[发明专利]一种用于塑料压延辊的分段加热系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种用于塑料压延辊的分段加热系统，塑料压延机上设有多个压延辊，所述压延辊的辊筒上分隔成多个区段相邻的环形加热区域；所述环形加热区域均单独设有加热装置和测量各段环形加热区域的温度的测温传感器，所述加热装置与加热控制板连接，所述加热控制板设有多个，与加热装置成套配置，且通过加热电集电环一一对应连接；所述测温传感器通过测温信号集电环与温度控制器连接，所述加热控制板和温度控制器通过信号线连接。本发明还提供一种用于塑料压延辊的分段加热系统的控制方法。本发明不仅有效地改善塑料压延辊温度的控制，而且把压延辊中间和两端的温差控制在要求的范围以内，解决了塑料压延机设备生产膜(片)时出现三高二低的问题。

技术领域

本发明涉及压延辊领域，具体地，涉及一种用于塑料压延辊的分段加热系统及其控制方法。

背景技术

塑料的压延加工工艺是生产塑料膜(片)所广泛采用的一种加工方式。热塑性塑料在塑料压延机的两条压延辊的挤压下从两辊之间的缝隙中挤出，形成厚度均匀的薄片(膜)，如图1所示(图1中101为原料，102为压延辊，103为成品)。压延辊筒工作时，承受很大的分离力，分离力使压延辊筒像受栽梁一样产生挠曲变形，变形值从挠度最大处的辊筒轴线中点处向两端展开并逐渐减小，从而导致压延薄膜的横向方向上出现中间厚两边薄的现象。为克服辊筒变形引起的压延薄膜横向厚度不均一的现象，除从选材和结构设计等方面提高辊筒的刚性外，还可以在设计压延机时采用“中高度法”、“轴交叉法”和“预应力法”等辊筒挠度补偿措施，在理论上解决挠曲变形的现象。

但是传统的压延辊加热是横向加热，辊筒工作时在轴向上存在的温差受辊筒二边轴承位置润滑油冷却和辊筒无包料的影响，辊筒两端比中间部分更易散热，从而导致压延辊加工区的两端和中间的温度不一致，辊筒温度中心温度高，两边温度低，如图2所示。因为温度的偏差影响了塑料加工的稳定，导致存在以下问题：(1)由于辊筒两端比中间部分更易散热，从而使辊筒两端的温度比中间低，辊筒上温度低的区域径向的热膨胀量小，会使轴向辊隙值出现较大变化，进而导致薄膜横向上两侧的厚度增大；同时膜(片)在剥离拉伸时压延辊筒温度高的部位被拉簿，也会造成塑料膜(片)在压延加工过程中厚边的现象；(2)由于压延机辊筒间隙内物料在运动，温度高的物料向温度低的物料方向运动，产生片材表面的流纹现象；(3)造成压延塑料膜(片)制品三高二低(两边和当中高)的致命缺点。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于塑料压延辊的分段加热系统及其控制方法，本发明将压延辊从中间到压延辊两端分成若干个区域，分别进行独立的温度加热和控制，进行分段加热，不仅有效地改善塑料压延辊温度的控制，而且把压延辊中间和两端的温差控制在要求的范围以内，解决了塑料压延膜(片)制品机设备一直无法解决的三高二低的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种用于塑料压延辊的分段加热系统，塑料压延机上设有多个压延辊(1)，所述压延辊(1)的辊筒上分隔成多个区段相邻的环形加热区域(2)；所述环形加热区域(2)均单独设有加热装置(3)和测量各段环形加热区域(2)的温度的测温传感器(4)，所述加热装置(3)与加热控制板(8)连接，所述加热控制板(8)设有多个，与加热装置(3)成套配置，且通过加热电集电环(5)一一对应连接；所述测温传感器(4)通过测温信号集电环(6)与温度控制器(7)连接，所述加热控制板(8)和温度控制器(7)设置在加热控制柜内，且通过信号线连接。

所述的各段环形加热区域(2)的加热和测温装置都各自独立配置成套，每套加热和测温装置均包括加热装置(3)、测温传感器(4)、温度控制器(7)、加热控制板(8)，且通过加热电集电环(5)、测温信号集电环(6)实现旋转的压延辊与固定的控制柜电气连接；安装在旋转运转状态的压延辊上的加热装置(3)通过加热电集电环(5)的各个通道与加热控制板(8)连接形成控制闭环，所述测温传感器(4)通过测温信号集电环(6)的各个通道与温度控制器(7)连接形成控制闭环，经过集电环完成旋转/固定连接转换，实现电气连接，系统中的信号通讯可选择通过无线传输通讯或光信号传输通讯，传输方式多样，可根据实际使用情况灵活多变，满足多种使用需求，实用性强。