带计量系统的单螺杆挤出机的制作方法

本实用新型涉及螺杆挤出机，具体涉及一种带计量系统的单螺杆挤出机。

背景技术：

螺杆挤出机是依靠螺杆旋转产生的压力及剪切力，能使得物料可以充分进行塑化以及均匀混合，通过口模成型。螺杆挤出机主要分为单螺杆挤出机以及双螺杆挤出机，现有技术中，单螺杆挤出机包括筒体，筒体内设置有螺杆，筒体外设置驱动螺杆的驱动装置，螺杆从输入到输出依次分为加料段、热熔段以及计量段。

加料段中：物料在此处要求不能塑化，但要预热、受压挤实，过去老挤出理论认为此处物料是松散体，后来通过证明此处物料实际是固体塞，就是说这里物料受挤压后是一固体象塞子一样，因此只要完成输送任务就是它的功能了。

热熔段中：此时螺槽体积由大逐渐变小，并且温度要达到物料塑化程度，此处产生压缩由输送段三，在这里压缩到一，这叫螺杆的压缩比－－3﹕1，有的机器也有变化，完成塑化的物料进入到第三段。

计量段中：此处物料保持塑化温度，通过此处段螺槽深度、螺纹棱顶宽度、螺纹棱顶与筒体之间的间隙、螺纹升角以及螺杆传送速度之间的关系建立数学模型，进而达到计量的目的。

故存在的缺点为：通过建立数学模型来计量，是通过螺槽深度、螺纹棱顶宽度、螺纹棱顶与筒体之间的间隙、螺纹升角以及螺杆传送速度对计量的关系度来评估在一定时间内挤出的量的，因此计算结果误差很大，而计量的误差直接会影响不同时段生产出来的管道产品的壁厚差异，导致管道产品质量降低。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种带计量系统的单螺杆挤出机，提高了计量段计量的精准度。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种带计量系统的单螺杆挤出机，包括筒体，在筒体内转动设置有挤出螺杆，顺着挤出螺杆的传送方向筒体和挤出螺杆依次被分为加料段和熔融段，在筒体熔融段末端的端面上设置有挤出孔，在筒体熔融段末端设置有计量系统，所述计量系统包括：

挤出芯，其为筒状结构，挤出芯一端连接在筒体熔融段末端的端面上，且挤出芯与挤出孔连通，在挤出芯另一端设置有止回阀；

计量筒，其套置于挤出芯外且与筒体熔融段末端的端面连接，计量筒靠近筒体的端面上设置有仅气体能通过的气孔，计量筒远离筒体的端部连通机头，在计量筒与机头连通的通道上设置开闭阀门；

挤压板，其设置于计量筒内，挤出芯穿过挤压板，挤压板内边缘紧贴挤出芯外壁，挤压板外边缘紧贴计量筒内壁，且挤压板相对挤出芯能滑动，当熔融胶未被挤入计量筒内时挤压板紧贴在计量筒远离筒体的端面上；

挤出驱动装置，其设置于计量筒外且靠近挤压板靠近筒体的侧面设置，以在需要驱动挤压板时抵压挤压板；

螺杆驱动装置，其设置于筒体外且与挤出螺杆的输出端连接，以驱动挤出螺杆旋转；

位移传感器，其设置于计量筒上，以检测挤压板的位移；

加热装置，其设置于计量筒外，以对计量筒内熔融胶加热；

温度传感器，其设置于计量筒上，以检测计量筒内熔融胶的温度；以及

控制器，挤出驱动装置、螺杆驱动装置、位移传感器、加热装置以及温度传感器均连接至控制器，以根据位移传感器的检测控制挤出驱动装置和螺杆驱动装置的运作，并根据温度传感器的检测控制加热装置的运作。

为了设计结构简单、使用方便的挤出驱动装置，优选的是，挤出驱动装置包括气缸，计量筒的直径大于筒体熔融段末端的直径，气缸设置于计量筒与筒体连接的端面上，气缸的活塞杆伸入计量筒内且与挤压板相对设置。

为了保证温度传感器能检测到计量筒内熔融胶的温度，同时避免温度传感器妨碍挤压板的工作，优选的是，温度传感器集装于计量筒远离筒体的端面上。

为了设计结构简单、使用方便的加热装置，且减少加热装置的耗能，优选的是，加热装置包括第一加热圈、第二加热圈、第三加热圈、第一开关电源芯片、第二开关电源芯片以及第三开关电源芯片，第一加热圈通过第一开关电源芯片与控制器连接，第二加热圈通过第二开关电源芯片与控制器连接，第三加热圈通过第三开关电源芯片与控制器连接，第一加热圈、第二加热圈以及第三加热圈从筒体到机头方向依次包裹在计量筒外壁上。

为了设计结构简单、使用方便的螺杆驱动装置，优选的是，所述螺杆驱动装置包括：

电机，在筒体外设置有与筒体连接的安装架，电机设置在安装架上，且电机靠近筒体远离计量筒的端部上；

第一传动轮，其于电机的转动轴连接；

第二传动轮，其与挤出螺杆伸出筒体外的端部连接；以及

传动皮带，其将第一传动轮和第二传动轮连接。

为了避免因挤出螺杆相对筒体放生偏移而导致熔融段对熔融胶受热不均匀，筒体远离计量筒的端面上设置有滑动槽，在第二传动轮表面上设置有向筒体所在方向延伸的滑动柱，滑动柱连接有位于滑动槽内的滑动块，滑动块能在滑动槽内滑动。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1)通过设置计量系统中挤出芯和计量筒，实现了将熔融胶转移到计量筒内；

2)通过设置挤压板、计量筒与挤出芯的位置关系，既实现了为熔融胶的进入提供容纳空间，又实现了熔融胶能够在挤压板的挤压作用下被挤出；

3)通过设置位移传感器，实现了对挤压板所在位置的检测，继而实现了对熔融胶在计量筒内的体积进行了检测，实现对待挤出熔融胶量的精确检测，避免因挤出熔融胶量的计算不精确而导致生产的管道壁厚不均匀的问题；

4)加热装置的设置，则保证了熔融胶的注塑温度，以保证生产管道工作的正常进行；

5)通过设置温度传感器与控制器和加热装置配合工作，保证了对熔融胶的保温工作的正常进行，防止在熔融胶温度已经达到时加热装置继续工作而导致能量的浪费。

附图说明

图1为带计量系统的单螺杆挤出机的结构示意图；

图2为图1中计量系统剖开后的视图。

具体实施方式

如图1以及图2所示，本实施例提出了一种带计量系统的单螺杆挤出机，包括筒体1，在筒体1内转动设置有挤出螺杆(图中未示)，顺着挤出螺杆的传送方向筒体1和挤出螺杆依次被分为加料段11和熔融段12，在筒体1熔融段12末端的端面上设置有挤出孔，在筒体1熔融段12末端设置有计量系统2，所述计量系统2包括：

挤出芯21，其为筒状结构，挤出芯21一端连接在筒体1熔融段12末端的端面上，且挤出芯21与挤出孔连通，在挤出芯21另一端设置有止回阀211；

计量筒22，其套置于挤出芯21外且与筒体1熔融段12末端的端面连接，计量筒22靠近筒体1的端面上设置有仅气体能通过的气孔221，计量筒22远离筒体1的端部连通机头3，在计量筒22与机头3连通的通道上设置开闭阀门222；

挤压板23，其设置于计量筒22内，挤出芯21穿过挤压板23，挤压板23内边缘紧贴挤出芯21外壁，挤压板23外边缘紧贴计量筒22内壁，且挤压板23相对挤出芯21能滑动，当熔融胶未被挤入计量筒22内时挤压板23紧贴在计量筒22远离筒体1的端面上；

挤出驱动装置24，其设置于计量筒22外且靠近挤压板23靠近筒体1的侧面设置，以在需要驱动挤压板23时抵压挤压板23；

螺杆驱动装置25，其设置于筒体1外且与挤出螺杆的输出端连接，以驱动挤出螺杆旋转；

位移传感器26，其设置于计量筒22上，以检测挤压板23的位移；

加热装置27，其设置于计量筒22外，以对计量筒22内熔融胶加热；

温度传感器28，其设置于计量筒22上，以检测计量筒22内熔融胶的温度；以及

控制器(图中未示)，挤出驱动装置24、螺杆驱动装置25、位移传感器26、加热装置27以及温度传感器28均连接至控制器，以根据位移传感器26的检测控制挤出驱动装置24和螺杆驱动装置25的运作，并根据温度传感器28的检测控制加热装置27的运作。工作时，胶料首先从筒体1的加料段11进入，在加料段11内，挤出螺杆不断输送胶料，并在输送途中将胶料混合均匀，同时胶料被预热；然后，预热后混合均匀的胶料在熔融段12受到高温，并融化为熔融状态，得到熔融胶，此段中筒体1上设置排气通道，以将胶料中的空气排出，防止产生气泡，基于此为现有技术这里不再赘述；再后，受到挤压的熔融胶慢慢从挤出芯21中进入到计量筒22内，此时挤出芯21上的止回阀211早已经打开，止回阀211的作用是“仅让熔融胶从挤出芯21中进入到计量筒22中，让熔融胶不能从计量筒22内进入到挤出芯21中，防止熔融胶回流”，此时在计量筒22与机头3连通的通道上的开闭阀门222处于关闭状态，并且由于挤压板23处于活动状态，受到熔融胶的挤压，挤压板23向远离机头3所在方向移动，随着熔融胶的增多，挤压板23与机头3之间的距离越来越大，由于计量筒22靠近筒体1的端面上设置有气孔221，防止了计量筒22内空气阻碍挤压板23的运作，同时此时挤出驱动装置24远离挤压板23，以为挤压板23的移动提供条件，温度传感器28实时监测位于计量筒22内的熔融胶的温度，以根据熔融胶温度控制加热装置27的开闭，保证熔融胶温度达到注塑温度，同时位移传感器26实时监测挤压板23的位移，以计算位于计量筒22内熔融胶量；再后，当计量筒22内熔融胶量达到预设值时，控制器控制挤出螺杆停止运作，并启动挤出驱动装置24、打开开闭阀门222，使得挤压板23向机头3移动，将计量筒22内熔融胶全部挤入机头3内放置的模具内，实现管道生产。

为了设计结构简单、使用方便的挤出驱动装置24，挤出驱动装置24包括气缸271，计量筒22的直径大于筒体1熔融段12末端的直径，气缸271设置于计量筒22与筒体1连接的端面上，气缸271的活塞杆272伸入计量筒22内且与挤压板23相对设置。在计量筒22内熔融胶量未达到预设值时，气缸271的活塞杆272缩入计量筒22内壁内，活塞杆272与挤压板23不接触，以为挤压板23的移动提供条件；当在计量筒22内熔融胶量达到预设值时，气缸271的活塞杆272伸向挤压板23，抵压挤压板23，实现驱动挤压板23。

为了保证温度传感器28能检测到计量筒22内熔融胶的温度，同时避免温度传感器28妨碍挤压板23的工作，温度传感器28集装于计量筒22远离筒体1的端面上。

请继续参考图1所示，为了设计结构简单、使用方便的加热装置27，且减少加热装置27的耗能，加热装置27包括第一加热圈273、第二加热圈274、第三加热圈275、第一开关电源芯片(图中未示)、第二开关电源芯片(图中未示)以及第三开关电源芯片(图中未示)，第一加热圈273通过第一开关电源芯片与控制器连接，第二加热圈274通过第二开关电源芯片与控制器连接，第三加热圈275通过第三开关电源芯片与控制器连接，第一加热圈273、第二加热圈274以及第三加热圈275从筒体1到机头3方向依次包裹在计量筒22外壁上。实时监测挤压板23的位移，当熔融胶仅在第三加热圈275包围的范围内时，仅第三加热圈275工作；当熔融胶在第二加热圈274包围的范围内时，第二加热圈274和第三加热圈275同时工作；当熔融胶在第一加热圈273包围的范围内时，第一加热圈273、第二加热圈274和第三加热圈275同时工作，从而达到节能的目的。

请继续参考图1所示，为了设计结构简单、使用方便的螺杆驱动装置25，所述螺杆驱动装置25包括：

电机251，在筒体1外设置有与筒体1连接的安装架4，电机251设置在安装架4上，且电机251靠近筒体1远离计量筒22的端部上；

第一传动轮252，其于电机251的转动轴连接；

第二传动轮253，其与挤出螺杆伸出筒体1外的端部连接；以及

传动皮带254，其将第一传动轮252和第二传动轮253连接。

请继续参考图1所示，为了避免因挤出螺杆相对筒体1放生偏移而导致熔融段12对熔融胶受热不均匀，筒体1远离计量筒22的端面上设置有滑动槽(图中未示)，在第二传动轮253表面上设置有向筒体1所在方向延伸的滑动柱255，滑动柱255连接有位于滑动槽内的滑动块256，滑动块256能在滑动槽内滑动。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。