粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置，主要包括机架、模板、压辊测力系统、传动测力系统；压辊内的活塞杆将压辊表面压力传至力传感器，内部电极通过滑动接触将信号引出至外部，用霍尔元件测量压辊外圈磁片转过的数量确定压辊角位移，并将压辊角位移与表面压力值结合得到压辊表面压力分布；模板在纵向分布有若干段不同孔型，传动系统推动模板通过料斗装料后辊扎挤压制粒，通过测量电机扭矩间接测得模板行进阻力；本发明可用于测量粉体旋转挤压制粒成型在不同工艺参数下的压辊表面压力大小及其分布规律以及模板行进阻力，也可用于检测不同工况下的制粒效果；本发明集成度高，一次测量可得多个参数，试验费用低。
【专利说明】粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置
【技术领域】
[0001]本发明属于饲料机械及生物质能源【技术领域】，特别是一种粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置。
【背景技术】
[0002]粉体旋转挤压制粒成形技术广泛应用于饲料机械、生物质能源机械及制药机械领域，制成的颗粒产品有容易储藏运输，整体效用好等特殊优点，因此粉体旋转挤压制粒技术是颗粒饲料以及生物质燃料制取的主要方式。在粉体旋转挤压制粒成形时压辊的受力区域沿周向一般被分为压实区、过渡区和挤出区，压辊受力大小及其分布规律主要是指粉体旋转挤压制粒物料时，压辊表面压强在周向的这三个区域的力分布情况，其分布规律对于粉体旋转挤压制粒成形设备的力学分析以及优化设计具有很大意义，是计算设备能耗、改善挤压工况等优化设计的重要内容，而且目前关于这方面的力学理论也还都不成熟，因此进行一系列的力学实验就显得尤为必要，且目前环模与压辊的受力关系不清晰，将压辊和孔模的受力进行系统的测量以得到系统全面的数据是目前制粒机设计者以及科研工作者急需解决的问题。但目前国内外都还没有专门用于粉体旋转挤压制粒成形中力学参数测量的整体装置，更没有关于压辊表面压力分布特性以及模板所受行进阻力的专门测量设备。
[0003]在现有的环模制粒机产品上开展力学参数的测量是目前较为流行的方法，但由于力学实验很多都是破坏性的，因此实验成本高，很难开展，而且只能针对特定的机型配置进行测量，根本无法建立系统的基础数据。模拟粉体挤压制粒过程也是一种常见的方法，其主要是利用万能液压试验台，对装有粉体物料的套筒和活塞进行挤压，使物料挤压成型成圆柱状，以此来模拟单孔挤压成型，此方法设备简单，成本较低，能够有效的分析物料的挤压特性，但是由于其挤压过程简单，无法模拟压辊滚压成型的工况，因此其所得数据根本无法建立环模制粒成型中压辊以及孔模的受力模型。由于环模制粒机的结构封闭，无法有效安装力学测量设备对压辊以及环模的力学参数进行测量，因此采用平板模代替环模与压辊挤压来模拟环模挤压过程，其挤压机理与环模挤压成型机理相同。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种既能够完成对压辊在挤压成型时其受压力大小及其沿轴向分布情况以及模板所受的送料阻力大小的测量，又能够方便、准确地对不同物料、不同孔型的模板、不同大小的压辊等各种情况下的压辊受力、模板受力以及制粒效果进行测量的粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置。
[0005]实现本发明目的的技术解决方案为:
[0006]一种粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置，包括机架、模板、压辊测力系统和传动测力系统，其中，机架包括下支撑轮组件、压辊支撑组件、料斗支架、料斗、上压紧轮组件、底座和电机支架；压辊测力系统包括霍尔元件传感器支撑组件、霍尔元件传感器、磁片和压辊单元；传动测力系统包括同步带、同步轮、联轴器、电机、扭矩传感器、扭矩传感器安装架；在底座上对称设置N组下支撑轮组件，N大于等于2，压辊支撑组件设置在底座的纵向的中部，压辊单元设置在压辊支撑组件上，料斗通过料斗支架设置在底座上，料斗的出料口与压辊单元外圆贴近；在料斗与压辊单元相对的一侧下支撑轮组件的上方对应位置设置上压紧轮组件，模板设置在上压紧轮组件和下支撑轮组件之间，并位于料斗和压辊单元的下方；电机支架设置在底座的一侧，传感器安装架设置在电机支架上，电机固定在电机支架的外侧面，同步带设置在模板的底面的一侧，同步轮通过联轴器与扭矩传感器连接，同步轮与同步带稳定啮合，扭矩传感器通过联轴器与电机连接，扭矩传感器底部设置在扭矩传感器安装架上；压辊单元包括心轴、小圆螺母、压辊偏心轴、大圆螺母、密封圈、压辊外圈、轴承、压力传感器支架、外定距环、活塞、弹性弧形铜片、力传感器、导电铜环、内定距环、锁紧螺栓，两个密封圈分别套在压辊偏心轴的两端，且与压辊外圈内表面接触，两个轴承分别设置在压辊偏心轴的两端，且与密封圈内侧接触，轴承内孔套在压辊偏心轴上，轴承外圆面与压辊外圈内表面接触，外定距环与内定距环夹紧在两个轴承中间，压力传感器支架固定在外定距环内表面的平面上，活塞穿过外定距环和压辊外圈上的圆孔，活塞直径较小端与压辊外圈外表面等高，共设置三个活塞，一个活塞顶部与压辊外圈上的凹面等高，两个活塞顶部与压辊外圈上的凸面等高呈并排分布，力传感器设置在压力传感器支架上，活塞直径较大的一端底面与力传感器的顶端面接触，力传感器的中心线与活塞中心线重合，五个弹性弧形铜片的一端并排设置在压力传感器支架上，力传感器的引线分别连接弹性弧形铜片，其中两端的弹性弧形铜片接电源线，中间三个弹性弧形铜片分别接三个力传感器的信号线，导电铜环设置在内定距环的环形凹槽内，且位置与弹性弧形铜片对应，弹性弧形铜片的另一端与导电铜环滑动接触，导电铜环的引线穿过内定距环和压辊偏心轴上的引线孔，大圆螺母抒紧在压辊偏心轴上，小圆螺母拧紧在心轴上，锁紧螺栓拧紧在压辊偏心轴凸肩上的环形孔和心轴凸肩上的圆孔中；霍尔元件传感器支撑组件设置在底座一侧与压辊单元相对应的位置，霍尔元件传感器支撑组件上设置霍尔元件传感器，霍尔元件传感器的位置与压辊外圈上均匀分布的磁片位置对应。
[0007]本发明与现有技术相比，其显著优点:
[0008](I)本发明提供的粉体旋转挤压制粒测试装置为粉体旋转挤压制粒成型设备提供了专门的测量设备，能够自动均匀铺料，且能够一次性测量多个力学参数，且测量过程简单易行，测试所得数据清晰明了，改进了以前只能在现有成品制粒机上进行试验或者只能进行简单模拟试验的不足，简化了测量过程，降低了测试费用。
[0009](2)本发明提供的粉体旋转挤压制粒测试装置中的模板、压辊、料斗都可以快速的拆卸和更换，因而粉体旋转挤压制粒成型的主要工艺参数在本测试装置中都可以进行调节，可以对不同尺寸的压棍、模板以及不同种类的物料进行实验测量，测试者可以根据需要改变各项工艺参数进行测量实验以得到不同工况下的受力情况和制粒效果，通过本装置测试者可以得到较为完善的、系统的测试数据，对建立粉体旋转挤压制粒成型的理论模型以及对现有装备进行优化改进有着很大意义。
[0010](3)本发明将压辊转角测量与压辊表面压力测量同时进行，能够得到压辊表面压力的周向连续的分布情况，对于研究其分布规律有很大意义。
[0011](4)本发明提供的粉体旋转挤压制粒测试装置中的模板在纵向上分布有若干段不同孔型，一次滚压实验可得到多种不同孔型下的数据，利于比较各项参数之间的规律，大大降低了实验成本，提高了实验效率。
[0012]下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置的整体结构示意图。
[0014]图2是本发明粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置压辊测力系统和传动测力系统的结构示意图。
[0015]图3是本发明粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置压辊单元的结构示意图。
[0016]图4是本发明粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置的三维立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]本发明一种粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置，包括机架、模板9、压辊测力系统和传动测力系统，其中，机架包括下支撑轮组件、压辊支撑组件、料斗支架6、料斗7、上压紧轮组件、底座14和电机支架15 ;压辊测力系统包括霍尔元件传感器支撑组件、霍尔元件传感器18、磁片19和压辊单元5 ;传动测力系统包括同步带20、同步轮21、联轴器22、电机23、扭矩传感器24、扭矩传感器安装架25 ;在底座14上对称设置N组下支撑轮组件，N大于等于2，压辊支撑组件设置在底座14的纵向的中部，压辊单元5设置在压辊支撑组件上，料斗7通过料斗支架6设置在底座14上，料斗7的出料口与压辊单元5外圆贴近；在料斗7与压辊单元5相对的一侧下支撑轮组件的上方对应位置设置上压紧轮组件，模板9设置在上压紧轮组件和下支撑轮组件之间，并位于料斗7和压辊单元5的下方；电机支架15设置在底座14的一侧，传感器安装架25设置在电机支架15上，电机23固定在电机支架15的外侧面，同步带20设置在模板9的底面的一侧，同步轮21通过联轴器22与扭矩传感器24连接，同步轮21与同步带20稳定啮合，扭矩传感器24通过联轴器22与电机23连接，扭矩传感器24底部设置在扭矩传感器安装架25上；压辊单元5包括心轴26、小圆螺母27、压辊偏心轴28、大圆螺母29、密封圈30、压辊外圈31、轴承32、压力传感器支架33、外定距环34、活塞35、弹性弧形铜片36、力传感器37、导电铜环38、内定距环39、锁紧螺栓40，两个密封圈30分别套在压辊偏心轴28的两端，且与压辊外圈31内表面接触，两个轴承32分别设置在压辊偏心轴28的两端，且与密封圈30内侧接触，轴承32内孔套在压辊偏心轴28上，轴承32外圆面与压辊外圈31内表面接触，外定距环34与内定距环39夹紧在两个轴承32中间，压力传感器支架33固定在外定距环34内表面的平面上，活塞35穿过外定距环34和压辊外圈31上的圆孔，活塞35直径较小端与压辊外圈31外表面等高，共设置三个活塞35，一个活塞35顶部与压辊外圈31上的凹面等高，两个活塞35顶部与压辊外圈31上的凸面等高呈并排分布，力传感器37设置在压力传感器支架33上，活塞35直径较大的一端底面与力传感器37的顶端面接触，力传感器37的中心线与活塞35中心线重合，五个弹性弧形铜片36的一端并排设置在压力传感器支架33上，力传感器37的引线分别连接弹性弧形铜片36，其中两端的弹性弧形铜片36接电源线，中间三个弹性弧形铜片36分别接三个力传感器37的信号线，导电铜环38设置在内定距环39的环形凹槽内，且位置与弹性弧形铜片36对应，弹性弧形铜片36的另一端与导电铜环38滑动接触，导电铜环38的引线穿过内定距环39和压辊偏心轴28上的引线孔，大圆螺母29拧紧在压辊偏心轴28上，小圆螺母27拧紧在心轴26上，锁紧螺栓40拧紧在压辊偏心轴28凸肩上的环形孔和心轴26凸肩上的圆孔中；霍尔元件传感器支撑组件设置在底座14 一侧与压辊单元5相对应的位置，霍尔元件传感器支撑组件上设置霍尔元件传感器18，霍尔元件传感器18的位置与压辊外圈31上均匀分布的磁片19位置对应。
[0018]下支撑轮组件包括下滚轮支架I和下支撑轮2，下滚轮支架I固连在底座14上，下支撑轮2通过轴与下滚轮支架I转动连接，下支撑轮2与模板9下端面的凹槽配合。
[0019]上压紧轮组件包括上压紧轮支架8、弹簧10、螺柱11、蝶形螺母12、上压紧轮41和上滚轮支架13 ;上压紧轮支架8下部固连于底座14，螺柱11的上部穿过上压紧轮支架8上部的孔，弹簧10套在螺柱11上，上滚轮支架13固定在螺柱11的下端，弹簧10上端与上压紧轮支架8接触，下端与上滚轮支架13接触，蝶形螺母12拧在螺柱11上部并与上压紧轮支架8接触，上压紧轮41通过轴与上滚轮支架13转动连接，上压紧轮41与模板9上端面的凹槽配合。
[0020]压辊支撑组件包括压辊底座3和压辊支架4，压辊底座3下部固定在底座14上中间位置，压辊支架4固定在压辊底座3上部，压辊单元5的心轴与压辊支架4固连。
[0021]霍尔元件传感器支撑组件包括霍尔元件传感器安装竖架16和霍尔元件传感器安装横架17，霍尔元件传感器安装竖架16下部固定在底座14上，霍尔元件传感器安装横架17固定于霍尔兀件传感器竖架16上的U型孔中；霍尔兀件传感器18固定在霍尔兀件传感器横架17上的圆孔中。
[0022]模板9在纵向上分为N段，N大于等于2，每段上孔的孔型或尺寸不同或孔型与尺寸均不同。
[0023]料斗7有进料口有落料斜度，出料口有均料弧度。
[0024]实施例:
[0025]结合图1至图4:
[0026]一种粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置，包括机架、模板9、压辊测力系统和传动测力系统，其中，机架包括下支撑轮组件、压辊支撑组件、料斗支架6、料斗7、上压紧轮组件、底座14和电机支架15 ;压辊测力系统包括霍尔元件传感器支撑组件、霍尔元件传感器18、磁片19和压辊单元5 ;传动测力系统包括同步带20、同步轮21、联轴器22、电机23、扭矩传感器24、扭矩传感器安装架25 ;在底座14上对称设置4组下支撑轮组件，每组包括两个位置对称的下支撑轮组件，下支撑轮组件包括下滚轮支架I和下支撑轮2，下滚轮支架I固连在底座14上，下支撑轮2通过轴与下滚轮支架I转动连接，压辊支撑组件包括压辊底座3和压辊支架4，压辊底座3下部固定在底座14上中间位置，压辊支架4固定在压辊底座3上部，压辊单元5的心轴与压辊支架4固连，料斗7通过料斗支架6设置在底座14上，料斗7的出料口与压辊单元5外圆贴近；在料斗7与压辊单元5相对的一侧下支撑轮组件的上方对应位置设置上压紧轮组件，共设置四个，两个布置在底座(14)纵向的最远端，两个靠近料斗(7)布置；上压紧轮组件包括上压紧轮支架8、弹簧10、螺柱11、蝶形螺母12、上压紧轮41和上滚轮支架13 ;上压紧轮支架8下部固连于底座14，螺柱11的上部穿过上压紧轮支架8上部的孔，弹簧10套在螺柱11上，上滚轮支架13固定在螺柱11的下端，弹簧10上端与上压紧轮支架8接触，下端与上滚轮支架13接触，蝶形螺母12拧在螺柱11上部并与上压紧轮支架8接触，上压紧轮41通过轴与上滚轮支架13转动连接；模板9设置在上压紧轮组件和下支撑轮组件之间，并位于料斗7和压辊单元5的下方；下支撑轮2与模板9下端面的凹槽配合上压紧轮41与模板9上端面的凹槽配合；电机支架15设置在底座14的一侧，传感器安装架25设置在电机支架15上，电机23固定在电机支架15的外侧面，同步带20设置在模板9的底面的一侧，同步轮21通过联轴器22与扭矩传感器24连接，同步轮21与同步带20稳定啮合，扭矩传感器24通过联轴器22与电机23连接，扭矩传感器24底部设置在扭矩传感器安装架25上；压辊单元5包括心轴26、小圆螺母27、压辊偏心轴28、大圆螺母29、密封圈30、压辊外圈31、轴承32、压力传感器支架33、外定距环34、活塞35、弹性弧形铜片36、力传感器37、导电铜环38、内定距环39、锁紧螺栓40，两个密封圈30分别套在压辊偏心轴28的两端，且与压辊外圈31内表面接触，两个轴承32分别设置在压辊偏心轴28的两端，且与密封圈30内侧接触，轴承32内孔套在压辊偏心轴28上，轴承32外圆面与压辊外圈31内表面接触，外定距环34与内定距环39夹紧在两个轴承32中间，压力传感器支架33固定在外定距环34内表面加工出的平面上，活塞35穿过外定距环34和压辊外圈31上的圆孔，活塞35直径较小端与压辊外圈31外表面等高，共设置三个活塞35，一个活塞35顶部与压辊外圈31上的凹面等高，两个活塞35顶部与压辊外圈31上的凸面等高呈并排分布，力传感器37设置在压力传感器支架33上,活塞35直径较大的一端底面与力传感器37的顶端面接触，力传感器37的中心线与活塞35中心线重合，五个弹性弧形铜片36的一端并排设置在压力传感器支架33上，力传感器37的引线分别连接弹性弧形铜片36，其中两端的弹性弧形铜片36接电源线，中间三个弹性弧形铜片36分别接三个力传感器37的信号线，导电铜环38设置在内定距环39的环形凹槽内，且位置与弹性弧形铜片36对应，弹性弧形铜片36的另一端与导电铜环38滑动接触，导电铜环38的引线穿过内定距环39和压辊偏心轴28上的引线孔，大圆螺母29拧紧在压辊偏心轴28上，小圆螺母27拧紧在心轴26上，锁紧螺栓40拧紧在压辊偏心轴28凸肩上的环形孔和心轴26凸肩上的圆孔中；霍尔元件传感器安装竖架16下部固定在底座14上，霍尔元件传感器安装横架17固定于霍尔元件传感器竖架16上的U型孔中；霍尔元件传感器18固定在霍尔元件传感器横架17上的圆孔中，霍尔元件传感器18的位置与压辊外圈31上均匀分布的磁片19位置对应；模板9在纵向上分为3段，每段上孔的孔型或尺寸不同或孔型与尺寸均不同；料斗7有进料口有落料斜度，以便进料连续；出料口有均料弧度，以便均匀铺料。
[0027]活塞35受物料挤压力的推动而对力传感器37的顶端产生推力，力传感器37将所测定的力参数值输出至压辊单元5外的信号接收器并对信号进行处理，将力参数值大小除以活塞35头部的截面积得压辊表面压力参数。
[0028]测量压辊单元5的角位移和压辊单元5在同一时间所受的压力，将角位移参数乘以压辊单元5半径得到此时刻所测量压辊单元5的压力参数所处于的压辊周向位置。
[0029]压辊偏心轴28与心轴26右端设置有凸肩，压辊单元5与模板9之间间隙的微调过程是通过拧松小圆螺母27与锁紧螺栓40，使用工具转动压辊偏心轴28，当压辊单元5与模板9距离合适时拧紧锁紧螺栓40和小圆螺母27。
[0030]实施例的具体实施方法如下:
[0031]第一，在实验前，需要对要实验的物料进行一定的预处理，并对处理好的物料进行测量，对其粒度大小，含水率等情况作记录，并将其作为此次实验数据的标签。
[0032]第二，根据需要测量的压辊尺寸规格选择相对应尺寸的压辊单元5，并对其尺寸规格进行记录，对所选择模板9上孔的孔型以及尺寸进行记录，要记录清楚各个孔型在模板9上的位置，一个模板9上的孔型最好不多于三种，选择好相应规格的压辊单元5和模板9后，对其进行安装，其中模板9的安装主要是将蝶形螺母12沿螺柱11拧紧，以使上压紧轮41压紧模板，压辊单元5的安装步骤是:先将装有各个组件的压辊单元5固定于压辊支架4上，将压辊支架4固定于压辊底座3上，观察压辊单元5与模板9的间隙，压辊单元5与模板9的间隙一般为0.2-0.5mm,若是不满足要求，则需要拧松小圆螺母27和锁紧螺栓40，然后使用工具转动压辊偏心轴28左端的凸缘，调节至压辊单元5与模板9稍稍接触后拧紧锁紧螺栓40，然后再拧紧小圆螺母27。
[0033]第三，不添加粉体物料，在空载情况下对设备进行通电，开启电机23正转匀速运行，记录下电机驱动器的脉冲频率，活塞35在离心力和自身重力作用下对力传感器37产生推力，模板9受到下支撑轮2和上压紧轮41的摩擦力，检测并保存传感器的测量数据，包括力传感器37所测得力值与霍尔元件传感器18所测得的脉冲数以及扭矩传感器24所测得扭矩值等测试数据，并将电机23反转使模板9回到初始位置。
[0034]第四，将物料添加至料斗7，测试过程中要随时添加粉体物料以保证物料充足，不会产生物料平铺不均匀，准备完毕后开启电机23正转以上一步驱动电机相同的驱动脉冲频率匀速运行，当模板9右端到达料斗7右边缘时，将电机23反转回到原始位置，之后再次正转，如此往复数次，直至观察到有颗粒状或长条状物料从模孔中挤出，即此时模板9模孔中已经挤满物料颗粒。
[0035]第五，当模板9中已有物料挤出时，再次添加物料，以上步中的电机23转速运转，活塞35在离心力和自身重力以及物料挤压力作用下对力传感器37产生推力，模板9受到物料的挤压力和下支撑轮2和上压紧轮41的摩擦力，检测并保存传感器的测量数据，包括力传感器37所测得力值与霍尔元件传感器18所测得的脉冲数以及扭矩传感器24所测得扭矩值等测试数据，对数据根据模板9的孔型数进行分段，主要是根据压辊单元5的转角值将所得数据分为相应段数，根据模板9的加速时间，对获得的实验数据进行筛选，选择各段中间稳定值作为有效实验数据，并根据第三步中的得到的数据消去装置本身重力、离心力以及摩擦力的影响。
[0036]第六，将第五步得到的力传感器37数值除以活塞35头部表面积得到压辊单元5表面压力数值，将所得扭矩值除以同步轮21半径得到模板9所受阻力数值，并将压辊单元5的转角数据作为横坐标，以相同时间的压辊单元5的表面压力值和模板9所受阻力值作为纵坐标，生成线图。
[0037]第七，根据实验需要更换压辊单元5、模板9、物料进行测量，其测量步骤如上述第
一至第五步。
[0038]第八，若是要测量不同工况下的制粒效果，可在完成第一和第二步后，向料斗7添加物料，起动电机23以一定速度运转，当模板9右端到达料斗右边缘时，将电机23反转复位，之后再次正转，如此往复数次，直至观察到有大量颗粒或长条状物料从模孔中挤出，而后停止运行，取下模板9并观察制粒效果，在测量过程中要观察并添加物料，保证物料能够均匀铺设。
【权利要求】
1.一种粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置，其特征在于:包括机架、模板(9)、压辊测力系统和传动测力系统，其中，机架包括下支撑轮组件、压辊支撑组件、料斗支架(6)、料斗(7)、上压紧轮组件、底座(14)和电机支架(15);压辊测力系统包括霍尔元件传感器支撑组件、霍尔元件传感器(18)、磁片(19)和压辊单元(5);传动测力系统包括同步带(20)、同步轮(21)、联轴器(22)、电机(23)、扭矩传感器(24)、扭矩传感器安装架(25)；在底座(14)上对称设置N组下支撑轮组件，N大于等于2，压辊支撑组件设置在底座(14)的纵向的中部，压辊单元(5)设置在压辊支撑组件上，料斗(7)通过料斗支架(6)设置在底座(14)上，料斗(7)的出料 口与压辊单元(5)外圆贴近；在料斗(7)与压辊单元(5)相对的一侧下支撑轮组件的上方对应位置设置上压紧轮组件，模板(9)设置在上压紧轮组件和下支撑轮组件之间，并位于料斗(7)和压辊单元(5)的下方；电机支架(15)设置在底座(14)的一侧,传感器安装架(25)设置在电机支架(15)上，电机(23)固定在电机支架(15)的外侧面，同步带(20)设置在模板(9)的底面的一侧，同步轮(21)通过联轴器(22)与扭矩传感器(24)连接，同步轮(21)与同步带(20)稳定啮合，扭矩传感器(24)通过联轴器(22)与电机(23)连接，扭矩传感器(24)底部设置在扭矩传感器安装架(25)上；压辊单元(5)包括心轴(26)、小圆螺母(27)、压辊偏心轴(28)、大圆螺母(29)、密封圈(30)、压辊外圈(31)、轴承(32)、压力传感器支架(33)、外定距环(34)、活塞(35)、弹性弧形铜片(36)、力传感器(37)、导电铜环(38)、内定距环(39)、锁紧螺栓(40)，两个密封圈(30)分别套在压辊偏心轴(28)的两端，且与压辊外圈(31)内表面接触，两个轴承(32)分别设置在压辊偏心轴(28)的两端，且与密封圈(30)内侧接触，轴承(32)内孔套在压辊偏心轴(28)上，轴承(32)外圆面与压辊外圈(31)内表面接触，外定距环(34)与内定距环(39)夹紧在两个轴承(32)中间，压力传感器支架(33)固定在外定距环(34)内表面的平面上，活塞(35)穿过外定距环(34)和压辊外圈(31)上的圆孔，活塞(35)直径较小端与压辊外圈(31)外表面等高，共设置三个活塞(35)，一个活塞(35)顶部与压辊外圈(31)上的凹面等高，两个活塞(35)顶部与压辊外圈(31)上的凸面等高呈并排分布，力传感器(37)设置在压力传感器支架(33)上，活塞(35)直径较大的一端底面与力传感器(37)的顶端面接触，力传感器(37)的中心线与活塞(35)中心线重合，五个弹性弧形铜片(36)的一端并排设置在压力传感器支架(33)上，力传感器(37)的引线分别连接弹性弧形铜片(36)，其中两端的弹性弧形铜片(36)接电源线，中间三个弹性弧形铜片(36)分别接三个力传感器(37)的信号线，导电铜环(38)设置在内定距环(39)的环形凹槽内，且位置与弹性弧形铜片(36)对应，弹性弧形铜片(36)的另一端与导电铜环(38)滑动接触，导电铜环(38)的引线穿过内定距环(39)和压辊偏心轴(28)上的引线孔，大圆螺母(29)拧紧在压辊偏心轴(28)上，小圆螺母(27)拧紧在心轴(26)上，锁紧螺栓(40)拧紧在压辊偏心轴(28)凸肩上的环形孔和心轴(26)凸肩上的圆孔中；霍尔元件传感器支撑组件设置在底座(14) 一侧与压辊单元(5)相对应的位置，霍尔元件传感器支撑组件上设置霍尔元件传感器(18)，霍尔元件传感器(18)的位置与压辊外圈(31)上均匀分布的磁片(19)位置对应。
2.根据权利要求1所述的粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置，其特征在于:所述的下支撑轮组件包括下滚轮支架(1)和下支撑轮(2)，下滚轮支架(1)固连在底座(14)上，下支撑轮(2)通过轴与下滚轮支架(1)转动连接，下支撑轮(2)与模板(9)下端面的凹槽配合。
3.根据权利要求1所述的粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置，其特征在于:所述的上压紧轮组件包括上压紧轮支架(8)、弹簧(10)、螺柱(11)、蝶形螺母(12)、上压紧轮(41)和上滚轮支架(13);上压紧轮支架(8)下部固连于底座(14)，螺柱(11)的上部穿过上压紧轮支架(8)上部的孔，弹簧(10)套在螺柱(11)上，上滚轮支架(13)固定在螺柱(11)的下端，弹簧(10)上端与上压紧轮支架(8)接触，下端与上滚轮支架(13)接触，蝶形螺母(12)拧在螺柱(11)上部并与上压紧轮支架(8)接触，上压紧轮(41)通过轴与上滚轮支架(13)转动连接，上压紧轮(41)与模板(9)上端面的凹槽配合。
4.根据权利要求1所述的粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置，其特征在于:所述的压辊支撑组件包括压辊底座(3)和压辊支架(4)，压辊底座(3)下部固定在底座(14)上中间位置，压辊支架(4)固定在压辊底座(3)上部，压辊单元(5)的心轴与压辊支架(4)固连。
5.根据权利要 求1所述的粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置，其特征在于:所述的霍尔元件传感器支撑组件包括霍尔元件传感器安装竖架(16)和霍尔元件传感器安装横架(17)，霍尔元件传感器安装竖架(16)下部固定在底座(14)上，霍尔元件传感器安装横架(17)固定于霍尔兀件传感器竖架(16)上的U型孔中；霍尔兀件传感器(18)固定在霍尔元件传感器横架(17)上的圆孔中。
6.根据权利要求1所述的粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置，其特征在于:所述的模板(9)在纵向上分为N段，N大于等于2，每段上孔的孔型或尺寸不同或孔型与尺寸均不同。
7.根据权利要求1所述的粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置，其特征在于:所述的料斗(7)有进料口有落料斜度，出料口有均料弧度。
【文档编号】G01L5/00GK103983390SQ201410196571
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】武凯, 孙宇, 沈江飞, 彭斌彬, 丁武学, 王栓虎 申请人:南京理工大学