CN2512580Y - 挤出机机头稳压装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型挤出机机头稳压装置涉及一种设在螺杆挤出机与机头之间对挤出的熔融物起稳定压力作用的稳压装置。挤出机机头稳压装置由连接体、稳压件、驱动装置和压力传感器组成。在连接体上设有流道,在连接体上设有与流道相通的稳压孔,稳压件设置在稳压孔中,稳压孔的侧壁上设有溢流孔。由压力传感器测定挤出熔融物的压力信号与设定压力值控制驱动装置带动稳压件在稳压孔中运动。稳压件为螺杆时,螺杆由驱动装置驱动在稳压孔中作旋转运动。稳压件为活塞时,活塞由驱动装置带动在稳压孔中作轴向移动。该稳压装置还可以与挤出机连接为一组,多组并联与一台机头安装在一起用于共挤出多层制品。

Description

挤出机机头稳压装置
(一)技术领域
本实用新型涉及一种挤出加工机械，特别是设在螺杆挤出机与机头之间对挤出的熔融物起稳定压力作用的稳压装置。
(二)背景技术
用于高分子材料挤出加工的螺杆挤出机与机头直接连接式生产线，由于挤出机的螺杆既起到熔融混合物料的作用，又起到建立压力的作用，在挤出加工过程中，由于受物料的性质、喂料波动、回收料掺加比例、操作工艺条件变化等等诸多因素的影响，熔融物从挤出机孔板流出时的压力波动较大，致使挤出物料均匀性下降，影响加工的质量。这是目前造成挤出加工制品精度不高的主要原因之一。在“聚合物熔体齿轮泵的研究”(《塑料工业》第29卷第4期)报道了在挤出机出口和机头入口中间安装聚合物熔体齿轮泵，螺杆挤出机只承担物料的熔融和塑化功能，而建压功能由聚合物熔体齿轮泵来完成并起到稳压的作用，该齿轮泵的的大小要与挤出机匹配，而且压力变化必须小到齿轮泵不会缺料或过度进料。挤出加工的熔融物要全部通过聚合物熔体齿轮泵的齿轮，齿轮泵采用动密封，对密封要求严格，容易发生泄漏；齿轮轴承是靠熔融物润滑，对熔融物的粘度有一定要求，该方法不适用于粘度过高的熔融物。在“聚合物的挤制”(中国专利申请号98807071.5，公开号CN 1263492A)利用一个齿轮泵将熔融聚合组合物输送至挤制孔口，当压力超过选定水平时由第二个较小齿轮排除部分熔融组合物来达到减压的目的。虽然通过第二个小齿轮泵减少了压力波动，但仍然存在高粘度熔融物对齿轮泵的密封带来不利的问题。在“处理纤维素溶液用的装置及该装置的应用方法”(中国专利ZL95190755.7)采用活塞的运动来调整导向件的容积，导向件具有足够大的容积满足高粘度物料流入的需要，它与普通储料机头一样具有储料量大的特点，预先将全部物料挤入能减少停机时间、物料积聚“死区”，但稳压的效果还不能满足精密挤出加工的需要。
(三)发明内容
本实用新型挤出机机头稳压装置提出一种对螺杆挤出机熔融物起稳定压力作用的稳压装置。挤出机机头稳压装置由连接体、稳压件、驱动装置和压力传感器组成，在连接体上设有流道，在连接体上设有与流道相通的稳压孔，稳压件设置在稳压孔中，稳压孔的侧壁上设有溢流孔，由压力传感器测定挤出熔融物的压力信号与设定压力值控制驱动装置带动稳压件在稳压孔中运动。稳压件为螺杆时，驱动装置为减速器和电机或变速电动机，螺杆由驱动装置驱动在稳压孔中作旋转运动，溢流孔设在螺杆螺纹末尾的侧壁处。稳压件为活塞时，驱动装置为气压站(或液压站)带动的气压缸(或液压缸)，活塞由驱动装置带动在稳压孔中作轴向移动，溢流孔设在活塞极限位置之前的稳压孔侧壁处。流道为直通型或L型，L型的α角为直角或钝角。
本实用新型通过压力传感器的信号和设定压力值控制驱动装置操纵稳压件的运动，根据熔融物压力的波动来控制稳压件的运动来改变对熔融物施加(或卸减)压力，从而抵消挤出熔融物的压力波动起到稳压作用。当熔融物压力小于设定压力值时，由稳压件的运动(提高螺杆转速或活塞推进)对熔融物施加压力来提高熔融物压力。当熔融物压力大于设定压力值时，由稳压件(降低螺杆转速或活塞后退)的运动，在螺道或活塞在稳压孔后退的容积将多余的熔融物从流道中引入稳压孔中，从而降低熔融物压力。当熔融物压力超过设定的极限压力值时，熔融物从溢流孔流出。采用本实用新型可以减少或消除挤出机挤出熔融物的压力波动，保证制品在稳定状态下成型，有利于提高挤出制品的尺寸精度。本实用新型稳压装置在极端特殊的情况下不仅可以象前述的“聚合物的挤制”(中国专利申请公开号CN 1263492A)那样用排除部分熔融物来达到减压的目的，而且在通常情况下，是通过稳压件的运动熔融物在稳压孔中体积较小的变化对熔融物起到施加(或卸减)压力的作用，稳压效果好。本实用新型稳压装置的流道形状简洁阻力小，有利于熔融物通过，滞留时间短，不存在用熔融物润滑带来的问题，对粘度高的熔融物也能适用。
本实用新型挤出机机头稳压装置可以安装在各种螺杆挤出机(例如：单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或多螺杆挤出机)与机头之间。本实用新型还可以与挤出机连接为一组，多组并联与一台机头安装在一起用于共挤出多层制品。
(四)附图说明
图1是本实用新型挤出机机头稳压装置，由驱动装置带动螺杆转动的实施例结构图。
图2是本实用新型挤出机机头稳压装置，流道为L型、驱动装置带动螺杆转动的实施例结构正视图。
图3是图2中的A-A视图。
图4是本实用新型挤出机机头稳压装置，带气缸、活塞的实施例结构图。
图5是用图1的挤出机机头稳压装置与挤出机和机头连接的结构图。
(五)具体实施方式
实施例1
本实用新型挤出机机头稳压装置由驱动装置带动螺杆转动的结构如图1所示，它主要由连接体1、螺杆2、驱动装置3和压力传感器4组成，在连接体1上设有流道5，在连接体1上设有稳压孔6与流道5相通，螺杆2设置在稳压孔6中，稳压孔6的侧壁上设有溢流孔7，螺杆2由驱动装置3(例如：通常的电机和减速器或变速电动机)驱动在稳压孔中作旋转运动，溢流孔7设在螺杆2的螺纹末尾的稳压孔侧壁处。由压力传感器4的信号通过普通的控制方法控制驱动装置3带动螺杆2转动。根据挤出加工工艺条件确定设定压力值，当挤出熔融物的压力等于设定压力值时，螺杆2在一恒定的转速下转动。当挤出物料的压力超过设定压力值时，螺杆2的转速降低，熔融物进入螺杆2的螺槽中熔融物的压力降低。当挤出熔融物的压力超过设定的极限压力值时，熔融物从溢流孔7排出。当熔融物的压力低于设定压力值时，螺杆2的转速提高，熔融物被螺杆2加压推入流道5中提高熔融物压力。螺杆采用普通单螺杆的结构，螺杆直径最好小于挤出机螺杆直径，转速在0～3000转/分范围。图1所示的连接体1的流道5是直通型，适用于挤出机与机头在同一轴线情况下使用。
实施例2
本实用新型挤出机机头稳压装置的流道为L型的结构如图2和图3所示，图2的结构除连接体1和流道5的形状不同以外，其它结构与图1相同。流道5为L型的角度α可以如图2所示的直角，α角也可以是钝角，适合于挤出机与机头不在一轴线的情况下使用。
实施例3
本实用新型挤出机机头稳压装置带气缸、活塞的结构如图4所示，它主要由连接体1、活塞8、驱动装置3和压力传感器4组成。在连接体1上设有流道5，在连接体1上设有与流道5相通的稳压孔6，活塞8设置在稳压孔6中，稳压孔6的侧壁上设有溢流孔7，活塞8由驱动装置3驱动在稳压孔6中作轴向移动，溢流孔7设在活塞8后退移动极限位置之前的稳压孔侧壁处。由压力传感器4的信号用普通的控制方法控制驱动装置3带动活塞8在稳压孔6中作往复的轴向运动。驱动装置3可以是如图4所示的气缸3-A和气缸活塞3-B构成，驱动装置3通过气压站供气压P驱动气缸活塞3-B推动活塞8作往复运动。挤出加工操作平稳时熔融物的压力等于设定压力值，气缸3-A的压力P不变，气缸活塞3-B不动作，活塞8在固定位置不动。当挤出熔融物的压力超过设定压力值时，作用于驱动装置3的气缸活塞3-B的压力P低于熔融物作用于活塞8上的压力，气缸活塞3-B带动活塞8后退，熔融物进入稳压孔6中，使挤出熔融物的压力降低。当挤出熔融物的压力高于设定的极限压力值时，活塞8后退到溢流孔7之后的位置，熔融物从溢流孔7排除。当挤出熔融物的压力低于设定压力值时，驱动装置3的气缸活塞3-B的压力高于熔融物作用于活塞8上的压力，气缸活塞3-B带动活塞8前进，熔融物从稳压孔6中被推出，使挤出熔融物的压力提高。通过活塞8在稳压孔6中的移动来减少熔融物的压力波动，从而起到稳压作用。驱动装置3也可以是由液压缸和液压缸活塞构成，驱动装置3通过液压站供液压驱动液压缸活塞推动活塞8作往复运动。本实用新型除了如图4所示的连接体1和流道5的形状结构是直通型外，也可以象图2所示的L型结构，适用于挤出机与机头不在一轴线的情况。
实施例4
用图1的挤出机机头稳压装置与挤出机和机头连接的结构如图5所示，挤出机9与机头10在同一轴线，稳压装置安装在与挤出机9和机头10之间，分别与挤出机9的机筒9-A和机头10的支架10-B固定连接，挤出熔融物由挤出机螺杆9-B输送通过多孔板11进入稳压装置，经过连接体1的流道5再进入机头10，经过机头10的芯轴10-A与支架10-B和口模10-C之间的流道得到制品。挤出熔融物在通过稳压装置时，由压力传感器4监测挤出熔融物的压力，通过控制系统将压力传感器4采集到的模拟量信号通过转换器转换数字量信号，将数字量信号输送到计算机控制系统中与设定的参数比较，再由程序控制电机转速，通过驱动装置3带动螺杆2转动，从而实现对熔融物加压或减压达到稳压的作用。

Claims (4)

1、挤出机机头稳压装置由连接体、稳压件、驱动装置和压力传感器组成，在连接体上设有流道，在连接体上设有与流道相通的稳压孔，稳压件设置在稳压孔中，稳压孔的侧壁上设有溢流孔，由压力传感器测定挤出熔融物的压力信号与设定压力值控制驱动装置带动稳压件在稳压孔中运动。
2、根据权利要求1所述的挤出机机头稳压装置，其特征在于：稳压件为螺杆，驱动装置为减速器和电机或变速电动机，螺杆由驱动装置驱动在稳压孔中作旋转运动，溢流孔设在螺杆螺纹末尾的稳压孔侧壁处。
3、根据权利要求1所述的挤出机机头稳压装置，其特征在于：驱动装置为气压站(或液压站)带动的气压缸(或液压缸)，稳压件为活塞，活塞由驱动装置带动在稳压孔中作轴向移动，溢流孔设在活塞极限位置之前的稳压孔侧壁处。
4、根据权利要求1所述的挤出机机头稳压装置，其特征在于：流道为直通型或L型，L型的α角为直角或钝角。
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