专利名称：塑料挤出设备风冷式电磁加热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及塑料挤出设备加热装置，具体说，一种用于塑料拉丝、造粒、吹膜等有 剪切热存在的塑料挤出机风冷式电磁加热装置。
背景技术：
塑料工业是发展很快的一个材料工业，塑料制品广泛用于工、农业生产和生活 中，挤出设备是塑料加工的主要设备，塑料制品生产过程需要进行加热，现有塑料挤出 设备电加热器有电阻式加热器和电磁式加热器两种，为了解决电阻式加热器缺点，中国 CN2774753Y公开了一种“塑料、橡胶设备电磁加热装置，”该装置包括料斗(1)，料斗(1)上 设置有送料管0)，送料管O)的中心是螺杆(3)，在送料管O)的未端设置有模头(7)，其 特征在于在送料管( 外对称设置有半圆形石棉壳体(5)，在石棉壳体(5)内缠绕有激磁 线圈G)，激磁线圈(4)的轴线与料管O)的轴线相垂直；在模头上设置有石棉壳体，在石 棉壳体(5)上设置有激磁线圈，所述激磁线圈的轴线垂直于模头平面。塑料挤出生产中工 艺温度需要恒定，为稳定工艺温度加热装置处于加热和冷却的交替工作状态中，现有电磁 加热装置无专门冷却系统，在塑料加热过程中，因温度测量的滞后性，容易造成温度过高， 影响产品质量。其次，这种装置在塑料挤出过程中不断补充热量，造成电能浪费。同时，由于 上述装置不停进行加热、停止加热的交替工作，影响了该装置的使用寿命，导致故障率高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有电磁加热装置在塑料挤出过程中，始终处于加热和停 止加热的交替工作中，引起用电多、装置寿命短、故障多以及上述装置没有专门冷却系统造 成温度控制精度差，影响生产稳定，导致产品质量下降的问题。塑料挤出过程中需保持恒定的工艺温度，低于设定温度外加热启动工作，高于设 定温度外加热停止工作，但由螺杆在旋转过程中对物料压延、摩擦、剪切产生的剪切热却被 人们忽视，在塑料挤出过程中，螺杆处于旋转状态下，现有的电磁加热装置处于加热和停止 加热的交替工作中，剪切热没有得到合理应用。本发明通过控制器合理处理塑料生产过程 中外加热、剪切热和冷却系统三者之间的工作关系，科学利用剪切热，即在电磁加热保温后 热损失小的基础上，提供一种料筒预热过程利用电磁加热；料筒挤出过程利用剪切热；冷 却采用风冷式降温的工作方式，大幅提高系统节电率和温度控制精度。本发明通过以下措施来实现一种塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，包括保温层、电磁感应线圈和测温元件， 保温层分段缠绕在料筒外，电磁感应线圈绕在保温层外，测温元件设于裸露料筒上，还包括 用于冷却料筒的冷却系统和控制器，控制器一端与螺杆电机状态检测元件和测温元件相 连，另一端与电磁感应线圈和冷却系统相连，螺杆电机状态检测元件和测温元件检测信号 反馈到控制器，控制冷却系统、电磁感应线圈的工作。上述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其控制器由RT电磁加热控制器和电气逻辑控制器组成，电磁感应线圈和RT电磁加热控制器相连，测温元件和螺杆电机状态检测 元件接入电气逻辑控制器输入端，RT电磁加热控制器和冷却系统接入电气逻辑控制器输出端。上述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其电气逻辑控制器为PLC可编程控制器 或温控仪和逻辑电路组成的。上述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其冷却方式为风冷却方式，冷却系统包 括散热器和冷却风机，散热器成组设于料筒裸露处，冷却风机位于散热器下方，并和控制器 相连。上述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其冷却方式还可为水冷方式，冷却系统 包括水套式散热器和电磁阀，水套式散热器套装在料筒裸露处外或保温层下方，水套式散 热器通过电磁阀和水路相连，电磁阀和电气逻辑控制器相连。上述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其冷却方式还可为油冷方式，冷却系统 包括管状散热器和油压阀，管状散热器盘绕在料筒裸露处外或保温层下方，管状散热器通 过油压阀和油路相连，油压阀和电气逻辑控制器相连。上述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其冷却风机与PLC可编程控制器或温控 仪相连。上述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其电磁阀与PLC可编程控制器或温控仪 相连。上述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其油压阀与PLC可编程控制器或温控仪 相连。本发明带来的有益效果是本发明根据螺杆电机的运行状态决定电磁加热装置的工作，在电磁加热保温后热 损失小的基础上，依据塑料挤出设备挤出中产生剪切热的特点，在螺杆停止时，利用电磁加 热方式提供外部加热。在螺杆转动时，停止外部加热，利用螺杆剪切热的加热方式，节电率 同比电阻式加热提高90 % (见图6)，节电率同比现有电磁加热提高50 %，取得了意想不到 的节电效果。由于塑料挤出设备风冷式电磁加热装置采用散热器，温度控制精度在士2°C以 内。由于该装置只在螺杆不转时工作，所以使用寿命延长，维修率极低。
图1为实施例1的结构示意图；图2为实施例1中的翅片式散热器立体示意图；图3为实施例2中的碟片镂空散热器示意图；图4为实施例3中的水套式散热器示意图；图5为实施例4中的管状式油散热器示意图；图6为本发明的电磁加热改造机台运行情况统计表。图中标号1为螺杆电机，2为散热器，3为测温元件，4为保温层，5为电磁感应线 圈，6为护罩，7为电气逻辑控制器，8为电磁加热控制器，9为冷却风机，10为料筒，11为水 套散热器，12为电磁阀，13为管状散热器，14油压阀
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对发明技术方案做进一步说明。如图1、2所示，实施例1包括保温层4、电磁感应线圈5和测温元件3，保温层4分 段缠绕在料筒10外，电磁感应线圈5绕在保温层4外，测温元件3设于裸露料筒10上，还 包括用于冷却料筒10的冷却系统和控制器，控制器一端与螺杆电机1状态检测元件和测温 元件3相连，另一端与电磁感应线圈5和冷却系统相连，控制器根据螺杆电机1状态检测信 号和测温元件3信号控制冷却系统和电磁感应线圈5的工作。控制器由RT电磁加热控制 器8和电气逻辑控制器组成，电磁感应线圈5和RT电磁加热控制器8相连，测温元件3和 螺杆电机1状态检测元件接入电气逻辑控制器输入端，RT电磁加热控制器8和冷却系统接 入电气逻辑控制器输出端。电气逻辑控制器为PLC可编程控制器7或温控仪和逻辑电路组 成的。冷却系统包括散热器2和冷却风机9，散热器成组设于料筒10裸露处，冷却风机9位 于散热器2下方装于护罩6托架上，并和电气逻辑控制器相连。如图3所示，实施例2与实施例1不同之处在于碟片式镂空散热片节省材料，用于 剪切热导致超温不高的场所；如图4所示，实施例3与实施例1、2不同之处在于温度控制速度和精度优于实施 例1、2，但对水质有特殊要求；如图5所示，实施例4与实施例1、2、3不同之处在于温度控制精度优于实施例3， 但投资成本较高；上述RT电磁加热控制器可采用北京欧凯瑞公司生产的RT-5型机器，PLC可编程 控制器可采用德国西门子公司S7-300系列机器，温控仪可采用香港上润仪表公司WPS系列 仪表；参照图6本实验采用对比实验的方法，选用同厂家、同型号DT862-4型电度表两 块，于2010年1月30日同时安装于13号电磁加热改造机台和14号电阻式加热未改造机 台加热供电端进行测量，电度表起始读码为0，于2010年10月30日读取止码，其间两机台 保持相同生产状态。
权利要求
1.一种塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，包括保温层、电磁感应线圈和测温元件，保 温层分段缠绕在料筒外，电磁感应线圈绕在保温层外，测温元件设于裸露料筒上，其特征在 于，还包括用于冷却料筒的冷却系统和控制器，控制器一端与螺杆电机状态检测元件和测 温元件相连，另一端与电磁感应线圈和冷却系统相连，螺杆电机状态检测元件和测温元件 检测信号反馈到控制器，控制冷却系统、电磁感应线圈的工作。
2.根据权利要求1所述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其特征在于，控制器由RT 电磁加热控制器和电气逻辑控制器组成，电磁感应线圈和RT电磁加热控制器相连，测温元 件和螺杆电机状态检测元件接入电气逻辑控制器输入端，RT电磁加热控制器和冷却系统接 入电气逻辑控制器输出端。
3.根据权利要求2所述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其特征在于，电气逻辑控 制器为PLC可编程控制器或温控仪和逻辑电路组成的。
4.根据权利要求1、2或3所述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其特征在于，冷却方 式为风冷却方式，冷却系统包括散热器和冷却风机，散热器成组设于料筒裸露处，冷却风机 位于散热器下方，并和控制器相连。
5.根据权利要求1、2或3所述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其特征在于，冷却方 式还可为水冷方式，冷却系统包括水套式散热器和电磁阀，水套式散热器套装在料筒裸露 处或保温层下方，水套式散热器通过电磁阀和水路相连，电磁阀和电气逻辑控制器相连。
6.根据权利要求1、2或3所述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其特征在于，冷却方 式还可为油冷方式，冷却系统包括管状散热器和油压阀，管状散热器盘绕在料筒裸露处或 保温层下方，管状散热器通过油压阀和油路相连，油压阀和电气逻辑控制器相连。
7.根据权利要求4所述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其特征在于，冷却风机与 PLC可编程控制器或温控仪相连。
8.根据权利要求5所述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其特征在于，电磁阀与PLC 可编程控制器或温控仪相连。
9.根据权利要求6所述塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，其特征在于，油压阀与PLC 可编程控制器或温控仪相连。
全文摘要
本发明涉及一种塑料挤出设备风冷式电磁加热装置，包括保温层、电磁感应线圈和测温元件，保温层分段缠绕在料筒外，电磁感应线圈绕在保温层外，测温元件设于裸露料筒上，还包括用于冷却料筒的冷却系统和控制器，控制器一端与螺杆电机状态检测元件和测温元件相连，另一端与电磁感应线圈和冷却系统相连。螺杆电机状态检测元件和测温元件检测信号反馈到控制器，控制冷却系统、电磁感应线圈的工作。本发明实现了塑料加工中温度的精确控制和剪切热的最大利用，比传统的电阻式加热节电90％以上，比现有的电磁加热装置节电50％。
文档编号B29C47/78GK102133795SQ20111002771
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者侯国俊, 尹修发, 崔山林, 杨成德, 王国栋, 祁红兴, 胡文, 陈俊, 陈林, 马占东 申请人:新疆天业节水灌溉股份有限公司