CN117817886A - 一种胶液乳化混匀装置及乳化混匀方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及胶液乳化混合技术领域，具体为一种胶液乳化混匀装置，包括架体以及反应釜，反应釜内侧设有主动管，主动管上设置有横向支管，每根横向支管均连通于一组活塞筒，每组活塞筒上设有分流管，分流管连接于主流管，主流管连接接有移动管，移动管连接有储液筒，储液筒的顶部安装有上封盖，每组活塞筒内均设置有活塞按压组件，活塞按压组件由推送组件提供动力，推送组件以及联动组件均通过主动管的旋转运动进行驱动。本发明中乳化混匀装置，不仅确保乳化剂均匀分散在胶液中，还能减少能量浪费；本发明还提供一种乳化混匀方法，该方法使得乳化剂与胶液能够进行充分混合。

Description

一种胶液乳化混匀装置及乳化混匀方法

技术领域

本发明涉及胶液乳化混合技术领域，具体为一种胶液乳化混匀装置及乳化混匀方法。

背景技术

橡胶制品在加工过程中，需要对胶液进行乳化混合，以此实现橡胶颗粒的分散均匀、改善流动性和加工性能，提高橡胶的稳定性，从而优化橡胶制品的加工过程和性能；而为了实现良好的乳化效果，需添加乳化剂来降低液体的表面张力，使液滴细化、分散并保持稳定。

然而，乳化剂与胶液之间的充分混合是乳化过程中一个关键的技术难题。在目前的技术中，常见的乳化混匀装置包括搅拌器、搅拌罐、高剪切搅拌机等。然而，这些传统装置在乳化剂和胶液混合过程中存在一些问题。首先，传统搅拌器和搅拌罐的搅拌效果有限，乳化剂无法充分分散和混合在胶液中；其次，高剪切搅拌机虽然能够实现更高的剪切力，但容易导致能量浪费、乳化剂过度消耗和产生的热量增加等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种胶液乳化混匀装置及乳化混匀方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种胶液乳化混匀装置，包括架体以及设置在其上的反应釜，所述反应釜自上而下依次设置有出料管和主动管，反应釜内侧中部设置有主动管，所述主动管由主驱动装置驱动旋转，主动管一端固定同轴固定连接第一柱体凸轮，主动管另一端伸入反应釜内并对称连接有两组加固条，每组加固条上均设置有多根呈线性分布的横向支管，多根横向支管由推送组件驱动并进行旋转运动，用于混合搅拌反应釜内的物料；

每根横向支管上均分布有多个喷液细管，且每根横向支管的开口端均伸入主动管内并连通于一组活塞筒，每组活塞筒的侧壁上还设置有一根分流管，多根分流管共同连接于主流管，所述主流管的顶部活动插接有移动管，所述移动管的上端固定套接有储液筒，所述储液筒的顶部转动安装有上封盖，所述上封盖限位安装在装配座上，所述装配座固定设置在反应釜的顶部，储液筒在联动组件驱动下进行旋转运动的同时还进行直线上下运动；

每组活塞筒内均设置有活塞按压组件，用于将储液筒内的液体注入横向支管内，活塞按压组件由推送组件提供动力，推送组件以及联动组件均通过主动管的旋转运动进行驱动。

优选的，所述反应釜的顶壁内部开设有容纳主驱动装置的放置槽，主驱动装置包括从动齿轮、主动齿轮以及旋转电机，所述从动齿轮固定套接在主动管上，从动齿轮啮合连接主动齿轮，主动齿轮的上端固定连接旋转电机的输出轴。

优选的，所述喷液细管的外壁上均匀分布有窄口通孔，横向支管上开设有与喷液细管连通的第三开孔，活塞筒固定设置在主动管内，且活塞筒水平两侧均开设有与横向支管连通的第二开孔，活塞筒靠近主流管的一端开设有第一开孔，第一开孔以及第三开孔内均设置有单向阀片。

优选的，所述主动管内部设置有容纳推送组件的活动槽，推送组件包括主动推条、侧向圆柱销、第二柱体凸轮、一号锥齿轮以及二号锥齿轮，每根横向支管上均固定套接有一组二号锥齿轮，二号锥齿轮啮合连接一号锥齿轮，一号锥齿轮同轴固定连接第二柱体凸轮，所述主动推条一端固定连接储液筒的底壁，主动推条另一端伸入主动管内并固定连接有多根侧向圆柱销，侧向圆柱销远离主动推条的一端插接在第二柱体凸轮的轮槽内。

优选的，所述主动推条上还固定连接有与活塞筒相同数量的从动横杆，每根从动横杆均连接有一组活塞按压组件，活塞按压组件包括活塞盘以及活塞杆，活塞杆一端固定连接从动横杆，活塞杆另一端伸入活塞筒内并固定连接活塞盘。

优选的，所述横向支管与主动管、加固条以及储液筒均为转动连接，第二柱体凸轮限位滑动安装在活动槽内。

优选的，所述上封盖的后侧固定连接有燕尾形导块，装配座上开设有容纳燕尾形导块的限位滑槽，上封盖的侧壁上插接有3-6个定位螺钉，储液筒的侧壁上开设有定位螺钉的环形滑槽。

优选的，所述储液筒的水平两端均设置有一组联动组件，联动组件包括拨动杆以及竖向推条，竖向推条一端固定连接上封盖，竖向推条另一端固定连接拨动杆，拨动杆插接在第一柱体凸轮的轮槽内。

优选的，所述储液筒的下端对称设置有两根辅助立杆，辅助立杆伸入第一柱体凸轮内并固定连接有止位圆盘，第一柱体凸轮内部开设有容纳止位圆盘的窄口柱形腔，止位圆盘的下端连接有弹簧。

一种乳化混匀方法，采用上述胶液乳化混匀装置进行乳化混匀，包含以下步骤：

S1：首先将胶液通过进料管添加到反应釜内，接着在储液筒内添加适量乳化剂；接着通过开启旋转电机，使得主动管带动第一柱体凸轮以及横向支管进行圆周运动，多根横向支管对胶液进行一重搅拌混合；

S2：与此同时，横向支管在推送组件的作用下，随着主动管进行圆周运动的同时还进行自转，从而能够对胶液能够二重搅拌混合；

S3：推送组件同时驱动活塞按压组件，使得横向支管内的溶剂可定量、间歇式注入反应釜内，能够与胶液乳化混匀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1．发明通过设置移动管、主流管、分流管以及活塞筒配合使用，能够将储液筒的乳化剂通过喷液细管均匀地注入胶液中，并且横向支管随着主动管进行轴向旋转的同时还进行自转，使得喷液细管也进行圆周运动，这样设置不仅形成多重搅拌作用，使得乳化剂和胶液进行充分混合，确保乳化剂均匀分散在胶液中；还能减少能量浪费，降低乳化剂的消耗和热量产生，具备广泛的应用前景。

2．通过主动推条、侧向圆柱销、第二柱体凸轮、一号锥齿轮以及二号锥齿轮的设计，在不影响横向支管随着主动管正常进行圆周运动的前提下，还能够将储液筒的直线上下运动转换为多根横向支管同步自转运动，从而形成多级旋转搅拌效果，机械联动性强，自动化程度高。

3．本发明通过设置拨动杆以及竖向推条与第一柱体凸轮配合使用，能够将主动管的旋转运动转换为储液筒直线上下往复运动，这样设置一方面能够作为主动推条的推动力，使得多组横向支管能够同步进行自转，另一方面也能对储液筒内部溶剂起到摇晃的作用，从而大大降低乳化剂发生凝固的概率。

4．本发明结构巧妙，组件配合程度高，通过一组主驱动装置，不仅能够实现横向支管的多级旋转运动，还能同步实现乳化剂定量、间歇式地注入胶液中，从而进一步提高胶液地乳化效果。

附图说明

图1为本发明乳化混匀装置的立体示意图。

图2为本发明乳化混匀装置的另一视角示意图。

图3为本发明中反应釜的剖开示意图。

图4为本发明中装配座、上封盖、储液筒以及主动管的示意图。

图5为本发明中主动管、第一柱体凸轮以及储液筒的剖开示意图。

图6为本发明中储液筒与联动组件的爆炸示意图。

图7为本发明中储液筒、第一柱体凸轮以及推送组件的连接示意图。

图8为本发明中主动管与第一柱体凸轮的剖开示意图。

图9为本发明中联动组件、活塞按压组件与活塞筒的示意图。

图10为本发明中活塞筒以及横向支管的剖开示意图。

图中：架体1、反应釜2、进料管3、出料管4、主动管5、加固条6、横向支管7、喷液细管8、从动齿轮9、主动齿轮10、旋转电机11、第一柱体凸轮12、拨动杆13、竖向推条14、上封盖15、燕尾形导块16、装配座17、储液筒18、移动管19、主流管1901、分流管1902、辅助立杆20、弹簧21、主动推条22、侧向圆柱销23、第二柱体凸轮24、一号锥齿轮25、二号锥齿轮26、活塞筒27、活塞盘28、活塞杆29、从动横杆30。

具体实施方式

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。

请参阅图1至图10，本发明提供技术方案：一种胶液乳化混匀装置，包括架体1以及设置在其上的反应釜2，反应釜2自上而下依次设置有出料管4和主动管5，反应釜2内侧中部设置有主动管5，主动管5由主驱动装置驱动旋转，主动管5一端固定同轴固定连接第一柱体凸轮12，主动管5另一端伸入反应釜2内并对称连接有两组加固条6，每组加固条6上均设置有多根呈线性分布的横向支管7，多根横向支管7由推送组件驱动并进行旋转运动，用于混合搅拌反应釜内的物料；

每根横向支管7上均分布有多个喷液细管8，且每根横向支管7的开口端均伸入主动管5内并连通于一组活塞筒27，每组活塞筒27的侧壁上还设置有一根分流管1902，多根分流管1902共同连接于主流管1901，主流管1901的顶部活动插接有移动管19，移动管19的上端固定套接有储液筒18，储液筒18的顶部转动安装有上封盖15，上封盖15限位安装在装配座17上，装配座17固定设置在反应釜2的顶部，储液筒18在联动组件驱动下进行旋转运动的同时还进行直线上下运动；

每组活塞筒27内均设置有活塞按压组件，用于将储液筒18内的液体注入横向支管7内，活塞按压组件由推送组件提供动力，推送组件以及联动组件均通过主动管5的旋转运动进行驱动。

进一步地，本发明通过设置移动管19、主流管1901、分流管1902以及活塞筒27配合使用，能够将储液筒18的乳化剂通过喷液细管8均匀地注入胶液中，并且横向支管7随着主动管5进行轴向旋转的同时还进行自转，使得喷液细管8也进行圆周运动，这样设置不仅形成多重搅拌作用，使得乳化剂和胶液进行充分混合，确保乳化剂均匀分散在胶液中；还能减少能量浪费，降低乳化剂的消耗和热量产生，具备广泛的应用前景。

反应釜2的顶壁内部开设有容纳主驱动装置的放置槽，主驱动装置包括从动齿轮9、主动齿轮10以及旋转电机11，从动齿轮9固定套接在主动管5上，从动齿轮9啮合连接主动齿轮10，主动齿轮10的上端固定连接旋转电机11的输出轴。

具体地，通过开启旋转电机11，带动主动齿轮10进行旋转，主动齿轮10作用于从动齿轮9，使得主动管5带动第一柱体凸轮12以及横向支管7进行圆周运动，而储液筒18在移动管19以及辅助立杆20的限位下随着第一柱体凸轮12一同旋转。

喷液细管8的外壁上均匀分布有窄口通孔，横向支管7上开设有与喷液细管8连通的第三开孔，活塞筒27固定设置在主动管5内，且活塞筒27水平两侧均开设有与横向支管7连通的第二开孔，活塞筒27靠近主流管1901的一端开设有第一开孔，第一开孔以及第三开孔内均设置有单向阀片。

具体地，储液筒18内的乳化剂通过移动管19流向主流管1901内，当活塞杆29向上移动时，活塞筒27内部压强小于外部压强，此时第三开孔处阀片闭合，第一开孔处阀片打开，主流管1901内的溶剂快速通过分流管1902进入活塞筒27内；

而当活塞杆29向下移动时，活塞盘28向下挤压活塞筒27内部空腔，使得活塞筒27内部压强大于外部压强，此时第一开孔处阀片闭合，第三开孔处发片打开，活塞筒27内的溶剂依此通过横向支管7、喷液细管8注入反应釜2的胶液中。

主动管5内部设置有容纳推送组件的活动槽，推送组件包括主动推条22、侧向圆柱销23、第二柱体凸轮24、一号锥齿轮25以及二号锥齿轮26，每根横向支管7上均固定套接有一组二号锥齿轮26，二号锥齿轮26啮合连接一号锥齿轮25，一号锥齿轮25同轴固定连接第二柱体凸轮24，主动推条22一端固定连接储液筒18的底壁，主动推条22另一端伸入主动管5内并固定连接有多根侧向圆柱销23，侧向圆柱销23远离主动推条22的一端插接在第二柱体凸轮24的轮槽内。

进一步地，通过主动推条22、侧向圆柱销23、第二柱体凸轮24、一号锥齿轮25以及二号锥齿轮26的设计，在不影响横向支管7随着主动管1901正常进行圆周运动的前提下，还能够将储液筒18的直线上下运动转换为多根横向支管7同步自转运动，从而形成多级旋转搅拌效果，机械联动性强，自动化程度高。

主动推条22上还固定连接有与活塞筒27相同数量的从动横杆30，每根从动横杆30均连接有一组活塞按压组件，活塞按压组件包括活塞盘28以及活塞杆29，活塞杆29一端固定连接从动横杆30，活塞杆29另一端伸入活塞筒27内并固定连接活塞盘28。

进一步地，通过设置从动横杆30能够将主动推条22的直线推动力转换为活塞盘28的活塞运动，从而可以将横向支管7内的溶剂定量间歇式注入反应釜2内，使其均匀分布在胶液中。

横向支管7与主动管5、加固条6以及储液筒18均为转动连接，第二柱体凸轮24限位滑动安装在活动槽内。

上封盖15的后侧固定连接有燕尾形导块16，装配座17上开设有容纳燕尾形导块16的限位滑槽，上封盖15的侧壁上插接有3-6个定位螺钉，储液筒18的侧壁上开设有定位螺钉的环形滑槽。

具体地，上封盖15与储液筒18转动配合，当储液筒18进行旋转运动时，上封盖15保持不动，当上封盖15直线上下运动时，储液筒18也进行直线上下运动；

储液筒18的水平两端均设置有一组联动组件，联动组件包括拨动杆13以及竖向推条14，竖向推条14一端固定连接上封盖15，竖向推条14另一端固定连接拨动杆13，拨动杆13插接在第一柱体凸轮12的轮槽内。

进一步地，通过设置拨动杆13以及竖向推条14与第一柱体凸轮12配合使用，能够将主动管5的旋转运动转换为储液筒18直线上下往复运动，这样设置一方面能够作为主动推条22的推动力，使得多组横向支管7能够同步进行自转，另一方面也能对储液筒18内部溶剂起到摇晃的作用，从而大大降低乳化剂发生凝固的概率。

储液筒18的下端对称设置有两根辅助立杆20，辅助立杆20伸入第一柱体凸轮12内并固定连接有止位圆盘，第一柱体凸轮12内部开设有容纳止位圆盘的窄口柱形腔，止位圆盘的下端连接有弹簧21。

进一步地，通过设置两根辅助立杆20以及弹簧21配合使用，一方面能够对储液筒18起到底部支撑的效果，另一方面能够对储液筒18起到导向限位的作用，使得储液筒18能够随着第一柱体凸轮12一同发生旋转。

本发明在使用时：首先将胶液通过进料管3添加到反应釜2内，接着在储液筒18内添加适量乳化剂；接着通过开启旋转电机11，带动主动齿轮10进行旋转，主动齿轮10作用于从动齿轮9，使得主动管5带动第一柱体凸轮12以及横向支管7进行圆周运动，主动管5又带动多组横向支管7进行圆周运动；

而储液筒18在移动管19以及辅助立杆20的限位下随着第一柱体凸轮12一同旋转，第一柱体凸轮12上的轮槽作用于拨动杆13，使得竖向推条14带动上封盖15以及储液筒18进行直线上下运动，而储液筒18又作用于主动推条22，主动推条22带动侧向圆柱销23以及从动横杆30进行上下往复运动，侧向圆柱销23拨动于第二柱体凸轮24的轮槽，使得第二柱体凸轮24受力依此带动一号锥齿轮25以及二号锥齿轮26进行旋转运动，从而使得横向支管7在进行圆周运动的同时还进行自转，从而能够对胶液能够充分搅拌；

在这个过程中，储液筒18内的乳化剂通过移动管19流向主流管1901内，当活塞杆29向上移动时，活塞筒27内部压强小于外部压强，此时第三开孔处阀片闭合，第一开孔处阀片打开，主流管1901内的溶剂快速通过分流管1902进入活塞筒27内；

而当活塞杆29向下移动时，活塞盘28向下挤压活塞筒27内部空腔，使得活塞筒27内部压强大于外部压强，此时第一开孔处阀片闭合，第三开孔处发片打开，活塞筒27内的溶剂依此通过横向支管7、喷液细管8注入反应釜2的胶液中，于此往复，从而可以将横向支管7内的溶剂定量间歇式注入反应釜2内，使其均匀分布在胶液中。

一种乳化混匀方法，采用上述胶液乳化混匀装置进行乳化混匀，包含以下步骤：

S1：首先将胶液通过进料管3添加到反应釜2内，接着在储液筒18内添加适量乳化剂；接着通过开启旋转电机11，使得主动管5带动第一柱体凸轮12以及横向支管7进行圆周运动，多根横向支管7对胶液进行一重搅拌混合；

S2：与此同时，横向支管7在推送组件的作用下，随着主动管5进行圆周运动的同时还进行自转，从而能够对胶液能够二重搅拌混合；

S3：推送组件同时驱动活塞按压组件，使得横向支管7内的溶剂可定量、间歇式注入反应釜2内，能够与胶液乳化混匀。

该方法使得乳化剂与胶液能够进行充分混合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种胶液乳化混匀装置，包括架体（1）以及设置在其上的反应釜（2），其特征在于：所述反应釜（2）自上而下依次设置有出料管（4）和主动管（5），反应釜（2）内侧中部设置有主动管（5），所述主动管（5）由主驱动装置驱动旋转，主动管（5）一端固定同轴固定连接第一柱体凸轮（12），主动管（5）另一端伸入反应釜（2）内并对称连接有两组加固条（6），每组加固条（6）上均设置有多根呈线性分布的横向支管（7），多根横向支管（7）由推送组件驱动并进行旋转运动，用于混合搅拌反应釜内的物料；

每根横向支管（7）上均分布有多个喷液细管（8），且每根横向支管（7）的开口端均伸入主动管（5）内并连通于一组活塞筒（27），每组活塞筒（27）的侧壁上还设置有一根分流管（1902），多根分流管（1902）共同连接于主流管（1901），所述主流管（1901）的顶部活动插接有移动管（19），所述移动管（19）的上端固定套接有储液筒（18），所述储液筒（18）的顶部转动安装有上封盖（15），所述上封盖（15）限位安装在装配座（17）上，所述装配座（17）固定设置在反应釜（2）的顶部，储液筒（18）在联动组件驱动下进行旋转运动的同时还进行直线上下运动；

每组活塞筒（27）内均设置有活塞按压组件，用于将储液筒（18）内的液体注入横向支管（7）内，活塞按压组件由推送组件提供动力，推送组件以及联动组件均通过主动管（5）的旋转运动进行驱动。

2.根据权利要求1所述的一种胶液乳化混匀装置，其特征在于：所述反应釜（2）的顶壁内部开设有容纳主驱动装置的放置槽，主驱动装置包括从动齿轮（9）、主动齿轮（10）以及旋转电机（11），所述从动齿轮（9）固定套接在主动管（5）上，从动齿轮（9）啮合连接主动齿轮（10），主动齿轮（10）的上端固定连接旋转电机（11）的输出轴。

3.根据权利要求1所述的一种胶液乳化混匀装置，其特征在于：所述喷液细管（8）的外壁上均匀分布有窄口通孔，横向支管（7）上开设有与喷液细管（8）连通的第三开孔，活塞筒（27）固定设置在主动管（5）内，且活塞筒（27）水平两侧均开设有与横向支管（7）连通的第二开孔，活塞筒（27）靠近主流管（1901）的一端开设有第一开孔，第一开孔以及第三开孔内均设置有单向阀片。

4.根据权利要求1所述的一种胶液乳化混匀装置，其特征在于：所述主动管（5）内部设置有容纳推送组件的活动槽，推送组件包括主动推条（22）、侧向圆柱销（23）、第二柱体凸轮（24）、一号锥齿轮（25）以及二号锥齿轮（26），每根横向支管（7）上均固定套接有一组二号锥齿轮（26），二号锥齿轮（26）啮合连接一号锥齿轮（25），一号锥齿轮（25）同轴固定连接第二柱体凸轮（24），所述主动推条（22）一端固定连接储液筒（18）的底壁，主动推条（22）另一端伸入主动管（5）内并固定连接有多根侧向圆柱销（23），侧向圆柱销（23）远离主动推条（22）的一端插接在第二柱体凸轮（24）的轮槽内。

5.根据权利要求4所述的一种胶液乳化混匀装置，其特征在于：所述主动推条（22）上还固定连接有与活塞筒（27）相同数量的从动横杆（30），每根从动横杆（30）均连接有一组活塞按压组件，活塞按压组件包括活塞盘（28）以及活塞杆（29），活塞杆（29）一端固定连接从动横杆（30），活塞杆（29）另一端伸入活塞筒（27）内并固定连接活塞盘（28）。

6.根据权利要求4所述的一种胶液乳化混匀装置，其特征在于：所述横向支管（7）与主动管（5）、加固条（6）以及储液筒（18）均为转动连接，第二柱体凸轮（24）限位滑动安装在活动槽内。

7.根据权利要求1所述的一种胶液乳化混匀装置，其特征在于：所述上封盖（15）的后侧固定连接有燕尾形导块（16），装配座（17）上开设有容纳燕尾形导块（16）的限位滑槽，上封盖（15）的侧壁上插接有3-6个定位螺钉，储液筒（18）的侧壁上开设有定位螺钉的环形滑槽。

8.根据权利要求1所述的一种胶液乳化混匀装置，其特征在于：所述储液筒（18）的水平两端均设置有一组联动组件，联动组件包括拨动杆（13）以及竖向推条（14），竖向推条（14）一端固定连接上封盖（15），竖向推条（14）另一端固定连接拨动杆（13），拨动杆（13）插接在第一柱体凸轮（12）的轮槽内。

9.一种权利要求1所述的一种胶液乳化混匀装置，其特征在于：所述储液筒（18）的下端对称设置有两根辅助立杆（20），辅助立杆（20）伸入第一柱体凸轮（12）内并固定连接有止位圆盘，第一柱体凸轮（12）内部开设有容纳止位圆盘的窄口柱形腔，止位圆盘的下端连接有弹簧（21）。

10.一种乳化混匀方法，其特征在于，采用如权利要求1-9所述的胶液乳化混匀装置进行乳化混匀，包含以下步骤：

S1：首先将胶液通过进料管（3）添加到反应釜（2）内，接着在储液筒（18）内添加适量乳化剂；接着通过开启旋转电机（11），使得主动管（5）带动第一柱体凸轮（12）以及横向支管（7）进行圆周运动，多根横向支管（7）对胶液进行一重搅拌混合；

S2：与此同时，横向支管（7）在推送组件的作用下，随着主动管（5）进行圆周运动的同时还进行自转，从而能够对胶液能够二重搅拌混合；

S3：推送组件同时驱动活塞按压组件，使得横向支管（7）内的溶剂可定量、间歇式注入反应釜（2）内，能够与胶液乳化混匀。