CN108344439A - 一种挤压试验装置 - Google Patents

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李庆凯
周裕铭
黄有松
张宪民
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Abstract

本发明公开了一种挤压试验装置，包括压制轴、导向套筒和固定底座；压制轴的上端连接固定在一由压力机驱动可调速的上下移动的压力机接口上；导向套筒为一可容纳压制轴在其中上下垂直运动的空心的筒体，导向套筒下端具有一凸出于筒体的边沿；固定底座包括环形的套筒安装座和支承杆；套筒安装座由支承杆支撑；套筒安装座中间形成一具有台肩的安装孔，安装孔的下部用于容纳模板，安装孔的上部对应地容纳导向套筒边沿。本装置结构简化、成本低，提高了试验的操作效率，降低了挤压试验的成本。

Description

一种挤压试验装置
技术领域
本发明涉及一种挤压试验装置，特别是涉及饲料加工领域一种制粒设备的模拟挤压装置。
背景技术
现有制粒机的颗粒成型实验一般采用小型制粒机来进行，如图8所示，通过改变环模孔径、压缩比对物料进行挤压实验，优选出符合颗粒质量要求的环模参数，虽然小型试验机在便捷程度上有所改善，但，采用的传统的环模、压辊100结构，长时间使用会导致压辊磨损问题；开门200结构，不便于外部观察，螺栓拉紧关门，操作繁琐，整体上仍然存在实验周期长、劳动强度大、实验成本高等问题。
本发明通过对制粒机环模挤压原理的模拟，将转动的挤压转化为平面的挤压，简化了设备结构；通过使用可更换的平面挤压模板，实现对环模不同孔径、孔深、压缩比等参数的模拟，无切刀结构无需实验中调整切刀位置，加快了试验进行、减少了试验成本。
发明内容
本发明目的，在于针对现行的复杂结构、操作不便、成本较高、调整困难等问题，而提出的一种新型挤压试验装置。其通过平面压制的方式，实现将传统旋转制粒结构的简化，取消了压辊式结构，不会存在由于长时间使用导致的压辊磨损问题；通过快拆式的导向套筒实现快速更换模板；通过螺纹和销轴的连接方式，实现压制轴的自定心和锁紧；通过结合压力机实验平台，实现总体结构的简化，成本的降低；提高操作效率，降低试验成本。
本发明的技术方案如下：
一种挤压试验装置，其特征是，包括压制轴、导向套筒和固定底座；
压制轴的上端连接固定在一由压力机驱动可调速的上下移动的压力机接口上；
导向套筒为一可容纳压制轴在其中上下垂直运动的空心的筒体，导向套筒下端具有一凸出于筒体的边沿；
固定底座包括环形的套筒安装座和支承杆；套筒安装座由支承杆支撑；套筒安装座中间形成一具有台肩的安装孔，安装孔的下部用于容纳可更换的模板，安装孔的上部对应地容纳导向套筒边沿。
进一步地，模板内具有一贯通至底部的出料孔，模板的长度、孔径、开孔率等参数可根据需要设计。
进一步地，压制轴的上端螺纹连接一螺母，上端配合地插入压力机接口中后由螺母和一贯穿压力机接口及压制轴上端的止动销将压制轴固定在压力机接口上。
进一步地，所述止动销通过旋紧螺母锁紧在压力机接口上。
进一步地，套筒安装座侧壁上设置多个从外侧穿过侧壁抵达至安装孔内的调节螺栓。
进一步地，导向套筒的边沿与安装孔之间具有一定的间隙，通过所述调节螺栓调节导向套筒与压制轴保持同轴。
进一步地，导向套筒的边沿压紧安装在套筒安装座上。
进一步地，导向套筒的边沿上表面由螺母、垫片及压紧垫片压紧安装在套筒安装座。
进一步地，所述压紧垫片为异形结构。
进一步地，模板的外壁为与套筒安装座安装孔内的台肩下部相配合的凸台结构。
进一步地，还包括一底座；套筒安装座经多根支承杆支撑连接在底座上。
本发明所达到的有益效果：
本发明通过对制粒机环模挤压原理的模拟，将转动的挤压结构转化为平面的挤压结构，简化了设备结构；通过使用可更换的平面挤压模板，实现对不同孔径、孔深、压缩比等参数的环模的模拟，减少了压辊滚动结构带来的磨损问题，降低了试验成本；创新的快速更换模板结构，拆卸和安装模板均十分快捷、方便；压制轴采用螺纹并紧的方式，减少了对压制轴安装端尺寸公差的要求，同时达到较高的同轴水平。
附图说明
图1 本发明整体结构；
图2压制轴与压力机接口连接结构剖视图；
图3 导向套筒与固定底部连接示意图；
图4 导向套筒及模板与固定底部安装示意图；
图5 导向套筒与固定底座连接示意图；
图6、图7 快速更换不同的模板示意图；
图8传统制粒机实验结构图。
具体实施方式
如图1所示，本发明主要包括：压制轴2、导向套筒3、固定底座4等，该挤压试验装置连接在压力机1上，压力机1是挤压试验装置的使用平台，该平台提供了一个由压力机1驱动可调速的上下移动的压力机接口1-1，其通过圆螺母2-3和止动销2-2实现将压制轴2固定在压力机1的接口1-1上，如图2所示。再通过螺母2-1将止动销2-2旋紧固定在压力机接口1-1上。其工作原理为：将压制轴2装入接口1-1，然后装入止动销2-2，止动销2-2不提供任何配合尺寸，作用在于防止压制轴2-4的坠落。最后通过旋紧螺母2-1，实现压制轴2的锁紧。
如图3、图4所示，导向套筒3为一可容纳压制轴2在其中上下垂直运动的空心筒体3-1，导向套筒3下端具有一凸出于筒体的边沿3-2。固定底座4包括套筒安装座4-1、支承杆4-2和底座4-3，套筒安装座4-1由多根支承杆4-2支撑连接在底座4-3上，套筒安装座4-1为环形，套筒安装座中间形成一具有台肩的安装孔，安装孔的下部用于容纳模板4-8，安装孔的上部对应地容纳导向套筒边沿3-2，导向套筒3通过边沿3-2座于套筒安装座4-1中，通过台肩可以承载导向套筒3使其不因重力作用而从套筒安装座4-1下落，并使得压制轴2可以穿过空心筒体3-1抵达模板4-8。套筒安装座4-1侧壁上设置多个从外侧穿过侧壁抵达至安装孔内的调节螺栓4-7。导向套筒3的边沿与套筒安装座4-1的安装孔之间具有一定间隙，通过四颗调节螺栓4-7调节导向套筒3的位置，使得导向套筒3与固定底座4之间的安装位置可以微调，在压制过程中使得导向套筒3可以与压制轴2-4保持一定的同轴。支承杆4-2与底座4-3为套筒安装座4-1提供支承。导向套筒3的边沿上表面由螺母4-4、垫片4-5及压紧垫片4-6压紧安装在套筒安装座4-1上，其中压紧垫片为异形结构，需要拆卸导向套筒3的时候，松开螺母4-4，旋转异形的压紧垫片4-6，即可将套筒3拿出，如图5，即为套筒快捷拆卸的示意图。
图6、图7所示为拆卸套筒3之后，更换不同孔径，孔长和开孔率的模板4-8示意图，模板4-8使用凸台结构，与套筒安装座4-1安装孔内的台肩配合安装，拆卸时从上方将模板4-8取出更换即可。
如图6、图7所示为两种采用相同安装尺寸的模板。模板的主要作用相当于传统制粒过程中的环模，起到将粉状物料挤压进模孔、压缩形成颗粒状饲料的过程。但由于是平面结构，无需像传统环模在周向上进行大量的开孔，减少了加工成本。通过改变模板的总长、孔径、开孔率等参数模拟不同设计参数的环模。
采用本发明的装置进行挤压试验的过程为：
首先将压制轴2安装并锁紧在压力机接口1-1上，然后在压力机上设置一个较小的移动速度，此时应当保证螺母4-4为未旋紧状态，微调四个方向上的调节螺栓4-7，调整导向套筒3同压制轴2的同轴，确保在压制过程中压制轴2不会与导向套筒3发生干涉。完成调整后，旋紧螺母4-4，将导向套筒3压紧在固定底座4上，此时已经完成了试验前的设备调整工作。
试验时，先将一定体积经调质后的物料投入导向套筒3内，然后在压力机上设定好需要的压制速度，即可以进行挤压试验，控制压制轴2进入导向套筒3对物料进行挤压，使物料被挤压至模板4-8中，同时利用压力机1自带的压力传感器即可读出本次试验过程中压制力的变化，并在模板4-8下方的出料孔处取得试验压制后的颗粒，用于测量颗粒相关参数。
当完成某次试验，需要更换模板模拟另外一种挤压情形时，松开螺母4-4，将异形压紧垫片4-6向圆周方向旋出，此时即可快速拿出导向套筒3，从上方更换模板。当完成模板更换后，再重复进行套筒和压制轴同轴调整后即可重复进行试验。
本发明创造了新型制粒挤压拆卸、调整结构，同时借助已有的压力机挤压平台有助于降低制粒试验的模拟成本，结构简单，操作方便。无切刀结构和快拆式的套筒结构可以方便更换模板，减少试验过程中相关的劳动强度。

Claims (10)

1.一种挤压试验装置，其特征是，包括压制轴、导向套筒和固定底座；
压制轴的上端连接固定在一由压力机驱动可调速的上下移动的压力机接口上；
导向套筒为一可容纳压制轴在其中上下垂直运动的空心的筒体，导向套筒下端具有一凸出于筒体的边沿；
固定底座包括环形的套筒安装座和支承杆；套筒安装座由支承杆支撑；套筒安装座中间形成一具有台肩的安装孔，安装孔的下部用于容纳可更换的模板，安装孔的上部对应地容纳导向套筒边沿。
2.根据权利要求1所述的挤压试验装置，其特征是，压制轴的上端螺纹连接一螺母，上端配合地插入压力机接口中后由螺母和一贯穿压力机接口及压制轴上端的止动销将压制轴固定在压力机接口上。
3.根据权利要求2所述的挤压试验装置，其特征是，所述止动销通过旋紧螺母锁紧在压力机接口上。
4.根据权利要求1所述的挤压试验装置，其特征是，套筒安装座侧壁上设置多个从外侧穿过侧壁抵达至安装孔内的调节螺栓。
5.根据权利要求4所述的挤压试验装置，其特征是，导向套筒的边沿与安装孔之间具有一定的间隙，通过所述调节螺栓调节导向套筒与压制轴保持同轴。
6.根据权利要求1所述的挤压试验装置，其特征是，导向套筒的边沿压紧安装在套筒安装座上。
7.根据权利要求1或6所述的挤压试验装置，其特征是，导向套筒的边沿上表面由螺母、垫片及压紧垫片压紧安装在套筒安装座。
8.根据权利要求7所述的挤压试验装置，其特征是，所述压紧垫片为异形结构。
9.根据权利要求1所述的挤压试验装置，其特征是，模板的外壁为与套筒安装座安装孔内的台肩下部相配合的凸台结构。
10.根据权利要求1所述的挤压试验装置，其特征是，还包括一底座；套筒安装座经多根支承杆支撑连接在底座上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5838831A (ja) * 1981-09-02 1983-03-07 Asahi Breweries Ltd 生ビ−ル樽のガス洩れ検知方法及び装置
CN2342607Y (zh) * 1998-06-16 1999-10-13 刘忠志 平模式颗粒饲料机
CN203061149U (zh) * 2012-10-23 2013-07-17 中国农业大学 一种多参数控制的单颗粒制粒试验台
CN103675207A (zh) * 2013-11-28 2014-03-26 南京理工大学 多功能松散物料成型试验装置
CN107036893A (zh) * 2017-05-31 2017-08-11 南京理工大学 松散物料致密成型过程力学行为测试装置及其测试方法

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