[发明专利]一种废旧塑料铁路枕木成型设备及成型方法

权利要求书

1.一种废旧塑料铁路枕木成型设备，其特征在于：该成型设备包括：弹簧上料机(8)、强制喂料器(18)、行星螺杆挤出机(7)、连接装置(14)、单螺杆挤出机(5)、成型模具(17)、第一动力源(1)、第二动力源(6)、第一电控柜(9)、第一操作台(12)、第二电控柜(10)和第二操作台(11)。第一动力源(1)的减速箱与行星螺杆挤出机(7)的主螺杆(15)相连，为行星螺杆挤出机(7)的螺杆提供旋转动力，第二动力源(6)的减速箱与单螺杆挤出机(5)中的单螺杆相连接，为单螺杆挤出机(5)的螺杆提供旋转动力，弹簧上料机(8)与行星螺杆挤出机(7)的强制喂料器(18)连接，为强制喂料器(18)输送废旧塑料，并通过强制喂料器(18)为行星螺杆挤出机(7)喂料，行星螺杆挤出机(7)的出料口通过连接装置(14)与正下方的单螺杆挤出机(5)的进料口相连接，成型模具(17)与单螺杆挤出机(5)的出口连接，废旧塑料在行星螺杆挤出机(7)中混炼塑化后通过连接装置(14)进入单螺杆挤出机(5)，并通过成型模具(17)制得制品，第一电控柜(9)和第一操作台(12)与行星螺杆挤出机(7)连接，控制行星螺杆挤出机(7)的动作，第二电控柜(10)和第二操作台(11)与单螺杆挤出机(5)连接，控制单螺杆挤出机(5)的动作。

2.如权利要求1中所述的废旧塑料铁路枕木成型设备，其特征在于：行星螺杆挤出机(7)包括传动系统、挤压系统、加料系统和温控系统。

3.如权利要求1所述的废旧塑料铁路枕木成型设备，其特征在于：行星螺杆挤出机(7)的挤压系统包括常规螺杆段(3)和行星螺杆段(4)，行星螺杆段(4)包括主螺杆(15)和与其相啮合的6-10个小直径行星螺杆(16)。

4.一种根据权利要求1-3之一所述的成型设备成型废旧塑料铁路枕木的方法，其特征在于，所用废旧塑料为回收的聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)中的一种或几种，并添加浸渍包覆的长玻璃纤维增强塑料颗粒作为增强填料；该方法包括以下步骤：

1)加料过程

弹簧上料装置(8)将废旧塑料输送到行星螺杆挤出机(7)的加料斗(2)内，电机启动带动强制喂料器旋转，并将松散的废旧塑料压入行星螺杆挤出机(7)的加料段(3)中；

2)混炼过程

在行星螺杆挤出机(7)螺杆的旋转输送下，废旧塑料逐渐被压实，形成一定的压力并被螺杆和机筒摩擦热以及塑性变形产生的剪切热预热，废旧塑料到达行星螺杆挤出机(7)的螺杆段(4)后被分流并被主螺杆(15)、小直径行星螺杆(16)以及机筒之间的啮合作用辊压成薄片，废旧塑料各组分在主螺杆(15)、小直径行星螺杆(16)的剪切混合作用下，实现混炼塑化；

3)排气过程

混炼塑化好的废旧塑料熔体通过第一阶行星螺杆挤出机(7)出料口由连接装置(14)进入第二阶单螺杆挤出机(5)进料口，废旧塑料熔体在连接装置(14)内实现充分排气。

4)成型过程

经过充分排气的废旧塑料熔体通过连接装置(14)引入第二阶单螺杆挤出机(5)加料段，由第二阶单螺杆挤出机(5)将其进一步塑化，并建立稳定的熔体压力，最后通过成型模具(17)制备废旧塑料铁路枕木。

5.如权利要求4所述的成型方法，其特征在于：第一阶行星螺杆挤出机温度设定从加料口到出口分别设定为：170℃、190℃、210℃、230℃、230℃，第二阶单螺杆挤出机的挤出温度设定从加料口到模具分别设定为：220℃、230℃、230℃、230℃。