[发明专利]塑料管材成型设备

说明书

技术领域

本发明涉及制备塑料管材的工业生产线领域，具体讲是一种塑料管材成型设备。

背景技术

现有技术的塑料管材成型设备包括料斗、主电机、横向设置的加热筒体和牵引机，料斗的下端与加热筒体入口端连通，加热筒体的轴向设有一根螺杆，螺杆与主电机的输出轴固定，加热筒体的出口端设有管材成型模具，牵引机包括牵引电机和被牵引电机带动的履带。

该塑料管材成型设备的工作原理如下：固体的原料颗粒落到料斗中并充满料斗，然后从料斗落入加热筒体，此时，螺杆在主电机带动下旋转并将加热筒体内的塑料颗粒向出口端推移，颗粒在加热筒体内逐步熔化，被推挤经过管材成型模具形成管材，而经过模具的管材在履带摩擦力的作用下被牵引远离加热筒体。上述过程中，人们通过主电机的转速可以大致推算出从缸体出口端挤出的原料的体积，而牵引电动机的转速决定了成型后管材的伸缩率，即在挤出的原料的体积不变的前提下，牵引电动机转速越快，被履带牵引的管材的速度就越快，管材的管壁就越薄，管材的米重(每米的质量)就越轻。这样，人们通过设定主电机的转速，然后根据主电机转速来手动调节一个与主电机转速匹配的牵引电机的转速，就能实现来调节和控制管材的米重及厚度目的。

但现有技术的塑料管材成型设备存在以下缺陷：首先，在生产过程中，加热筒体的出口端经常发生堵塞，这样，虽然主电机的转速仍然不变，但实际上从出口端挤出的原料大减，此时根据主电机的转速得出的牵引电机的转速，显然不能保证管材的米重和厚度符合设计要求，即此时成型的管材的厚度和米重肯定远小于目标值；其次，由于人们是依靠主电机转速，推算出的挤出加热筒体的原料的体积，再将体积乘以密度得出挤出加热筒体的原料的质量，而固体原料颗粒之间存在缝隙，因而这些原料的密度本来就不均匀，通过体积乘以密度得出的质量并不精确，故不能保证最后的米重和厚度是精确的；再次，通过输入主电机的转速，然后根据主电机转速手动输入牵引电机的转速，而手动调节牵引电机的转速的过程往往存在一个滞后性，反应较慢。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能够精确控制管材的米重和厚度的塑料管材成型设备。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的塑料管材成型设备，它包括料斗、主电机、横向设置的加热筒体和牵引机，料斗的下端与加热筒体入口端连通，加热筒体的轴向设有一根螺杆，螺杆与主电机的输出轴固定，加热筒体的出口端设有管材成型模具，牵引机包括牵引电机和被牵引电机带动的履带，它还包括PLC芯片、电机调速器和料斗质量变化值采集装置，电机调速器和料斗质量变化值采集装置均与PLC芯片电连接，电机调速器和牵引电机电连接。

料斗质量变化值采集装置包括称重传感器和称重扩展模块，称重传感器安装在料斗上，称重传感器与称重扩展模块电连接，称重扩展模块与PLC芯片电连接。

它还包括一个机架，称重传感器固定在机架上，料斗通过连杆悬吊在称重传感器上。

它还包括一个与机架固定的连接管道，连接管道下端与加热筒体入口端连通，料斗下端伸入连接管道上端，料斗下端被连接管道上端的管道壁径向限位且两者之间存在缝隙。

它还包括一个位于料斗上方的进料口，进料口上设有蝶阀，蝶阀与PLC芯片电连接；螺杆上安装有一个转速传感器，转速传感器与PLC芯片电连接。

电机调速器和主电机电连接。

它还包括一块控制面板，PLC芯片、称重扩展模块和电机调速器均安装在控制面板上。

采用以上结构后，本发明塑料管材成型设备与现有技术相比，具有以下优点：

由于电机调速器和料斗质量变化值采集装置均与PLC芯片电连接，电机调速器和牵引电机电连接，这样，通过料斗质量变化值采集装置可以精确测出料斗内质量的减少量，而料斗内质量的减少量就等于加热筒体内被挤出的原料的质量，PLC芯片根据料斗内质量的减少量计算出一个匹配的牵引电动机的转速值，并通过电机调速器使得牵引电动机达到这个转速值，故避免了现有技术根据主电机转速算牵引电动机速度时由于加热筒体堵塞造成的巨大误差；同样的，通过测量料斗内质量的减少量直接获得被挤出原料质量的方法也避免了通过计算被挤出原料体积来推算被挤出原料质量的方法产生的误差；综上，通过该设备能够精确控制管材的米重和厚度，而且，通过芯片控制调节的方法来调节牵引电动机的转速也远比人工手动调节反应及时、灵敏、迅速。

又由于料斗质量变化值采集装置包括称重传感器和称重扩展模块，这样，安装在料斗上的称重传感器可以保证测量的精确性，而称重扩展模块可以分担PLC芯片的工作负担，降低对PLC芯片的性能要求，使得人们在保证功能实现的前提上尽可能地选用更便宜的PLC芯片。