PUR6旋转式烘料箱开发与设计

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1、《机电技术》2008年第3期机械设计制造PUR-6旋转式烘料箱开发与设计高学川(福建省机械科学研究院，福建福州350005)摘要：PU鞋底浇注前，需将A、B晶体桶装原料放置在11017±2℃的温度下进行定时加热熔化。针对传统的层叠堆放式烘料存在晶体熔化加热慢且不均匀性等问题。为此，深入研究其生产工艺及PU料特性的基础上，采用卧式旋转搅拌系统、强制热风循环系统、可控硅PID温度控制系统，确保PU原料特性能满足其浇注发泡成型技术所必备化学特性的要求，提高产品的质量及生产效率。标要求。经国际品牌(耐克、阿迪达斯)运动鞋制造商多年推荐使用，现己在全球制鞋PU工艺中大力推广使用。

2、2加热生产工艺流程的确定根据PU鞋底生产技术要求，首先需要进行PU原料加热生产工艺的确定，经过综合性实验比较表明，采用图1工艺流程，料品体的物化特性均能满足浇注发泡成型前的必备条件，且进一步提高中底材料的综合性能，为生产优质的中底产品奠定基础。l烘箱本体2隔热系统3搅拌系统4加热系统5热风循环系统6电气控制系统．图2旋转式烘料箱结构3．1烘箱本体结构．烘箱本体主要由本体骨架、内胆、外胆、门、排湿口等组成。其中，门的结构设计极其重要，其密封性直接关系到烘箱的加热效果。如图3所示，门主要由左右门体、门栓座、门栓轴、锁紧机构、把手、窥视口等构成。在门栓结构设计上，采用上下门栓

3、凸轮锁紧机构，保证门体关闭后具有一定预压力，可约束和防止烘料箱加热过程中门体翘曲变形，并保证门周边密封条与门框接触紧密，避免开门困难及产生热量泄漏．采用杠杆机构，确保门启闭方便省力。窥视口采用双层钢化玻璃构成，可防止在高温下玻璃破裂，便于及时追踪其内部PU物料加热状况。机械设计制造‘机电技术》2008年第3期1门栓座2门栓轴3窥视口4右门体5把手6锁紧机构7左门体图3门结构．在烘箱底部设置独立清料装置，防止加热过程物料热膨胀造成的溢漏，便于定期清理溢漏废料。3．2隔热系统隔热系统采用导热系数为0．044W／MK耐热岩棉，其隔热效果甚好。为了减小热量传导，箱体立柱主要热量

4、传导主途径均采用岩棉填充，箱体内侧涂银白色耐高温反射涂料，减小辐射的热损失。3．3热风循环系统热风循环系统由离心风机、热风循环风道、均流器、集气罩、吹风口等组成，如图4所示。其中，集气罩采用啦叭式结构，捕捉风速均衡：吹风口采用吹射式风刀结构，产生较大的风压：采用大圆角过渡风道，减少局部风压损失：设置均流器，保证风速较均匀，分区双循系统，优化热风循环。可见，在结构设计上进行了综合考虑，避免温度死角的产生，达到提高整体结构热风循环效果的目的。1离心风机2吸风口3热风循环风_i苴4均流器5吹风口图4热风循环示意3．4搅拌系统采用旋转搅拌方式，由主动托辊、被动托辊、联轴节、链条

5、传动副、减速机等组成。如图5所示。根据磨擦轮传动原理，由减速机驱动主动托辊转动．依靠磨擦力带动PU料桶转动，从而达到搅拌的目的。其中托辊分成两排3组布局，能容3l纳6个PU料桶同时工作。托辊外包耐高温硅胶，具有良好的耐高温性及耐磨性。采用联轴节联接，保证托辊相同的旋转速度，达到统一的品质要求。在轴承上采用耐高温随动调心轴承，加入锂基脂耐热油脂，使得传动系统在加热烘箱内能可靠运转。·《二]1哑二]l虻=]l主动托辊2被动托辊3联轴节4链条传动副5减速机图5搅拌装置结构示意3．5电气控制系统3．5．1电气控制系统组成及功能电气控制系统由搅拌系统和加热控制系统组成，具有过载、

6、短路、过压保护等功能，且设置超温声光、报警结束事件提示以及开门断电行程开关等防护装置。3．5．2搅拌系统时序设定在驱动料桶旋转搅拌过程中，运行时序如图6所示。采用可自由设置占空比的双设定时间继电器可控制驱动电机的工作——停止，确保PU原料A、B晶体熔化均匀。定时器电源输入定时暑输出0FF定时暑输出0N7形7万叨勿r-／7777砌万=7刃陟况Tl他tIT2TlT2TlT211：主动托辊驱动电机停止时同T2：主动托辊驱动电机运行时目图7搅拌运行时序．3．5．3温度曲线建立与控制由加工工艺流程，绘出温度加热曲线如图7所示，根据温度与时间存在函数关系，比对仪表型谱，选用XMTA

7、一771V／J多段时间程序控制仪。该温度控制仪可完成1-41段时间程序控制，有任意大小升降斜率，每段的温度和时间值均可任意设置及PID自整定，断电数据保持功能。具有1、2级参数设置，上限报警、键盘锁功能。输出调节方式选择带过零触发可控硅模块，同时配置驱动三相双向可控硅附加器FJQ-3。考虑到系统《机电技术》2008年第3期机械设计制造控温精度及量程，选择仪表满足200"C±O．5具有上限结束段设定三位数字式半智能温度控制仪。结宴l件辅出

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