CN110480975B - 一种高效稳定的全自动柱塞式ptfe长条挤出机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及挤出机技术领域，尤其是一种高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，包括机架，料仓，以及自动称重送料机构，预压成坯装置，长条挤出机构，预压成坯装置包括一循环输送机构，注料筒，以及预压驱动系统，还包括设于预压成坯装置处的第一检测元件，以及设于长条挤出机构处的第二检测元件，还包括一控制器，其节省人力消耗，减少人力操作对PTFE纤维成品造成的影响，提高PTFE长纤维制品的质量，且占地面积小、操作简单，实现了一体化，大大提高了生产效率，稳定性得到较大提升，有效提高了产品的加工精度。

Description

一种高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机

技术领域

本发明涉及挤出机技术领域，尤其是一种高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)纤维是一种非常难加工的有机特种纤维，其具有优异的耐高低温性能、化学稳定性、良好的电绝缘性、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自润滑性，是解决科研、军工和民用等领域中许多关键技术和提高生产技术水平不可缺少的重要材料。目前PTFE纤维在化工、石油、纺织、医疗、机械等领域应用广泛，除此之外，它还是垃圾焚烧航天服、消防服、过滤材料及航天材料等领域的优选材料。

近年来，我国仅在过滤材料方面对PTFE纤维制品的年需求总量就超过4000吨，其中对PTFE长丝的年需求量更是超过1200吨。但是我国目前对高强度PTFE长丝的制备理论、制备方法和制备实践比较缺乏，所以只能依靠进口来满足国内对PTFE长丝的应用需求。

混料－挤出－拉伸－烧结，是目前PTFE纤维常用的加工工艺。也就是说，将掺有添加剂的聚四氟乙烯糊挤压成具有一定强度的挤压胚，然后挤压长条，最后通过拉伸和烧结制备PTFE长纤维。

将PTFE分散树脂与润滑剂航空煤油按比例混合均匀、保温静置混合料、混合料预压成型、柱状胚体挤出细丝条、丝条脱脂加热牵伸，由此制得截面为圆形的PTFE长纤维。

柱塞挤出成型是聚四氟乙烯挤出成型的方式中比较重要的方法，在实际生产中可以实现PTFE产品的批量生产，但成形产品表面存在严重缺陷，无法实现连续生产。针对上述PTFE纤维柱塞挤出的生产过程，迫切需要解决的两个突出问题是：一是如何提高生产效率，实现连续稳定挤出，提高产品表面质量；二是如何改善设备的不足，减少人工的浪费，提高生产效率。

在跟踪PTFE长纤维整个生产的过程时，通过对每个阶段所得的产品进行质量检测和评估，发现除了拉伸烧结阶段对PTFE长纤维的质量有较大影响外，前期生产过程中的混合物料阶段与挤出PTFE长条阶段同样对生产所得的PTFE长纤维产品质量有重要影响。最重要的一点是如果挤出PTFE长条阶段所得到的PTFE长条质量不好，那么整个拉伸烧结烧结阶段的生产属于半瘫痪状态，中间经常性出现断裂现象，无法连续生产PTFE长纤维。

发现以上问题之后，着重观察每个机器所生产的样品之间存在的差别，通过控制变量法，得出结论：一是采用的挤出PTFE长条的挤出机不同，所制得的PTFE长纤维质量有所不同；二是采用的拉伸烧结的机器不同，所制得的PTFE长纤维质量有所不同。通过实地考察，除了发现实际生产中所存在的生产设备功能单一的问题之外，还存在整个生产流程中人工操作的复杂性和局限性，大量的重复性工作消耗了工人太多的精力，是一种人力浪费。

目前的PTFE长纤维生产线，整个流程比较分散，其生产工艺包括：PTFE分散树脂与润滑剂混合；保温静置；人工称重；混合料预压成型；柱状体挤出长丝；PTFE丝条接收与脱脂加热牵引。人工称重、预压成型和挤出长丝过程虽然在一个车间内完成，但是中间需要人工的帮助，造成了人力和时间的浪费，使生产效率低下，且挤出的单丝成品不稳定。正如上文中所描述的过程，经过保温静置的混合粉料需要经过人工称重倒入压胚机，压胚成型的柱状体经人工取出，然后再经人工安装进入冲压挤出机中挤出单丝，在安装过程中会出现胚体断裂的情况，最后再将挤出的单丝进行烧结拉伸得到PTFE长纤维制品。综上所述，整个过程人工操作贯穿了整个工艺流程，过程中难免会出现胚体断裂和长丝断裂的情况，因此对工人的操作有较高的要求，需要工人较长的工作经验来操作，并且工人在多台机器中间来回重复工作，造成了人力的极大的浪费。

传统柱塞式挤出机，设备之间是单一存在的，安装拆卸繁琐，不稳定因素多，且故障位置难以确定，使得最后生产的PTFE纤维质量不稳定，并且设备安装位置受限。

PTFE在模塑成型和液压成型过程中不能连续生产，其生产效率较低。虽然连续挤出可以通过推压成型和螺杆挤出成型来实现，但在挤出过程中必须对PTFE进行改性或添加一定量的填充剂，破坏了PTFE的优良性能，降低了树脂的熔融温度，破坏了树脂的热稳定性和化学稳定性。加入填充剂时，由于PTFE树脂与填充剂之间不存在粘合键，会使PTFE的某些性能下降，影响其性能。传统的柱塞挤压机虽然实现了连续挤压，但在挤压过程中相邻两锭接头的机械强度会显著降低，影响产品质量。传统的柱塞挤出对于熔点非常高(高达327℃)而很难熔的PTFE树脂，需要很长的加热时间，如果采用液压柱塞式挤出机，产品加工周期过长，效率低，产品成本增加，产品质量难以保证均匀性，容易出现断裂和“夹生”等现象。

国内大部分量产的工厂实际生产中将柱塞式挤出机的喂料、挤出坯体和挤出长条这三个过程分开来进行，中间过程中靠人工来衔接整个过程，这样不仅效率低，人力消耗大，并且难以保证生产出来的PTFE制品的稳定性。在跟踪整个生产过程时更是发现，不同的机器挤出的PTFE长条存在差异，在进入拉伸烧结阶段时表现出差异，是PTFE制品不稳定的一个很大的干扰因素。

现阶段可以产业化的PTFE长丝制备技术中，糊料挤出法是应用广泛的方法之一，而柱塞式挤出机作为糊料挤出法中应用的重要设备，是PTFE长丝加工生产中实现自动化的重要条件之一，影响着PTFE长丝生产的质量以及产量。但是目前国内生产PTFE长丝的柱塞式挤出机相对落后，而进口设备成本非常高，所以国内生产PTFE长丝的企业对柱塞式挤出机的研究及开发有非常迫切的需求。

随着科学技术不断发展，柱塞式挤出机在螺杆式挤出机出现之后基本被取代，直到聚四氟乙烯(PTFE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)应用领域越来越广泛，柱塞式挤出机的发展才又重新得到重视。由于聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯都具有非常高的熔融粘度，用螺杆式挤出机加工比较困难，所以目前生产过程中还是采用柱塞式挤出机。近年来，柱塞式挤出机的发展都是围绕聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯的生产工艺而发展，以求能够得到高性能的聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯产品。现阶段可以产业化的PTFE纤维制备技术中，糊料挤出法是应用广泛的方法之一，而柱塞式挤出机作为糊料挤出法中应用的重要设备，影响着PTFE纤维的研究和生产，从而严重制约了国内企业的生产力发展和在国际市场上的竞争力。

为了得到更优性能的PTFE长丝和促进PTFE长丝产业化生产的发展，满足国内市场对PTFE长丝产品的需求，研究及开发其生产所需的设备成为国内各企业目前解决问题的重要环节，所以挤出设备的系统设计及创新设计是必然的发展趋势。随着时间的推进，科学技术不断进步，传统的设计方法已经很难在其设备创新方面有所突破，所以为了找到解决问题的新方向和新方案，我们需要选择更合适的设计方法对生产PTFE长丝的柱塞式挤出机进行创新设计。通过选择更加合适的设计方法并灵活应用，结合PTFE长丝的生产方式，设计一款新型柱塞式挤出机，推动国内PTFE长丝生产技术的发展。

综上所述，柱塞式挤出机的发展与PTFE纤维产品的发展息息相关，PTFE纤维产品的质量的提高需要通过柱塞式挤出机的发展来促进，所以对生产PTFE纤维产品的柱塞式挤出机进行研究及开发是目前的当务之急。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，提供了一种高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，其节省人力消耗，减少人力操作对PTFE纤维成品造成的影响，提高PTFE长纤维制品的质量，且占地面积小、操作简单，实现了一体化，大大提高了生产效率，稳定性得到较大提升，有效提高了产品的加工精度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是，一种高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，包括机架，还包括用于供料的料仓，以及用于将料仓内的物料自动精确输出的自动称重送料机构，用于接收自动称重送料机构内物料并将物料预压成坯体的预压成坯装置，以及用于将预压成坯装置制得的坯体挤出成型的长条挤出机构，所述预压成坯装置包括一循环输送机构，用于接收自动称重送料机构内物料的注料筒，以及用于将注料筒内的物料压制成坯的预压驱动系统，还包括设于预压成坯装置处的第一检测元件，以及设于长条挤出机构处的第二检测元件，还包括一控制器，当自动称重送料机构将定量的物料输送至注料筒后，循环输送机构输送盛有物料的注料筒至预压成坯装置处时，第一检测元件发送信号至控制器，控制器发送信号至预压驱动系统将注料筒内的物料压制成坯，当注料筒内的物料压制成坯后，循环输送机构输送注料筒至长条挤出机构时，第二检测元件发送信号至控制器，控制器发送信号至长条挤出机构。

上述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，所述自动称重送料机构包括一基座，设于基座上的用于承载料仓的三角形底座，设于料仓内的筛网，以及与筛网连接的超声波换能器，还包括自动称重料斗，以及与称自动重料斗连接的输料管，用于控制输料管启闭的气动蝶阀，在三角形底座与自动称重料斗之间设有三个减震弹簧，所述筛网规格为40～60目，输料管的高度等于气动蝶阀开关到注料筒的距离，其外径与内径比注料筒的外径与内径小2mm。

上述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，所述长条挤出机构包括挤出驱动系统，通过挤出驱动系统驱动的冲压柱塞，活塞，成型缸筒，用于控制成型缸筒温度的温控系统，以及与成型缸筒连接的挤出模头组件，所述成型缸筒直径与预压缸筒直径相同，所述温控系统包括一设于成型缸筒上的铝套，在铝套上设有电加热圈，以及用于将电加热圈加热的温控器，所述挤出模头组件包括一成型缸筒连接的承载座，以及设于承载座内的口模。

上述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，所述循环输送机构包括一用于驱动注料筒的转盘，沿转盘周向等距设有用于放置注料筒的通孔，在转盘底部设有用于承载转盘的承载板，还包括一与转盘连接的用于驱动转盘运转的驱动机构。

上述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，所述驱动机构包括一通过连杆与转盘连接的具有径向槽的槽轮，用于驱动槽轮旋转的拨盘，以及设于拨盘上的圆销，还包括用于驱动拨盘的驱动电机，以及用于将驱动电机与拨盘连接的驱动轴。

上述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，所述驱动机构包括一与转盘连接的转轴，以及与转轴连接的伺服电机，还包括用于检测预压驱动系统复位的第三检测元件，用于检测挤出驱动系统复位的第四检测元件，当预压驱动系统将将注料筒内的物料压制成坯复位后，第三检测元件发送信号至控制器，控制器发送信号至伺服电机驱动转盘将盛有坯体的注料筒输送至长条挤出机构，第二检测元件发送信号至控制器，控制器发送停止信号至伺服电机，同时发送开启信号至挤出驱动系统，当挤出驱动系统将坯体挤出成条复位后，第四检测元件发送信号至控制器，控制器发送信号至伺服电机将注料筒输送至自动称重送料机构处接收物料。

上述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，在自动称重送料机构处设有用于检测送料完成的第五检测元件，所述第五检测元件检测送料完成后发送信号至控制器，控制器发送信号至伺服电机驱动注料筒至预压驱动系统处。

上述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，在承载板上设有一外壳，所述外壳上设有玻璃视窗，在外壳与玻璃视窗之间设有用于将二者连接的四连杆机构，在四连杆机构上设有阻尼器，在外壳背部设有外部凸起的通风孔。

上述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，所述预压驱动系统及挤出驱动系统均为液压缸。

上述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，所述第一、二、五检测元件为距离传感器，所述第三、四检测元件为位置传感器。

本发明高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机的有益效果是，将人工称重、压胚成型和挤出单丝三个工艺过程进行整合，协同控制，组成了一体化设备。这就使得新的挤出机的功能更加的全面，可自动化连续挤出PTFE单丝，且每个部分的结构复杂度大大降低，连续生产PTFE长纤维的效率得到大大提高，提高了所制的PTFE长纤维的质量稳定性。可以较为容易的完成故障定位。安装空间需求度降低，实现了一体化，稳定性得到较大提升的同时，节省了人力消耗，减少了人力操作对PTFE纤维成品造成的影响，提高了PTFE长纤维制品的质量。

所述自动称重送料机构包括一基座，设于基座上的用于承载料仓的三角形底座，设于料仓内的筛网，以及与筛网连接的超声波换能器，还包括称重料斗，以及与称重料斗连接的输料管，用于控制输料管启闭的气动蝶阀，在三角形底座与称重料斗之间设有三个减震弹簧，所述筛网规格为40～60目，输料管的高度等于气动蝶阀开关到注料筒的距离，其外径与内径比注料筒的外径与内径小2mm。这样设计是为了在实现良好对中性的同时能够使原料更高效率的进入注料筒内，同样可以防止原料污染注料筒的截面，并且输料管同样可以缓解超声波振动对对中性效果的影响，起到疏散余震的作用，当称重料斗内的原料达到下限重量时，控制器发出控制信号给气动碟阀，气动碟阀打开，称重料斗内的原料通过气动蝶阀进入预压成胚机构，当称重料斗内的原料达到上限重量时，控制器发出控制信号给气动碟阀，气动碟阀关闭。由此实现了自动称重与间歇喂料的功能，提高了效率，节省了人力，同时避免了人工重复称重喂料过程对混合料的污染。

所述长条挤出机构包括挤出驱动系统，通过挤出驱动系统驱动的冲压柱塞，活塞，成型缸筒，用于控制成型缸筒温度的温控系统，以及与成型缸筒连接的挤出模头组件，所述成型缸筒直径与预压缸筒直径相同，所述温控系统包括一设于成型缸筒上的铝套，在铝套上设有电加热圈，以及用于将电加热圈加热的温控器，所述挤出模头组件包括一成型缸筒连接的承载座，以及设于承载座内的口模。通过温控系统将温度控制在60～120℃范围内，这样可以使得加热段的成型缸筒表面温度更加均衡。经挤出驱动系统的驱动，坯体直接进入挤出成型缸筒，避免了搬动中对坯体的污染。挤出驱动系统为液压传动系统，挤压力稳定，挤压速度恒定，避免压制长条过程中出现开头段、中间段与结尾段的长条制品质量差异大的现象，使其制得稳定质量的长条制品。

在承载板上设有一外壳，所述外壳上设有玻璃视窗，在外壳与玻璃视窗之间设有用于将二者连接的四连杆机构，在四连杆机构上设有阻尼器，在外壳背部设有外部凸起的通风孔。不仅美观，而且方便操作和调试机器，也保护操作者的安全，同时还可以避免物料的污染。利用四连杆机构做支撑，并且安装阻尼器，开合更加方便，进而方便喂料和调试等工作。通风孔便于散热，且防止灰尘进入。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为循环输送机构的爆炸图；

图3为拨盘与槽轮的结构示意图；

图4为自动称重送料机构的结构示意图；

图5为长条挤出机构的结构示意图；

图6为本发明的俯视图；

图7为挤出模头组件的结构示意图；

图8为外壳的后视图；

图9为外壳的结构示意图；

图10为四连杆机构的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做详细说明。

一种高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，包括机架1，还包括用于供料的料仓2，以及用于将料仓内的物料自动精确输出的自动称重送料机构，用于接收自动称重送料机构内物料并将物料预压成坯体的预压成坯装置，以及用于将预压成坯装置制得的坯体挤出成型的长条挤出机构，所述预压成坯装置包括一循环输送机构，所述循环输送机构包括一用于驱动注料筒的转盘3，沿转盘周向等距设有用于放置注料筒的通孔4，在转盘底部设有用于承载转盘的承载板5，还包括一与转盘连接的用于驱动转盘运转的驱动机构。转盘与注料筒之间是空心的设计，这样是为了防止压力过大阻碍驱动机构的运转。因为在预压成坯时压力为1.0～3.0Mpa，如果将转盘作为承载这个压力的装置，转盘会因为压力过大而无法运转。所以为了间歇机构的正常运转，转盘不能作为承载预压成型压力的装置。转盘下方的承载板用来承担预压成坯过程中的主要压力，解决了因压力过大影响循环输送机构运转的问题。用于接收自动称重送料机构内物料的注料筒6，以及用于将注料筒内的物料压制成坯的预压驱动系统7，还包括设于预压成坯装置处的第一检测元件，以及设于长条挤出机构处的第二检测元件，还包括一控制器，当自动称重送料机构将定量的物料输送至注料筒后，循环输送机构输送盛有物料的注料筒至预压成坯装置处时，第一检测元件发送信号至控制器，控制器发送信号至预压驱动系统将注料筒内的物料压制成坯，当注料筒内的物料压制成坯后，循环输送机构输送注料筒至长条挤出机构时，第二检测元件发送信号至控制器，控制器发送信号至长条挤出机构。

所述驱动机构包括一通过连杆8与转盘连接的具有径向槽的槽轮9，用于驱动槽轮旋转的拨盘10，以及设于拨盘上的圆销11，还包括用于驱动拨盘的驱动电机12，以及用于将驱动电机与拨盘连接的驱动轴13。当拨盘上的圆销不进入槽轮的径向槽时，槽轮的内凹弧锁住了拨盘的外凸弧。此时槽轮静止，转盘可继续转动。当圆销开始进入槽轮的径向槽位时，锁弧已达到松开位置。槽轮径向槽上的圆销滑动带动槽轮转动。当圆销与槽轮的径向槽分离时，槽轮的另一个凹形锁紧弧被拨盘的外凸轮锁紧弧重新锁紧，使槽轮停止移动，直到圆销再次进入槽轮的另一个径向槽，两者都重复上述动作。这样，拨盘的连续转动就变成槽轮的单向间歇转动，驱动电机可选用伺服电机，计算送料工序完成送料的时间，预压成坯工序完成制坯的时间，以及长条挤出工序出条的时间，通过控制器设置一高于三个工序的统一时间，控制器按照统一时间给伺服电机发信号驱动拨盘，例如送料工序完成送料时间为7分钟，预压成坯工序完成制坯的时间为6分钟，长条挤出工序出条的时间为8分钟，将控制器发送启动信号至驱动电机的时间设置为10分钟，也就是每10分钟驱动电机旋转一次，三道工序都可完成工作，实现进料，制坯，成条的自动连续化生产，控制器可选用PLC。

所述自动称重送料机构包括支撑板，及设于支撑板上的基座14，设于基座上的用于承载料仓的三角形底座15，这样设计是为了配合两个液压装置的位置，节约空间，同时又不影响结构的稳定性。设于料仓内的筛网，以及与筛网连接的超声波换能器，还包括自动称重料斗16，以及与自动称重料斗连接的输料管17，用于控制输料管启闭的气动蝶阀18，在三角形底座与自动称重料斗之间设有三个减震弹簧19，可以起到减震的作用，减轻超声波换能器对机架整体的振动影响，并且可以防止出现“架桥”与“阻塞”的现象。所述筛网规格为40～60目，不能过大或者过小，影响筛分的速度。输料管的高度等于气动蝶阀开关到注料筒的距离，其外径与内径比注料筒的外径与内径小2mm，这样设计是为了在实现良好对中性的同时能够使糊料更高效率的进入注料筒内，同样可以防止糊料污染预压缸筒的截面，并且输料管同样可以缓解超声波振动对对中性效果的影响，起到疏散余震的作用。

所述原料仓内的原料经与超声波换能器连接的筛网振动均匀过滤到称重料斗内，当称重料斗内的原料达到下限重量时，控制器发出控制信号给气动碟阀，气动碟阀打开，称重料斗内的原料通过气动蝶阀进入预压成坯装置，当称重料斗内的原料达到上限重量时，控制器发出控制信号给气动碟阀，气动碟阀关闭。

所述长条挤出机构包括挤出驱动系统20，通过挤出驱动系统驱动的冲压柱塞21，活塞22，成型缸筒23，用于控制成型缸筒温度的温控系统，以及与成型缸筒连接的33，所述成型缸筒直径与注料筒直径相同，利用良好的对中性，使注料筒对准成型缸筒，由液压系统控制的活塞穿过承载板上的孔位进入成型缸筒。所述温控系统包括一设于成型缸筒上的铝套24，在铝套上设有电加热圈，以及用于将电加热圈加热的温控器25，所述挤出模头组件包括一成型缸筒连接的承载座26，以及设于承载座内的口模27。口模的材料为黄铜，为了制得质量更好的PTFE长纤维的质量，采用椎体角度为28～35°的口模，以提高压缩比，使所制得的挤出品的高分子取向度更高，长丝的机械物理性能更加优良，为后续的PTFE织物的制备提供更好的基础。

可以根据实际需要更换不同规格的口模，生产不同规格的产品，通过温控系统将温度控制在60～120℃范围内，这样可以使得加热段的成型缸筒表面温度更加均衡。经挤出驱动系统的驱动，坯体直接进入挤出成型缸筒，避免了搬动中对坯体的污染。挤出驱动系统为液压传动系统，挤压力稳定，挤压速度恒定，避免压制长条过程中出现开头段、中间段与结尾段的长条制品质量差异大的现象，使其制得稳定质量的长条制品。

驱动机构也可如下设置，所述驱动机构包括一与转盘连接的转轴，以及与转轴连接的伺服电机，还包括用于检测预压驱动系统复位的第三检测元件，用于检测挤出驱动系统复位的第四检测元件，当预压驱动系统将将注料筒内的物料压制成坯复位后，第三检测元件发送信号至控制器，控制器发送信号至伺服电机驱动转盘将盛有坯体的注料筒输送至长条挤出机构，第二检测元件发送信号至控制器，控制器发送停止信号至伺服电机，同时发送开启信号至挤出驱动系统，当挤出驱动系统将坯体挤出成条复位后，第四检测元件发送信号至控制器，控制器发送信号至伺服电机将注料筒输送至自动称重送料机构处接收物料。在自动称重送料机构处设有用于检测送料完成的第五检测元件，所述第五检测元件检测送料完成后发送信号至控制器，控制器发送信号至伺服电机驱动注料筒至预压驱动系统处。

在承载板上设有一外壳28，所述外壳上设有玻璃视窗29，在外壳与玻璃视窗之间设有用于将二者连接的四连杆机构30，在四连杆机构上设有阻尼器31，在外壳背部设有外部凸起的通风孔32。不仅美观，而且方便操作和调试机器，也保护操作者的安全，同时还可以避免物料的污染。利用四连杆机构做支撑，并且安装阻尼器，开合更加方便，进而方便喂料和调试等工作。通风孔便于散热，且防止灰尘进入。

所述第一、二、五检测元件为距离传感器，所述第三、四检测元件为位置传感器，分别设于预压驱动系统、挤出驱动系统及输料管上，当第五检测元件检测到注料管内物料达到预定高度后，发送信号至控制器，控制器发送信号至伺服电机驱动注料管至预压成坯装置处，当注料管运行到预压驱动系统处，第一检测元件检测到注料管内物料达到预定高度，发送信号至控制器，控制器发送启动信号至预压驱动系统，并同时发送关闭信号至伺服电机，当第三检测元件检测预压驱动系统复位后，发送信号至控制器，控制器发送启动信号至伺服电机，驱动盛有预压成坯的注料筒至挤出驱动系统处，第二检测元件检测到注料管内物料达到预定高度，发送信号至控制器，控制器发送启动信号至挤出驱动系统处，并同时发送关闭信号至伺服电机，当第四检测元件检测挤出驱动系统复位后，发送启动信号至伺服电机，输送注料管至输料管处，提高了本装置的自动化性能，减少了人力的耗费。

所述预压驱动系统及挤出驱动系统均为液压缸，液压驱动系统是一种以液体为工作介质，以机械传动为基础进行能量传递和控制的传动方式。液压传动的基本原理是利用液压泵将原动机的机械能转化为液体的压力能，通过液体的压力能的变化传递能量，然后通过各种控制阀和管路将液体压力转化为机械能。借助液压执行机构(液压缸或马达)，驱动工作结构，实现直线和旋转运动。

液压传动与机械传动、电气传动相比，其传递的功率最大，可以大范围调速，可已频繁换向，使用寿命长，并且比较好匹配各种需求。

超声波振动筛分系统的优势：

(1)筛分精度更高。

由于超声振动筛具有高频率、低振幅的超声振动波，可以将物料悬浮在筛面上的低空，从而提高了物料的筛分精度。从行业来看，超声波振动筛的筛选精度一般可以达到95％以上，而普通振动筛的筛选精度一般在60％-70％左右。有效减少阻塞问题，提高使用寿命。超声波振动筛还可以避免普通振动筛的结块和渗漏。它通过超声波传感器将电能转换成波能，并能分散团聚物。使筛选更彻底，并能有效地清理多个屏蔽面，从而达到不阻塞网络的目的。

(2)产量大大提高。

由于超声波筛分系统的安装，提高了超声波振动筛的筛分速度，使超声波振动筛在筛粉、颗粒、料浆等物料中的产量比普通振动筛高出几倍，给企业带来了更大的效益，降低筛选成本。

本申请对超声波振动筛的筛分精度需求并不高，主要是想利用自动筛分打散结块的物料，通过的物料均匀有序的倒入自动称重料斗内，进而实现自动称重的功能，

预压时将混合料加入预压型腔内，加压至其体积为初始体积的1/3，压力为2.0～3.0Mpa，实际证明预压成型压强过大或过小对制得的胚体质量有一定的影响。胚料预成型时，为了使压力均匀的传递，以利于尺寸的稳定，必须徐徐加压，一般预压速度为50mm/min或稍低。预压时不应有附加剪切力，加压后材料内部不应该有剩余的空气。

在生产连续性方面，与传统柱塞式挤出机相比，本申请实现了从喂料到挤出PTFE长条阶段的连续工作。另外，与双柱塞式挤出机相比，本申请利用驱动机构实现了一机四腔的运行，加之利用两个液压装置配合，将挤出坯体和挤出长条过程连续循环起来，不仅节省了中间过程中对人力的消耗，并且大大的提高了柱塞挤出的效率。

在生产PTFE长条制品的稳定性方面，与传统柱塞式挤出机相比，本申请利用两个液压装置，在间歇机构的配合下，分别完成挤出坯体和挤出PTFE长条两个过程，减少了不同压力装置对挤出PTFE制品的稳定性的影响，进而减少了影响质量的不稳定因素。本申请不仅仅考虑了生产效率和实现生产自动化问题，同时还考虑到了生产中如何减少影响产品质量的不稳定性因素的问题，在功能全面及生产自动化的基础上尽可能的保证产品质量的稳定性。

在机械结构方面，与传统柱塞式挤出机相比，机架的支撑形式主要有焊接整体式和组装连接式两大类，为了整体机构的稳定，主体框架主要采用焊接的方式，保证整体框架强度的基础之上尽量轻便，避免体积庞大和笨重。而组装机架与工作模块的连接采用组装连接的方式，通过各种定位和限位的设计，在保证装配精度的基础之上，通过螺栓进行连接和组装，更加有利于安装、检测和调试、维修。另外，可以通过更换部件从而制得不同规格的产品。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不局限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，包括机架，其特征在于：还包括用于供料的料仓，以及用于将料仓内的物料自动精确输出的自动称重送料机构，用于接收自动称重送料机构内物料并将物料预压成坯体的预压成坯装置，以及用于将预压成坯装置制得的坯体挤出成型的长条挤出机构，所述预压成坯装置包括一循环输送机构，用于接收自动称重送料机构内物料的注料筒，以及用于将注料筒内的物料压制成坯的预压驱动系统，所述循环输送机构包括一用于驱动注料筒的转盘，沿转盘周向等距设有用于放置注料筒的通孔，在转盘底部设有用于承载转盘的承载板，还包括一与转盘连接的用于驱动转盘运转的驱动机构，还包括设于预压成坯装置处的第一检测元件，以及设于长条挤出机构处的第二检测元件，还包括一控制器，当自动称重送料机构将定量的物料输送至注料筒后，循环输送机构输送盛有物料的注料筒至预压成坯装置处时，第一检测元件发送信号至控制器，控制器发送信号至预压驱动系统将注料筒内的物料压制成坯，当注料筒内的物料压制成坯后，循环输送机构输送注料筒至长条挤出机构时，第二检测元件发送信号至控制器，控制器发送信号至长条挤出机构。

2.根据权利要求1所述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，其特征是，所述自动称重送料机构包括一基座，设于基座上的用于承载料仓的三角形底座，设于料仓内的筛网，以及与筛网连接的超声波换能器，还包括自动称重料斗，以及与称自动重料斗连接的输料管，用于控制输料管启闭的气动蝶阀，在三角形底座与自动称重料斗之间设有三个减震弹簧，所述筛网规格为40～60目，输料管的高度等于气动蝶阀开关到注料筒的距离，其外径与内径比注料筒的外径与内径小2mm。

3.根据权利要求1所述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，其特征是，所述长条挤出机构包括挤出驱动系统，通过挤出驱动系统驱动的冲压柱塞，活塞，成型缸筒，用于控制成型缸筒温度的温控系统，以及与成型缸筒连接的挤出模头组件，所述成型缸筒直径与预压缸筒直径相同，所述温控系统包括一设于成型缸筒上的铝套，在铝套上设有电加热圈，以及用于将电加热圈加热的温控器，所述挤出模头组件包括一成型缸筒连接的承载座，以及设于承载座内的口模。

4.根据权利要求3所述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，其特征是，所述驱动机构包括一通过连杆与转盘连接的具有径向槽的槽轮，用于驱动槽轮旋转的拨盘，以及设于拨盘上的圆销，还包括用于驱动拨盘的驱动电机，以及用于将驱动电机与拨盘连接的驱动轴。

5.根据权利要求3所述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，其特征是，所述驱动机构包括一与转盘连接的转轴，以及与转轴连接的伺服电机，还包括用于检测预压驱动系统复位的第三检测元件，用于检测挤出驱动系统复位的第四检测元件，当预压驱动系统将将注料筒内的物料压制成坯复位后，第三检测元件发送信号至控制器，控制器发送信号至伺服电机驱动转盘将盛有坯体的注料筒输送至长条挤出机构，第二检测元件发送信号至控制器，控制器发送停止信号至伺服电机，同时发送开启信号至挤出驱动系统，当挤出驱动系统将坯体挤出成条复位后，第四检测元件发送信号至控制器，控制器发送信号至伺服电机将注料筒输送至自动称重送料机构处接收物料。

6.根据权利要求5所述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，其特征是，在自动称重送料机构处设有用于检测送料完成的第五检测元件，所述第五检测元件检测送料完成后发送信号至控制器，控制器发送信号至伺服电机驱动注料筒至预压驱动系统处。

7.根据权利要求3所述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，其特征是，在承载板上设有一外壳，所述外壳上设有玻璃视窗，在外壳与玻璃视窗之间设有用于将二者连接的四连杆机构，在四连杆机构上设有阻尼器，在外壳背部设有外部凸起的通风孔。

8.根据权利要求2所述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，其特征是，所述预压驱动系统及挤出驱动系统均为液压缸。

9.根据权利要求6所述的高效稳定的全自动柱塞式PTFE长条挤出机，其特征是，所述第一、二、五检测元件为距离传感器，所述第三、四检测元件为位置传感器。

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