CN112976539A - 工程机械胶管专用挤出机自调机头及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于胶管挤出机技术领域，公开了一种工程机械胶管专用挤出机自调机头及其使用方法。其主要技术特征为：包括自调机头，所述的自调机头的前面设置有射线测厚仪，自调机头、射线测厚仪与控制柜相连接，自调机头包括机头本体、外口型、后调座、机头内芯、内芯套、内口型套、内口型，内口型套前端外壁为外凸球面，内口型套后端设置有偏心轴承，与偏心轴承相匹配处设置有第一电机、第二电机、第一电动推杆、第二电动推杆，内芯套前端内壁为内凹球面，内芯套后端与第一齿轮螺纹连接，第一齿轮与步进电机的第二齿轮相连接。该工程机械胶管专用挤出机自调机头，在线测量胶管的壁厚和壁偏，自调系统实时调整壁厚和壁偏，工作效率高。

Description

工程机械胶管专用挤出机自调机头及其使用方法

技术领域

本发明属于胶管挤出机技术领域，尤其涉及一种工程机械胶管专用挤出机自调机头及其使用方法。

背景技术

目前工程机械挤出机机械挤出胶管调整壁厚和壁偏主要是停机测量调整壁厚和壁偏，不能在线测量后自动调整。挤出过程中，工人停机用卡尺测量壁厚和壁偏偏差，调好后才能整条线挤出，挤出一段时间后发现壁厚和壁偏问题时已经挤出很长一段胶管，调整时需要停止整条生产线，裁断一段用卡尺测量，调整好再次启线，工人劳动量大且劳动效率低。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题就是提供一种能够实现在线自动调整挤出胶管壁厚和壁偏的工程机械胶管专用挤出机自调机头。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：包括自调机头，所述的自调机头的前面设置有射线测厚仪，自调机头、射线测厚仪与控制柜相连接，自调机头包括机头本体，机头本体前端设置有外口型，机头本体后端设置有后调座，机头本体内设置有机头内芯、内芯套、内口型套，内口型套前端设置有内口型，内口型套前端外壁为外凸球面，内口型套后端设置有偏心轴承，与偏心轴承相匹配处设置有第一电机、第二电机，第一电机通过第一电动推杆与偏心轴承相连接，第二电机通过第二电动推杆与偏心轴承相连接，内芯套前端内壁为与外凸球面相匹配的内凹球面，内芯套后端与第一齿轮螺纹连接，与第一齿轮相匹配处设置有带有第二齿轮的步进电机，第一齿轮与第二齿轮相连接。

其附加技术特征为：所述的第一电机、第二电机、步进电机设置在后调座上。

本发明要解决的第二个技术问题就是提供一种工程机械胶管专用挤出机自调机头的使用方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案包括下述步骤：

第一步 组装调试

自调机头的外口型与机头本体连接，通过螺杆固定在机头本体前端，挤出胶管外径定型；内口型设置在内口型套前端，挤出胶管内径定型；射线测厚仪设置在自调机头的前面，射线测厚仪发射射线照射胶管，测量胶管的外径、壁厚、内径，实时监测端面均布八个点位置的壁厚，控制柜内设置PLC、第一电机控制器、第二电机控制器、步进电机控制器，射线测厚仪测量壁厚信号传输至控制柜内PLC，进行对比演算出平均壁厚及壁偏，PLC输出脉冲信号，控制自调机头的三个电机，通过第一电机控制器、第二电机控制器、步进电机控制器实时调整第一电机、第二电机、步进电机，保证挤出胶管参数在工艺范围内；

第二步 调节胶管薄厚

胶管调节薄厚时，控制柜内PLC根据射线测厚仪测量胶管内径外径参数输出脉冲信号给步进电机，步进电机启动，步进电机上的第二齿轮转动，第二齿轮带动内芯套后端的第一齿轮转动，由于内芯套后端与第一齿轮螺纹连接，第一齿轮通过扣带动内芯套在机头内芯内前后位移，内芯套前端内壁为与内口型套前端外壁的外凸球面相匹配的内凹球面，内芯套带动内口型套前后移动，实现内口型与外口型距离的变化，调节内口型与外口型的间隙大小，实现电动调节壁厚的功能；

第三步 调节胶管薄偏

胶管调节薄偏时，控制柜内PLC输出脉冲信号给第一电机、第二电机，第一电机的第一电动推杆在水平方向伸缩，第二电机的第二电动推杆在垂直方向伸缩，第一电动推杆、第二电动推杆在两个方向的位置的变化，通过偏心轴承带动内口型套的后端上下左右位移，内芯套前端内壁为与内口型套前端外壁的外凸球面相匹配的内凹球面，内口型套的前端在内芯套前端内做万向活动，内口型套的后端上下左右位移传递到内口型套的前端，内口型套前端球面支点带动内口型转动位移，内口型相应偏转，内口型与外口型各部分的间隙大小变化，实现胶管壁偏电动调节。

本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，自调机头的外口型与机头本体连接，通过螺杆固定在机头本体前端，挤出胶管外径定型。内口型设置在内口型套前端，挤出胶管内径定型。射线测厚仪设置在自调机头的前面，射线测厚仪发射射线照射胶管，测量胶管的外径、壁厚、内径，能实时监测端面均布八个点位置的壁厚，控制柜内设置PLC、第一电机控制器、第二电机控制器、步进电机控制器等，射线测厚仪测量壁厚信号传输至控制柜内PLC，进行对比演算出平均壁厚及壁偏，PLC输出脉冲信号，控制自调机头的三个电机，通过第一电机控制器、第二电机控制器、步进电机控制器实时调整第一电机、第二电机、步进电机，保证挤出胶管参数在工艺范围内。

本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，胶管调节薄厚时，控制柜内PLC根据射线测厚仪测量胶管内径外径参数输出脉冲信号给步进电机，步进电机启动，步进电机上的第二齿轮转动，第二齿轮带动内芯套后端的第一齿轮转动，由于内芯套后端与第一齿轮螺纹连接，第一齿轮通过扣带动内芯套在机头内芯内前后位移，内芯套前端内壁为与内口型套前端外壁的外凸球面相匹配的内凹球面，内芯套带动内口型套前后移动，实现内口型与外口型距离的变化，调节内口型与外口型的间隙大小，实现电动调节壁厚的功能。

本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，胶管调节薄偏时，控制柜内PLC输出脉冲信号给第一电机、第二电机，第一电机的第一电动推杆在水平方向伸缩，第二电机的第二电动推杆在垂直方向伸缩，第一电动推杆、第二电动推杆在两个方向的位置的变化，通过偏心轴承带动内口型套的后端上下左右位移，内芯套前端内壁为与内口型套前端外壁的外凸球面相匹配的内凹球面，内口型套的前端在内芯套前端内做万向活动，内口型套的后端上下左右位移传递到内口型套的前端，内口型套前端球面支点带动内口型转动位移，内口型相应偏转，内口型与外口型各部分的间隙大小变化，实现胶管壁偏电动调节。

本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，在线测量胶管的壁厚和壁偏，射线测厚仪能够实时测量外径100mm以下胶管的壁厚及断面均布八个点各自壁厚。调整自动化，自调系统实时调整壁厚和壁偏，相对于传统前端调整壁厚和壁偏结构，采用全新后端调整壁厚和壁偏的结构，第一电动推杆、第二电动推杆推动内口型偏正调整壁偏；步进电机带动第一齿轮进而带动内芯套、内口型套前后运动调节内口型及外口型间隙，达到调节壁厚功能，调整时需要的力矩更小，调整精度更高，相对于现有挤出机大大提高了工作效率，减少工人劳动量，减少废胶的产生。另外，第一电机、第二电机、步进电机设置在后调座上，机型紧凑。机头本体设有加热流道，保证机头部件的工艺温度稳定。机头内芯与机头本体配合，外表车有分胶道，利于胶料的流动。

本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，与现有技术相比，具有以下优点：其一，射线测厚仪测量胶管的壁厚及壁厚和壁偏：传统挤出机测量壁厚需要用卡尺进行测量，由于工人用力不一致，测量的结果有偏差，造成调整时很难调整准确。采用射线测厚仪，可以直观测量出胶管断面等距八点的壁厚，减少因人而异的误差；其二，自调机头系统：传统挤出机采用前端调整壁厚和壁偏结构，通过调整外口型座外部四根螺丝，推动外口型座偏移调整壁厚和壁偏，由于外口型座又与机头需要密封防止漏胶，使用一段时间由于频繁的调整，该密封处容易漏胶，造成挤出壁厚和壁偏更加难调整。本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，采用全新后端调整壁厚和壁偏的结构，通过调整内口型位置实现壁厚和壁偏的调整，该机构采用杠杆原理，调整时需要的力矩更小，调整精度更高；其三，调整方式：传统挤出机调整壁厚和壁偏时需要停线，工人手动调整壁厚和壁偏，调整好后再启动挤出线；本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头通过实时测量，调整壁厚和壁偏；其四，提高生产效率减少原材料浪费：该系统采用的工作方式与传统挤出机不同。传统挤出机调整壁厚和壁偏时需要停线，工人手动调整壁厚和壁偏，调整好后再启动挤出线。在停线调整壁厚的过程中，难免会有增强层及胶料的浪费。本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，在线实时测量胶管的壁厚和壁偏量，动态调整，避免壁厚和壁偏的产生。相对于传统挤出机减少停机时间，原材料的浪费，提高了工作效率。具有节省劳动力、节约能源，安全可靠、工作效率高等优点。

附图说明

图1为本发明工程机械胶管专用挤出机自调机头的结构示意图；

图2为自调机头的结构示意图；

图3为内口型套后端的结构示意图；

图4为内口型套前端、内芯套前端的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明工程机械胶管专用挤出机自调机头的结构作进一步详细说明。

如图1所示，本发明工程机械胶管专用挤出机自调机头包括自调机头1，自调机头1的前面设置有射线测厚仪2，自调机头1、射线测厚仪2与控制柜3相连接。

如图2所示，自调机头1包括机头本体101，机头本体101前端设置有外口型102，机头本体101后端设置有后调座103，机头本体101内设置有机头内芯104、内芯套105、内口型套106，内口型套106前端设置有内口型107，内口型套106后端设置有偏心轴承108，内芯套105后端与第一齿轮109螺纹连接，与第一齿轮109相匹配处设置有带有第二齿轮110的步进电机111，第一齿轮109与第二齿轮110相连接。

如图3所示，内口型套106后端设置有偏心轴承108，与偏心轴承108相匹配处设置有第一电机112、第二电机113，第一电机112通过第一电动推杆114与偏心轴承108相连接，第二电机113通过第二电动推杆115与偏心轴承108相连接。

如图4所示，内口型套107前端外壁为外凸球面116，内芯套105前端内壁为与外凸球面116相匹配的内凹球面117。

本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，自调机头1的外口型102与机头本体101连接，通过螺杆固定在机头本体101前端，挤出胶管外径定型。内口型107设置在内口型套106前端，挤出胶管内径定型。射线测厚仪2设置在自调机头1的前面，射线测厚仪2发射射线照射胶管，测量胶管的外径、壁厚、内径，能实时监测端面均布八个点位置的壁厚。控制柜内设置PLC、第一电机控制器、第二电机控制器、步进电机控制器等，射线测厚仪2测量壁厚信号传输至控制柜3内PLC，进行对比演算出平均壁厚及壁偏，PLC输出脉冲信号，控制自调机头1的三个电机，通过第一电机控制器、第二电机控制器、步进电机控制器实时调整第一电机112、第二电机113、步进电机111，保证挤出胶管在工艺范围内。

发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，胶管调节薄厚时，控制柜3内PLC根据射线测厚仪2测量胶管内径外径参数输出脉冲信号给步进电机111，步进电机111启动，步进电机111上的第二齿轮110转动，第二齿轮110带动内芯套105后端的第一齿轮109转动，由于内芯套105后端与第一齿轮109螺纹连接，第一齿轮109通过扣带动内芯套105在机头内芯104内前后位移，内芯套105前端内壁为与内口型套106前端外壁的外凸球面116相匹配的内凹球面117，内芯套105带动内口型套106前后移动，实现内口型107与外口型102距离的变化，调节内口型107与外口型102的间隙大小，实现电动调节壁厚的功能。

本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，胶管调节薄偏时，控制柜3内PLC输出脉冲信号给第一电机112、第二电机113，第一电机112的第一电动推杆114在水平方向伸缩，第二电机113的第二电动推杆115在垂直方向伸缩，第一电动推杆114、第二电动推杆115在两个方向的位置的变化，通过偏心轴承108带动内口型套107的后端上下左右位移，内芯套105前端内壁为与内口型套106前端外壁的外凸球面116相匹配的内凹球面117，内口型套106的前端在内芯套105前端内做万向活动，内口型套106的后端上下左右位移传递到内口型套106的前端，内口型套106前端球面支点带动内口型107转动位移，内口型107相应偏转，内口型107与外口型102各部分的间隙大小变化，实现胶管壁偏电动调节。

本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，在线测量胶管的壁厚和壁偏，射线测厚仪2能够实时测量外径100mm以下胶管的壁厚及断面均布八个点各自壁厚。调整自动化，自调系统实时调整壁厚和壁偏，相对于传统前端调整壁厚和壁偏结构，采用全新后端调整壁厚和壁偏的结构，第一电动推杆114、第二电动推杆115推动内口型107偏正调整壁偏；步进电机111带动第一齿轮109进而带动内芯套105、内口型套106前后运动调节内口型107及外口型102间隙，达到调节壁厚功能，调整时需要的力矩更小，调整精度更高，相对于现有挤出机大大提高了工作效率，减少工人劳动量，减少废胶的产生。另外，第一电机112、第二电机113、步进电机111设置在后调座103上，机型紧凑。机头本体101设有加热流道，保证机头部件的工艺温度稳定。机头内芯104与机头本体101配合，外表车有分胶道，利于胶料的流动。

本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，与现有技术相比，具有以下优点：其一，射线测厚仪2测量胶管的壁厚及壁厚和壁偏：传统挤出机测量壁厚需要用卡尺进行测量，由于工人用力不一致，测量的结果有偏差，造成调整时很难调整准确。采用射线测厚仪2，可以直观测量出胶管断面等距八点的壁厚，减少因人而异的误差；其二，自调机头系统：传统挤出机采用前端调整壁厚和壁偏结构，通过调整外口型座外部四根螺丝，推动外口型座偏移调整壁厚和壁偏，由于外口型座又与机头需要密封防止漏胶，使用一段时间由于频繁的调整，该密封处容易漏胶，造成挤出壁厚和壁偏更加难调整。本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，采用全新后端调整壁厚和壁偏的结构，通过调整内口型107位置实现壁厚和壁偏的调整，该机构采用杠杆原理，调整时需要的力矩更小，调整精度更高；其三，调整方式：传统挤出机调整壁厚和壁偏时需要停线，工人手动调整壁厚和壁偏，调整好后再启动挤出线；本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头通过实时测量，调整壁厚和壁偏；其四，提高生产效率减少原材料浪费：该系统采用的工作方式与传统挤出机不同。传统挤出机调整壁厚和壁偏时需要停线，工人手动调整壁厚和壁偏，调整好后再启动挤出线。在停线调整壁厚的过程中，难免会有增强层及胶料的浪费。本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，在线实时测量胶管的壁厚和壁偏量，动态调整，避免壁厚和壁偏的产生。相对于传统挤出机减少停机时间，原材料的浪费，提高了工作效率。具有节省劳动力、节约能源，安全可靠、工作效率高等优点。

本发明提供的工程机械胶管专用挤出机自调机头，不仅限于上述结构，凡在本发明基础上所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.工程机械胶管专用挤出机自调机头，包括自调机头，其特征在于：所述的自调机头的前面设置有射线测厚仪，自调机头、射线测厚仪与控制柜相连接，自调机头包括机头本体，机头本体前端设置有外口型，机头本体后端设置有后调座，机头本体内设置有机头内芯、内芯套、内口型套，内口型套前端设置有内口型，内口型套前端外壁为外凸球面，内口型套后端设置有偏心轴承，与偏心轴承相匹配处设置有第一电机、第二电机，第一电机通过第一电动推杆与偏心轴承相连接，第二电机通过第二电动推杆与偏心轴承相连接，内芯套前端内壁为与外凸球面相匹配的内凹球面，内芯套后端与第一齿轮螺纹连接，与第一齿轮相匹配处设置有带有第二齿轮的步进电机，第一齿轮与第二齿轮相连接。

2.根据权利要求1所述的工程机械胶管专用挤出机自调机头，其特征在于：所述的第一电机、第二电机、步进电机设置在后调座上。

3.权利要求1或2所述的工程机械胶管专用挤出机自调机头的使用方法，其特征在于，包括下述步骤：

第一步 组装调试

自调机头的外口型与机头本体连接，通过螺杆固定在机头本体前端，挤出胶管外径定型；内口型设置在内口型套前端，挤出胶管内径定型；射线测厚仪设置在自调机头的前面，射线测厚仪发射射线照射胶管，测量胶管的外径、壁厚、内径，实时监测端面均布八个点位置的壁厚，控制柜内设置PLC、第一电机控制器、第二电机控制器、步进电机控制器，射线测厚仪测量壁厚信号传输至控制柜内PLC，进行对比演算出平均壁厚及壁偏，PLC输出脉冲信号，控制自调机头的三个电机，通过第一电机控制器、第二电机控制器、步进电机控制器实时调整第一电机、第二电机、步进电机，保证挤出胶管参数在工艺范围内；

第二步 调节胶管薄厚

胶管调节薄厚时，控制柜内PLC根据射线测厚仪测量胶管内径外径参数输出脉冲信号给步进电机，步进电机启动，步进电机上的第二齿轮转动，第二齿轮带动内芯套后端的第一齿轮转动，由于内芯套后端与第一齿轮螺纹连接，第一齿轮通过扣带动内芯套在机头内芯内前后位移，内芯套前端内壁为与内口型套前端外壁的外凸球面相匹配的内凹球面，内芯套带动内口型套前后移动，实现内口型与外口型距离的变化，调节内口型与外口型的间隙大小，实现电动调节壁厚的功能；

第三步 调节胶管薄偏

胶管调节薄偏时，控制柜内PLC输出脉冲信号给第一电机、第二电机，第一电机的第一电动推杆在水平方向伸缩，第二电机的第二电动推杆在垂直方向伸缩，第一电动推杆、第二电动推杆在两个方向的位置的变化，通过偏心轴承带动内口型套的后端上下左右位移，内芯套前端内壁为与内口型套前端外壁的外凸球面相匹配的内凹球面，内口型套的前端在内芯套前端内做万向活动，内口型套的后端上下左右位移传递到内口型套的前端，内口型套前端球面支点带动内口型转动位移，内口型相应偏转，内口型与外口型各部分的间隙大小变化，实现胶管壁偏电动调节。

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