螺杆挤出机出口压力稳定方法及螺杆挤出机恒压力机头技术

本发明专利技术公开了一种螺杆挤出机出口压力稳定方法及螺杆挤出机恒压力机头，螺杆挤出机恒压力机包括出料筒，所述出料筒的一端与螺杆挤出机机筒的出料端安装连接，出料筒的筒体上至少开设有一个沿轴向的出料口，于出料筒的另一端安装有与出料筒连通的活塞套筒，所述活塞套筒内的活塞匹配于出料筒的筒径，所述活塞在液流稳压系统控制下于出料筒内轴向移动并处于与出料筒内挤出压力相平衡的位置上，活塞所处的平衡位置对应于活塞开启出料口的大小。本发明专利技术可以根据胶料的混炼要求设定机筒压力尤其是出口的压力，并能够自动保持挤出机出口处压力的稳定，从而保持混炼胶料的性能一致。

The method of outlet pressure stabilization of screw extruder and constant pressure head of screw extruder

【技术实现步骤摘要】
螺杆挤出机出口压力稳定方法及螺杆挤出机恒压力机头
本专利技术涉及螺杆挤出机设备，具体为一种螺杆挤出机出口压力稳定方法及螺杆挤出机恒压力机头。
技术介绍
在橡胶、塑料加工行业，螺杆挤出机为一种混合、分散、塑化、成型设备，尤其是在橡胶加工行业，螺杆挤出机经常作为橡胶在密炼机密炼之后的补充混合、分散、塑化设备。对于一定配置的螺杆挤出机，其混合、分散、塑化效果与机筒内的压力密切相关。但是，机筒的压力受到机头的阻力、螺杆转速、喂料状态、胶料物性、热状态等的影响而变化，不是很稳定，甚至波动很大，结果造成胶料混炼性能差异很大，严重影响了制品的质量稳定性。现有挤出机的机筒内部压力控制方法是在机筒出口处增设类似阀门的节流机构，通过控制流通截面积和挤出胶料的流量，以控制机筒内的压力。但是这种节流机构并不能随着机筒内的压力变化而自动调节流通截面积，并且机筒内的压力也不能根据胶料的粘弹性、喂料状态、螺杆转速等条件预先设定，需要根据经验实时人工调节。因此，现有的挤出机既不能预先设定需要的机筒内压，也不能保持机筒内的压力稳定。
技术实现思路
为解决现有技术问题的不足，本专利技术提出了一种螺杆挤出机出口压力稳定方法及螺杆挤出机恒压力机头。本专利技术螺杆挤出机出口压力稳定方法，其技术方案是在螺杆挤出机机筒出料端的出料筒内匹配有由液流稳压系统控制的活塞，所述液流稳压系统可以设定输出的压力并自动保持压力稳定，所述活塞在液流稳压系统控制下于出料筒内轴向移动并处于与出料筒内挤出压力相平衡的位置上，活塞所处的平衡位置决定了出料筒筒体上出料口的开口大小。所述液流稳压系统的一种结构包括活塞油缸，所述活塞油缸的活塞杆连接活塞，所述活塞油缸的进、出油口连接在液压控制回路上。为实现一体化安装结构，所述活塞油缸通过活塞套筒连接出料筒，所述活塞设于活塞套筒内。所述出料口的一种常规结构为自螺杆挤出机机筒的出料端沿轴向逐渐增大。所述出料口优选等腰扇形状。本专利技术螺杆挤出机恒压力机头，其技术方案包括出料筒，所述出料筒的一端与螺杆挤出机机筒的出料端安装连接，出料筒的另一端设有匹配出料筒筒径的活塞，所述活塞在液流稳压系统控制下于出料筒内轴向移动并处于与出料筒内挤出压力相平衡的位置上，活塞所处的平衡位置对应于活塞开启出料筒筒体上出料口的大小。所述液流稳压系统的一种结构包括活塞油缸，所述活塞油缸的活塞杆连接活塞，所述活塞油缸的进、出油口连接在液压控制回路上。为实现一体化安装结构，所述活塞油缸通过活塞套筒连接出料筒，所述活塞设于活塞套筒内。所述出料口的一种常规结构为自螺杆挤出机机筒的出料端沿轴向逐渐增大。所述出料口优选等腰扇形状。本专利技术的有益效果：本专利技术螺杆挤出机出口压力稳定方法及螺杆挤出机恒定压力机头可以根据胶料的混炼要求设定机筒压力尤其是出口端的压力，并能够自动保持挤出机出口处压力的稳定，从而保持混炼的胶料性能一致。附图说明图1为本专利技术一种实施方式的结构示意图。图2为图1实施方式中出料筒的立体结构图。图3为图1实施方式中活塞及活塞套筒的组合结构图。图4为图1实施方式中活塞油缸的结构示意图，显示活塞杆与活塞的连接关系。图5为挤出机的机头压力与胶料门尼粘度的关系曲线。图号标识：1、出料筒；1-1、筒口左端；2、出料口；3、活塞；4、活塞套筒；4-1、套筒体；5、活塞油缸；6、活塞杆；9、液压控制回路。具体实施方式下面结合附图所示实施方式对本专利技术的技术方案作进一步说明。本专利技术螺杆挤出机恒定压力机头，其结构包括出料筒1、活塞套筒4、活塞油缸5和液压控制回路9。所述出料筒1(长度为360mm)的筒口左端1-1与单螺杆挤出机机筒(筒内径为120mm)的出料端安装连接(法兰连接结构)，于出料筒1的筒体上居中开设有一个等腰扇形状的出料口2，沿出料筒1的轴向自左向右，所述出料口2的圆周尺寸逐渐增大，出料口2左、右端的轴向长度为283mm，左端为尖端，右端为底端，底端的圆周长度为80mm，靠近单螺杆挤出机机筒与出料筒1的连接处，于出料筒1上设有测量挤出温度的测温计和检测挤出压力的压力表。所述活塞套筒4的套筒体4-1左端与出料筒1的右端安装连接(法兰连接结构)，活塞套筒4内的活塞3(长度为550mm)向左进入出料筒1的筒体内，所述活塞3具有与出料筒1的筒内径匹配的外径尺寸(￠120mm)。所述活塞油缸5的左端与活塞套筒4的右端安装连接(法兰连接结构)，活塞油缸5的活塞杆6进入活塞套筒4的筒体内与活塞3连接，活塞杆6进入活塞套筒4的行程为360mm，活塞油缸5的进、出油口连接在液压控制回路9(包括电动机、液压泵、溢流阀和方向控制阀等液压元器件)上，所述液压控制回路9可以设定活塞油缸5具有0～25MPa之间的恒定压力。本专利技术的工作原理为：所述液压控制回路9可以设定输出的压力并自动保持压力稳定，所述液压控制回路9控制活塞油缸5中的活塞杆6，活塞杆6与活塞套筒4中的活塞3联动，活塞3控制出料筒1的出料口2流通面积的大小，出料口2流通面积的大小随着活塞3的压力变化，也随着单螺杆挤出机机筒出口的压力变化。当液压控制回路9的输出压力一定时，出料口2流通面积的大小只随单螺杆挤出机机筒的出口压力变化，并且单螺杆挤出机机筒出口的压力与活塞3的压力一致；当单螺杆挤出机喂料口的喂料量、螺杆的转速、喂入的胶料的粘弹性等影响挤出机产能的因素发生变化时，出料口2流通面积的大小发生相应变化，自动维持单螺杆挤出机机筒出口的压力不变，从而始终保持与压力相关的混炼胶料的性能一致。采用本专利技术螺杆挤出机恒定压力机头来保持螺杆挤出机出口压力稳定的方法为：通过液压控制回路9设定输出的压力并自动保持压力稳定，液压控制回路9控制活塞油缸5中的活塞杆6的伸缩，活塞杆6与活塞套筒4中的活塞3连接，从而带动活塞3在活塞套筒4和出料筒1中滑动，活塞3在出料筒1的出料口2的位置决定了出料口2的开口大小(即实际流通面积大小)，活塞3在出料口2中的位置取决于液压控制回路9设定输出的压力与单螺杆挤出机机筒出口的压力的平衡位置。本专利技术的运用：一种用于制造半钢子午线轮胎胎面的橡胶基胶料，其配方中主要有天然橡胶、合成橡胶、炭黑、白炭黑、硫磺、硫化促进剂等。该胶料配方中的天然橡胶、合成橡胶、炭黑、白炭黑首先采用密炼机在较高温度下混合、塑炼至一定门尼粘度，然后采用开炼机在较低温度下加入硫磺等硫化剂并分散均匀。由于原材料、生产工艺、环境的偏差，最终的胶料的粘度、分散性不符合胎面制造工艺要求。如果密炼机补充混炼，混炼温度的均匀性难以控制，局部高温可能引起焦烧，如果用开炼机补充混炼，则效率较低。关键问题是无论是用密炼机还是用开炼机补充混炼，要获得预期粘度的胶料，工艺温度、压力和时间条件都较难把握，要靠经验。而采用螺杆挤出机配置本专利技术对胶料补充混炼，则温度易于控制，生产效率较高。具体的，采用上述挤出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.螺杆挤出机出口压力稳定方法，其特征在于：在螺杆挤出机机筒出料端的出料筒内匹配有由液流稳压系统控制的活塞(3)，所述液流稳压系统可以设定输出的压力并自动保持压力稳定，所述活塞(3)在液流稳压系统控制下于出料筒(1)内轴向移动并处于与出料筒(1)内挤出压力相平衡的位置上，活塞(3)所处的平衡位置决定了出料筒(1)筒体上出料口(2)的开口大小。/n

【技术特征摘要】
1.螺杆挤出机出口压力稳定方法，其特征在于：在螺杆挤出机机筒出料端的出料筒内匹配有由液流稳压系统控制的活塞(3)，所述液流稳压系统可以设定输出的压力并自动保持压力稳定，所述活塞(3)在液流稳压系统控制下于出料筒(1)内轴向移动并处于与出料筒(1)内挤出压力相平衡的位置上，活塞(3)所处的平衡位置决定了出料筒(1)筒体上出料口(2)的开口大小。


2.根据权利要求1所述的螺杆挤出机出口压力稳定方法，其特征在于：所述液流稳压系统包括活塞油缸(5)，所述活塞油缸(5)的活塞杆(6)连接活塞(3)，所述活塞油缸(5)的进、出油口连接在液压控制回路(9)上。


3.根据权利要求2所述的螺杆挤出机出口压力稳定方法，其特征在于：所述活塞油缸(5)通过活塞套筒(4)连接出料筒(1)，所述活塞(3)设于活塞套筒(4)内。


4.根据权利要求1～3中任意一项所述的螺杆挤出机出口压力稳定方法，其特征在于：所述出料口(2)自螺杆挤出机机筒的出料端沿轴向逐渐增大。

【专利技术属性】
技术研发人员：黄愔，李锐颖，樊立贤，曾勇，
申请(专利权)人：桂林橡胶设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45