全啮合型双螺杆挤出压力双闭环控制过滤性能测试机的制作方法

本实用新型涉及物料过滤性能测试领域，特别涉及一种全啮合型双螺杆挤出压力双闭环控制过滤性能测试机。

背景技术：

在制备色母粒之前，首先需要对制备色母粒的原料进行过滤性能测试，过滤性能测试的结果直接影响该物料能否使用。目前通常是使用单螺杆进料的方式将待测试物料输送到过滤性能测试机内进行测试，单螺杆进料段不易进行粉体输送，在熔融段容易发生环结现象，导致物料不知道什么时候就被堵在单螺杆输送仓内不能顺利被输送到测试机内，如果不能输送到测试机内，导致测试机的进出口压力极大波动，这样就导致物料的过滤性能测试不准，因为过滤性能的测试就是靠测试机的出口压力差来计算的。另外，在测试完成后，需要对过滤测试机构进行清洗时，单螺杆的进料方式也不能有效将清洗液传输到过滤测试机构内进行自清理，需要将过滤测试机构拆开清洗，清洗不便；单螺杆的进料方式在进料结束后，输料机筒内还会存在大量残余物料，长此以往会影响单螺杆挤出机的性能。

技术实现要素：

实用新型目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种全啮合型双螺杆挤出压力双闭环控制过滤性能测试机，能够有效防止输料机筒内物料发生环结，对物料的过滤性能测试结构稳定、准确，具有自清洁效果。积木式的螺纹元件任意组合，能够适应不同类别物料测试要求。

技术方案：本实用新型提供了一种全啮合型双螺杆挤出压力双闭环控制过滤性能测试机，包括全啮合型双螺杆挤出机、计量泵、泵前压力传感器、泵后压力传感器和过滤网，所述双螺杆挤出机的挤出口连通所述计量泵的进口，所述泵前压力传感器安装在所述计量泵的进口端，所述过滤网覆盖在所述计量泵的出口端，所述泵后压力传感器安装在所述计量泵的出口端且位于所述计量泵与所述过滤网之间。

进一步地，所述双螺杆挤出机中包括具有进料仓、第一电机和弹簧螺杆的喂料机、具有喂料口的输料机筒、输料双螺杆、加热机构和第二电机，所述进料仓的出口位于所述弹簧螺杆上方，所述弹簧螺杆水平设置在所述输料机筒的前端且连接所述喂料口，所述加热机构设置在所述输料机筒外围、所述喂料口的下方，所述输料双螺杆水平设置在所述输料机筒内，所述输料机筒的出口即所述双螺杆挤出机的挤出口；所述第一电机用于驱动所述喂料机运行，所述第二电机用于驱动所述输料双螺杆转动。

进一步地，所述的全啮合型双螺杆挤出压力双闭环控制过滤性能测试机还包括水冷机构，所述水冷机构设置在所述输料机筒内、环绕所述输料双螺杆。因为本实用新型中，进入计量泵的待测试物料需要保持一定的温度才能符合测试条件，当加热机构将待测试物料加热熔融后，如果没有水冷机构，待测试物料的温度则会在输料机筒内持续升温，进入到计量泵内的待测试物料的温度就不符合测试要求，所以本实用新型中增加水冷机构，当熔融的待测试物料温度超过预设温度后则会自动开启水冷机构对其进行冷却，使进入到计量泵内的待测试物料的温度符合测试的条件。

优选地，所述输料双螺杆中的两个螺杆的转动方向相同。两个螺杆的转动方向相同才能有效输送待测试物料，防止待测试物料发生环结现象。

优选地，所述输料双螺杆中的两个螺杆相互啮合。两个相互啮合才能使得二者之间的待测试物料在两个螺杆的相互作用下被持续向前输送。

优选地，所述输料双螺杆中的两个螺杆以所述弹簧螺杆的中轴线为对称轴对称设置。这样设计输料双螺杆与喂料机之间的位置关系是为了保证待测试物料能够被二者有效输送。

优选地，所述输料双螺杆中的两个螺杆均具有积木式的螺纹元件。积木式的螺纹元件可以使输料双螺杆中的两个螺杆任意组合，能够适应不同类别和粒径的物料测试要求。

进一步地，所述的全啮合型双螺杆挤出压力双闭环控制过滤性能测试机还包括泵前压力传感器，所述泵前压力传感器安装在所述计量泵的进口端。泵前压力传感器能够检测到计量泵进口端的物料熔体的压力，如果计量泵进口端的物料熔体压力较大，则说明进料速度较快，此时可以适当降低第一电机和第二电机的转速，以减小进料速度；反之也可以自动增大进料速度，以平衡进入计量泵内的物料流速，进入计量泵内的物料熔体流速适中才能保证整个测试机的测量可靠性。

优选地，所述泵前压力传感器和/或所述泵后压力传感器的型号为PT4624-35MPA-6/18。

优选地，所述过滤网可以根据物料类别选择使用1400目、15微米、10微米或5微米的烧结网。

有益效果：本实用新型中，待测试物料是通过双螺杆进行输料进入计量泵，通过泵后压力传感器检测测试开始及结束时计量泵出口的压力，通过测试结束与测试开始时计量泵出口的压力差判断待测试物料的过滤性能。由于待测试物料通过双螺杆传输，物料在双螺杆之间从一根螺杆传递到另一根螺杆，呈∞形前进，两根螺杆的挤压配合传输，能够有效避免物料发生环结的问题，这样，待测试物料就能够均匀、顺利的被传输到计量泵内，使得计量泵进口压力差稳定，整个测量结果稳定，可靠性高；另外，熔融后的物料在双螺杆的传输作用下也会更加均匀；当需要清洗计量泵时，清洗液也会在双螺杆的共同作用下顺利进入计量泵的腔体内进行清洗，清洗方便，无需拆开计量泵即可清洗；而且，使用全啮合型双螺杆挤出机传输物料后，在输料机筒内的物料最终都会全部被双螺杆传输到计量泵内，输料机筒内无物料残留，并具有自清洁功能。弹簧螺杆体积式喂料机中弹簧螺杆在输送物料时，对于粉体物料和粒状物料具有自适应功能，更换不同外观形态物料无需更换喂料螺杆。因全啮合型双螺杆挤出机转速与压力不呈线性关系，故设计泵前压力输出动态信号同时控制全啮合型双螺杆挤出机（图1中第二电机）和弹簧螺杆体积式喂料机（图1中第一电机），当泵前压力超过设定值时，由泵前压力传感器输出信号使全啮合型双螺杆挤出机电机（即第二电机）转速减慢，同时泵前压力传感器输出分支信号使弹簧螺杆体积式喂料机电机（即第一电机）转速减慢，反之亦然；使用了压力双闭环控制后，有效避免全啮合型双螺杆挤出机由于电机过载而被迫停机，也使熔体输送量稳定，泵前压力更稳定。

附图说明

图1为本实用新型中的全啮合型双螺杆挤出压力双闭环控制过滤性能测试机的结构示意图；

图2为弹簧螺杆与输料双螺杆的位置关系俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的介绍。

实施方式1：

本实施方式提供了一种全啮合型双螺杆挤出压力双闭环控制过滤性能测试机，如图1所示，主要由全啮合型双螺杆挤出机、计量泵1、泵后压力传感器3、过滤网4以及中控系统（图中未示出）组成，双螺杆挤出机的挤出口连通计量泵1的进口，过滤网4覆盖在计量泵1的出口，与中控系统信号连接的泵后压力传感器3安装在计量泵1的出口端，且泵后压力传感器3位于计量泵1与过滤网4之间，；上述泵后压力传感器3的型号为PT4624-35MPA-6/18，上述过滤网4可以根据待测试物料的类别分别选择1400目、15微米、10微米或5微米的烧结网。

上述双螺杆挤出机主要由具有进料仓5、第一电机10和弹簧螺杆6的喂料机、输料机筒8、输料双螺杆9、加热机构（图中未示出）、水冷机构（图中未示出）和第二电机11组成，进料仓5的出口位于弹簧螺杆6的上方，弹簧螺杆6水平安装在喂料机内，且与输料机筒8的喂料口7连接，加热机构设置在输料机筒8内一端、喂料口7的下方，输料双螺杆9水平安装在输料机筒8内，水冷机构设置在输料机筒8内、环绕在输料双螺杆9的四周，输料双螺杆9中的两个螺杆901和902相互啮合，两个螺杆901和902以弹簧螺杆6 的中轴线为对称轴设置，且两个螺杆901和902均具有积木式的螺纹元件，可以任意组合以适应不同种类和粒径的物料，如图2；第一电机10用于驱动喂料机的运行，第二电机11用于驱动输料双螺杆9转动，且第一电机10和第二电机11均与中控系统信号连接。

在使用本实施方式中的全啮合型双螺杆挤出压力双闭环控制过滤性能测试机对待测试物料的过滤性能进行测试时，先将待测试物料倒入进料仓5，待测试物料经进料仓5的出口下落到弹簧螺杆6上，第一电机10驱动喂料机运行，在第一电机10的驱动下，待测试物料经弹簧螺杆6的传输进入喂料口7，再经喂料口7下落到输料机筒8内的输料双螺杆9上，在输料机筒8内、喂料口7下方，加热机构对待测试物料进行加热熔融，第二电机11驱动输料双螺杆9中的两个螺杆901和902以相同方向转动，熔融后的待测试物料在螺杆901和螺杆902之间从一根螺杆传递到另一根螺杆，如此往复呈∞形前进，最终被输送双螺杆9输送到输料机筒8的出口——即全啮合型双螺杆挤出机的挤出口，进而待测试物料经计量泵1的进口进入计量泵1，然后从计量泵1的出口经过过滤网4流出；在待测试物料刚开始经计量泵1的出口流出经过过滤网4后，泵后压力传感器3会测量到一个待测试物料的初始泵后压力a，在待测试物料完全经计量泵1的出口流出经过过滤网4后，泵后压力传感器3又会测试到一个待测试物料的终了泵后压力b，在实际的应用中还会在测试机中设置中控系统，泵后压力传感器3会将上述测试到的a和b传输给中控系统，经中控系统处理后得到终了泵后压力与初始泵后压力的压力差b-a，通过通过该压力差即可以判断待测试物料的过滤性能。上述过滤网4在进行一段时间测试后会被待测试物料中的颗粒杂质堵塞，所以测试完成后需要更换过滤网4，过滤网4优选设计成便于更换的结构。

实施方式2：

本实施方式为实施方式1的进一步改进，主要改进之处在于，在实施方式1中，可能会因为第一电机10和第二电机11的转速较快或较慢导致从输料双螺杆9输送给计量泵1内的熔融后的待测试物料的流速较快或较慢，流速较快或较慢的待测试物料进入到计量泵1内势必会导致泵后压力传感器3检测到的初始泵后压力a和终了泵后压力b都较大或较小，这样就可能会导致待测试物料内含有的杂质颗粒也因流速较快而被挤出过滤网4，或者因流速较慢待测试物料流出过滤网4十分较慢，这样测量出来的b-a判断出的待测试物料的过滤性能都是不准确的。而本实施方式中可以有效的解决上述缺陷，具体地：

在本实施方式中，如图1，可以在双螺杆挤出机与计量泵1的进口连接处安装泵前压力传感器2，在待测试物料经计量泵1的进口进入计量泵1的过程中，泵前压力传感器2能够测试到待测试物料的泵前压力，可以在中控系统内预先存储该泵前压力的预设范围，若泵前压力传感器检测到的泵前压力小于上述预设范围，则说明待测试物料的流速较慢，此时可以通过中控系统控制第一电机10和第二电机11增大转速，以增大弹簧螺杆6和输料双螺杆9的转速，从而增大待测试物料进入到计量泵1内的流速；反之可以通过中控系统控制第一电机10和第二电机11降低转速，以降低弹簧螺杆6和输料双螺杆9的转速，从而降低待测试物料进入到计量泵1内的流速；可见，泵前压力传感器2的设置使得进入计量泵1内的待测试物料的流速能够恒定在预设范围，保证测试结果的准确性。

除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。