[发明专利]粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置

摘要

本发明公开了一种粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置，主要包括机架、模板、压辊测力系统、传动测力系统；压辊内的活塞杆将压辊表面压力传至力传感器，内部电极通过滑动接触将信号引出至外部，用霍尔元件测量压辊外圈磁片转过的数量确定压辊角位移，并将压辊角位移与表面压力值结合得到压辊表面压力分布；模板在纵向分布有若干段不同孔型，传动系统推动模板通过料斗装料后辊扎挤压制粒，通过测量电机扭矩间接测得模板行进阻力；本发明可用于测量粉体旋转挤压制粒成型在不同工艺参数下的压辊表面压力大小及其分布规律以及模板行进阻力，也可用于检测不同工况下的制粒效果；本发明集成度高，一次测量可得多个参数，试验费用低。

主权项

一种粉体旋转挤压制粒成型力学参数测量装置，其特征在于：包括机架、模板(9)、压辊测力系统和传动测力系统，其中，机架包括下支撑轮组件、压辊支撑组件、料斗支架(6)、料斗(7)、上压紧轮组件、底座(14)和电机支架(15)；压辊测力系统包括霍尔元件传感器支撑组件、霍尔元件传感器(18)、磁片(19)和压辊单元(5)；传动测力系统包括同步带(20)、同步轮(21)、联轴器(22)、电机(23)、扭矩传感器(24)、扭矩传感器安装架(25)；在底座(14)上对称设置N组下支撑轮组件，N大于等于2，压辊支撑组件设置在底座(14)的纵向的中部，压辊单元(5)设置在压辊支撑组件上，料斗(7)通过料斗支架(6)设置在底座(14)上，料斗(7)的出料口与压辊单元(5)外圆贴近；在料斗(7)与压辊单元(5)相对的一侧下支撑轮组件的上方对应位置设置上压紧轮组件，模板(9)设置在上压紧轮组件和下支撑轮组件之间，并位于料斗(7)和压辊单元(5)的下方；电机支架(15)设置在底座(14)的一侧，传感器安装架(25)设置在电机支架(15)上，电机(23)固定在电机支架(15)的外侧面，同步带(20)设置在模板(9)的底面的一侧，同步轮(21)通过联轴器(22)与扭矩传感器(24)连接，同步轮(21)与同步带(20)稳定啮合，扭矩传感器(24)通过联轴器(22)与电机(23)连接，扭矩传感器(24)底部设置在扭矩传感器安装架(25)上；压辊单元(5)包括心轴(26)、小圆螺母(27)、压辊偏心轴(28)、大圆螺母(29)、密封圈(30)、压辊外圈(31)、轴承(32)、压力传感器支架(33)、外定距环(34)、活塞(35)、弹性弧形铜片(36)、力传感器(37)、导电铜环(38)、内定距环(39)、锁紧螺栓(40)，两个密封圈(30)分别套在压辊偏心轴(28)的两端，且与压辊外圈(31)内表面接触，两个轴承(32)分别设置在压辊偏心轴(28)的两端，且与密封圈(30)内侧接触，轴承(32)内孔套在压辊偏心轴(28)上，轴承(32)外圆面与压辊外圈(31)内表面接触，外定距环(34)与内定距环(39)夹紧在两个轴承(32)中间，压力传感器支架(33)固定在外定距环(34)内表面的平面上，活塞(35)穿过外定距环(34)和压辊外圈(31)上的圆孔，活塞(35)直径较小端与压辊外圈(31)外表面等高，共设置三个活塞(35)，一个活塞(35)顶部与压辊外圈(31)上的凹面等高，两个活塞(35)顶部与压辊外圈(31)上的凸面等高呈并排分布，力传感器(37)设置在压力传感器支架(33)上，活塞(35)直径较大的一端底面与力传感器(37)的顶端面接触，力传感器(37)的中心线与活塞(35)中心线重合，五个弹性弧形铜片(36)的一端并排设置在压力传感器支架(33)上，力传感器(37)的引线分别连接弹性弧形铜片(36)，其中两端的弹性弧形铜片(36)接电源线，中间三个弹性弧形铜片(36)分别接三个力传感器(37)的信号线，导电铜环(38)设置在内定距环(39)的环形凹槽内，且位置与弹性弧形铜片(36)对应，弹性弧形铜片(36)的另一端与导电铜环(38)滑动接触，导电铜环(38)的引线穿过内定距环(39)和压辊偏心轴(28)上的引线孔，大圆螺母(29)拧紧在压辊偏心轴(28)上，小圆螺母(27)拧紧在心轴(26)上，锁紧螺栓(40)拧紧在压辊偏心轴(28)凸肩上的环形孔和心轴(26)凸肩上的圆孔中；霍尔元件传感器支撑组件设置在底座(14)一侧与压辊单元(5)相对应的位置，霍尔元件传感器支撑组件上设置霍尔元件传感器(18)，霍尔元件传感器(18)的位置与压辊外圈(31)上均匀分布的磁片(19)位置对应。