CN109228002A - 双螺杆挤压造粒机综合检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统，在料仓所装的3D物位检测装置外部设置有防尘结构，在转动轴处设置有能往复移动的轨迹检测机构，在变速箱上设置有位移检测机构，在变速箱和电机外侧设置有隔音结构。本发明中，利用防尘结构提高料仓物料料位检测的精确度，利用轨迹检测机构提高转动轴和螺杆运行的稳定性，利用位移检测机构提高变速箱运行的安全性，利用隔音结构降低对操作人员的身体伤害，利用水冷套提高振动传感器的使用寿命，利用外壳、蛇形折弯管和内换热管提高润滑油的换热效率，通过上述各结构的相互配合，使现有的较老型号的双螺杆挤压造粒机的运行的更安全、更稳定。

Description

双螺杆挤压造粒机综合检测系统

技术领域

本发明属于挤压造粒机结构改进技术领域，尤其是一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统。

背景技术

双螺杆挤压造粒机是乙烯生产过程下游工序的核心设备，其结构是：包括切粒段6、熔融泵7、混炼段10、进料段11、料仓15、变速箱19、电机20、冷却单元22和控制单元47，电机的输出轴通过联轴器与变速箱的输入端连接，变速箱的两个输出端121通过两个转动轴16分别与混炼段的两个螺杆连接，料仓掉落的混合物料经过进料段后进入混炼段，并被高温融化，熔融的物料经过熔融泵进入切粒段，在切粒段的电机4的驱动下，切粒段生成的颗粒经过输送单元运输走，再经过干燥段、筛分段处理后得到成品颗粒，冷却单元主要用于变速箱、电机中润滑油的冷却，旁侧还设置有过滤单元33和检测单元32，其间还设置有多个用于支撑的梁柱35，控制单元负责接收各种状态数据并输出控制指令。

目前。公司现有的双螺杆挤压造粒机型号较旧，在实际生产中发现诸多问题，具体是：

1.电机、变速箱在工作时会出现振动的现象，而由电机驱动的转子的高速旋转也会使筒体出现振动的现象，随着使用时间的增加，持续的振动会导致电机、变速箱工作状态的变化，筒体中的每个分段以及各段之间的连接处也会受到振动的影响，为了检测振动的强度等参数，在电机、变速箱和筒体处会安装多个振动传感器，但由于电机、变速箱和筒体处的温度较高，尤其是下料后端的筒体处温度更高，现有的振动传感器长时间在高温状态下工作，对输出数据精度以及使用寿命均有影响，不利于设备的安全运行。

2.在料仓上安装有3D物位检测装置，其能很好的检测出料仓内的物料的表面形状以及体积、质量等状态，但是长期使用后发现料仓中的粉尘会堆积粘附在3D物位检测装置的发射端67的底面上，对装置的精度还是有一定影响，而且其直接通过中部57所装的法兰安装在料仓上端的安装位12处，安装密封结构也存在缺陷。

3.中国专利CN204773519U公开了一种双螺杆挤压造粒机用检测装置，其在螺杆端部安装有用于检测螺杆水平和垂直位移量的位移检测装置，其利用传感器时时检测螺杆的工作状态，判断是否出现碰撞、摩擦。上述专利中，由于传感器固定在保护壳内壁上，其测量的位置相对固定，但螺杆的长度较长，所以在螺杆出现严重的偏离时才能出现报警的情况，无法检测出螺杆两端的偏离问题，另外从实际故障的情况可知，转动轴由于长期高速转动，也存在移位、偏离等问题，但上述方案无法解决这个问题。

4.冷却单元中使用横置的长筒形状的水冷套，即油管从水冷套内穿过，冷水经过水冷套时，与油管中的润滑油进行热交换，使润滑油降低到合适的温度后再进行过滤，然后回到变速箱内，由于水冷套的长度有限，其内容纳的冷水有限，只能通过不断的流动来充分的降低油管内润滑油的温度，导致水泵长期工作中，浪费了能源；当水冷套内出现过多的水垢时，会进一步降低水冷套内的水容量以及对冷水的流速造成影响，降温效果继续下降，不利于润滑油的降温。

5.变速箱和与其连接的电机、切粒段电机均处于高速转动的状态，各电机功率较大，变速箱内部均为齿轮变速机构，所以电机转动的声音、齿轮转动的声音、转动轴转动的声音以及产生的振动等会四散到生产环境中，在造粒机周边的噪声超过90分贝，在电机、变速箱或变速器附近时甚至超过100分贝，而操作人员需要定期的进行现场的巡逻，观察机器的工作状态以及冷却单元处的各种仪表状态，由于造粒机线体较长，每次走动、驻留观察、仪表观察等需要好用几分钟的时间，巨大的噪声导致操作人员的不适，另外，为了符合安全生产的需要，操作人员在生产现场需要佩戴安全帽、护目镜等防护装备，这样无法佩戴噪声防护装备，对操作人员的身体健康和工作效率造成很大的影响。

6.变速箱内部设置有多级齿轮，通过不同齿轮的啮合，实现了单轴输入、双轴输出的目的，但由于电机高速转动产生的振动、变速箱自身产生的振动等会对变速箱的运行产生影响，双轴输出时的转动轴一旦出现偏移等问题，势必影响后续螺杆的运行稳定性，现有的现场检测方法是依靠巡检人员的经验，由其通过看、听、摸等进行变速箱工况的判断。

综上所述，现有双螺杆挤压造粒机存在的问题对安全生产非常不利，而且经过专利等公开文献的检索，未发现对上述问题进行综合处理的装置、设备或系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供在料仓所装的3D物位检测装置外部设置有防尘结构、在转动轴处设置有能往复移动的轨迹检测机构、在变速箱上设置有位移检测机构、在变速箱和电机外侧设置有隔音结构的一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统。

本发明采取的技术方案是：

一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统，包括切粒段、熔融泵、混炼段、进料段、料仓、变速箱、电机、冷却单元和控制单元，电机连接变速箱的一端，变速箱连接进料段一端的转动轴，进料段上端面设置料仓，进料段另一端与混炼段、熔融泵和切粒段依次连接，其特征在于：在料仓所装的3D物位检测装置外部设置有防尘结构，在转动轴处设置有能往复移动的轨迹检测机构，在变速箱上设置有位移检测机构，在变速箱和电机外侧设置有隔音结构。

再有，所述防尘结构是：在料仓上端的安装位处设置上端开口且下端伸入料仓内的安装筒，该安装筒内嵌入所述3D物位检测装置，该3D物位检测装置底面的发射端与安装筒底面设置的视窗相互对位，在3D物位检测装置外缘设置有能与安装筒上端密封连接的安装盖，在安装筒上端设置进气口，该进气口穿出所述密封盖的上端部连接气源，该进气口下端通过安装筒侧壁内的通道与安装筒侧壁底面设置的喷头连通，该喷头的出气口朝向所述视窗的表面。

再有，所述轨迹检测机构是：在进料段的上端面、前端面和后端面设置有三个电动推杆，三个电动推杆的运动端均朝向变速箱，位于前端面和后端面的两个电动推杆的运动端均设置一个靠近同侧转动轴侧面的侧电涡流传感器，位于上端面的电动推杆的运动端设置一个支架，该支架的两侧下端设置靠近同侧转动轴的上电涡流传感器；

位于前端面和后端面的两个电动推杆的运动端能在向变速箱方向移动的过程中或向进料段方向移动的过程中在停留在转动轴的不同侧面位置处并由侧电涡流传感器进行检测；位于上端面的电动推杆能在向变速箱方向移动的过程中或向进料段方向移动的过程中停留在转动轴的不同上端面位置处并由两个上电涡流传感器分别进行检测。

再有，所述支架包括横杆、竖杆和安装板，横杆通过固定座与同侧的电动推杆运动端连接，横杆的两端分别连接一个竖杆，每个竖杆下端部分别安装一个向同侧转动轴上端面上方延伸的安装板，每个安装板位于同侧转动轴上端面上方的位置处均嵌装一个上电涡流传感器，每个上电涡流传感器的测量端均朝向同侧的转动轴上端面。

再有，所述位移检测机构是：在变速箱上端板内嵌装至少两个电涡流传感器，两个电涡流传感器的测量端伸入变速箱内且分别靠近两个输出轴位于变速箱内的外缘套装的驱动齿轮端面，在上端板的四角处分别安装一个振动传感器，在变速箱前端和后端的侧壁下方分别安装一个振动传感器。

再有，所述隔音结构是：在进料段的转动轴、变速箱和电机的前端、后端和两侧的地面上设置有隔音侧板，四个隔音侧板上端设置隔音顶板，在隔音侧板上设置有用于观察进料段转动轴的观察窗和用于观察变速箱和电机的观察窗，在任意一个隔音侧板上设置有活门，所述进料段转动轴、变速箱和电机与隔音侧板和隔音顶板之间均保留间隙；

在切粒段前端、后端和两侧的地面上设置有隔音侧板，四个隔音侧板上端设置隔音顶板，在隔音侧板上设置有用于观察切粒段的观察窗，在任意一个隔音侧板上设置有活门，所述切粒段与隔音侧板和隔音顶板之间均保留间隙。

再有，所述隔音侧板的结构包括外塑钢板、内塑钢板、吸音棉、隔音毡和石膏板，外塑钢板和内塑钢板之间嵌装吸音棉，内塑钢板内表面贴附隔音毡，隔音毡内表面贴附石膏板；

所述隔音顶板的结构包括外塑钢板、内塑钢板、吸音棉、隔音毡和石膏板，外塑钢板和内塑钢板之间嵌装吸音棉，内塑钢板内表面贴附隔音毡，隔音毡内表面贴附石膏板；

所述活门的结构包括外塑钢板、内塑钢板、吸音棉、隔音毡和石膏板，外塑钢板和内塑钢板之间嵌装吸音棉，内塑钢板内表面贴附隔音毡，隔音毡内表面贴附石膏板；

所述观察窗使用三层玻璃结构，相邻的两层玻璃之间为真空状态。

再有，在混炼段和熔融泵之间的连接板表面设置有至少一个振动传感器，在振动传感器外缘贴附安装水冷套，在水冷套和振动传感器之间嵌入一层导热石墨膜，在水冷套內缘设置用于检测振动传感器外缘温度值的温度传感器，所述水冷套由两个弧形套构成，该两个弧形套对称扣合在振动传感器外缘并通过二者两端部设置的固定板上的固定螺栓紧固在一起。

再有，所述冷却单元的外壳的外部形状为方形或长方形，在外壳底面右侧设置有进油口，在外壳上端面左侧设置有出油口，该进油口和出油口通过外壳内设置的蛇形折弯管相互连通，在进油口旁侧设置有出水口，在出油口旁侧设置有进水口，在出油口侧壁嵌装一温度传感器；

在进水口侧壁上连通一进水分管，在出水口侧壁上连通一出水分管，所述进水分管连通套装在蛇形折弯管内设置的内换热管的上端，该内换热管的下端与所述出水分管连通，该内换热管外缘与蛇形折弯管內缘之间间隔设置。

再有，蛇形折弯管竖直方向相邻的两个油管的端部通过弯头罩连通，该弯头罩的上端和下端分别与两个油管连接，两个油管之间的弯头罩开口处由挡板封闭；

所述弯头罩上端面和底面均为与油管上端和下端相对应的半圆形，位于弯头罩上端的油管的底面和位于弯头罩下端的油管的上端面分别与挡板上端和下端所制的弧形表面相贴合；

所述油管内嵌入内换热管的直管段，所述弯头罩内嵌入内换热管的弧形连接段。

本发明的优点和积极效果是：

1.本系统中，密封盖以及其上的密封连接结构保证了外界的污染物不会影响发射端的正常工作，在安装筒上设置的进气口一端通过快拆接头、气管连接气源，另一端通过安装筒内的通道连通安装筒侧壁底面设置的喷头，气源输出的高压气体定期的经过喷头的出气口喷出，将视窗表面粘附的少量灰尘吹走，保证3D物位检测装置的检测精度，而且提高了3D物位检测装置的整体密封性。

2.本系统中，两种电涡流传感器能相互配合，时时的检测转动轴的位移变量，该检测结果再由控制单元进行处理，可进行分析、存储和显示，通过预先设定的报警数值，控制单元可在接收检测结果后自动进行报警，还可以由控制单元自动绘制转动轴的运动状态图并同时显示检测结果，监控人员可以直观的了解转动轴是否出现异常状态，并在出现故障时及时响应进行维护，有利于设备的安全工作。

3.本系统中，变速箱处的每个电涡流传感器的输出端和振动传感器的输出端均连接控制单元，电涡流传感器主要用于检测驱动齿轮端面与其之间的间隙的大小变化，振动传感器主要用于检测变速箱各处的振动情况，控制单元接收间隙变化数据以及振动数据后进行分析判断，与预设的数值进行比较，当需要报警时，控制单元主动向声光单元、上位机发出报警信息，通过上述结构相互配合，实现了驱动齿轮的运动状态的记录和分析，由此能提前发现输出轴偏移等问题，保证了变速箱的稳定运行。

4.本系统中，变速箱和电机处侧面和上方通过隔音侧板和隔音顶板隔离起来，切粒段侧面和上方也通过隔音侧板和隔音顶板隔离起来，噪声经过由内致外的石膏板、隔音毡、塑钢板和吸音棉的吸收和隔离，传到外界的噪声已被大幅降低，使操作人员听觉损害的风险极大的降低，而且操作人员可以通过观察窗进行设备工作状态的观察以及仪表读数的获取，不影响正常的巡逻检查工作。

5.本系统中，振动传感器外缘贴附导热石墨膜，导热石墨膜外缘贴附水冷套，水冷套內缘设置温度传感器，温度传感器时时检测振动传感器外缘的温度值并输送到控制模块内，控制单元根据预先设定的温度阈值来控制电控阀组和水泵的开启或关闭，由此形成了反馈控制方式，能够通过水的受控循环有效的降低振动传感器的温度，保证其正常工作，提高了设备运行的安全性。

6.本系统中，冷却单元的外壳优选长方形，蛇形折弯管内的热润滑油在与水冷套内的冷水换热时，还同时与内换热管内流动的冷水进行换热，在出油口处设置有温度传感器，利用其检测出油口处的润滑油温度，当温度超过设置的报警数值时，控制单元自动驱动水泵，使冷水的流速提高，满足快速降温的需要，通过外侧、内侧的同时换热以及温度传感器的检测，使换热效率更高，水泵不用经常满负荷工作，降低了能源的消耗，充分被加热的水还可以用于生产线中的其他工艺段使用。

7.本发明中，利用防尘结构提高料仓物料料位检测的精确度，利用轨迹检测机构提高转动轴和螺杆运行的稳定性，利用位移检测机构提高变速箱运行的安全性，利用隔音结构降低对操作人员的身体伤害，利用水冷套提高振动传感器的使用寿命，利用外壳、蛇形折弯管和内换热管提高润滑油的换热效率，通过上述各结构的相互配合，使现有的较老型号的双螺杆挤压造粒机的运行的更安全、更稳定。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的去掉隔音结构的示意图；

图3是图2的I部放大图；

图4是图2的局部剖视图；

图5是安装位处的3D物位检测装置放大示意图；

图6是图5的II部放大图；

图7是图5的III部放大图；

图8是电动推杆和转动轴配合的局部放大图；

图9是图8的俯视图；

图10是图8的IV部放大图；

图11是冷却单元外壳的放大截面图；

图12是图11的V部放大图；

图13是图11的VI部放大图；

图14是图12的右视图；

图15是图13的截面图；

图16是图15的右视图；

图17是挡板的示意图；

图18是图1的A向视图；

图19是图18的VII放大图；

图20是图1的B向视图；

图21是隔音侧板的截面图；

图22是观察窗的截面图；

图23是变速箱示意图；

图24是图23的VIII部放大图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统，如图1～24所示，包括切粒段6、熔融泵7、混炼段10、进料段11、料仓15、变速箱19、电机20、冷却单元22和控制单元47，电机通过联轴器31连接变速箱的一端，变速箱连接进料段一端的转动轴16，进料段上端面与料仓下端34连接，进料段另一端与混炼段、熔融泵和切粒段依次连接，本发明的创新在于：在料仓所装的3D物位检测装置13外部设置有防尘结构，在转动轴处设置有能往复移动的轨迹检测机构，在变速箱上设置有位移检测机构，在变速箱和电机外侧设置有隔音结构。

本实施例中，上述防尘结构如图5、6、7所示：在料仓上端14的安装位12处设置上端开口且下端伸入料仓内的安装筒66，安装筒通过外缘的法兰57与安装位处的料仓面板65固定连接，法兰和面板之间可以嵌入密封垫或密封圈，该安装筒内嵌入3D物位检测装置，该3D物位检测装置底面的发射端67与安装筒底面设置的视窗70相互对位，在3D物位检测装置外缘设置有能与安装筒上端密封连接的安装盖61。

在安装筒上端设置进气口58，该进气口自密封盖开口76穿出密封盖的上端部通过快拆接头74、气管、阀等连接高压气源，该进气口下端通过安装筒侧壁内的通道77与安装筒侧壁底面73设置的喷头72连通，该喷头的出气口71朝向视窗的表面。

为了进一步将密封盖和安装筒连接在一起，进气口上端部外缘具有外螺纹且啮合套装一锁紧螺母75，该锁紧螺母底面与密封盖上端面压接在一起，在锁紧螺母与密封盖上端面之间可以嵌入密封垫或密封圈。

进气口可以设置多个，与之配合的喷头也可以设置同样的数量，比如：进气口可以设置1～4个，而喷头同样的设置1～4个，无论数量多少，每个喷头的出气口均朝向视窗表面。优选的方案是，进气口和喷头均为两个，安装筒侧壁底面处的两个喷头相互之间的夹角为60～120度，这样两个喷头喷出的高速气流能更好的吹走视窗表面粘附的粉尘。

密封盖的结构是：密封盖套装在3D物位检测装置的壳体60上端面的表头55下端部56外缘，在密封盖底面处设置有向下延伸的两个与密封盖同轴的挡圈64，两个挡圈之间的间隙处嵌入安装筒的上端部63。更优选的方案是：两个挡圈之间嵌装有具有凹槽的密封圈62，该密封圈可以选用耐腐蚀的橡胶材料，在凹槽内嵌入安装筒的上端部。

在密封盖上设置有固定螺栓59，该固定螺栓下端与3D物位检测装置的壳体上端面连接在一起并将密封盖与所述壳体连接在一起。

上述视窗选用高透光的玻璃材料，其厚度为2～10毫米，在视窗上端面的外侧边缘处粘接固定圈69，该固定圈的外缘与安装筒下端68处的內缘粘接在一起，固定圈可以选用塑料材料，当视窗因磨损或其他原因出现模糊的情况时，可以使用外力将固定圈和视窗去掉，再重新粘接新的视窗即可。

3D物位检测装置的表头通过线缆或无线的方式连接控制中心的上位机，由发射端向物料处发射脉冲，然后接收料仓、物料等处的回波，再由上位机进行取样和分析，形成一个物料表面的三维图，使料仓内的各种状态直观的显示在上位机屏幕中。

高压气源可使用生产现场的压缩机的储气瓶中的高压气体，阀可以使用电控阀，气管最好使用无缝钢管。

上述轨迹检测机构如图8、9、10所示：在进料段的上端面、前端面和后端面设置有三个电动推杆26、27，三个电动推杆的运动端28均朝向变速箱，位于前端面和后端面的两个电动推杆27的运动端均设置一个靠近同侧转动轴侧面的侧电涡流传感器86，位于上端面的电动推杆26的运动端设置一个支架，该支架的两侧下端设置靠近同侧转动轴上端面的上电涡流传感器87，上电涡流传感器和侧电涡流传感器的输出端均连接控制单元。

位于前端面和后端面的两个电动推杆的运动端能在向变速箱方向移动的过程中或向进料段方向移动的过程中在停留在转动轴的不同侧面位置处并由侧电涡流传感器进行检测。位于上端面的电动推杆能在向变速箱方向移动的过程中或向进料段方向移动的过程中停留在转动轴的不同上端面位置处并由两个上电涡流传感器分别进行检测。

三个电动推杆的移动均由控制单元进行控制，电动推杆具有缩回和伸出两个极限位的检测传感器，或者具有检测其驱动电机80的旋转编码器，总之，电动推杆能够输出其缩回或伸出极限位的状态数据。控制单元输出指令，使电动推杆的运动端不断的缩回或伸出，并在输出轴的靠近变速箱的端部、中部或靠近进料段的端部停留，停留的瞬间，由电涡流传感器进行测量，由此实现了输出轴不同处的检测，当然，还可以停留更多的位置以提高输出轴运动轨迹分析的精确度。

侧电涡流传感器嵌装在一个安装板85内，该安装板与同侧的电动推杆运动端连接，侧电涡流传感器的测量端朝向同侧的转动轴侧面。该处的安装板的外形为圆形、方形或长条形都是可以的，优选如图的方形，便于与运动端连接且不会占用过大的面积。

支架包括横杆88、竖杆29和安装板85，横杆通过固定座83与同侧的电动推杆运动端连接，横杆的两端分别连接一个竖杆，每个竖杆下端部分别安装一个向同侧转动轴上端面上方延伸的安装板，每个安装板位于同侧转动轴上端面上方的位置处均嵌装一个上电涡流传感器，每个上电涡流传感器的测量端均朝向同侧的转动轴上端面。该处的安装板为长条形，横杆的两端比该处的设备面板30宽，竖杆向下延伸，且下端部的长条形的安装板自设备面板和转动轴之间的缝隙处伸入，两个上电涡流传感器与转动轴上端面之间的间距相同，且两个上电涡流传感器分别与同侧的侧电涡流传感器处于同一个竖直位置处，这样能使两个侧电涡流传感器分别与同侧的上电涡流传感器形成配合测量的关系。

为了使竖杆具有微调的功能，竖杆上端通过螺栓84与横杆固定在一起。当需要微调上电涡流传感器时，可以将螺栓拧松，使竖杆摆转，调整好后，将螺栓拧紧。

电动推杆后端通过其上所装的后底座78与进料段外壁连接，而电动推杆的运动端处的外壁套装有固定座81，固定座与进料段和面板的连接板82的外壁连接。可以在后底座或固定座与进料段外壁之间垫上减震垫79，以提高电涡流传感器的检测精度，提高电动推杆的使用寿命。

经过现场数据分析，大部分时，螺杆出现移位或偏离均是输出轴工位出现问题造成的，这是由于转动轴具有一定的长度，而螺杆也具有一定的长度，当输出轴处微小位移或偏离时，在螺杆处会造成较大的位移或偏离，所以检测转动轴的位移或偏离才能更好的提高螺杆工作的安全性。

控制单元能够接收电涡流传感器的输出，并控制电动推杆的运动，比如：包括线缆、采集卡、中央控制模块等常见的电路元件，在此不做详细描述。

上述位移检测机构如图23、24所示：在变速箱上端板125内嵌装至少两个电涡流传感器123，两个电涡流传感器的测量端137伸入变速箱内且分别靠近两个输出轴121位于变速箱内的外缘套装的驱动齿轮124端面，两个电涡流传感器的输出端连接控制单元。

在上端板的四角处分别安装一个振动传感器122，在变速箱前端和后端的侧壁下方分别安装一个振动传感器，振动传感器的输出端连接控制单元。当然变速箱两侧的侧壁上安装振动传感器也是可以的，但实际检测时只需要六个振动传感器即可。

在上端板与变速箱内部驱动齿轮相对位的位置处制出通孔138，该通孔位于驱动齿轮旁侧的上端板处。通孔上方的上端板处安装底座131，该底座内啮合连接电涡流传感器的中部外缘130，电涡流传感器的下端伸入变速箱内且与驱动齿轮端面相对位。

电涡流传感器的测量端朝向驱动齿轮端面，当驱动齿轮端面与测量端之间的间隙过大或过小时，意味着驱动齿轮出现偏移等问题，也意味着输出轴出现该问题，此时需要停机进行检修，以找到偏移的原因。

底座上端外缘啮合套装在水冷罩126的內缘132，该水冷罩下端面135压接在底座下端外延的基底部140，水冷罩上端制出一个开孔128，电涡流传感器的上端127自开孔内伸出，该开孔旁侧的水冷罩内侧表面压接在电涡流传感器外缘套装的卡环129的上端面，该卡环的底面外侧边缘压接在底座上端面上。在水冷罩的一侧下端设置进水口141，另一侧上端设置出水口133，使冷水由下进入，热水自上流出，通过水的流动，将电涡流传感器的热量带走，避免出现温度过高的问题。

基底部通过螺栓与变速箱上端板固定在一起，在基底部底面和上端板上端面之间嵌入密封垫136，该密封垫上制出的凸出部134填充在电涡流传感器与底座之间的间隙139处。

上述隔音结构如图1、18～22所示：如图1所示，进料段转动轴16、变速箱和电机前端、后端和两侧的地面上设置有隔音侧板5，四个隔音侧板上端设置隔音顶板111，在隔音侧板上设置有用于观察进料段转动轴的观察窗17和用于观察变速箱和电机的观察窗，在任意一个隔音侧板上设置有活门21，进料段转动轴、变速箱和电机与隔音侧板和隔音顶板之间均保留间隙。

竖梁1、横梁2和中间梁18相互配合而搭建成框架结构，侧面装好隔音侧板，顶部装好隔音顶板，由此将图1右侧的转动轴处、变速箱处和电机处封闭起来，竖梁和横梁可以选用厚度较大的钢材料，比如：厚度为1厘米的角钢，使用比较厚的材料主要是为了支撑稳定，与隔音侧板和隔音顶板之间可以采用连接件、螺栓等常用连接结构相互固定，而且在变速箱和电机的振动环境下保持稳定。前端和后端的每个隔音侧板上均设置两个观察窗，这是由于转动轴、变速箱和电机的整体长度较长，所以设置较多的观察窗以便于操作人员观察设备工作状态，这样活门设置在位于最右侧的隔音侧板上。

由于进料段自最左侧的隔音侧板穿出，所以在最左侧的隔音侧板上制出一个长方形开孔，该长方形开孔的状态可以参看图18的圆孔110，长方形开孔的內缘与进料段外缘之间可以相互贴合，也可以保留一定的间隙，当然如果设置有间隙，该间隙越小越好，这样可以降低该处传出的噪声。

如图1左侧所示，在切粒段前端、后端和两侧的地面上设置有隔音侧板5，四个隔音侧板上端设置隔音顶板111，在隔音侧板上设置有用于观察切粒段的观察窗3，在任意一个隔音侧板上设置有活门21，切粒段与隔音侧板和隔音顶板之间均保留间隙。该处与最右侧不同的是：该处整体横向长度稍短，所以仅适用了竖梁、横梁的配合搭建，没有使用中间梁，其他结构与最右侧相同。在前端、后端的两个隔音侧板上分别设置两个观察窗，能够使操作人员看到切粒段6的电机4和变速器37。由于切粒段与熔融泵7的连接处自右边的隔音侧板穿出，如图18所示，圆形开孔110正好使上述连接处穿出，与最右侧的长方形开孔一样，圆形开孔和切粒段与熔融泵连接处的外缘之间优选不保留间隙。

隔音侧板下端部固定在固定槽24内，固定槽下端部嵌装在混凝土底座23上端面内，在混凝土底座上设置有进风口25，在隔音顶板上设置有排气口112。固定槽也使用钢材料折弯制成，厚度为1厘米左右。进风口如图19所示，其结构是，进风口连通底座的外侧和内侧，且靠近外侧的端部具有一个向下倾斜的遮挡板，而排气口为任意形状且可以设置多个，还可以安装排气扇进行主动排风，或者通过连接管与车间的除尘排风装置连通，由其完成主动排风，当然直接保持排气口为打开状态也是可以的，其与进风口的配合过程是：由于隔音侧板、隔音顶板等将变速箱和电机封闭起来，设备发热后，使内部空气字排气口流出，而周边的冷空气自进风口进入到隔音侧板和隔音顶板内部，又开始被加热，不断的循环，使空气流动起来，避免内部的设备过热。

上述排气口存在噪音外泄的问题，而上述进料段和切粒段与同侧隔音侧板之间的间隙也存在噪声外泄的问题，但实际工作时，并不是要求噪声尽可能的降低，只是将较大的噪声隔离后，外泄的噪声为人耳能够在较长时间内容忍并不会造成人耳损伤即可

隔音侧板的结构如图21所示：包括外塑钢板117、内塑钢板115、吸音棉116、隔音毡114和石膏板113，外塑钢板和内塑钢板之间嵌装吸音棉，内塑钢板内表面贴附隔音毡，隔音毡内表面贴附石膏板。隔音顶板的层状结构以及活门的层状结构均与隔音侧板相同。外塑钢板为多层叠装构成，总厚度为0.4～0.7厘米，内塑钢板与外塑钢板相同。吸音棉的厚度为3～5厘米，隔音毡的厚度为2～3厘米，石膏板厚度为0.7～1厘米。

隔音毡为一种具有一定柔性的高密度卷材，与石膏板配合后可以更好的实现隔音，吸音棉是一种人造无机纤维，采用石英砂、石灰石、白云石等天然矿石为主要原料，配合一些纯碱、硼砂等化工原料熔成玻璃，在融化状态下，借助外力吹制式甩成絮状细纤维，纤维和纤维之间为立体交叉，互相缠绕在一起，呈现出许多细小的间隙。

为了便于操作人员观察设备的工作状态，观察窗如图22所示的使用三层玻璃结构120，相邻的两层玻璃之间为真空状态119，三层玻璃结构两端通过嵌入型材内且在内部注入耐火胶118，然后嵌装在隔音侧板上。

除了以上几个结构以外，还有以下的改进，具体是：

第五个改进使：在混炼段和熔融泵之间的连接板36表面设置有至少一个振动传感器8，在振动传感器外缘贴附安装水冷套9，水冷套内流动有冷却水51，该水冷套下端设置的进水口45通过电控阀组49和水泵50连通水源，该水冷套上端设置的出水口38用于排出吸收热量的水。

振动传感器的上端连接线缆52，振动传感器的下端通过底座固定在连接板表面，在底座上方的振动传感器外缘上贴附水冷套。在水冷套內缘设置用于检测振动传感器外缘温度值的温度传感器54，该温度传感器的输出端连接控制单元，该控制单元连接电控阀组的控制端和水泵的控制端。

上述温度传感器使用铂电阻为测温元件，通过其阻值的变化来换算测量的温度值，控制模块以工业控制处理器为核心，由其完成检测数据的接收以及控制指令的输出。

水冷套由两个弧形套41构成，每个弧形套的高度大于振动传感器的高度，而且两端部均设置有固定板42，固定板上制出的开孔内具有内螺纹。使用时，将两个弧形套对称的扣合在振动传感器外缘，然后在相互对位的固定板的开孔内拧入固定螺栓43，由此使两个弧形套相互紧固，还可以在固定螺栓的末端啮合螺母44，使相互的连接更紧密。

每个弧形套下端设置一个进水口45，每个弧形套上端设置一个出水口38，进水口和出水口分别位于弧形套的两侧。两个弧形套的进水口通过一个三通管39连通进水管46，在进水管上设置电控阀组和水泵，两个弧形套的出水口通过另一个三通管连通出水管40。

电控阀组中具有多个电控阀，具体数量按照振动传感器的数量来决定，即电机、变速箱和混炼段处设置有几个振动传感器，则电控阀组中设置的电控阀设置同样的数量且通过其他的进水管48与其他的振动传感器处的水冷套连通，而水泵的出水口分别与多个电控阀连通，水泵的进水口连通水源。

为了提高水冷套內缘和振动传感器外缘之间的充分接触，在水冷套和振动传感器之间嵌入一层导热石墨膜53，其厚度为0.5～1.5毫米，密度在1.5～18g/cm之间，导热系数约为1000w/(mk)。水冷套贴合的越紧密，则导热石墨膜的热量传递效率更高，散热效果更好。

第六个改进如图11～17所示：冷却单元的外壳95的表面99设置有进水口89和出水口100，外壳外部形状为方形或长方形，在外壳底面右侧设置有进油口101，在外壳上端面左侧设置有出油口92，该进油口和出油口通过外壳内设置的蛇形折弯管96相互连通，在进油口旁侧设置有出水口，在出油口旁侧设置有进水口，在出油口侧壁嵌装一温度传感器93，该温度传感器的输出端连接控制单元，该控制单元连接与进水口连通的水泵的控制端。

在进水口侧壁90上连通一进水分管91，在出水口侧壁上连通一出水分管91，进水分管连通套装在蛇形折弯管内设置的内换热管102的上端，该内换热管的下端与出水分管连通，该内换热管外缘与蛇形折弯管內缘之间间隔105设置。

进水口不断的流入冷水94(图11中实心箭头所示)，并通过外壳内空腔后经出水口流出，在流动过程中与蛇形折弯管流动的润滑油(图11中空心箭头所示)进行外侧换热，同时进水分管内的冷水通过内换热管流动到出水分管处，在流动过程中与蛇形折弯管流动的润滑油进行内侧换热。

蛇形折弯管竖直方向相邻的两个油管97的端部通过弯头罩98连通，该弯头罩如图13～17所示的，其上端106和下端分别与两个油管通过焊接连接在一起，两个油管之间的弯头罩开口旁侧的侧壁端面107处由挡板103的边缘109封闭。弯头罩上端面和底面均为与油管上端和下端相对应的半圆形，上下两个油管与弯头罩上端和下端焊接好后使上端和下端完全封闭起来，位于弯头罩上端的油管的底面104和位于弯头罩下端的油管的上端面142分别与挡板上端和下端所制的弧形表面108相贴合。

当弯头罩和挡板将上下两个油管的端部封闭后，如图15所示，油管内嵌入内换热管的直管段，弯头罩内嵌入内换热管的弧形连接段，直管段与弧形连接段的接缝处143位于弯头罩的内部。

为了保证内换热管和蛇形折弯管之间的间隙，可以在弯头罩焊接之前，在油管和直管段之间设置支架，该支架尽可能的结实且体积小，即能稳定支撑，还不会影响润滑油的流速。再有，各个焊接处需要保持焊缝均匀且打磨平滑，并且需要进行泄漏测试才能使用。最后，蛇形折弯管内径稍微大些，而内换热管外径适中，使二者之间的间隙大致保持在3～10厘米，当然蛇形折弯管的内径、内换热管的内径以及二者之间的间隙可以根据润滑油的黏度、流速等参数来确定。

温度传感器主要是检测出油口处的润滑油温度，一般来说，通过外侧和内侧的换热后，出油口处的润滑油的温度已经降低到适合的范围，可以进行抽样检测和过滤处理，当为了避免出现问题，该温度传感器的检测数据定期传送到控制单元中，控制单元将接收到的数据与预设的数值进行比较，一旦超过报警范围，控制单元可以通过变频器等设备自动驱动水泵提高功率，提高冷水的流速，使出油口处的润滑油温度回到正常的范围内，然后水泵可以降低功率工作。

本发明中，利用防尘结构提高料仓物料料位检测的精确度，利用轨迹检测机构提高转动轴和螺杆运行的稳定性，利用位移检测机构提高变速箱运行的安全性，利用隔音结构降低对操作人员的身体伤害，利用水冷套提高振动传感器的使用寿命，利用外壳、蛇形折弯管和内换热管提高润滑油的换热效率，通过上述各结构的相互配合，使现有的较老型号的双螺杆挤压造粒机的运行的更安全、更稳定。

Claims (10)

1.一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统，包括切粒段、熔融泵、混炼段、进料段、料仓、变速箱、电机、冷却单元和控制单元，电机连接变速箱的一端，变速箱连接进料段一端的转动轴，进料段上端面设置料仓，进料段另一端与混炼段、熔融泵和切粒段依次连接，其特征在于：在料仓所装的3D物位检测装置外部设置有防尘结构，在转动轴处设置有能往复移动的轨迹检测机构，在变速箱上设置有位移检测机构，在变速箱和电机外侧设置有隔音结构。

2.根据权利要求1所述的一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统，其特征在于：所述防尘结构是：在料仓上端的安装位处设置上端开口且下端伸入料仓内的安装筒，该安装筒内嵌入所述3D物位检测装置，该3D物位检测装置底面的发射端与安装筒底面设置的视窗相互对位，在3D物位检测装置外缘设置有能与安装筒上端密封连接的安装盖，在安装筒上端设置进气口，该进气口穿出所述密封盖的上端部连接气源，该进气口下端通过安装筒侧壁内的通道与安装筒侧壁底面设置的喷头连通，该喷头的出气口朝向所述视窗的表面。

3.根据权利要求1所述的一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统，其特征在于：所述轨迹检测机构是：在进料段的上端面、前端面和后端面设置有三个电动推杆，三个电动推杆的运动端均朝向变速箱，位于前端面和后端面的两个电动推杆的运动端均设置一个靠近同侧转动轴侧面的侧电涡流传感器，位于上端面的电动推杆的运动端设置一个支架，该支架的两侧下端设置靠近同侧转动轴的上电涡流传感器；

位于前端面和后端面的两个电动推杆的运动端能在向变速箱方向移动的过程中或向进料段方向移动的过程中在停留在转动轴的不同侧面位置处并由侧电涡流传感器进行检测；位于上端面的电动推杆能在向变速箱方向移动的过程中或向进料段方向移动的过程中停留在转动轴的不同上端面位置处并由两个上电涡流传感器分别进行检测。

4.根据权利要求3所述的一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统，其特征在于：所述支架包括横杆、竖杆和安装板，横杆通过固定座与同侧的电动推杆运动端连接，横杆的两端分别连接一个竖杆，每个竖杆下端部分别安装一个向同侧转动轴上端面上方延伸的安装板，每个安装板位于同侧转动轴上端面上方的位置处均嵌装一个上电涡流传感器，每个上电涡流传感器的测量端均朝向同侧的转动轴上端面。

5.根据权利要求1所述的一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统，其特征在于：所述位移检测机构是：在变速箱上端板内嵌装至少两个电涡流传感器，两个电涡流传感器的测量端伸入变速箱内且分别靠近两个输出轴位于变速箱内的外缘套装的驱动齿轮端面，在上端板的四角处分别安装一个振动传感器，在变速箱前端和后端的侧壁下方分别安装一个振动传感器。

6.根据权利要求1所述的一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统，其特征在于：所述隔音结构是：在进料段的转动轴、变速箱和电机的前端、后端和两侧的地面上设置有隔音侧板，四个隔音侧板上端设置隔音顶板，在隔音侧板上设置有用于观察进料段转动轴的观察窗和用于观察变速箱和电机的观察窗，在任意一个隔音侧板上设置有活门，所述进料段转动轴、变速箱和电机与隔音侧板和隔音顶板之间均保留间隙；

在切粒段前端、后端和两侧的地面上设置有隔音侧板，四个隔音侧板上端设置隔音顶板，在隔音侧板上设置有用于观察切粒段的观察窗，在任意一个隔音侧板上设置有活门，所述切粒段与隔音侧板和隔音顶板之间均保留间隙。

7.根据权利要求6所述的一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统，其特征在于：所述隔音侧板的结构包括外塑钢板、内塑钢板、吸音棉、隔音毡和石膏板，外塑钢板和内塑钢板之间嵌装吸音棉，内塑钢板内表面贴附隔音毡，隔音毡内表面贴附石膏板；

所述隔音顶板的结构包括外塑钢板、内塑钢板、吸音棉、隔音毡和石膏板，外塑钢板和内塑钢板之间嵌装吸音棉，内塑钢板内表面贴附隔音毡，隔音毡内表面贴附石膏板；

所述活门的结构包括外塑钢板、内塑钢板、吸音棉、隔音毡和石膏板，外塑钢板和内塑钢板之间嵌装吸音棉，内塑钢板内表面贴附隔音毡，隔音毡内表面贴附石膏板；

所述观察窗使用三层玻璃结构，相邻的两层玻璃之间为真空状态。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统，其特征在于：在混炼段和熔融泵之间的连接板表面设置有至少一个振动传感器，在振动传感器外缘贴附安装水冷套，在水冷套和振动传感器之间嵌入一层导热石墨膜，在水冷套內缘设置用于检测振动传感器外缘温度值的温度传感器，所述水冷套由两个弧形套构成，该两个弧形套对称扣合在振动传感器外缘并通过二者两端部设置的固定板上的固定螺栓紧固在一起。

9.根据权利要求1～7中任意一项所述的一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统，其特征在于：所述冷却单元的外壳的外部形状为方形或长方形，在外壳底面右侧设置有进油口，在外壳上端面左侧设置有出油口，该进油口和出油口通过外壳内设置的蛇形折弯管相互连通，在进油口旁侧设置有出水口，在出油口旁侧设置有进水口，在出油口侧壁嵌装一温度传感器；

在进水口侧壁上连通一进水分管，在出水口侧壁上连通一出水分管，所述进水分管连通套装在蛇形折弯管内设置的内换热管的上端，该内换热管的下端与所述出水分管连通，该内换热管外缘与蛇形折弯管內缘之间间隔设置。

10.根据权利要求9所述的一种双螺杆挤压造粒机综合检测系统，其特征在于：蛇形折弯管竖直方向相邻的两个油管的端部通过弯头罩连通，该弯头罩的上端和下端分别与两个油管连接，两个油管之间的弯头罩开口处由挡板封闭；

所述弯头罩上端面和底面均为与油管上端和下端相对应的半圆形，位于弯头罩上端的油管的底面和位于弯头罩下端的油管的上端面分别与挡板上端和下端所制的弧形表面相贴合；

所述油管内嵌入内换热管的直管段，所述弯头罩内嵌入内换热管的弧形连接段。