(lián)方式。優(yōu)化了模板的加熱效率，減小了模板造粒帶的溫差。使金屬陶瓷復合造粒模板3工作中的塑料流動均勻一致。避免了造粒顆粒的大小不一的問題。
[0017]高溫液態(tài)聚合物在經(jīng)過混煉機、齒輪泵、分流錐后，進入經(jīng)過加熱的金屬陶瓷復合造粒模板3的進料腔。經(jīng)縮頸孔壓縮成型后在造粒模板，以下簡稱模板，出料孔進入造粒室，造粒室中充滿著快速流動的50?60°C的冷卻水，熔融塑料在突然失壓和冷卻水的雙重作用下，膨脹凝固成圓柱狀固體，此時貼合在模板造粒帶表面并高速旋轉(zhuǎn)的，安裝在隨動式撓性刀盤5上的金屬陶瓷復合切粒刀4，與模板造粒帶表面出料孔端面形成的一對剪刃，將固體聚合物切斷形成顆粒，被切斷的顆粒與冷卻水同時被輸送到水料分離器、振動篩、包裝線，完成造粒產(chǎn)品生產(chǎn)過程。
[0018]金屬陶瓷復合切粒刀的優(yōu)勢是:刀刃優(yōu)于各種鋼材料制作的使用壽命，具有耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦的優(yōu)良特性。
[0019]由于是采用真空擴散焊接工藝，使金屬陶瓷刀刃與不銹鋼刀體形成良好的復合，增強了刀具的彈性變形區(qū)間，從而又比整體金屬陶瓷刀具抵抗斷裂的能力大幅提高。
[0020]隨動式撓性刀盤是區(qū)別于固定式刀盤。隨著造粒機組單機生產(chǎn)能力的不斷提高和沿海石化企業(yè)的填海造地建廠的不斷發(fā)展，造粒模板對切粒刀刀盤的平行度的精度也隨之出現(xiàn)問題。僅靠提高固定式刀盤和模板的制造精度和調(diào)試人員的水平，保證裝置的正常工作時很難達到的。隨動式撓性刀盤解決了上述問題。其特點是:
[0021]在刀盤座與軸套之間注塑了橡膠，刀盤工作時依靠橡膠的強度和高粘結(jié)特性，傳遞動力源輸送過來的旋轉(zhuǎn)扭矩和軸向力。在因設(shè)備沉降不一時產(chǎn)生的模板與切粒刀及刀盤的平行度誤差加大時，刀盤某處受力加大，隨動式刀盤中的橡膠產(chǎn)生彈性變形，刀盤端面自動產(chǎn)生隨動，保證了平行度的工作要求。
[0022]在刀盤端面開辟了斜向?qū)Я骺?，刀盤工作中迫使冷卻水進入刀盤端面沖刷刀具和模板造粒帶上的殘余塑料，避免了纏刀、墊刀、絮狀料的產(chǎn)生。在刀盤上的橡膠粘結(jié)處放置了過載保護的部件，避免了因設(shè)備故障造成橡膠脫落的大事故的發(fā)生。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0024]金屬陶瓷材料具有較強的抗汽蝕、抗腐蝕的能力。其使用壽命比硬質(zhì)合金材料制作的造粒模板延長二倍以上。金屬陶瓷材料與馬氏體不銹鋼或沉淀硬化不銹鋼，經(jīng)真空擴散焊接復合而成的金屬陶瓷復合切粒刀，不但延長了刀具的使用壽命，而且避免了斷刀事故的發(fā)生。其使用壽命和穩(wěn)定性超出前述刀具的1.5倍。隨動式撓性刀盤減輕了調(diào)整安裝的難度，還因隨著設(shè)備的沉降變位，自動調(diào)整刀盤與模板造粒帶的平行度，保證了生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定的進行，大量減少了造粒機組的停車次數(shù)，為石化企業(yè)創(chuàng)造了可觀的利潤。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
[0026]圖1為大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為金屬陶瓷復合造粒模板剖視圖；
[0028]圖3為金屬陶瓷復合造粒模板主視圖；
[0029]圖4為隨動式撓性刀盤主視圖；
[0030]圖5為隨動式撓性刀盤剖視圖，圖中箭頭為擺動方向；
[0031]圖6為導熱油循環(huán)系統(tǒng)示意圖；
[0032]圖中，8為冷卻水進口，9為加熱介質(zhì)進口，10為模板進料腔，11為切粒室，12為熔融聚合物進口，13為聚合物與冷卻水出口，14為加熱介質(zhì)出口，15為冷卻水。
【具體實施方式】
[0033]實施例1
[0034]本實施例提供了一種大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，其特征在于:所述的大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，包括管道1，熔融聚合物進口 2，金屬陶瓷復合造粒模板3，金屬陶瓷復合切粒刀4，隨動式撓性刀盤5，聚合物顆粒和冷卻水混合槽6，電動機7 ；
[0035]其中:所述的金屬陶瓷復合造粒模板3安裝在造粒機組的來料端的整流錐箱體處，加熱系統(tǒng)通過管道I與金屬陶瓷復合造粒模板3熱通道接口連接，金屬陶瓷復合切粒刀4安裝在具有隨動式撓性性能的、可傳遞扭矩和軸向力的隨動式撓性刀盤5上，隨動式撓性刀盤安裝在電動機7的主軸上；熔融聚合物進口 2為環(huán)狀；聚合物顆粒和冷卻水混合槽6安裝在電動機7的主軸上。
[0036]所述的金屬陶瓷復合造粒模板3上，帶有外環(huán)主加熱通道301，內(nèi)環(huán)主加熱通道302，網(wǎng)狀加熱通道303，出料孔304，縮頸孔305，進料腔306 ;網(wǎng)狀加熱通道303連通外環(huán)主加熱通道301和內(nèi)環(huán)主加熱通道302 ；
[0037]模板造粒帶的材料為金屬陶瓷材料，模板本體為馬氏體不銹鋼；是金屬陶瓷材料與馬氏體或沉淀硬化不銹鋼的復合材料制成；具有良好的導熱和保溫、造粒帶溫差小的性能和耐高溫、耐腐蝕、耐磨差、耐汽蝕、耐積屑瘤的優(yōu)良特性。
[0038]隨動式撓性刀盤5包括沿圓周均布的斜向?qū)Я骺?01，環(huán)狀橡膠層502，過載限位保護結(jié)構(gòu)503 ;環(huán)狀橡膠層502布置在隨動式撓性刀盤5的中部的環(huán)狀軸套內(nèi)。[0039]所述的金屬陶瓷復合切粒刀4刀體是由馬氏體或沉淀硬化不銹鋼與金屬陶瓷材料經(jīng)真空擴散焊接復合而成，為桿狀，末端帶有安裝孔。
[0040]所述的大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，帶有導熱油加熱系統(tǒng)，導熱油加熱系統(tǒng)包括第一熱油泵18，第二熱油泵19，一組電加熱器17、一臺膨脹罐20，與出油管路連接的出油閥22，回油管路聯(lián)接的回油閥21 ；
[0041]第一熱油泵18、第二熱油泵19和膨脹罐20分別與一組電加熱器17連接，導熱油加熱系統(tǒng)的出油管路上帶有與出油管路連接的出油閥22，導熱油加熱系統(tǒng)的回油管路上帶有回油管路聯(lián)接的回油閥21。
[0042]在電加熱器17中充滿導熱油的狀態(tài)下，導熱油被加熱到現(xiàn)場的工作溫度啟動熱油泵18或19，將導熱油按照系統(tǒng)管路的控制系統(tǒng)增壓經(jīng)出油閥22輸送到造粒模板的加熱管道接口，導熱油在造粒模板內(nèi)部加熱通道換熱后，經(jīng)模板出油口回流到電加熱系統(tǒng)中的回油閥21再次進入到電加熱器17中加熱。其中因?qū)嵊褪軣崤蛎洸糠?，進入到膨脹罐儲存，避免了因膨脹造成的系統(tǒng)受壓發(fā)生事故的危險。
[0043]其中導熱油加熱系統(tǒng)是取代蒸汽加熱系統(tǒng)的新型加熱裝置。其主要功能是利用電熱原將導熱油加熱到規(guī)定溫度，在輸油泵的作用下將導熱油傳遞到金屬陶瓷復合造粒模板的內(nèi)部換熱管路中，對金屬陶瓷復合造粒模板進行加熱。滿足熔融塑料在規(guī)定溫度下順利通過造粒帶出料孔的工作。關(guān)鍵點是比蒸汽加熱節(jié)能、熱效率高、溫度提升速度快、控溫準確、輸送壓力小、安全可靠，是改造造粒裝置的加熱方式的有效手段。
[0044]金屬陶瓷復合造粒模板3內(nèi)部設(shè)計的熱流到熱通道為網(wǎng)形并聯(lián)及局部串聯(lián)方式。優(yōu)化了模板的加熱效率，減小了模板造粒帶的溫差。使金屬陶瓷復合造粒模板3工作中的塑料流動均勻一致。避免了造粒顆粒的大小不一的問題。
[0045]高溫液態(tài)聚合物在經(jīng)過混煉機、齒輪泵、分流錐后，進入經(jīng)過加熱的金屬陶瓷復合造粒模板3的進料腔。經(jīng)縮頸孔壓縮成型后在造粒模板，以下簡稱模板，出料孔進入造粒室，造粒室中充滿著快速流動的50?60°C的冷卻水，熔融塑料在突然失壓和冷卻水的雙重作用下，膨脹凝固成圓柱狀固體，此時貼合在模板造粒帶表面并高速旋轉(zhuǎn)的，安裝在隨動式撓性刀盤5上的金屬陶瓷復合切粒刀4，與模板造粒帶表面出料孔端面形成的一對剪刃，將固體聚合物切斷形成顆粒，被切斷的顆粒與冷卻水同時被輸送到水料分離器、振動篩、包裝線，完成造粒產(chǎn)品生產(chǎn)過程。
[0046]金屬陶瓷復合切粒刀的優(yōu)勢是:刀刃優(yōu)于各種鋼材料制作的使用壽命，具有耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦的優(yōu)良特性。
[0047]由于是采用真空擴散焊接工藝，使金屬陶瓷刀刃與不銹鋼刀體形成良好的復合，增強了刀具的彈性變形區(qū)間，從而又比整體金屬陶瓷刀具抵抗斷裂的能力大幅提高。
[0048]隨動式撓性刀盤是區(qū)別于固定式刀盤。隨著造粒機組單機生產(chǎn)能力的不斷提高和沿海石化企業(yè)的填海造地建廠的不斷發(fā)展，造粒模板對切粒刀刀盤的平行度的精度也隨之出現(xiàn)問題。僅靠提高固定式刀盤和模板的制造精度和調(diào)試人員的水平，保證裝置的正常工作時很難達到的。隨動式撓性刀盤解決了上述問題。其特點是:
[0049]在刀盤座與軸套之間注塑了橡膠，刀盤工作時依靠橡膠的強度和高粘結(jié)特性，傳遞動力源輸送過來的旋轉(zhuǎn)扭矩和軸向力。在因設(shè)備沉降不一時產(chǎn)生的模板與切粒刀及刀盤的平行度誤差加大時，刀盤某處受力加大，隨動式刀盤中的橡膠產(chǎn)生彈性變形，刀盤端面自動產(chǎn)生隨動，保證了平行度的工作要求。
[0050]在刀盤端面開辟了斜向?qū)Я骺?，刀盤工作中迫使冷卻水進入刀盤端面沖刷刀具和模板造粒帶上的殘余塑料，避免了纏刀、墊刀、絮狀料的產(chǎn)生。在刀盤上的橡膠粘結(jié)處放置了過載保護的部件，避免了因設(shè)備故障造成橡膠脫落的大事故的發(fā)生。
【權(quán)利要求】
1.一種大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，其特征在于:所述的大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，包括管道(1)，熔融聚合物進口(2)，金屬陶瓷復合造粒模板(3)，金屬陶瓷復合切粒刀(4)，隨動式撓性刀盤(5)，聚合物顆粒和冷卻水混合室(6)，電動機(7)； 其中:所述的金屬陶瓷復合造粒模板(3)安裝在造粒機組的來料端的整流錐箱體處，加熱系統(tǒng)通過管道(I)與金屬陶瓷復合造粒模板(3 )熱通道接口連接，金屬陶瓷復合切粒刀(4)安裝在具有隨動式撓性性能的、可傳遞扭矩和軸向力的隨動式撓性刀盤(5)上，隨動式撓性刀盤安裝在電動機(7)的主軸上；熔融聚合物進口(2)為環(huán)狀；聚合物顆粒和冷卻水混合室(6)安裝在電動機(7)的主軸上。
2.按照權(quán)利要求1所述的大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，其特征在于:所述的金屬陶瓷復合造粒模板(3)上，帶有外環(huán)主加熱通道(301)，內(nèi)環(huán)主加熱通道(302)，網(wǎng)狀加熱通道(303)，出料孔(304)，縮頸孔(305)，進料腔(306);網(wǎng)狀加熱通道(303)連通外環(huán)主加熱通道(301)和內(nèi)環(huán)主加熱通道(302)； 模板造粒帶的材料為金屬陶瓷材料，模板本體為馬氏體不銹鋼；是金屬陶瓷材料與馬氏體或沉淀硬化不銹鋼的復合材料制成。
3.按照權(quán)利要求1所述的大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，其特征在于:隨動式撓性刀盤(5)包括沿圓周均布的斜向?qū)Я骺?501)，環(huán)狀橡膠層(502)，過載限位保護結(jié)構(gòu)(503);環(huán)狀橡膠層(502)布置在隨動式撓性刀盤(5)的中部的環(huán)狀軸套內(nèi)。
4.按照權(quán)利要求1所述的大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，其特征在于:所述的金屬陶瓷復合切粒刀(4)刀體是由馬氏體或沉淀硬化不銹鋼與金屬陶瓷材料經(jīng)真空擴散焊接復合而成，為桿狀，末端帶有安裝孔。
5.按照權(quán)利要求1所述的大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，其特征在于:所述的大型塑料擠壓造粒機組水下切粒系統(tǒng)，帶有導熱油加熱系統(tǒng)，導熱油加熱系統(tǒng)包括第一熱油泵(18)，第二熱油泵(19)，一組電加熱器(17)、一臺膨脹罐(20)，與出油管路連接的出油閥(22)，回油管路聯(lián)接的回油閥(21)； 第一熱油泵(18)、第二熱油泵(19)和膨脹罐(20)分別與一組電加熱器(17)連接，導熱油加熱系統(tǒng)的出油管路上帶有與出油管路連接的出油閥(22)，導熱油加熱系統(tǒng)的回油管路上帶有回油管路聯(lián)接的回油閥(21)。
【文檔編號】B29B9/06GK103878898SQ201410090404
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】王德元, 寇曙光, 趙忠林, 王為, 徐祥謙, 任振武, 李彥夫, 翟大群, 周斌, 沈光妍, 朱振寧, 王春鵬, 關(guān)興重, 朱波, 于寶海 申請人:沈陽金鋒特種刀具有限公司