一种碳分子筛成型装置及其安装方法

技术领域

本发明属于碳分子筛辅助生产技术领域，尤其涉及一种碳分子筛成型装置及其安装方法。

背景技术

传统碳分子筛采用煤炭、椰壳、酚醛树酯等为材料，经过研磨、烘干、球磨、搅拌、挤条、筛分、烧结碳化、调孔、品管等工艺步骤制成。碳分子筛是一种高效的吸附材料，其内部含有大量的0.4nm的微孔，微孔与氧分子的瞬间亲和力较强，所有可以用来高效的分离空气中的氧气和氮气，利用这样的特性，碳分子筛可以应用在变压吸附设备中，实现在工业设备中大规模的制备氧气和氮气，并且生产的成本低、可以持续工作、可以实现自动化的工作。

碳分子筛为了达到要求的微孔结构，需要将材料进行粉碎研磨，研磨后的材料中加入助剂，助剂可以提高材料的流动性并有助于碳分子筛进行固化，碳分子筛被加工成条状可以方便的填充在气体制备装置中，可以有效提高气体制备的工作效率，增大气体的接触面积。

公开号为CN216183046U的中国实用新型专利公开的一种碳分子筛材料成型加工的设备，包括加压装置和挤出装置，所述加压装置包括有送料通道、推料螺旋杆、转动套环和螺旋驱动装置，所述送料通道横向设置在其内部并同向转动连接在其中，推料螺杆的一端套接转动套环，在另一端连接螺旋驱动装置，送料通道的工作前进方向的后端设置有投料口，在前端设置有出料口，投料口位于送料通道的上方，出料口位于送料通道的下方，在碳分子筛的加工原料由投料口进入到送料通道中，推料螺旋杆转动将加工原料推至出料口，在出料口连接有挤出装置，加工原料在挤出装置中挤出成型为条状。本装置具有质量均匀一致、浪费少的优点，可以有效提高生产的效率，提高产品的质量。

但是上述专利存在以下不足之处：

在出料口处连接挤出装置，加工原料则在挤出装置的推动下挤出成型为条状，而经过逐步挤压变成条状的原料需要通过工人进行切割收取，等待冷却后进入烧结环节，否则条状原料会在自身重力的作用下于挤出头处发生断裂，导致断裂处的原料的紧密度不均匀，使得在后续烧结的环节中会出现开裂的问题；

通过工人进行条状原料的切割收取时，刚挤压出的条状原料温度过高，需要工人进行安全防护后再进行操作，存在一定的安全问题；此外每次挤出头处会挤出多根条状成型原料，需工人用工具进行切割的同时进行收取，多根成型的条状原料一起放在收集盘中会存在再粘结的问题。

发明内容

本发明提供一种碳分子筛成型装置及其安装方法，旨在解决原料挤出成型时因自身重力发生断裂导致的条形原料断裂处紧密度不均匀的问题和多根条状原料因收取时未冷却成型放在一起后出现再粘结的问题。

本发明是这样实现的，一种碳分子筛成型装置，包括底座和成型罐，所述底座的顶部安装有驱动机构和支撑组件，所述成型罐安装于所述支撑组件上，所述支撑组件上安装有旋转切割组件，所述成型罐的侧壁上分别安装有成型组件；此方案中驱动机构控制旋转筒进行旋转以通过切割刀片对挤出成型的条状原料进行切割。

优选的，所述旋转切割组件包括旋转筒，所述旋转筒位于所述支撑组件的顶部并与所述支撑组件转动连接，所述旋转筒内开设有若干个放置孔，所述放置孔靠近所述成型组件的一端安装有切割刀片，所述驱动机构驱动所述旋转筒带动所述切割刀片旋转切割成型后的条状原料；此方案中放置孔的轴向方向与旋转筒的轴向方向一致；旋转筒内开设有四组放置孔，每组内包含若干个放置孔，数量与成型孔一致。

优选的，所述旋转筒靠近所述成型组件的侧壁上开设有滑槽，所述旋转筒通过所述滑槽与所述成型组件相卡接，所述旋转筒的弧形侧壁上开设有旋转槽，所述旋转筒通过所述旋转槽放置于所述支撑组件上；此方案中旋转筒的侧壁上开设有两道圆形滑槽；弧形侧壁上开设有两道旋转槽，每道旋转槽围绕旋转筒的外壁一圈。

优选的，所述底座的顶部还安装有第一驱动组件，所述第一驱动组件包括第一液压缸，所述第一液压缸的输出端连接于第一液压杆的一端，所述第一液压杆的另一端连接有L形移动座，所述L形移动座滑动安装于所述底座的顶部；此方案中第一液压缸驱动第一液压杆带动L形移动座进行左右移动，以带动旋转切割组件和成型组件分开或紧贴。

优选的，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机安装于所述L形移动座的顶部，所述驱动电机的输出轴端连接有驱动杆，所述驱动杆上套设有第一转轮，所述旋转筒上套设有第二转轮，所述第一转轮和所述第二转轮通过皮带传动连接；此方案中驱动电机控制驱动杆带动第一转轮旋转，并通过皮带带动第二转轮和旋转筒进行旋转。

优选的，所述支撑组件包括第一支撑座和第二支撑座，所述第一支撑座安装于所述底座的顶部，所述第二支撑座安装于所述L形移动座的顶部；此方案中第一支撑座固定安装于底座的顶部，第二支撑座固定安装于L型移动座的顶部。

优选的，所述第一液压杆贯穿所述第一支撑座并活动安装于所述第一支撑座内；所述驱动杆贯穿所述第二支撑座并转动安装于所述第二支撑座内，所述第二支撑座内安装有第一滚珠，所述第一滚珠与所述旋转槽相对应，所述旋转筒通过所述第一滚珠卡接于所述旋转槽内放置于所述第二支撑座上；此方案中驱动杆贯穿第一个第二支撑座并转动连接于第二个第二支撑座内；旋转筒可在第二支撑座上进行旋转。

优选的，所述成型罐安装于所述第一支撑座上，所述成型罐的侧壁上安装有第二驱动组件，所述第二驱动组件包括第二液压缸，所述第二液压缸安装于所述成型罐的侧壁上，所述第二液压缸的输出端安装有第二液压杆，所述第二液压杆贯穿所述成型罐的侧壁并活动安装于所述成型罐的侧壁上；此方案中第二驱动组件中的第二液压缸工作，对成型罐内的原料进行挤压成型。

优选的，所述成型罐内活动设置有移动板和弧形板，所述移动板和所述弧形板通过连接组件相连接，所述移动板的侧壁与所述第二液压杆相连接；此方案中第二液压缸驱动第二液压杆推动移动板、连接组件和弧形板对原料进行挤压。

优选的，所述连接组件包括伸缩细筒和伸缩粗筒，所述伸缩细筒的侧壁与所述弧形板的侧壁固定连接，所述伸缩粗筒的侧壁与所述移动板的侧壁固定连接；所述伸缩细筒活动插设于所述伸缩粗筒内，所述伸缩细筒和所述伸缩粗筒内安装有伸缩弹簧，所述伸缩细筒处于所述伸缩粗筒内的延伸部分上开设有通孔；此方案中移动板移动时，通过连接组件带动弧形板移动，并借助伸缩弹簧在挤压原料的过程中提供一个较为缓慢变化的弹力，使得原来挤压更紧密。

优选的，所述成型罐的侧壁上安装有成型组件，所述成型组件包括成型头，所述成型头的侧壁上固定连接有螺纹筒，所述成型头通过所述螺纹筒螺纹连接于所述成型罐上；所述成型头内开设有与所述放置孔相对应的成型孔，所述成型头的侧壁上安装有第二滚珠，所述第二滚珠与所述滑槽相对应，所述旋转筒通过所述第二滚珠卡接于所述滑槽内紧贴于所述成型头的表面；此方案中成型罐通过螺纹筒螺纹连接于成型罐上，可调整成型孔的大小；第二滚珠保证旋转筒旋转时，成型孔和放置孔之间不会发生错位。

一种碳分子筛成型装置的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：在底座的顶部安装第一支撑座和第一驱动组件；

步骤二：在L形移动座上安装第二支撑座和驱动机构；

步骤三：在所述第二支撑座上安装旋转切割组件，将所述旋转切割组件和所述驱动机构进行连接；

步骤四：在所述第一支撑座上安装成型罐，在所述成型罐上安装第二驱动组件和成型组件；

步骤五：通过所述第一驱动组件控制所述旋转切割组件和所述成型组件完成对接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、成型头和旋转筒通过第一滚珠和滑槽之间卡接而紧贴在一起，第二驱动组件对原料进行挤压成型，成型后的条形原料通过成型孔进入放置孔内，将每根成型的条形原料彼此分开，驱动机构控制旋转筒转动，在转动的过程中通过切割刀片对条形原料进行切割，确保条形原料切割面的整齐平滑，保证后续烧结过程中条形原料的完整性，同时条形原料分开后也不会粘接在一起，还能加速条形原料的冷却，保证工人的安全；

2、成型头通过螺纹筒螺纹连接于成型罐内，可根据生产需要选用带有合适尺寸的成型孔的成型头，增加了装置的实用性；

3、移动板和弧形板之间通过连接组件进行连接，使得原料在挤压成型的过程中，弧形板会在弹力的作用下缓慢对原料进行挤压，保证成型后的条形原料的紧密型，此外原料在挤压的过程中经过移动板和弧形板两道流程的剐蹭，保证原料不会进入移动板后面的空间，保证装置的整洁性。

附图说明

图1为本发明的正视示意图；

图2为本发明的左侧示意图；

图3为本发明中图1的B-B向剖面示意图；

图4为本发明中图2的旋转切割组件和成型组件的C-C向剖面示意图；

图5为本发明中图4的A处放大示意图；

图6为本发明中连接组件的剖面示意图；

图7为本发明中旋转筒的右侧示意图；

图8为本发明中成型头的左侧示意图；

图中：

1、底座；

2、第一驱动组件；21、第一液压缸；22、第一液压杆；23、L形移动座；

3、驱动机构；31、驱动电机；32、驱动杆；33、第一转轮；34、皮带；35、第二转轮；

4、支撑组件；41、第一支撑座；42、第二支撑座；43、第一滚珠；

5、第二驱动组件；51、第二液压缸；52、第二液压杆；53、移动板；54、连接组件；541、伸缩细筒；542、伸缩粗筒；543、伸缩弹簧；544、通孔；55、弧形板；

6、成型罐；

7、成型组件；71、螺纹筒；72、成型头；73、第二滚珠；74、成型孔；

8、旋转切割组件；81、旋转筒；82、放置孔；83、切割刀片；84、滑槽；85、旋转槽；

9、投料口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种碳分子筛成型装置，包括底座1和成型罐6，底座1的顶部安装有驱动机构3和支撑组件4，成型罐6安装于支撑组件4上，支撑组件4上安装有旋转切割组件8，成型罐6的侧壁上分别安装有成型组件7。

进一步，旋转切割组件8包括旋转筒81，旋转筒81位于支撑组件4的顶部并与支撑组件4转动连接，旋转筒81内开设有若干个放置孔82，放置孔82靠近成型组件7的一端安装有切割刀片83，驱动机构3驱动旋转筒81带动切割刀片83旋转切割成型后的条状原料。

如图3所示，旋转筒81内开设有四组放置孔82，每组放置孔82的数量与成型孔74的数量一致，且每个放置孔82的孔径需大于最大尺寸的成型孔74的孔径；旋转筒81每次旋转角度为90°，保证每次旋转后，下一组放置孔82能与成型孔74相对接，放置孔82和成型孔74对接时，两个孔的轴向处于同一水平线上。

如图4所示，放置孔82的长度短于成型后的条形原料的长度，方便后续工人对条形原料进行收取；如图5所示，条形原料进入放置孔82时，因自身的整体性，使得条形原料与切割刀片83保持一定距离。

此外，旋转筒81上可开设其他数量组的放置孔82，则每次旋转筒81的旋转角度也相应发生改变，保证每次旋转后，下一组放置孔82能与成型孔74相对接即可。

具体的，切割刀片83呈环形并安装于放置孔82内紧贴于成型头72的一侧，同时切割刀片83的高度不会妨碍不同半径的成型后的条形原料从成型孔74进入放置孔82内；

进一步，旋转筒81靠近成型组件7的侧壁上开设有滑槽84，旋转筒81通过滑槽84与成型组件7相卡接，旋转筒81的弧形侧壁上开设有旋转槽85，旋转筒81通过旋转槽85放置于支撑组件4上；

如图7所示，旋转筒81贴近成型头72的侧壁上开设有两道滑槽84，两道滑槽84呈环形且半径不同，并以旋转筒81的圆心为圆心；旋转槽85的半径方向与旋转筒81的轴向方向相垂直，如图1所示，旋转筒81上开设有两道滑槽84，保证支撑组件4能够平稳地支撑旋转筒81即可。

进一步，底座1的顶部还安装有第一驱动组件2，第一驱动组件2包括第一液压缸21，第一液压缸21的输出端连接于第一液压杆22的一端，第一液压杆22的另一端连接有L形移动座23，L形移动座23滑动安装于底座1的顶部。

如图1所示，第一液压缸21可驱动第一液压杆22推动L形移动座23在底座1上左右移动。

进一步，驱动机构3包括驱动电机31，驱动电机31安装于L形移动座23的顶部，驱动电机31的输出轴端连接有驱动杆32，驱动杆32上套设有第一转轮33，旋转筒81上套设有第二转轮35，第一转轮33和第二转轮35通过皮带34传动连接。

具体的，在L形移动座23左右移动时，驱动机构3也随之左右移动；驱动电机31驱动驱动杆32带动第一转轮33旋转，通过皮带34带动第二转轮35随之旋转；每次第一转轮33旋转，需保证第二转轮35能够旋转90°；转轮和皮带34也可以替换成链轮和链条，能够驱动旋转筒81旋转即可。

进一步，支撑组件4包括第一支撑座41和第二支撑座42，第一支撑座41安装于底座1的顶部，第二支撑座42安装于L形移动座23的顶部；第一液压杆22贯穿第一支撑座41并活动安装于第一支撑座41内；驱动杆32贯穿第二支撑座42并转动安装于第二支撑座42内，第二支撑座42内安装有第一滚珠43，第一滚珠43与旋转槽85相对应，旋转筒81通过第一滚珠43卡接于旋转槽85内放置于第二支撑座42上。

如图3所示，第二支撑座42内安装有五个第一滚珠43，第一滚珠43的设置，在支撑旋转筒81的同时减少旋转筒81旋转时受到的摩擦力；旋转槽85的宽度与第一滚珠43露于外面的尺寸一致，保证旋转筒81旋转时的稳定性。

进一步，成型罐6安装于第一支撑座41上，成型罐6的侧壁上安装有第二驱动组件5，第二驱动组件5包括第二液压缸51，第二液压缸51安装于成型罐6的侧壁上，第二液压缸51的输出端安装有第二液压杆52，第二液压杆52贯穿成型罐6的侧壁并活动安装于成型罐6的侧壁上；成型罐6内活动设置有移动板53和弧形板55，移动板53和弧形板55通过连接组件54相连接，移动板53的侧壁与第二液压杆52相连接。

具体的，第二液压缸51驱动第二液压杆52带动移动板53在成型罐6内左右移动，移动板53通过连接组件54带动弧形板55左右移动，对成型罐6内的原料进行挤压；弧形板55的凹陷面对着成型头72；弧形板55的设置，使得原料在挤压的过程中向弧形板55的中心部位靠近；移动板53和弧形板55的双层设置，尽可能保证不会进入第二液压杆52所处的区域，保证组件的运行安全。

进一步，连接组件54包括伸缩细筒541和伸缩粗筒542，伸缩细筒541的侧壁与弧形板55的侧壁固定连接，伸缩粗筒542的侧壁与移动板53的侧壁固定连接；伸缩细筒541活动插设于伸缩粗筒542内，伸缩细筒541和伸缩粗筒542内安装有伸缩弹簧543，伸缩细筒541处于伸缩粗筒542内的延伸部分上开设有通孔544。

具体的，伸缩弹簧543的设置，使得原料在被挤压的过程中，可受到缓慢加大的压力，保证原料在成型的过程中可更加紧密；通孔544的设置，保证连接组件54的伸缩的过程中，内部的空气可快速流通，降低连接组件54伸缩过程中受到的阻力。

进一步，成型罐6的侧壁上安装有成型组件7，成型组件7包括成型头72，成型头72的侧壁上固定连接有螺纹筒71，成型头72通过螺纹筒71螺纹连接于成型罐6上；成型头72内开设有与放置孔82相对应的成型孔74，成型头72的侧壁上安装有第二滚珠73，第二滚珠73与滑槽84相对应，旋转筒81通过第二滚珠73卡接于滑槽84内紧贴于成型头72的表面。

具体的，成型罐6上安装有投料口9，投料口9可与搅拌装置对接，也可与输送装置对接，还可通过工人直接进行投料；

成型头72通过螺纹筒71螺纹连接于成型罐6内，可根据生产需要选择带有相应孔径的成型孔74的成型头72；每次成型头72接入成型罐6内时，需保证两个第二滚珠73关于水平线对称，以便后续成型头72和旋转筒81对接；

滑槽84的宽度与第二滚珠73露于外面的尺寸一致，两道滑槽84分别与两个第二滚珠73进行卡接，保证旋转筒81旋转时的稳定性，并保证放置孔82不会和成型孔74发生错位。

一种碳分子筛成型装置的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：在底座1的顶部安装第一支撑座41和第一驱动组件2；

步骤二：在L形移动座23上安装第二支撑座42和驱动机构3；

步骤三：在第二支撑座42上安装旋转切割组件8，将旋转切割组件8和驱动机构3进行连接；

步骤四：在第一支撑座41上安装成型罐6，在成型罐6上安装第二驱动组件5和成型组件7；

步骤五：通过第一驱动组件2控制旋转切割组件8和成型组件7完成对接。

具体的，步骤一中底座1的顶部固定安装第一支撑座41，在第一支撑座41的右侧并与底座1的顶部固定安装第一液压缸21，第一液压杆22活动安装于第一支撑座41内；

步骤二中L形移动座23滑动安装于底座1的底部，L形移动座23的右壁与第一液压杆22固定连接，驱动电机31固定安装于L形移动座23的顶部并与驱动杆32进行连接；

L形移动座23的顶部安装两个第二支撑座42，其中一个套设于驱动杆32上，另一个与驱动杆32转动连接，在此过程中将第一转轮33套设于驱动杆32上；

步骤三中将套设有第二转轮35的旋转筒81通过旋转槽85卡接于第一滚珠43上放置于第二支撑座42上，将第一转轮33和第二转轮35通过皮带34进行连接；

步骤四中将安装有第二驱动组件5的成型罐6固定安装于第一支撑座41上，将成型头72螺旋接入成型罐6内；

步骤五中调整好放置孔82的位置，第一液压缸21驱动第一液压杆22带动L形移动座23、驱动机构3和旋转切割组件8与成型组件7进行对接，即放置孔82和成型孔74进行对接，装置安装完成。

本发明的工作原理及使用流程：本发明安装好过后，原料通过投料口9进入成型罐6内，第二液压缸51驱动第二液压杆52推动移动板53、连接组件54和弧形板55对原料进行挤压，成型的条形原料分别从成型孔74进入相应的放置孔82内，彼此分开；

驱动电机31控制驱动杆32带动第一转轮33旋转，第一转轮33通过皮带34带动第二转轮35和旋转筒81旋转90°，在旋转的过程中，通过切割刀片83将条形原料进行切割，保证条形原料切割面的平整性；工人在旋转筒81旋转一周前将切割后的条形原料收走即可；

当需要生产不同半径的条形原料时，第一液压缸21驱动第一液压杆22推动L形移动座23带动旋转筒81向左移动并与成型头72分开，将成型头72旋转取下，换上相应尺寸的成型头72，再将旋转筒81和成型头72重新对接即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。