一种桌面型发泡机
阅读说明：本技术 一种桌面型发泡机 (Desktop type foaming machine ) 是由 孙智勇 张宇 顾珂玮 林王林 姜凯友 周善旻 马佳杰 于 2021-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种桌面型发泡机,包括混合阀、控制箱和两套上料机构,所述上料机构均由料罐、过滤网、提料泵、伺服电机、压力传感器、单向阀、加热式原料输送管组成。提料泵低压侧通过管道与过滤网相连,过滤网浸没在料罐中,提料泵高压侧压力通过压力传感器反馈给控制箱,控制箱连接伺服电机,控制提料泵高压侧保持设定压力并输出恒定流量。提料泵高压侧出口设置单向阀,单向阀另一侧与加热式原料输送管相连接。控制箱控制加热式原料输送管对物料进行加热。两套上料机构的加热式原料输送管最终和混合阀相连接,物料在混合阀内充分混合后被推出。本发明体积小、轻便、易清洁、易维修、自动化程度高。(The invention discloses a desktop foaming machine which comprises a mixing valve, a control box and two sets of feeding mechanisms, wherein each feeding mechanism consists of a charging bucket, a filter screen, a material lifting pump, a servo motor, a pressure sensor, a one-way valve and a heating type raw material conveying pipe. The low-pressure side of the material lifting pump is connected with the filter screen through a pipeline, the filter screen is immersed in the material tank, the high-pressure side pressure of the material lifting pump is fed back to the control box through the pressure sensor, and the control box is connected with the servo motor and controls the high-pressure side of the material lifting pump to keep set pressure and output constant flow. The outlet of the high-pressure side of the material lifting pump is provided with a check valve, and the other side of the check valve is connected with the heating type raw material conveying pipe. The control box controls the heating type raw material conveying pipe to heat the materials. The heating type raw material conveying pipes of the two feeding mechanisms are finally connected with the mixing valve, and the materials are pushed out after being fully mixed in the mixing valve. The invention has small volume, portability, easy cleaning, easy maintenance and high automation degree.)
技术领域
本发明具体涉及一种桌面型发泡机。
背景技术
发泡机主要用于对各种不规则形状的仪器设备、精密加工零件、陶瓷玻璃制品等高价值易碎品的缓冲包装、防止物流运输过程中磕碰损坏。目前，国内包装主要是采用传统的发泡机设备，但传统发泡机设备笨重，操作不便，使用环境复杂，在实际使用过程中往往还会存在串料、堵塞、不易于维护等一系列问题。由于国内桌面型缓冲包装技术还不够成熟，我国对桌面型缓冲包装发泡机需求量巨大。
发明内容
针对上述技术问题的不足，本发明旨在提出一种轻便、易清洁、易维修、自动化程度高的桌面型发泡机。
本发明提供的桌面型发泡机，包括混合阀、控制箱和两套上料机构，所述上料机构均由料罐、过滤网、提料泵、伺服电机、压力传感器、单向阀、加热式原料输送管组成，具体包括第一料罐和第二料罐、第一过滤网和第二过滤网、第一提料泵和第二提料泵、第一伺服电机和第二伺服电机、第一压力传感器和第二压力传感器、第一单向阀和第二单向阀、第一加热式原料输送管和第二加热式原料输送管。第一提料泵和第二提料泵低压侧通过管道与第一过滤网和第二过滤网相连，第一过滤网和第二过滤网浸没在第一料罐和第二料罐中。第一提料泵和第二提料泵高压侧压力通过第一压力传感器和第二压力传感器反馈给控制箱，控制箱通过第一伺服电机和第二伺服电机控制第一提料泵和第二提料泵高压侧保持设定压力值并输出恒定流量。第一提料泵和第二提料泵高压侧通过第一单向阀和第二单向阀与与第一加热式原料输送管和第二加热式原料输送管相连接，第一加热式原料输送管和第二加热式原料输送管最终和混合阀相连接。
所述混合阀由外部壳体、电动推杆、控制电动开关、柱塞阀芯、过滤器、混合腔、温度传感器、截止阀阀芯组成。混合阀外部壳体呈手枪形状，混合腔两侧开有节流孔Ⅰ、节流孔Ⅱ分别与两侧过滤器相通，两侧节流孔Ⅰ、节流孔Ⅱ的轴线间夹角为150°，过滤器可方便拆卸清洗。电动推杆与柱塞阀芯相连，控制着柱塞阀芯在混合腔内往复运动。柱塞阀芯的移动同时控制着混合腔两侧节流孔的开度，同时也对附着在混合腔内壁上的混合物进行清洗。
进一步地，第一提料泵和第二提料泵采用内啮合摆线转子泵，可以较好的保持泵出口物料流量恒定，流量脉动小。内转子、外转子及外转子壳体表面进行氮化钛涂层处理，提高泵的耐腐蚀性能。
进一步地，第一提料泵和第二提料泵转速采用出口压力反馈控制，保证第一提料泵和第二提料泵出口压力在2MPa以上，保持物料的高速流动，提高物料混合效果。
进一步地，第一提料泵和第二提料泵出口和第一加热式原料输送管和第二加热式原料输送管之间设置单向阀，用于防止压力泄漏。
进一步地，控制电动开关控制电动推杆带动柱塞阀芯，开启AB料阀口进行物料混合；柱塞阀芯采用金属材料GCr15加工制造，表面涂有氮化铬铝涂层，混合腔内壁材料为聚四氟乙烯。利用聚四氟乙烯弹性，柱塞阀芯和混合腔内壁采用过盈配合，可以很好地清除残留在混合腔内壁上的混合料。
进一步地，混合腔两侧节流孔Ⅰ和节流孔Ⅱ轴线间角度为150°，用以使物料混合效果更好。
进一步地，混合阀上节流孔入口的过滤器连接在外部壳体上，可方便拆卸清洗。
进一步地，在混合腔下方安装有温度传感器，监测混合腔内的温度情况，保证混合料的流动性。
本发明的桌面型发泡机具有以下有益效果：
1、提料泵采用摆线转子泵，可以较好地保持泵出口物料流量恒定，流量脉动小。提料泵出口压力保持在2MPa以上，使物料具有较快的流速。
2、通过柱塞阀芯前进将混合腔内壁的残余混合液挤出喷嘴，实现对混合腔内壁的快速清洁。
3、混合腔两侧流道轴线成150°角，具有更好的混合效果。
4、通过PLC控制装置运作，自动化、智能化程度更高，并携带液晶显示界面，具有更强的交互性。
附图说明
图1是本发明的总体原理示意图；
图2是本发明的混合阀俯视示意图；
图3是本发明的混合阀C-C向剖视示意图；
图4是本发明的混合阀D-D向剖视示意图；
图5是本发明的混合阀A-A向剖视示意图；
图6是本发明的混合阀B-B向剖视示意图。
图中：1、第一料罐；2、第一过滤网；3、第一提料泵；4、第一伺服电机；5、第一压力传感器；6、第一单向阀；7、第一加热式原料输送管；8、控制箱；9、第二加热式原料输送管；10、第二单向阀；11、第二压力传感器；12、第二伺服电机；13、第二提料泵；14、第二过滤网；15、第二料罐；16、混合阀；101、外部壳体；102、电动推杆；103、温度传感器；104、柱塞阀芯；105、过滤器；106、混合腔；107、截止阀阀芯；108、控制电动开关。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
图1 ~图6 结合给出了一种桌面型发泡机，图1为总体原理示意图，图2~图6为混合阀结构示意图。
如图1所示，本发明的桌面型发泡机包括第一料罐1和第二料罐15、第一过滤网2和第二过滤网14、第一提料泵3和第二提料泵13、第一伺服电机4和第二伺服电机12、第一压力传感器5和第二压力传感器11、第一单向阀6和第二单向阀10、第一加热式原料输送管7和第二加热式原料输送管9、混合阀16、控制箱8。
第一提料泵3和第二提料泵13的低压侧通过管道与第一过滤网2和第二过滤网14相连，第一过滤网2和第二过滤网14浸没在第一料罐1和第二料罐15中。第一料罐1和第二料罐15中分别装有物料A和物料B。第一提料泵3和第二提料泵13的高压侧压力通过第一压力传感器5和第二压力传感器11反馈给控制箱8；第一提料泵3和第二提料泵13的高压侧连接第一伺服电机4和第二伺服电机12，控制箱8控制第一伺服电机4和第二伺服电机12，使第一提料泵3和第二提料泵13高压侧保持设定压力并恒定流量输出。第一提料泵3和第二提料泵13高压侧分别通过第一单向阀6和第二单向阀10，与第一加热式原料输送管7和第二加热式原料输送管9相连接，防止压力泄漏。第一加热式原料输送管7和第二加热式原料输送管9最终和混合阀16相连接。
第一提料泵3和第二提料泵13采用内啮合摆线转子泵，可以较好的保持第一提料泵3和第二提料泵13出口物料流量恒定，流量脉动小。内啮合摆线转子泵的内转子、外转子及外转子壳体表面进行氮化钛涂层处理，以提高泵的耐腐蚀性能。第一提料泵3和第二提料泵13的转速采用出口压力反馈控制，由控制箱8采用PLC控制并具有液晶显示的可视化界面，保证提料泵出口压力在2MPa以上，保持物料的高速流动，提高物料混合效果。
第一提料泵3和第二提料泵13的入口使用第一过滤网2和第二过滤网14过滤物料。第一加热式原料输送管7和第二加热式原料输送管9内部设有加热装置，由控制箱8控制加热温度。
如图2-6所示，混合阀16由外部壳体101、电动推杆102、温度传感器103、柱塞阀芯104、过滤器105、混合腔106、截止阀阀芯107、控制电动开关108组成。混合阀的外部壳体101呈手枪形状，便于手持操作。如图5所示，混合腔106两侧开有节流孔Ⅰ、节流孔Ⅱ分别与两侧过滤器105相通，两侧节流孔Ⅰ、节流孔Ⅱ的轴线间夹角为150°，则混合腔106两侧流道轴线间角度为150°，该角度可以使物料混合效果更好。节流孔入口的过滤器105连接在外部壳体101上，可方便拆卸清洗。
如图3所示，混合阀16内的电动推杆102伸入到混合腔106中，电动推杆102与柱塞阀芯104相连。电动推杆102由控制电动开关108控制前进后退，由此控制着柱塞阀芯104在混合腔106内往复运动。柱塞阀芯104的往复移动同时控制着混合腔106两侧节流孔的开度，用于物料混合，同时也可对附着在混合腔106内壁上的混合物进行清洗。电动推杆102和混合腔106内壁采用过盈配合。
截止阀阀芯107和过滤器105集成在混合阀16阀体中，过滤器105出口分别与混合腔106两侧节流孔Ⅰ、Ⅱ流道相连通。平时截止阀阀芯107处于开启状态，当需要清洗混合腔106时，截止阀阀芯107关闭，使AB料不能进入混合腔106流道。
柱塞阀芯104采用GCr15加工制造，表面涂有氮化铬铝涂层，混合腔106内壁采用聚四氟乙烯制成。利用聚四氟乙烯弹性，柱塞阀芯104和混合腔106内壁采用过盈配合，可以很好地清除残留在混合腔106内壁上的混合料。
在混合腔106下方安装有温度传感器103，以监测混合腔106内的温度情况，保证混合料的流动性。
本发明的桌面型发泡机的工作原理如下：
物料A和物料B被第一提料泵3和第二提料泵13分别从第一料罐1和第二料罐15抽出，经过第一过滤网2和第二过滤网14过滤并进入第一提料泵3和第二提料泵13中。
控制箱8接收设置在第一提料泵3和第二提料泵13高压侧出口的第一压力传感器5和第二压力传感器11的反馈压力信号，并通过第一伺服电机4和第二伺服电机12控制第一提料泵3和第二提料泵13转速，按设定值控制物料A、物料B流量比例，控制第一提料泵3和第二提料泵13高压侧出口压力在2MPa以上。
物料A、物料B从第一提料泵3和第二提料泵13高压侧出口排出后，经过第一单向阀6和第二单向阀10，被送入第一加热式原料输送管7和第二加热式原料输送管9加热，防止物料凝固，提高物料流动性。
操作控制电动开关108，启动电动推杆102往里运动，柱塞阀芯104随之推动，节流孔Ⅰ、节流孔Ⅱ被打开，加热后高压的物料A和物料B经由截止阀阀芯107和过滤器105从节流孔Ⅰ、节流孔Ⅱ快速进入混合腔106内充分混合。混合完成后，柱塞阀芯104继续向前推进将附着在混合腔内壁上的混合物一起推出混合腔。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。