一种工程塑料粉碎装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种工程塑料粉碎装置，包括：粉碎仓100、第一粉碎腔、第二粉碎腔、第三粉碎腔、第一电机211、第二电机212、第三电机213和控制器200；其中，粉碎仓100具有进料口110和排料口，并且在排料口处设置排料挡门170；本发明专利技术公开了一种工程塑料粉碎装置的控制方法。

【技术实现步骤摘要】
一种工程塑料粉碎装置及其控制方法
本专利技术涉及聚合物材料制备领域，具体涉及一种工程塑料粉碎装置及其控制方法。
技术介绍
工程塑料可作工程材料和代替金属制造机器零部件等的塑料，工程塑料具有优良的综合性能，刚性大，蠕变小，机械强度高，耐热性好，电绝缘性好，可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用，可替代金属作为工程结构材料使用，但价格较贵，产量较小。工程塑料和通用塑料相比，工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面能达到更高的要求，而且加工更方便并可替代金属材料，工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业，以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势，工程塑料已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域，其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用，同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。当前，由于我国汽车、电子和建筑等行业发展迅速，我国已成为全球工程塑料需求增长最快的国家；据分析，随着国内经济的不断发展，工程塑料的需求将会进一步得到增长，我国工程塑料行业发展前景十分广阔，因此为提高塑料的利用效率，需要多次对残次品，废品进行二次利用，而二次利用需要对塑料进行粉碎处理，现有技术中存在工作强度大，粉碎效果差的问题，需要对粉碎装置进行进一步的改进以更好的提高塑料的利用效率。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种工程塑料粉碎装置，本专利技术的专利技术目的通过在粉碎仓内设置三层粉碎腔，进而能够对粉碎料进行充分粉碎。本专利技术设计开发了一种工程塑料粉碎装置的控制方法，本专利技术的专利技术目的之一是通过BP神经网络的方式分别控制出料挡门和排料挡门，进而使粉碎料在粉碎腔内进行充分粉碎。本专利技术的专利技术目的之二是对粉碎轴的预设转速进行设定进而设定初始转速，从而能够更好的控制粉碎轴转速对粉碎料进行充分粉碎。本专利技术提供的技术方案为：一种工程塑料粉碎装置，包括：粉碎仓，其具有进料口和排料口，并且在所述排料口处设置排料挡门；第一粉碎腔，其与所述进料口连通，并且所述第一粉碎腔还设置第一出料口；第一粉碎轴，其横向贯穿设置在所述第一粉碎腔内部，并且一端可旋转的支撑在所述第一粉碎腔上并穿出所述第一粉碎腔，在所述第一粉碎轴上设置双螺旋搅拌叶；第一电机，其输出轴与所述第一粉碎轴连接；第二粉碎腔，其与所述第一出料口连通，并且所述第二粉碎腔还设置第二出料口；第二粉碎轴，其横向贯穿设置在所述第二粉碎腔内部，并且一端可旋转的支撑在所述第二粉碎腔上并穿出所述第二粉碎腔，在所述第二粉碎轴上设置双螺旋搅拌叶；第二电机，其输出轴与所述第二粉碎轴连接；第三粉碎腔，其与所述第二出料口连通，并且所述第三粉碎腔还设置第三出料口；第三粉碎轴，其横向贯穿设置在所述第三粉碎腔内部，并且一端可旋转的支撑在所述第三粉碎腔上并穿出所述第三粉碎腔，在所述第三粉碎轴上设置双螺旋搅拌叶；第三电机，其输出轴与所述第三粉碎轴连接。优选的是，还包括：第一出料挡门，其设置在所述第一出料口处；第二出料挡门，其设置在所述第二出料口处；以及第三出料挡门，其设置在所述第三出料口处。优选的是，还包括：第一转速传感器，其与所述第一粉碎轴连接，用于监测所述第一粉碎轴转速；第二转速传感器，其与所述第二粉碎轴连接，用于监测所述第二粉碎轴转速；第三转速传感器，其与所述第三粉碎轴连接，用于监测所述第三粉碎轴转速；第一重量传感器，其设置在所述第一出料挡门底部，用于监测所述第一粉碎腔内粉碎料的重量；第二重量传感器，其设置在所述第二出料挡门底部，用于监测所述第二粉碎腔内粉碎料的重量；第三重量传感器，其设置在所述第三出料挡门底部，用于监测所述第三粉碎腔内粉碎料的重量；以及控制器，其同时电联所述转速传感器、所述重量传感器和所述挡门。优选的是，所述粉碎仓的底部设置多个振动器。一种工程塑料粉碎装置的控制方法，基于BP神经网络进行控制，包括如下步骤：步骤一、按照采样周期，通过重量传感器测量第一粉碎腔内粉碎料的第一重量Ma，第二粉碎腔内粉碎料的第二重量Mb，第三粉碎腔内粉碎料的第三重量Mc，通过转速传感器测量第一粉碎轴转速ωa，第二粉碎轴转速ωb，第三粉碎轴转速ωc；步骤二、依次将上述参数进行规格化，确定三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5,x6}；其中，x1为第一重量系数、x2为第二重量系数、x3为第三重量系数、x4为第一粉碎轴转速系数、x5为第二粉碎轴转速系数、x6为第三粉碎轴转速系数；步骤三、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,…,ym}；m为中间层节点个数；步骤四、得到输出层向量o＝{o1,o2,o3,o4}；o1为第一出料挡门开度调节系数、o2为第二出料挡门开度调节系数、o3为第三出料挡门开度调节系数、o4为排料挡门的状态；步骤五、控制第一出料挡门开度、第二出料挡门开度和第三出料挡门开度，使其中，分别为第i次采样周期输出层向量前三个参数，δa_max、δb_max、δc_max分别为第一出料挡门、第二出料挡门和第三出料挡门设定的最大开度，δa(i+1)、δb(i+1)、δc(i+1)分别为第i+1个采样周期时第一出料挡门、第二出料挡门和第三出料挡门的设定开度；步骤六、根据第i次周期中的转速和重量采样信号，判定第i+1次周期时排料挡门的运行状态，当输出信号时，排料挡门关闭，当输出信号时，排料挡门关闭。优选的是，所述中间层节点个数m满足：其中，n为输入层节点个数，p为输出层节点个数。优选的是，在所述步骤二中，将第一重量Ma、第二重量Mb、第三重量Mc、第一粉碎轴转速ωa、第二粉碎轴转速ωb、第三粉碎轴转速ωc进行规格化的公式为：其中，xj为输入层向量中的参数，Xj分别为测量参数Ma、Mb、Mc、ωa、ωb、ωc，j＝1,2,3,4,5,6；Xjmax和Xjmin分别为相应测量参数中的最大值和最小值。优选的是，在所述步骤三中，初始运动状态，第一粉碎轴、第二粉碎轴和第三粉碎轴的转速满足经验值：ωa0＝0.85ωa_preωb0＝0.93ωb_preωc0＝0.88ωc_pre其中，ωa0、ωb0、ωc0分别为第一粉碎轴、第二粉碎轴和第三粉碎轴的初始转速，ωa_pre、ωb_pre、ωc_pre分别为第一粉碎轴、第二粉碎轴和第三粉碎轴的预设转速。优选的是，所述第一粉碎轴的预设转速ωa_pre为所述第二粉碎轴的预设转速ωb_pre为所述第三粉碎轴的预设转速ωc_pre为式中，ζa为第一校正系数；ζb为第二校正系数；ζc为第三校正系数；λa为第一粉碎轴的叶片数；λb为第二粉碎轴的叶片数；λc为第三粉碎轴的叶片数；ωa_max为第一粉碎轴的最大转速；ωa_min为第一粉碎轴的最小转速；ωb_max为第二粉碎轴的最大转速；ωb_min为第二粉碎轴的最小转速；ωc_max为第三粉碎轴的最大转速；ωc_min为第三粉碎轴的最小转速；D为粉碎轴上的叶片长度；L为粉碎轴的长度；δa为第一经验系数，取值为0.29～0.67；δb为第二经验系数，取值为0.31～0.55；δc为第三经验系数，取值为0.33～0.71；Va为第一粉碎腔的体积；Vb为第二粉碎腔的体积；Vc为第三粉碎腔的体积；A为第一经验常数；B为第二经验常数；C为第三经验常数；e为自然对数的底数；π＝3.14。优选的是，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工程塑料粉碎装置，其特征在于，包括：粉碎仓，其具有进料口和排料口，并且在所述排料口处设置排料挡门；第一粉碎腔，其与所述进料口连通，并且所述第一粉碎腔还设置第一出料口；第一粉碎轴，其横向贯穿设置在所述第一粉碎腔内部，并且一端可旋转的支撑在所述第一粉碎腔上并穿出所述第一粉碎腔，在所述第一粉碎轴上设置双螺旋搅拌叶；第一电机，其输出轴与所述第一粉碎轴连接；第二粉碎腔，其与所述第一出料口连通，并且所述第二粉碎腔还设置第二出料口；第二粉碎轴，其横向贯穿设置在所述第二粉碎腔内部，并且一端可旋转的支撑在所述第二粉碎腔上并穿出所述第二粉碎腔，在所述第二粉碎轴上设置双螺旋搅拌叶；第二电机，其输出轴与所述第二粉碎轴连接；第三粉碎腔，其与所述第二出料口连通，并且所述第三粉碎腔还设置第三出料口；第三粉碎轴，其横向贯穿设置在所述第三粉碎腔内部，并且一端可旋转的支撑在所述第三粉碎腔上并穿出所述第三粉碎腔，在所述第三粉碎轴上设置双螺旋搅拌叶；第三电机，其输出轴与所述第三粉碎轴连接。

【技术特征摘要】
1.一种工程塑料粉碎装置，其特征在于，包括：粉碎仓，其具有进料口和排料口，并且在所述排料口处设置排料挡门；第一粉碎腔，其与所述进料口连通，并且所述第一粉碎腔还设置第一出料口；第一粉碎轴，其横向贯穿设置在所述第一粉碎腔内部，并且一端可旋转的支撑在所述第一粉碎腔上并穿出所述第一粉碎腔，在所述第一粉碎轴上设置双螺旋搅拌叶；第一电机，其输出轴与所述第一粉碎轴连接；第二粉碎腔，其与所述第一出料口连通，并且所述第二粉碎腔还设置第二出料口；第二粉碎轴，其横向贯穿设置在所述第二粉碎腔内部，并且一端可旋转的支撑在所述第二粉碎腔上并穿出所述第二粉碎腔，在所述第二粉碎轴上设置双螺旋搅拌叶；第二电机，其输出轴与所述第二粉碎轴连接；第三粉碎腔，其与所述第二出料口连通，并且所述第三粉碎腔还设置第三出料口；第三粉碎轴，其横向贯穿设置在所述第三粉碎腔内部，并且一端可旋转的支撑在所述第三粉碎腔上并穿出所述第三粉碎腔，在所述第三粉碎轴上设置双螺旋搅拌叶；第三电机，其输出轴与所述第三粉碎轴连接。2.如权利要求1所述的工程塑料粉碎装置，其特征在于，还包括：第一出料挡门，其设置在所述第一出料口处；第二出料挡门，其设置在所述第二出料口处；以及第三出料挡门，其设置在所述第三出料口处。3.如权利要求2所述的工程塑料粉碎装置，其特征在于，还包括：第一转速传感器，其与所述第一粉碎轴连接，用于监测所述第一粉碎轴转速；第二转速传感器，其与所述第二粉碎轴连接，用于监测所述第二粉碎轴转速；第三转速传感器，其与所述第三粉碎轴连接，用于监测所述第三粉碎轴转速；第一重量传感器，其设置在所述第一出料挡门底部，用于监测所述第一粉碎腔内粉碎料的重量；第二重量传感器，其设置在所述第二出料挡门底部，用于监测所述第二粉碎腔内粉碎料的重量；第三重量传感器，其设置在所述第三出料挡门底部，用于监测所述第三粉碎腔内粉碎料的重量；以及控制器，其同时电联所述转速传感器、所述重量传感器和所述挡门。4.如权利要求3所述的工程塑料粉碎装置，其特征在于，所述粉碎仓的底部设置多个振动器。5.一种工程塑料粉碎装置的控制方法，基于BP神经网络进行控制，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、按照采样周期，通过重量传感器测量第一粉碎腔内粉碎料的第一重量Ma，第二粉碎腔内粉碎料的第二重量Mb，第三粉碎腔内粉碎料的第三重量Mc，通过转速传感器测量第一粉碎轴转速ωa，第二粉碎轴转速ωb，第三粉碎轴转速ωc；步骤二、依次将上述参数进行规格化，确定三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5,x6}；其中，x1为第一重量系数、x2为第二重量系数、x3为第三重量系数、x4为第一粉碎轴转速系数、x5为第二粉碎轴转速系数、x6为第三粉碎轴转速系数；步骤三、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,…,ym}；m为中间层节点个数；步骤四、得到输出层向量o＝{o1,o2,o3,o4}；o1为第一出料挡门开度调节系数、o2为第二出料挡门开度调节系数、o3为第三出料挡门开度调节系数、o...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莎，
申请(专利权)人：安徽汉新环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34