張大軍，張棟，段文婷，楊靖，劉奇，揭楚濱，林先峰

（1.江西工陶院精細(xì)陶瓷有限公司，萍鄉(xiāng) 337000；2.江西環(huán)宇工陶技術(shù)研究有限公司，萍鄉(xiāng) 337000）

1 引言

利用有機(jī)前驅(qū)體制備泡沫陶瓷采用陶瓷原料，添加外加劑制得料漿，后用有機(jī)前驅(qū)體進(jìn)行掛漿、壓漿，烘干、燒成等工序制備而成。具有氣孔率高、比表面積大、抗熱震、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕及良好的機(jī)械強(qiáng)度和過濾吸附性能，可廣泛應(yīng)用于熱交換材料，布?xì)獠牧希囄矚庋b置，凈化冶金工業(yè)過濾熔融態(tài)金屬，熱能回收，輕工噴涂行業(yè)，工業(yè)污水處理,隔熱隔音材料，用作化學(xué)催化劑載體，電解隔膜及分離分散元件等。

在利用有機(jī)前驅(qū)體制備泡沫陶瓷的過程中，有機(jī)前驅(qū)體吸漿完成后的壓漿工段直接關(guān)系到有機(jī)前驅(qū)體中持漿量料漿的多少、所持料漿在有機(jī)前驅(qū)體中是否分散均勻、進(jìn)而影響成品的抗熱震、氣孔率、抗壓抗折強(qiáng)度等性能，因此，壓漿工段尤為重要，對壓漿機(jī)的要求也相應(yīng)很高。

目前行業(yè)內(nèi)實驗室用的手動有機(jī)前驅(qū)體制備泡沫陶瓷用壓漿機(jī)通常是單輥+平面壓漿方式，此種方式壓漿存在很多的弊端：第一，不能大幅度調(diào)節(jié)間距（間距調(diào)節(jié)僅≤5mm），單輥壓漿機(jī)對有機(jī)前驅(qū)體的厚度要求局限性比較大，厚度超過可調(diào)節(jié)間距的有機(jī)前驅(qū)體無法使用；第二，單輥與有機(jī)前驅(qū)體接觸的一面為線接觸，另一面為面接觸，導(dǎo)致壓漿過程中有機(jī)前驅(qū)體被壓兩面不能同時恢復(fù)到原始形狀，且面接觸一面不能在壓漿過程中進(jìn)行內(nèi)部漿料的均化，有機(jī)前驅(qū)體持漿效果受到影響，在實驗室實驗過程中存在較大的局限性。

手動、可精確大尺寸調(diào)節(jié)雙輥間距的壓漿機(jī)，克服了現(xiàn)有實驗室實驗用手動單輥壓漿機(jī)的局限性，到達(dá)更好的壓漿效果。

2 實驗室用雙輥間距可調(diào)式壓漿機(jī)簡介

如圖1 所示，本設(shè)計包括動力裝置1、壓漿裝置2、間距調(diào)節(jié)裝置3 和支架4。其中，動力裝置1 傳動連接壓漿裝置2；壓漿裝置2 包括上下布置的上輥21 和下輥22，上輥21 和下輥22 兩端均設(shè)有安裝件23，上輥21 和下輥22 與安裝件23 轉(zhuǎn)動連接；支架4 包括位于上輥21 和下輥22 兩側(cè)的第一支架41 和第二支架42，第一支架41和第二支架42 均設(shè)有沿上下方向延伸的滑道（圖中未示出，滑道朝向上輥21 和下輥22），安裝件23 設(shè)置于滑道中；間距調(diào)節(jié)裝置3 位于壓漿裝置2 和支架4 的上方，間距調(diào)節(jié)裝置3 包括升降部，升降部連接上輥21 兩端的安裝件23。

圖1 雙輥間距可調(diào)式壓漿機(jī)原理圖

在本壓漿機(jī)中，升降部分包括第一螺桿31 和第二螺桿32。間距調(diào)節(jié)裝置3 還包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與第一螺桿31 和第二螺桿32 螺紋連接，第一螺桿31 和第二螺桿32 分別與上輥21 兩端的安裝件23 轉(zhuǎn)動連接。在本設(shè)計中，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括中間齒輪33、與中間齒輪33 嚙合的第一齒輪34 和第二齒輪35。其中，中間齒輪33 的軸孔處設(shè)置旋轉(zhuǎn)把手36，第一齒輪34、第二齒輪35 分別通過軸孔與第一螺桿31、第二螺桿32 螺紋連接。

在本壓漿機(jī)中，間距調(diào)節(jié)裝置3 還包括支撐板37。支撐板37 兩端分別連接第一支架41 和第二支架42，旋轉(zhuǎn)把手36 穿過中間齒輪33 的軸孔且與支撐板37 轉(zhuǎn)動連接。在設(shè)計中，支撐板37 兩端分別連接第一支架41 和第二支架42 的上部，且支撐板37 的位置不妨礙上輥21的升降。

在本壓漿機(jī)中，第一支架41 和/或第二支架42 上設(shè)置間距標(biāo)尺5，上輥21 的安裝件23 設(shè)置與間距標(biāo)尺5配合的指示針（圖中未示出）。如圖1 所示，示出的是上輥21 與下輥22 壓緊時的狀態(tài)，此時間距標(biāo)尺5 的0 位點恰好與上輥21 的安裝件23 底部對應(yīng)，指示針優(yōu)選設(shè)置于上輥21 的安裝件23 底部處，此時指示針的指示箭頭與0 位點同位，當(dāng)上輥21 上升時，指示針隨之移動，指示針在間距標(biāo)尺5 上指示的示數(shù)即為雙輥間距，方便雙輥間距的獲取。間距標(biāo)尺5 上量程不受限制，精確值也不受限制，例如，可以如圖1 所示的量程為5cm，且精確到毫米，實現(xiàn)了大間距精確調(diào)節(jié)效果。本實施例如有繼續(xù)加大間距調(diào)節(jié)（大于5cm）的需求，可通過加大上輥21和支撐板37 的間距實現(xiàn)。

在本設(shè)計中，安裝件23 設(shè)置有安裝孔（圖中未示出），上輥21 和下輥22 的輥軸24 穿過安裝孔，上輥21和下輥22 的輥軸24 與安裝件23 轉(zhuǎn)動連接。安裝件23內(nèi)設(shè)置有軸承，方便對上輥21 和下輥22 的輥軸24 的支撐以及與上輥21 和下輥22 的轉(zhuǎn)動連接。

在本設(shè)計中，動力裝置1 包括旋轉(zhuǎn)軸11，旋轉(zhuǎn)軸11 上設(shè)有第一錐齒輪12 和第二錐齒輪13。上輥21 的輥軸24上設(shè)置第三錐齒輪14，下輥22 的輥軸24 上設(shè)置第四錐齒輪15。第一錐齒輪12 與第三錐齒輪14 嚙合傳動，第二錐齒輪13 與第四錐齒輪15 嚙合傳動，上輥21 的輥軸24 與下輥22 的輥軸24 轉(zhuǎn)動方向相反。為實現(xiàn)雙輥壓漿，上輥21 與下輥22 的轉(zhuǎn)動方向要求相反，本實施例可以將第一錐齒輪12 設(shè)置在第三錐齒輪14 上方的同時，將第二錐齒輪13 設(shè)置在第四錐齒輪15 的下方實現(xiàn)，或者也可以將第一錐齒輪設(shè)置在第三錐齒輪下方的同時，將第二錐齒輪設(shè)置在第四錐齒輪的上方實現(xiàn)。

在本設(shè)計中，旋轉(zhuǎn)軸11 設(shè)有螺紋段16，第一錐齒輪12 設(shè)置于螺紋段16 上，第一錐齒輪12 與旋轉(zhuǎn)軸11 的螺紋段16 轉(zhuǎn)動連接。螺紋段16 的長度可根據(jù)實際需求進(jìn)行設(shè)置，只要螺紋段16 的長度能夠保證雙輥可以實現(xiàn)雙輥間距調(diào)整范圍即可，例如，當(dāng)雙輥間距調(diào)節(jié)范圍為0-5cm（尺寸可更大）時，螺紋段16 的長度可實現(xiàn)第一錐齒輪12 調(diào)節(jié)高度范圍為0-5cm（尺寸可更大）。

在本設(shè)計中，動力裝置1 還包括可鎖死第一錐齒輪12 的鎖緊裝置17。在本實施例中，鎖緊裝置17 的結(jié)構(gòu)不受限制，只要在雙輥間距調(diào)整完成后，在第一錐齒輪12沿螺紋段16 旋轉(zhuǎn)至與第三錐齒輪14 嚙合后，能夠鎖緊第一錐齒輪12，防止其沿螺紋段16 移動即可。

在本設(shè)計中，動力裝置1 還包括殼體18，殼體18 套設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸11 外，殼體18 與旋轉(zhuǎn)軸11 之間設(shè)置支撐件19，旋轉(zhuǎn)軸11 可相對于殼體18 轉(zhuǎn)動。支撐件19 的結(jié)構(gòu)不受限制，只要能保證旋轉(zhuǎn)軸11 可相對于殼體18 轉(zhuǎn)動即可，例如支撐件19 為軸承，軸承的直徑與殼體18 內(nèi)徑配合以阻止旋轉(zhuǎn)軸11 除轉(zhuǎn)動外的位移。為便于第一錐齒輪12 沿螺紋段16 的移動、鎖緊裝置17 對第一錐齒輪12 的鎖死、上輥21 帶動第三錐齒輪14 的升降，可在第一殼體對應(yīng)于螺紋段16、第三錐齒輪14 隨上輥21 升降的位置開設(shè)開口。

3 實驗室用雙輥間距可調(diào)式壓漿機(jī)工作原理

本壓漿機(jī)工作原理如下：將鎖緊裝置17 松開，將第一錐齒輪12 沿螺紋段16 旋轉(zhuǎn)使第一錐齒輪12 向上移動，手動轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)把手36，旋轉(zhuǎn)把手36 在轉(zhuǎn)動過程中通過支撐板37 進(jìn)行限位，中間齒輪33 轉(zhuǎn)動，中間齒輪33帶動左右側(cè)的第一齒輪34 和第二齒輪35 轉(zhuǎn)動，通過第一齒輪34 和第二齒輪35 的轉(zhuǎn)動帶動第一螺桿31 和第二螺桿32 上下移動，上輥21 以及上輥21 兩端的安裝件23 隨之上下移動，移動數(shù)值根據(jù)間距標(biāo)尺5 側(cè)的上輥21的安裝件23 底部的指示針的指示箭頭指示在間距標(biāo)尺5 的位置讀取。第一螺桿31 和第二螺桿32 帶動上輥21到規(guī)定位置（雙輥壓緊狀態(tài)，如果上輥21 的安裝件23 底部的指示針的指示箭頭與0 位點同位，則上輥21 升降過程中讀取的指示箭頭指示在間距標(biāo)尺5 上的數(shù)值即為雙輥間距）時，停止上輥21 的升降。此時，沿螺紋段16 旋轉(zhuǎn)第一錐齒輪12 至第一錐齒輪12 與第三錐齒輪14 嚙合，通過鎖緊裝置17 鎖死第一錐齒輪12，實現(xiàn)雙輥間距精準(zhǔn)可調(diào)。將有機(jī)前驅(qū)體放入雙輥中間位置，手動轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)軸11，旋轉(zhuǎn)軸11 帶動第一錐齒輪12 和第二錐齒輪13 轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動與第一錐齒輪12 嚙合的第三錐齒輪14 和與第二錐齒輪13 嚙合的第四錐齒輪15 轉(zhuǎn)動，將動力改向，上輥21 的輥軸24 與下輥22 的輥軸24 轉(zhuǎn)動方向相反，實現(xiàn)雙輥碾壓功能，進(jìn)而實現(xiàn)壓漿。

4 結(jié)語

本雙輥間距可調(diào)式壓漿機(jī)的設(shè)計主要用于的是實驗室利用前驅(qū)體制備泡沫的壓漿工段，本設(shè)備操作簡單，在保證前驅(qū)體持漿量的情況下，可以提供給實驗者不同壓漿厚度情況下的實驗對比，更好的反應(yīng)有機(jī)前驅(qū)體泡沫陶瓷不同持漿量對泡沫陶瓷成型的影響。