[实用新型]低速大扭矩交流伺服电机驱动的单螺杆挤出机

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种塑料挤出成型机械。

背景技术：

挤出成型是塑料成型加工的重要成型方法之一。大部分热塑性塑料都能用此法进行加工，与其他成型方法相比挤出成型有下述特点：生产过程是连续的，因产品都是连续的；生产效率高，应用范围广，可生产管材、棒材、板材、薄膜、单丝、电线、电缆、异型材及中空制品等；投资少，收效快。用挤出成型生产的产品广泛地应用于人民生活以及农业、建筑业、石油化工、机械制造、国防等工业部门。

挤出成型在挤出机上进行，挤出机是塑料成型加工机械的重要机台之一。

塑料挤出主要工作原理：

将高分子聚合物物料及所需的添加填充料、增塑剂、热稳定剂及其他塑料助剂等，经混合、搅拌、混合、干燥，吸入料斗，进入料筒螺杆。塑料由料斗进入料筒后，随着螺杆的旋转而被逐渐推向机头方向。在加料段，螺槽为松散的固体粒子(或粉末)所充满.物料开始被压实；当物料进入压缩段后，由于螺槽逐渐变浅，及滤网、分流板和机头的阻力.在塑料中形成了很高的压力.把物料压得很密实，同时，在料筒外热和螺杆、料筒对物料的混合、剪切作用所产生的内摩擦热的作用下，物料的温度逐渐升高。大约在压缩段的三分之一处，开始熔融。随着物料的向前输送，熔融的物料量逐渐增多，大约在压缩段的结束处，全部物料熔融而转变为黏流态；经过均化段的均化作用，熔融物料的压力、温度就比较均匀了；最后螺杆将熔融物料定量、定温、定压地挤入机头。获得一定截面的几何形状和尺寸，再经过冷却定型和其他工序，得到成型好的制品。

传统的单螺杆挤出装置的结构特点及存在的问题：

1、传动系统：电机(交流或直流)+联轴器+减速箱+螺杆；它的怍用是给螺杆提供所需的扭矩和转速。

该传动系统结构特点及存在的问题：

1)、结构复杂，体积大，安装维修保养不方便。

2)、减速箱噪音大，易漏油。

3)、难以实现无级变速，无法满足截面形状复杂、工艺要求高的挤出成型塑料制品的成型要求。

4)、经多级传动，效率低能耗高。

2、塑化、挤出系统：主要由料筒和螺杆组成，塑料通过挤压系统将塑料加热，使之呈黏流状案态.塑化成均匀的熔体，并在这一过程中建立一定的压力，被螺杆连续地定压、定量、定温地挤出机头。

传统结构：传动的加料段+压缩(融熔)段+计量(均化)段三段式螺杆、料筒设计，比功率、比流量偏大，能耗高，产量低。

3、加热系统：主要由温控器和加热圈组成。它的作用是通过对料简(或螺杆)进行加热，保证成型过程在工艺要求的温度范围内完成。

传统的加热方式，是由电阻丝绕制加热圈通电加热方法，其存在的主要问题是：

1)、热损失大，能耗高：圈的内外双面发热，其内面(紧贴料筒部分)的热传导到料筒上，而外面的热量大部分散失到空气中，造成电能的损失浪费

2)、环境温度上升：由于热量大量散失，周围环境温度升高，尤其是夏季对生产环境影响很大，现场工作温度都超过了45℃，有些企业不得不采用空调降低温度，这又造成能源的二次浪费。

3)、使用寿命短、维修量大：由于采用电阻丝发热，其加热温度高达300℃左右，电阻丝容易因高温老化而烧断，常用电热圈使用寿命约在半年左右，因此，维修的工作量相对较大。

4、电气控制系统，由传统的电器元件组成，对加料、料筒温度、螺杆转速进行控制，由于采用传统的交流接触器、继电器控制，度响应速度慢，故障率高。

5、冷却系统：是一个套在料筒上的冷却水套，对加料口的料筒部分进行冷却，防止原料过早融化，出现“架桥”现象，堵塞加料口。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种结构合理，工作效果好的低速大扭矩交流伺服电机驱动的单螺杆挤出机。

本实用新型的技术解决方案是：

一种低速大扭矩交流伺服电机驱动的单螺杆挤出机，其特征是：包括机架，机架上装交流伺服控制器控制的低速大扭矩交流伺服电机，低速大扭矩交流伺服电机通过联轴器与装在料筒中的螺杆连接，料筒的进料端与料斗连接，料筒上装电磁感应加热圈。

本实用新型结构合理，工作效果好。结构特点及技术创新点：

1)、传动系统：采用国际最新技术：(低速大扭矩交流伺服电机+交流伺服控制器)+联轴器+螺杆，与传统传动系统相比，省去了减速箱，其优点为：

(1)、结构简单，体积小，安装维修保养方便。

(2)、无减速箱，噪音大大减少，无漏油，工作环境改善。