一种碳素挤压机同步抽真空装置 |
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| 申请号 | CN202311336048.5 | 申请日 | 2023-10-16 | 公开(公告)号 | CN117325501B | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 成安县北方炭素有限公司; | 发明人 | 刘海军; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 碳 素 挤压 机技术领域，提出了一种碳素挤压机同步抽 真空 装置，包括挤压机本体，还包括料缸、型嘴、 柱塞 、 挡板 机构、换气机构、抽真空机构和送气机构，料缸内部开设有凹槽，柱塞滑动设置在料缸上，柱塞两侧上设置有与凹槽配合的挡气板，挡气板上设置有与凹槽配合的滑棍，滑棍贯穿型嘴，挡板机构用于对型嘴进行密封，换气机构用于对料缸内进行吸气与充气，抽真空机构用于对料缸内部进行抽真空，送气机构安装在挤压机本体的底座上，送气机构用于对料缸内部进行送气，通过上述技术方案，解决了 现有技术 中传统的抽真空装置无法在抽真空的过程中去除糊料中的烟气残留并无法调节糊料的内外层 温度 的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种碳素挤压机同步抽真空装置，包括挤压机本体（1），其特征在于，还包括： |
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| 说明书全文 | 一种碳素挤压机同步抽真空装置技术领域[0001] 本发明涉及碳素挤压机技术领域，具体的，涉及一种碳素挤压机同步抽真空装置。 背景技术[0002] 碳素制品按用途可分为石墨电极类、糊类、碳素纤维类、石墨热交换器类等多种类别，碳素制品有着轻量、多孔性、导电性、导热性、耐腐蚀性、润滑性、耐热性、可加工性等多种优点，在制备石墨电极时是将碳素加热为糊状，对糊料进行凉料，将糊料放置在挤压机的料缸中，在挤压机的型嘴处设置挡板，装料压实后对糊料进行抽真空，之后挤压机对糊料进行预挤压，预挤压之后撤去挡板对糊料进行挤压，糊料通过型嘴的塑性后挤出挤压机，抽真空过程的目的是抽出碳质颗粒之间的空气，避免在进行挤压时，糊料中的空气残留在糊料中使得成品上有孔洞。 [0003] 传统的碳素挤压机上同步进行抽真空的装置对糊料进行抽真空后，糊料中凉料时没有完全挥发的烟气与杂质会残留在糊料中，对石墨电极的纯度有影响，同时在糊料装填到料缸中后料缸随着时间的推移温度会有所下降，影响糊料的挤压成型。 发明内容[0004] 本发明提出一种碳素挤压机同步抽真空装置，解决了相关技术中传统的抽真空装置无法在抽真空的过程中去除糊料中的烟气残留并无法调节糊料的内外层温度的问题。 [0005] 本发明的技术方案如下： [0006] 一种碳素挤压机同步抽真空装置，包括挤压机本体，还包括： [0007] 料缸，所述料缸安装在所述挤压机本体上，所述料缸内部开设有凹槽； [0008] 型嘴，所述型嘴安装在所述料缸上，所述型嘴呈锥形设置； [0009] 柱塞，所述柱塞滑动设置在所述料缸上，所述柱塞两侧上设置有与所述凹槽配合的挡气板； [0010] 挡板机构，所述挡板机构滑动安装在所述挤压机本体的底座上，所述挡板机构用于对所述型嘴进行密封； [0011] 换气机构，所述换气机构安装在所述料缸上，所述换气机构用于对料缸内进行吸气与充气； [0012] 其中，所述换气机构包括进气组件和出气组件，所述进气组件安装在所述料缸的一侧，所述出气组件安装在所述料缸上与进气组件相对的一侧； [0013] 抽真空机构，所述抽真空机构安装在所述挤压机本体的底座上，所述抽真空机构与所述进气组件相连接，所述抽真空机构用于对所述料缸内部进行抽真空； [0014] 送气机构，所述送气机构安装在所述挤压机本体的底座上，所述送气机构与所述出气组件相连接，所述送气机构用于对所述料缸内部进行送气； [0015] 所述挡板机构包括： [0016] 滑轨，所述滑轨设置在所述挤压机本体的底座上，所述滑轨上安装有驱动缸三； [0017] 滑动座，所述滑动座与所述滑轨滑动连接，所述滑动座与所述驱动缸三的输出端固定连接； [0018] 挡板柱，所述挡板柱安装在所述滑动座上，所述挡板柱与所述型嘴相对齐； [0019] 所述挡气板上设置有与所述凹槽配合的滑棍，所述滑棍贯穿所述型嘴； [0020] 所述进气组件包括： [0021] 进气筒，所述进气筒贯穿且滑动设置在所述料缸上，所述进气筒靠近所述料缸内部的一侧设置有弧形挡板，所述进气筒靠近所述料缸外部的两侧设置有挤压销； [0022] 其中，所述料缸上设置有与所述弧形挡板相对应的槽位，所述弧形挡板上设置有密封圈； [0023] 驱动部件一，所述驱动部件一安装在所述料缸的外侧，所述驱动部件一用于带动所述进气筒在所述料缸上滑动； [0024] 所述驱动部件一包括： [0025] 滑行槽一，所述滑行槽一安装在所述料缸的外侧； [0026] 驱动板一，所述驱动板一套设在所述进气筒上，所述驱动板一滑动设置在所述滑行槽一上，所述驱动板一上设置有与所述挤压销配合的槽孔； [0027] 驱动缸一，所述驱动缸安装在所述料缸上，所述驱动缸一的输出端安装在所述驱动板一上； [0028] 柱塞上的挡气板将料缸内部分为两个部分，真空泵通过进气筒吸出料缸中的空气时，通过出气筒向料缸内部流入空气，由于挡气板在凹槽中滑动，气体无法通过柱塞周围流动，气体只能在挡板与柱塞之间的糊料之间的空隙中由出气孔流向进气孔； [0029] 当驱动缸一伸长时，驱动板一在滑行槽一上滑动，驱动板一内侧与挤压销配合的斜面对挤压销进行挤压使得进气筒向料缸的外侧方向滑动，当驱动缸一缩短时，驱动板一上的斜面对挤压销进行挤压使得进气筒向料缸的内部滑动。 [0030] 所述抽真空机构包括： [0031] 真空泵，所述真空泵安装在所述挤压机本体的底座上，所述真空泵的进气端与所述进气组件相连通； [0032] 过滤器，所述过滤器与所述真空泵的出气口相连通。 [0033] 所述送气机构包括： [0035] 压缩气泵，所述压缩气泵安装在所述挤压机本体的底座上，所述压缩气泵的出气端与所述换气阀相连通； [0036] 加热器，所述加热器安装在所述挤压机本体的底座上，所述加热器与所述换气阀相连通。 [0037] 所述出气组件包括： [0038] 出气筒，所述出气筒贯穿且滑动设置在所述料缸上与所述进气筒相对的一侧，所述出气筒上设置有所述弧形挡板，所述出气筒靠近所述料缸外部的两侧设置有所述挤压销； [0039] 驱动部件二，所述驱动部件二安装在所述料缸的外侧，所述驱动部件二用于带动所述出气筒在所述料缸上滑动。 [0040] 所述驱动部件二包括： [0041] 滑行槽二，所述滑行槽二安装在所述料缸的外侧； [0042] 驱动板二，所述驱动板二套设在所述进气筒上，所述驱动板二滑动设置在所述滑行槽二上，所述驱动板二上设置有与所述挤压销配合的槽孔； [0043] 驱动缸二，所述驱动缸安装在所述料缸上，所述驱动缸二的输出端安装在所述驱动板二上。 [0044] 本发明的工作原理及有益效果为： [0045] 1、本发明中通过设置挡气板、凹槽和滑棍，滑棍与挡气板在凹槽中滑动，柱塞上的挡气板将料缸内部分为两个部分，真空泵通过进气筒吸出料缸中的空气时，通过出气筒向料缸内部流入空气，由于挡气板在凹槽中滑动，气体无法通过柱塞周围流动，气体只能在挡板与柱塞之间的糊料之间的空隙中由出气孔流向进气孔，在外部的空气穿过糊料之间空隙时，会将糊料中在凉料时没有挥发的烟气带出，真空泵后部的过滤器可以对残余烟气进行过滤，减少烟气对空气的破坏，并且通过在柱塞上设置滑棍，滑轨贯穿型嘴，可以使得在柱塞对糊料进行挤压时，滑棍在凹槽与型嘴上滑动，防止糊料进入到凹槽中，一方面影响糊料挤出的形状，另一方面糊料与凹槽接触可能会有残留，影响挡气板与凹槽对气体的密封； [0046] 2、本发明中通过设置挡板柱，滑动座在驱动缸三的推动下在滑轨上向型嘴滑动，挡板柱伸入到型嘴中，柱塞对糊料进行预挤压时糊料与挡板柱相接触，由于挡板柱伸入到型嘴中，可避免糊料在预挤压时充入到型嘴中，使得糊料在预挤压完成后进行挤压时可受到型嘴的挤压力，同时糊料不进入到型嘴中可使真空泵通过进气筒吸气时，出气筒中进入到料缸中的气体更充分的经过糊料中的空隙中； [0047] 3、本发明中通过设置加热器，当真空泵吸气时，出气筒将通过加热器加热后的气体通入到料缸中，热空气通过糊料之间的空隙，在将烟气带离的同时对糊料的温度进行调节，由于气体通过糊料中的各处缝隙，可以使得糊料的内芯和与料缸接触的外侧保持同样温度，避免了糊料的内外温度不均匀使得糊料挤压后开裂或者形状无法维持，通过设置了压缩气泵，当预挤压完成后压缩气泵通过出气筒向料缸中注入压缩空气对料缸进行破真空，防止完成预挤压后将挡板柱撤出型嘴使得料缸中突然破真空使得预挤压后的糊料发生断裂； [0048] 4、本发明中通过设置抽真空机构与送气机构可对糊料进行抽真空，也可通过对外部进入的空气进行升温，使得空气经过糊料之间时对糊料的内层和外层进行升温并且将糊料中残留的烟气带离，通过换气机构可以便捷的控制料缸上的进气与出气的开启关闭。附图说明 [0049] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 [0050] 图1为本发明中的整体结构示意图； [0051] 图2为本发明中整体的另一视角结构示意图； [0052] 图3为本发明结构示意图； [0053] 图4为本发明中换气机构与料缸的配合结构示意图； [0054] 图5为本发明中换气机构与料缸配合的另一视角结构示意图； [0055] 图6为本发明中进气筒和驱动板一的配合结构示意图； [0056] 图7为本发明中整体的部分结构示意图。 [0057] 图中：1、挤压机本体；2、料缸；3、凹槽；4、型嘴；5、柱塞；6、挡气板；7、真空泵；8、过滤器；9、换气阀；10、压缩气泵；11、加热器；12、进气筒；13、弧形挡板；14、挤压销；15、密封圈；16、出气筒；17、滑行槽一；18、驱动板一；19、驱动缸一；20、滑行槽二；21、驱动板二；22、驱动缸二；23、滑轨；24、驱动缸三；25、滑动座；26、挡板柱；27、滑棍。 具体实施方式[0058] 下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。 [0059] 如图1 图7所示，本实施例提出了一种碳素挤压机同步抽真空装置，包括挤压机本~体1，还包括料缸2、型嘴4、柱塞5、挡板机构、换气机构、抽真空机构和送气机构，料缸2安装在挤压机本体1上，料缸2内部开设有凹槽3，型嘴4安装在料缸2上，型嘴4呈锥形设置，柱塞5滑动设置在料缸2上，柱塞5两侧上设置有与凹槽3配合的挡气板6，挡气板6上设置有与凹槽 3配合的滑棍27，滑棍27贯穿型嘴4，挡板机构滑动安装在挤压机本体1的底座上，挡板机构用于对型嘴4进行密封，换气机构安装在料缸2上，换气机构用于对料缸2内进行吸气与充气，抽真空机构安装在挤压机本体1的底座上，抽真空机构与进气组件相连接，抽真空机构用于对料缸2内部进行抽真空，送气机构安装在挤压机本体1的底座上，送气机构与出气组件相连接，送气机构用于对料缸2内部进行送气，换气机构包括进气组件和出气组件，进气组件安装在料缸2的一侧，出气组件安装在料缸2上与进气组件相对的一侧，如图3所示，挡气板6设置在柱塞5的上下两侧，当柱塞5在料缸2中滑动时挡气板6的边缘与凹槽3滑动配合，挡气板6将料缸2中的空间分隔为两个部分，这来那个部分分别与进气组件和出气组件相连通，由于挡气板6的阻隔，当抽真空机构通过进气组件将料缸2中的气体抽出时，气体通过出气组件进入到料缸2中，空气只能通过柱塞5与挡板柱26之间的糊料中通过，在进行预挤压时之前柱塞5只对糊料进行轻微挤压，空气通过糊料之间的空隙将糊料之间的烟气带离，同时由于在柱塞5上安装有滑棍27，滑棍27在凹槽3中滑动，滑棍27随着柱塞5移动并穿过型嘴4上的通孔，滑棍27可以防止糊料在受到挤压时进入到凹槽3中，糊料如果残留在凹槽3中可能使得挡气板6与凹槽3之间存在缝隙，无法隔绝空气，当烟气吸出后可关闭出气组件，抽真空机构可将料缸2中抽真空，之后进气组件关闭，柱塞5向挡板柱26移动对糊料进行预挤压，料缸2的侧方开设有进料口。 [0060] 如图2和图7所示，抽真空机构包括真空泵7和过滤器8，真空泵7安装在挤压机本体1的底座上，真空泵7的进气端与进气组件相连通，过滤器8与真空泵7的出气口相连通，送气机构包括换气阀9、压缩气泵10和加热器11，换气阀9与出气组件相连通，压缩气泵10安装在挤压机本体1的底座上，压缩气泵10的出气端与换气阀9相连通，加热器11安装在挤压机本体1的底座上，加热器11与换气阀9相连通，当真空泵7启动时，通过进气组件可以将料缸2中的空气抽出，当出气组件开启时，换气阀9可控制出气组件与加热器11连通，空气经过加热器11的升温后进入到料缸2中，在将糊料中的烟气残留带离糊料的同时对糊料进行升温，避免料缸2在静置过程中温度降低或者料缸2与糊料的温度相差较大，使得糊料与料缸2接触的表层与内部的温差较大，影响糊料挤压后的成型，烟气随空气被抽出后通过真空泵7的出气口经过过滤器8，避免烟气外流，进行真空时，将出气组件关闭，真空泵7对料缸2的内部进行抽真空，抽真空完毕后进气组件关闭，柱塞5可对糊料进行预挤压，预挤压完成后糊料与柱塞5和挡板柱26的表面紧贴，如果快速将空气通入料缸2中进行破真空可能导致糊料在挡板柱26退出型嘴4时破碎，无法进行挤压，所以破真空时出气组件打开，换气阀9控制出气组件与压缩气泵10相连通，压缩气泵10可以保持匀速为料缸2中充入气体，避免突然变化的气压使得糊料破碎，无法进行挤压成型。 [0061] 如图4 图6所示，进气组件包括进气筒12和驱动部件一，进气筒12贯穿且滑动设置~在料缸2上，进气筒12靠近料缸2内部的一侧设置有弧形挡板13，进气筒12靠近料缸2外部的两侧设置有挤压销14，料缸2上设置有与弧形挡板13相对应的槽位，弧形挡板13上设置有密封圈15，驱动部件一安装在料缸2的外侧，驱动部件一用于带动进气筒12在料缸2上滑动，出气组件包括出气筒16和驱动部件二，出气筒16贯穿且滑动设置在料缸2上与进气筒12相对的一侧，出气筒16上设置有弧形挡板13，出气筒16靠近料缸2外部的两侧设置有挤压销14，驱动部件二安装在料缸2的外侧，驱动部件二用于带动出气筒16在料缸2上滑动，进气筒12与出气筒16形状相同，如图4所示，当弧形挡板13进入到料缸2上与之配合的凹槽3中时，弧形挡板13与料缸2的内壁相对齐，使得柱塞5在经过弧形挡板13时不会受到弧形挡板13的阻碍，当进气筒12与出气筒16滑动进入到料缸2内部时，如图5所示，进气筒12与出气筒16侧方的通孔与料缸2的内部相连通，可对料缸2的内部进行换气，并且由于弧形挡板13周围设置的密封圈15，弧形挡板13进入到料缸2上的凹槽3中时会实现密封，防止气体流动。 [0062] 如图6所示，驱动部件一包括滑行槽一17、驱动板一18和驱动缸一19，滑行槽一17安装在料缸2的外侧，驱动板一18套设在进气筒12上，驱动板一18滑动设置在滑行槽一17上，驱动板一18上设置有与挤压销14配合的槽孔，驱动缸安装在料缸2上，驱动缸一19的输出端安装在驱动板一18上，驱动部件二包括滑行槽二20、驱动板二21和驱动缸二22，滑行槽二20安装在料缸2的外侧，驱动板二21套设在进气筒12上，驱动板二21滑动设置在滑行槽二20上，驱动板二21上设置有与挤压销14配合的槽孔，驱动缸安装在料缸2上，驱动缸二22的输出端安装在驱动板二21上，当驱动缸一19伸长时，驱动板一18在滑行槽一17上滑动，驱动板一18内侧与挤压销14配合的斜面对挤压销14进行挤压使得进气筒12向料缸2的外侧方向滑动，当驱动缸一19缩短时，驱动板一18上的斜面对挤压销14进行挤压使得进气筒12向料缸2的内部滑动，驱动缸二22的形状与驱动缸一19的形状相同，滑行槽一17与滑行槽二20的形状相同，驱动缸一19与驱动缸二22的形状相同，同理，在驱动缸二22伸长时，出气筒16向料缸2的外部滑动，当驱动缸二22缩短时，出气筒16向料缸2的内部滑动。 [0063] 如图2 图7所示，挡板机构包括滑轨23、滑动座25和挡板柱26，滑轨23设置在挤压~机本体1的底座上，滑轨23上安装有驱动缸三24，滑动座25与滑轨23滑动连接，滑动座25与驱动缸三24的输出端固定连接，挡板柱26安装在滑动座25上，挡板柱26与型嘴4相对齐，挡板柱26在驱动缸三24的推动下可伸入到型嘴4中，挡板柱26通过伸入到型嘴4中可对与挤压进行更好的密封，提高抽真空的效果。 [0064] 该碳素挤压机同步抽真空装置的工作原理为：驱动缸三24伸长推动滑动座25在滑轨23上滑动，将挡板柱26伸入到型嘴4中，打开进料口装填糊料，将糊料压实后关闭进料口，柱塞5向型嘴4推动，挡气板6与滑棍27在凹槽3中滑动，当柱塞5滑动到弧形挡板13与型嘴4之间时停止滑动，驱动缸一19与驱动缸二22缩短，驱动板一18与驱动板二21分别在滑行槽一17与滑行槽二20中滑动，进气筒12与出气筒16向料缸2内部方向滑动，换气阀9控制加热器11与出气筒16相连通，真空泵7将料缸2中的空气吸出，空气经过加热器11的升温后通过出气筒16进入到料缸2中，热空气经过糊料之间的空隙中，将糊料中残留的烟气带离的同时对糊料进行升温，烟气经过真空泵7后经过过滤器8进行过滤，当糊料与料缸2均保持在合适温度后，驱动缸二22伸长，驱动板二21在滑行槽二20上滑动并对挤压销14进行挤压，使得出气筒16向料缸2外部滑动，直至弧形挡板13进入到料缸2内部的凹槽3中，密封圈15对弧形挡板13与料缸2之间的缝隙进行密封，此时真空泵7对料缸2的内部进行抽真空，抽真空完成后驱动缸一19伸长带动驱动板一18对挤压销14进行挤压使得进气筒12上的弧形挡板13与料缸2相贴合，此时柱塞5对糊料进行预挤压，预挤压完成后，换气阀9控制压缩气泵10与出气筒16相连通，驱动缸二22缩短，出气筒16向料缸2中滑动，压缩气泵10对料缸2中匀速通入气体进行破真空，使糊料与挡板柱26分离。 |
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