CN113878838B - 一种具有自动清理装置的双螺杆挤出机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有自动清理装置的双螺杆挤出机，包括：双螺杆，底座，清洁装置和加热装置，螺杆中内置耐高温的强力磁铁，所述清洁装置包括耐高温的清洁刷头与连接在弹簧上的第一磁力板与第二磁力板；所述加热装置包括安装在第一磁力板中的第一加热管，安装在第二磁力板中的第二加热管与安装在上板中的第三加热管；两块磁力板内还安装有通电导体，加热管与通电导体并联设置，两者相互独立，分别单独加热或者单独使磁力板具有磁力；当通电后，磁力板将带有磁性，在带有磁力的双螺杆的作用下，磁力板上的清洁刷头向上与双螺杆的螺槽吸合，在断电状态在弹簧的作用下，向下与双螺杆分开；本发明技术方案中的清洁装置的设计，可实现清洁刷头依靠磁力吸合在双螺杆上，实现了挤出机的有效清洁。
Description
技术领域
本发明涉及到挤出机技术领域，具体涉及一种具有自动清理装置的双螺杆挤出机。
背景技术
双螺杆挤出机是在单螺杆挤出机基础上发展起来的，由于具有良好的加料性能、混炼塑化性能、排气性能、挤出稳定性等特点，目前已经广泛应用于挤出制品的成型加工，随着社会的发展，人们对塑料卫生安全越来越重视，在螺杆挤出过程中，随着压力的增大螺杆轴或是螺杆腔上最后会粘沾融化后的原材料，严重影响了单位时间内的材料处理量，对于能够清洗螺杆的双螺杆挤出机的应用愈加广泛。
目前清洗螺杆的方法有两种：
第一种，先加热机筒至机筒内残余物料的成型温度；升温至成型温度后，趁热拆下机头，整理机筒孔端及螺杆端部的物料；将螺杆悉数抽出，平放在木板上，卸下螺杆拆开工具，趁热拆下并整理螺杆元件，若是物料渗入螺杆心轴致使螺杆元件拆开困难，可用木锤或铜棒沿螺杆元件四周悄悄敲击，松动后再取出元件。假如仍然取出困难，有必要重新放入机筒内加热，待物料熔融后即可趁热卸下。
第二种，手工从下料口加入洗机料，直至挤出料条颜色变纯(色泽与洗机料粒料相同)，即可停止喂料，排空物料，停止螺杆转动。打开模头，并清理。但是清洗温度不能低于180℃，否则可能挤不出料，或导致螺杆卡住或至损伤设备。而且还要注意喂料速度，电流应控制在满负荷的60％范围内，不要一次性加满料，否则因其硬度很高，将导致摩擦力很大卡住螺杆。
无论那种办法都是具有极其繁琐的操作方法，严重制约了生产效率的提高，降低了单位时间内的材料处理量。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，通过磁力板和清洁刷头的设计，很好的解决了清洁刷头对螺杆不同位置废料的清理。
为达到上述目的，本发明提出的技术方案是：
一种具有自动清理装置的双螺杆挤出机，其特征在于，包括双螺杆、底座、清洁装置、加热装置，所述自动清理装置与所述挤出机连接，所述双螺杆和所述清洁装置均位于所述底座上部，所述双螺杆内部嵌有强力磁铁，所述清洁装置位于所述双螺杆的下部；
所述清洁装置包含有第一磁力板，第二磁力板，清洁刷头；
进一步的，所述清洁装置中的第一磁力板内部安装有耐高温的第一通电导体，第二磁力板内部安装有耐高温的第二通电导体，当通电后，第一磁力板与第二磁力板将带有磁性，在带有磁力的双螺杆的作用下，磁力板上的清洁刷头向上与双螺杆的螺槽吸合，在断电状态在弹簧的作用下，向下与双螺杆分开；
进一步的，所述螺杆挤出机，双螺杆与清洁装置之间有一块防污板，在双螺杆挤出机进行挤出工作时，防污板伸出使清洁装置与双螺杆挤出空间隔开，当挤出工作结束，防污板缩回，开始清洁工作；
进一步的，所述具有自动清理装置的双螺杆挤出机，其特征在于，所述弹簧下部与底座相连，弹簧上部分别连接有第一液压气阀与第二液压气阀，第一液压气阀与第二液压气阀左右两边由弹簧连接有挡板，第一液压气阀上部连接第一磁力板，第二液压气阀上部连接第二磁力板，第一磁力板与第二磁力板上部分别安装有与双螺杆配套的清洁刷头；
清洁装置还包括弹簧组和挡板；
进一步的，所述第一磁力板与第二磁力板下部安装有弹簧组；
进一步的，所述弹簧，其特征在于，由于弹簧具有多自由度移动性，所以清洁刷头与双螺杆螺槽在磁力的作用下会自动相接；
进一步的，所述清洁刷头为耐高温材料，所述第一磁力板与第二磁力板在螺杆挤出机进行清理工作时为合并状态，当双螺杆清理结束时，在第一液压气阀与第二液压气阀的作用下，第一磁力板与第二磁力板分开并互成一定角度，使废料依靠重力从底部排出双螺杆挤出机；加热装置，所述加热装置包含第一加热管，第二加热管与第三加热管，所述第一加热管安装在第一磁力板中，所述第二加热管安装在第二磁力板中；
进一步的，第一磁力板中的第一加热管与第一通电导体和第二磁力板中的第二加热管与第二通电导体都为并联设置，并且装置中所有的加热管与通电导体相互独立，第一磁力板与第二磁力板都可以实现分别单独加热或者单独使磁力板具有磁力；
进一步的，所述第三加热管安装在上板之中，使双螺杆挤出机在清洁过程中，所述双螺杆受热均匀；
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
(1) 本发明技术方案通过磁力板的设计，同时在不影响螺杆强度和结构的同时，在螺杆内部安装一块强力磁铁，材料为铝镍钴磁铁最高可在600摄氏度的温度下工作，不会因为温度过高而影响磁铁的磁性，并对磁力板内部的通电导体进行温度保护，实现了对双螺杆挤出机清洗的自动化，避免人工清理螺杆的费时费力的问题。
(2) 本发明技术方案利用一块可以实现自加热与通电带磁的磁力板，磁力板下部安装弹簧与底座相连，上部安装有耐高温的清洁头（尼龙66可耐260度高温），通过磁力实现清洁刷头对螺杆的连接清理，此过程与传统的清理相比，不需要对双螺杆挤出机进行拆卸，极大的提高了生产力，同时避免了因拆卸而导致机器加速老化的问题，节约了成本。
(3) 本发明技术方案的两排耐高温刷头并排设计，确保了清洁的高效性。
(4) 本发明技术方案中的磁力板下部的弹簧为多自由度的设计，在清洁干净的同时缓冲力不会使螺杆损坏。极大的提高了挤出机的使用寿命。
(5) 本发明技术方案中的液压气阀的引入，可实现磁力板成角度的闭合与分离，为清洁刷头清理出的废物排出挤出机，避免清洁人员在对废物进行清理的同时受到伤害。
(6) 本发明技术方案中的防污板的引入，可实现螺杆挤出机挤出装置与清洁装置的分离，是挤出工作落下的熔融废料全部落在防污板上，不会污染清洁装置。
附图说明
图1显示为本发明实施例公开的具有自动清理装置的双螺杆挤出机清洁状态的整体结构示意图。
图2显示为本发明实施例公开的具有自动清理装置的双螺杆挤出机挤出状态的整体结构示意图。
图3显示为图1中A处结构放大图。
图4显示为清洁刷头的侧面展开示意图。
图5显示为螺杆截面剖视图。
图6显示为上板截面剖视图。
图7显示为第一磁力板层另一结构的侧面展开示意图。
图8显示为本发明实施例的第一磁力板另一整体结构示意图。
图9显示为本发明实施例的第二磁力板另一整体结构示意图。
附图标记：
1-底座；2-弹簧组；3-整体磁力板；4 –上板；5-进料口；6-减速器；7-电机；8 –螺槽；9 –螺杆；10-清洁刷头；11-第一磁力板；12-第二磁力板；13-防污板；111 –毛刷；112 –清洁刷头固定板；201-挡板；202-第一液压气阀；203-上下方向弹簧；204-左右方向弹簧；301-第一通电导体；302-第一加热管；303-第二通电导体；304-第二加热管；401-第三加热管； 901-强力磁铁。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施例，需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
在本发明中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”仅用于描述和区分目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参照附图1-9所示，具有自动清理装置的双螺杆挤出机，包括螺杆9、底座1、清洁装置、加热装置，其中螺杆9和所述清洁装置均位于所述底座1上部，所述清洁装置位于所述螺杆的下部，清洁装置包含有第一液压气阀202，第一磁力板11，第二液压气阀，第二磁力板12，清洁刷头10，清洁装置还包括弹簧组2，挡板201。其中弹簧下部与底座1相连，弹簧上部分别连接有第一液压气阀202与第二液压气阀，第一液压气阀与第二液压气阀左右两边由弹簧连接有挡板201，第一液压气阀上部连接第一磁力板11，第二液压气阀上部连接第二磁力板12，第一磁力板与第二磁力板上部分别安装有与双螺杆配套的清洁刷头,，而在螺杆的内部嵌有强力磁铁901，所述第一磁力板11内部安装有耐高温的第一通电导体301，第二磁力板12内部安装有耐高温的第二通电导体303，当通电后，第一磁力板11与第二磁力板12将带有磁性，在带有磁力的螺杆9的作用下，磁力板上的清洁刷头向上与双螺杆的螺槽吸合，在断电状态在弹簧的作用下，向下与双螺杆分开。清洁装置与双螺杆之间安装有一块可以自动伸缩的防污板13，而加热装置包含第一加热管302，第二加热管304与第三加热管401，所述第一加热管302安装在第一磁力板11中，第二加热管304安装在第二磁力板12中，第三加热管401安装在上板4中。清洁装置与加热装置这样设置的好处在于第一磁力板中的第一加热管与第一通电导体和第二磁力板中的第二加热管与第二通电导体都为并联设置，并且装置中所有的加热管与通电导体相互独立，第一磁力板与第二磁力板都可以实现分别单独加热或者单独使磁力板具有磁力，极大的提高了清洁效率，单独给加热管通电而给磁力板断电时，还节省了电力成本。
一种双螺杆挤出机螺杆的自动清理方法，具体包括以下步骤：当双螺杆挤出机结束挤出工作，挤出机内安装的防污板，在电机的作用下开始向两侧收缩，收缩到清洁装置露出后，上板和第一磁力板与第二磁力板开始通电，此时第一加热管，第二加热管与第三加热管开始工作，使螺杆上残留的废料开始变为熔融状态方便清理，而此时第一通电导体与第二通电导体在强力磁铁的作用下，带动第一磁力板与第二磁力板上的清洁刷头向上与双螺杆的螺槽吸合，由于弹簧组多自由度的特性，而双螺杆的螺槽属于凹陷处，所以清洁刷头会与螺槽完全贴合，所述贴合过程是完全自动化的，无需人工进行干预，与传统的人力清洁相比，清洁自动化极大的解放的生产力，挤出机空载运转，清洁刷头在下部弹簧组和上部磁力的作用下不断振动刷下螺杆上的熔融废料，当双螺杆清理结束时，被刷下废料掉在第一磁力板与第二磁力板上，在第一液压气阀与第二液压气阀的作用下，第一磁力板与第二磁力板分开并互成一定角度，使废料依靠重力从底部排出双螺杆挤出机，第一液压气阀与第二液压气阀再次启动，使第一磁力板与第二磁力板闭合，接着加热装置和清理装置断电，清理工作结束，在电机的作用下，防污板伸出，清洁装置与挤出空间再一次隔离。
需要说明的所述防污板是隔离清洁装置与挤出空间的部件，防污板既可以在电机的作用下伸出与缩回，当挤出熔融物料掉在防污板上无法实现自由伸缩时，也可以人工手动抽出防污板，对防污板清洁。
需要说明的是第一磁力板与第二磁力板中的第一加热管与第二加热管作为提高螺杆挤出机内温度的部件，当开始工作时温度会很高，所以与其并联的通电导体要有隔热层对其进行温度保护，防止通电导体由于温度过高而无法正常工作，所述隔热层材料可采用碳化钽、碳化铌或碳化钨中的至少一种。其次，由于磁铁的磁性会受到温度的影响，而螺杆挤出机无论是工作过程中，还是加热清洁过程中，温度都会升的很高，所以在两根螺杆中安装的强力磁铁，磁铁材料选择铝镍钴磁铁，其工作温度可达600摄氏度完全满足工作需要，不会因为温度而引起磁力的损失。
而第一液压气阀与第二液压气阀和弹簧组的连接部分为强度焊接，由于管孔不需要开槽，且对管孔的粗糙度要求不高，管子端部不需要退火和磨光，因此制造加工简单。焊接结构强度高，抗拉脱力强。在高温高压下也能保证连接处的密封性能和抗拉脱能力。
因为，挤出机工作温度很高，所以弹簧组与清洁刷头均进行了隔热保护，防止温度过高而导致清洁刷头融化和弹簧组弹力损失。
需要说明的是第一加热管，第二加热管和第三加热管的长度要超过双螺杆挤出的工作区域，使螺杆边角的区域内的废料都可以融化，使清洁装置的清洁能力提升。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种具有自动清理装置的双螺杆挤出机，其特征在于，包括双螺杆、底座、清洁装置、加热装置，所述自动清理装置与所述挤出机连接，所述双螺杆和所述清洁装置均位于所述底座上部，所述双螺杆内部嵌有强力磁铁，所述清洁装置位于所述双螺杆的下部，所述清洁装置包含有第一磁力板，第二磁力板，清洁刷头；
所述第一磁力板内部安装有耐高温的第一通电导体，第二磁力板内部安装有耐高温的第二通电导体，当通电后，第一磁力板与第二磁力板将带有磁性，在带有磁力的双螺杆的作用下，磁力板上的清洁刷头向上与双螺杆的螺槽吸合，在断电状态在弹簧的作用下，向下与双螺杆分开；
所述弹簧下部与底座相连，弹簧上部分别连接有第一液压气阀与第二液压气阀，第一液压气阀与第二液压气阀左右两边由弹簧连接有挡板，第一液压气阀上部连接第一磁力板，第二液压气阀上部连接第二磁力板，第一磁力板与第二磁力板上部分别安装有与双螺杆配套的清洁刷头。
2.如权利要求1所述的具有自动清理装置的双螺杆挤出机，其特征在于，所述加热装置包含第一加热管，第二加热管与第三加热管，所述第一加热管安装在第一磁力板中，所述第二加热管安装在第二磁力板中。
3.如权利要求2所述的具有自动清理装置的双螺杆挤出机，其特征在于，第一磁力板中的第一加热管与第一通电导体和第二磁力板中的第二加热管与第二通电导体都为并联设置，并且装置中所有的加热管与通电导体相互独立，第一磁力板与第二磁力板都可以实现分别单独加热或者单独使磁力板具有磁力。
4.如权利要求2所述的具有自动清理装置的双螺杆挤出机，其特征在于，所述第三加热管安装在上板之中，使双螺杆挤出机在清洁过程中，所述双螺杆受热均匀。
5.如权利要求1所述的具有自动清理装置的双螺杆挤出机，其特征在于，所述双螺杆挤出机内安装有可自动收缩的防污板，所述防污板位于清洁装置的上部，当螺杆挤出机进行挤出工作时，防污板伸出，当螺杆挤出机进行清洁工作时，防污板缩回，所述清洁装置露出。
6.如权利要求1所述的具有自动清理装置的双螺杆挤出机，其特征在于，所述弹簧具有多自由度移动性，与磁力板相接的清洁刷头会与双螺杆螺槽自动相接。
7.如权利要求1所述的具有自动清理装置的双螺杆挤出机，其特征在于，清洁刷头为耐高温材料，所述第一磁力板与第二磁力板在螺杆挤出机进行清理工作时为合并状态，当双螺杆清理结束时，在第一液压气阀与第二液压气阀的作用下，第一磁力板与第二磁力板分开并互成一定角度，使废料依靠重力从底部排出双螺杆挤出机。
8.一种双螺杆挤出机螺杆的自动清理方法，具体包括以下步骤：当双螺杆挤出机结束挤出工作，防污板收缩，上板和第一磁力板与第二磁力板通电，此时第一加热管，第二加热管与第三加热管开始工作，第一通电导体与第二通电导体在强力磁铁的作用下，带动第一磁力板与第二磁力板上的清洁刷头向上与双螺杆的螺槽吸合，挤出机空载运转，清洁刷头刷下螺杆上的熔融废料，当双螺杆清理结束时，在第一液压气阀与第二液压气阀的作用下，第一磁力板与第二磁力板分开并互成一定角度，使废料依靠重力从底部排出双螺杆挤出机，清理工作结束，防污板伸出。
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