CN211221974U - 一种管材挤出设备及其下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种下料装置，包括：内部设有搅拌轴的下料斗；设于下料斗的上方、用以带动搅拌轴旋转的控制电机；用以与位于下料斗下方的螺杆连接并能够检测螺杆转速的编码器；与编码器和控制电机电连接、用以根据编码器反馈的转速控制控制电机的转速的控制器。本实用新型还公开了一种包括上述下料装置的管材挤出设备。上述下料装置通过控制器进行搅拌轴转速的数字控制，其控制精度高；控制器根据编码器实时检测到的螺杆转速，自动闭环调节频率，从而控制控制电机的转速，以智能满足挤出量的需求；此下料装置自动化程度高，操作和维护简单，对操作人员要求低，精密控制程度高。

Description

一种管材挤出设备及其下料装置

技术领域

本实用新型涉及挤出生产技术领域，特别涉及一种下料装置。本实用新型还涉及一种具有该下料装置的管材挤出设备。

背景技术

在挤出生产工艺中，挤出管材尺寸的稳定性受螺杆转速影响较大，而螺杆转速受物料下料速度影响较大，故下料速度影响管材尺寸的稳定性，因此在挤出过程中应对下料速度进行控制。

挤出过程中，料斗中物料颗粒大和/或不均匀，会使物料出现架桥现象，导致物料呈间歇式下落至螺杆上，螺杆的出料量也会随之发生周期性变化，在恒定牵引速度的牵引下，管材内外径尺寸也会发生周期性变化。现有技术中，通过对下料口施加恒定的冷却水的方式来解决下料稳定性的问题，然而，冷却水无法精密控制在固定的数值，因此，此控制方式的效果并不好，不适用于精密导管的挤出。

因此，如何避免由于料斗中物料颗粒大和/或不均匀而导致挤出不稳定，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种下料装置，该下料装置可以解决物料因颗粒大和/或不均匀而造成的挤出不稳定的问题，该下料装置操作、维护简单，其通过闭环控制可以实现稳定下料，且控制效果较好。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述下料装置的管材挤出设备。

为实现上述目的，本实用新型提供一种下料装置，包括：

内部设有搅拌轴的下料斗；

设于所述下料斗的上方、用以带动所述搅拌轴旋转的控制电机；

用以与位于所述下料斗下方的螺杆连接并能够检测螺杆转速的编码器；

与所述编码器和所述控制电机电连接、用以根据所述编码器反馈的转速控制所述控制电机的转速的控制器。

可选地，所述控制器包括：

壳体；

设于所述壳体的内部、用以根据所述编码器反馈的转速调节频率、以控制所述控制电机的转速的变频器。

可选地，所述搅拌轴通过固定架设置于所述下料斗的中间位置，且所述固定架的两端分别固接于所述下料斗的两侧内壁。

可选地，所述搅拌轴上连接有：

用以搅拌所述下料斗内部的物料的第一搅拌叶；

设于所述第一搅拌叶的下方、用以挤压物料以供物料下落的第二搅拌叶。

可选地，所述第一搅拌叶具体为五边形搅拌叶，所述第二搅拌叶具体为W型搅拌叶。

可选地，还包括设于所述下料斗上、用以当所述下料斗中的物料低于预设值时实现报警的料位报警器。

可选地，所述下料斗设有：

位于上端、用以进料的进料口；

设于下端、用以控制所述下料斗的下端开口开闭的下料板。

本实用新型还提供一种管材挤出设备，包括上述任一项所述的下料装置。

相对于上述背景技术，本实用新型针对挤出生产的不同要求，设计了一种下料装置，具体来说，上述下料装置包括下料斗、控制电机、编码器和控制器，其中，下料斗的内部设有搅拌轴，搅拌轴用于搅拌下料斗内的物料以防止出现架桥现场；控制电机设于下料斗的上方并用于带动搅拌轴旋转的控制电机；编码器设于机筒内并与螺杆连接，编码器用于检测螺杆的转速；控制器与编码器和控制电机电连接，控制器能够根据编码器反馈的转速控制控制电机的转速。这样一来，上述下料装置通过控制器进行搅拌轴转速的数字控制，其控制精度高；控制器根据编码器实时检测到的螺杆转速，自动闭环调节频率，从而控制控制电机的转速，以智能满足挤出量的需求；此下料装置自动化程度高，操作和维护简单，对操作人员要求低，精密控制程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的下料装置中下料斗与控制电机的剖面结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的下料装置中下料斗的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的下料装置中控制器的结构示意图。

其中：

1-控制器、2-固定架、3-第一搅拌叶、4-搅拌轴、5-第二搅拌叶、6-控制电机、7-下料板、8-进料口、9-料位报警器、10-下料斗盖拉手、11-下料斗。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种下料装置，该下料装置可以解决物料因颗粒大和/或不均匀而造成的挤出不稳定的问题，该下料装置操作、维护简单，其通过闭环控制可以实现稳定下料，且控制效果较好。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述下料装置的管材挤出设备。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参考图1至图3，图1为本实用新型实施例所提供的下料装置中下料斗与控制电机的剖面结构示意图；图2为本实用新型实施例所提供的下料装置中下料斗的结构示意图；图3为本实用新型实施例所提供的下料装置中控制器的结构示意图。

本实用新型实施例所提供的下料装置包括下料斗11、控制电机6、编码器和控制器1，其中，下料斗11的内部设有搅拌轴4，搅拌轴4用于搅拌下料斗11内的物料以防止出现架桥现场；下料斗11的下方设有机筒，机筒的内部设有螺杆，其中下料斗11中的物料落入机筒内的螺杆上，随着螺杆的转动，物料被输送至下一工序；控制电机6设于下料斗11的上方并用于带动搅拌轴4旋转的控制电机6；编码器设于机筒内并与螺杆连接，编码器用于检测螺杆的转速；控制器1与编码器和控制电机6电连接，控制器1能够根据编码器反馈的转速控制控制电机6的转速。

具体地，编码器可以安装于机筒中螺杆的外周，编码器通过实时检测螺杆转速，并将检测结果反馈给控制器1，使控制器1自动调节频率，进而控制控制电机6的转速。

这样一来，上述下料装置通过控制器1进行搅拌轴4转速的数字控制，其控制精度高；控制器1根据编码器实时检测到的螺杆转速，自动闭环调节频率，从而控制控制电机6的转速，以智能满足挤出量的需求；此下料装置自动化程度高，操作和维护简单，对操作人员要求低，精密控制程度高。

进一步地，上述控制器1具体可以设置为包括壳体和变频器，其中，变频器设于壳体的内部，变频器用于根据螺杆的转速调节频率，从而可以实现控制控制电机6转速功能；具体地，该变频器与编码器电连接，变频器可以根据编码器检测的螺杆的转速来调节频率大小、以控制控制电机6的转速，即控制电机6的转速与变频器同步变化。

需要说明的是，该控制电机6可以设置为伺服电机，其中，变频器的变频功能、编码器的检测功能以及伺服电机的设置均属于现有技术，并不是本申请的保护重点，本申请的重点是通过控制电机6、变频器和编码器的连接关系来实现下料斗11内部搅拌轴4转速的自动控制功能。

具体地说，上述搅拌轴4可以通过固定架2设置于下料斗11内部的中间位置，即搅拌轴4与下料斗11同轴设置，且固定架2的两端分别固接于下料斗11的两侧内壁上，固定架2可以横向设置在下料斗11内部的中上位置。此外，搅拌轴4上可以设置第一搅拌叶3和第二搅拌叶5，其中，第一搅拌叶3用于搅拌下料斗11内部的物料；第二搅拌叶5设于第一搅拌叶3的下方并用于挤压物料以供物料下落。

这样一来，伺服电机与下料斗11电连接，伺服电机能够控制搅拌轴4以及搅拌轴4上第一搅拌叶3和第二搅拌叶5的转速，即伺服电机与搅拌轴4、第一搅拌叶3和第二搅拌叶5的转速同步变化。

当然，根据实际的搅拌需要，上述第一搅拌叶3具体可以设置为多边形搅拌叶，比如五边形搅拌叶，第二搅拌叶5具体可以设置为W型搅拌叶。这样一来，上端的多边形搅拌叶可将物料充分搅拌，从而可以进行破架桥处理，下端的W型搅拌叶具有强制挤压物料下落的功能，即强制喂料功能，从而可以解决物料下料不稳定的现象。

为了优化上述实施例，下料装置还包括设于下料斗11上的料位报警器9，通过设置料位报警器9可以将下料斗11中的物料控制在预设范围内(一般将下料斗11中的物料控制在整体容量的10％以上)。当然，还可以设置与料位报警器9相连的传感器组件，该传感器组件具体可以包括与下料斗11侧壁固接的连接杆以及用于检测下料斗11中物料量的探头，即传感器。

此外，下料斗11还可以设置进料口8和下料板7，其中，下料斗11的下端开口与机筒的上端开口直接相连，物料通过下料斗11下端开口、机筒上端开口直接落入螺杆上；进料口8可以位于下料斗11的上端，进料口8通过拉板盖合，通过向外拉开拉板可以向下料斗11中添加物料；下料板7设于下料斗11的下端，并用于实现下料斗11下端开口的开闭。上述下料斗11还设有位于控制电机6右侧的下料斗盖拉手10。

当然，料位报警器9的控制可以通过另一个控制部件，比如PLC来控制，并且控制部件与料位报警器9和传感器组件相连，该传感器组件能够向该控制部件传递物料信号(比如物料的重量、体积等)，控制部件可以根据物料信号控制料位报警器9的启闭，具体地，当下料斗11中的物料低于整体容量的10％时，料位报警器9自动报警，以提示现场的工作人员进行加料。

需要说明的是，料位报警器9、传感器和PLC的设置均属于现有技术，并不是本申请的保护重点，本申请的重点是通过料位报警器9、PLC和传感器的连接关系来控制下料斗11的物料量在预设范围内。

本实用新型所提供的一种管材挤出设备，包括上述具体实施例所描述的下料装置；管材挤出设备的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的管材挤出设备及其下料装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种下料装置，其特征在于，包括：

内部设有搅拌轴(4)的下料斗(11)；

设于所述下料斗(11)的上方、用以带动所述搅拌轴(4)旋转的控制电机(6)；

用以与位于所述下料斗(11)下方的螺杆连接并能够检测螺杆转速的编码器；

与所述编码器和所述控制电机(6)电连接、用以根据所述编码器反馈的转速控制所述控制电机(6)的转速的控制器(1)。

2.根据权利要求1所述的下料装置，其特征在于，所述控制器(1)包括：

壳体；

设于所述壳体的内部、用以根据所述编码器反馈的转速调节频率、以控制所述控制电机(6)的转速的变频器。

3.根据权利要求2所述的下料装置，其特征在于，所述搅拌轴(4)通过固定架(2)设置于所述下料斗(11)的中间位置，且所述固定架(2)的两端分别固接于所述下料斗(11)的两侧内壁。

4.根据权利要求3所述的下料装置，其特征在于，所述搅拌轴(4)上连接有：

用以搅拌所述下料斗(11)内部的物料的第一搅拌叶(3)；

设于所述第一搅拌叶(3)的下方、用以挤压物料以供物料下落的第二搅拌叶(5)。

5.根据权利要求4所述的下料装置，其特征在于，所述第一搅拌叶(3)具体为五边形搅拌叶，所述第二搅拌叶(5)具体为W型搅拌叶。

6.根据权利要求1至5任一项所述的下料装置，其特征在于，还包括设于所述下料斗(11)上、用以当所述下料斗(11)中的物料低于预设值时实现报警的料位报警器(9)。

7.根据权利要求6所述的下料装置，其特征在于，所述下料斗(11)设有：

位于上端、用以进料的进料口(8)；

设于下端、用以控制所述下料斗(11)的下端开口开闭的下料板(7)。

8.一种管材挤出设备，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的下料装置。

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