高溫熔體壓力傳感器在擠出機(jī)控制中的作用

2013-11-29 雙螺桿擠出機(jī)由擠壓系統(tǒng)（螺桿和機(jī)筒）、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)（減速箱、軸承和電機(jī)）、加料系統(tǒng)、加熱冷卻結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)五部分組成，與單螺桿擠出機(jī)不同的是，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒內(nèi)有兩根螺桿、加料部分采用螺旋強(qiáng)制向機(jī)筒內(nèi)供料，螺桿用軸承的規(guī)格和布置比較復(fù)雜。
一、擠壓系統(tǒng)
1、螺桿結(jié)構(gòu) 
兩種擠出機(jī)的區(qū)別：
單螺桿的機(jī)器和雙螺桿的機(jī)器：一個(gè)是一根螺桿，一個(gè)是兩根螺桿.都是用的一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)的.功率因螺桿不同而不同.50錐雙的功率約為20KW,65的約為37KW.產(chǎn)量與料及螺桿有關(guān)，50錐雙的產(chǎn)量約為100-150KG/H,65錐雙約為200-280KG/H.單螺桿的產(chǎn)量就只有一半。
擠出機(jī)按其螺桿數(shù)量可以分為單螺桿、雙螺桿和多螺桿擠出機(jī)。目前以單螺桿擠出機(jī)應(yīng)用最為廣泛，適宜于一般材料的擠出加工。雙螺桿擠出機(jī)由于具有由摩擦產(chǎn)生的熱量較少、物料所受到的剪切比較均勻、螺桿的輸送能力較大、擠出量比較穩(wěn)定、物料在機(jī)筒內(nèi)停留長(zhǎng)，混合均勻。
SJSZ系列錐形雙螺桿擠出機(jī)具有強(qiáng)制擠出、高質(zhì)量、適應(yīng)性廣、壽命長(zhǎng)、剪切速率小、物料不易分解、混煉塑化性能好、粉料直接成型等特點(diǎn)，溫度自控，真空排氣等裝置。適用于管、板、異形材等制品的生產(chǎn)。
單螺桿擠出機(jī)無(wú)論作為塑化造粒機(jī)械還是成型加工機(jī)械都占有重要地位，近幾年來(lái)，單螺桿擠出機(jī)有了很大的發(fā)展。德國(guó)生產(chǎn)的大型造粒用單螺桿擠出機(jī)，螺桿直徑達(dá)700mm，產(chǎn)量為36t/h。
單螺桿擠出機(jī)發(fā)展的主要標(biāo)志在于其關(guān)鍵零件——螺桿的發(fā)展。近幾年以來(lái)，人們對(duì)螺桿進(jìn)行了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究，至今已有近百種螺桿，常見(jiàn)的有分離型、剪切型、屏障型、分流型與波狀型等。
從單螺桿發(fā)展來(lái)看，盡管單螺桿擠出機(jī)已較為完善，但隨著高分子材料和塑料制品不斷的發(fā)展，還會(huì)涌現(xiàn)出更有特點(diǎn)的新型螺桿和特殊單螺桿擠出機(jī)。從總體而言，單螺桿擠出機(jī)向著高速、高效、專(zhuān)用化方向發(fā)展。
是擠出機(jī)的主要部件，雙螺桿中的雙螺桿螺桿齒形不符合規(guī)則，不能形成封閉的嚙合線，屬于非密封型。螺桿自鎖，靠齒輪傳動(dòng)，主從螺桿不直接接觸
2、機(jī)筒結(jié)構(gòu) 
一種金屬筒，具有耐熱、耐磨、耐腐蝕等性能。機(jī)筒與螺桿的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)塑料的粉碎。雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒結(jié)構(gòu)和單螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒結(jié)構(gòu)形式一樣，也分整體式機(jī)筒和分段組合式機(jī)筒。在雙螺桿擠出機(jī)中，嚙合異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿和錐形雙螺桿擠出機(jī)一般多采用整體式機(jī)筒；少數(shù)大型擠出機(jī)采用分段組合式機(jī)筒，為了方便機(jī)械加工。
二、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)
傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是驅(qū)動(dòng)螺桿，供給螺桿在擠出過(guò)程中所需要的力矩和轉(zhuǎn)速，通常由電動(dòng)機(jī)、減速器和軸承等組成。而在結(jié)構(gòu)基本相同的前提下，減速機(jī)的制造成本大致與其外形尺寸及重量成正比。因?yàn)闇p速機(jī)的外形和重量大，意味著制造時(shí)消耗的材料多，另所使用的軸承也比較大，使制造成本增加。
傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是驅(qū)動(dòng)螺桿，供給螺桿在擠出過(guò)程中所需要的力矩和轉(zhuǎn)速，通常由電機(jī)、減速箱和軸承組成。
雙螺桿在擠出工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力和單螺桿在擠出工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力相似或高于單螺桿擠出時(shí)的軸向力，這么大的軸向力應(yīng)需要較大規(guī)格的軸承來(lái)承擔(dān)，但是，由于雙螺桿的工作布置限制了承受螺桿軸力用軸承的布置空間，因而軸承布置有多方案。
三、加料系統(tǒng)
塑料物料從料斗進(jìn)入到擠出機(jī)，在螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)下將其向前進(jìn)行輸送，物料在向前運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，接受料筒的加熱、螺桿帶來(lái)的剪切以及壓縮作用使得物料熔融，因而實(shí)現(xiàn)了在玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)的三態(tài)間的變化。
根據(jù)雙螺桿擠出機(jī)擠塑原料的特點(diǎn)與工作條件要求，雙螺桿擠出機(jī)的加料系統(tǒng)采用的是強(qiáng)制計(jì)量加料方式為機(jī)筒供料。
這種供料裝置像一臺(tái)獨(dú)立工作的單螺桿擠出機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)輸送原料的螺桿由直流電動(dòng)機(jī)通過(guò)蝸桿蝸輪減速箱的輸出軸帶動(dòng)。螺桿輸送原料的轉(zhuǎn)速、輸送料量的大小由雙螺桿擠出機(jī)的雙螺桿工作轉(zhuǎn)速、機(jī)筒溫度、制品的熔料壓力和制品的用料量共同決定。加料裝置中的螺紋桿上螺紋，可以是單頭或雙頭，一般應(yīng)用較多的是單頭螺紋。
四、加熱冷卻結(jié)構(gòu)
加熱與冷卻是擠出機(jī)工作的基本條件，一般以電阻加熱機(jī)筒方法為主。常用的是鑄鋁電阻絲加熱器結(jié)構(gòu)。這種加熱器是把電阻絲加入裝滿(mǎn)氧化鎂絕緣材料的金屬管內(nèi)，再把金屬管鑄到鋁合金套中。
五、控制系統(tǒng)
控制雙螺桿擠出機(jī)的運(yùn)行與停止。
敏感元件是能夠靈敏地感受被測(cè)變量并作出響應(yīng)的元件。如：彈性膜盒能感受壓力的高低而引起形變，形變的程度就是對(duì)壓力高低的響應(yīng)，因此，彈性膜盒是一種壓力敏感元件。
傳感器不但應(yīng)該對(duì)被測(cè)量敏感，而且具有把它對(duì)被測(cè)量的響應(yīng)傳送出去的功能。也就是說(shuō)，傳感器不只是一般的敏感元件，它的輸出響應(yīng)還必須是易于傳送的物理量。例如：上訴的彈性膜盒的輸出響應(yīng)是形變，是微小的幾何量，不便于向遠(yuǎn)方傳送。如果把膜盒中心的位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙輼O板的間隙變化，就成為輸出響應(yīng)是電容量的傳感器”));’>壓力傳感器。
由于電信號(hào)最便于傳送，所以絕大多數(shù)傳感器的輸出是電量的形式，如電壓、電流、電阻、電感、電容、頻率等。
變送器是從傳感器發(fā)展而來(lái)的，凡能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器就稱(chēng)為變送器。（標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)是物理量的形式和數(shù)值范圍都符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。例如直流4～20mA）有了統(tǒng)一的信號(hào)形式和數(shù)值范圍，就便于把各種變送器和其他儀表組成檢測(cè)系統(tǒng)或調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
輸出為非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器，必須和特定的儀表或裝置配套，才能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)或調(diào)節(jié)功能。為了加強(qiáng)通用性和靈活性，某些傳感器的輸出可以靠轉(zhuǎn)換器把非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，使之與帶有標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的輸入電路或接口的儀表配套。不同的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)也可借助于轉(zhuǎn)換器互相轉(zhuǎn)換。例如利用氣/電轉(zhuǎn)換器，能把20～100 kPa的空氣壓力轉(zhuǎn)換成0～10mA的直流電流。
位式作用和連續(xù)作用：
位式作用，也稱(chēng)為開(kāi)關(guān)作用，即傳感器在輸入變量整個(gè)變化范圍內(nèi)其輸出相應(yīng)只有兩種狀態(tài)，例如空氣狀態(tài)的“高”和“低”。
位式作用的傳感器多用于被測(cè)變量的超限報(bào)警、連鎖保護(hù)、順序控制。例如我們的壓力開(kāi)關(guān)。
需要連續(xù)檢測(cè)或調(diào)節(jié)某些變量時(shí)，就必須用連續(xù)作用的傳感器或變送器。
長(zhǎng)野的變送器中所使用的傳感器SS—蒸發(fā)型半導(dǎo)體應(yīng)變片的特點(diǎn)：
（1）相對(duì)于粘貼式和擴(kuò)散式，蒸發(fā)式為新技術(shù)。
（2）其可測(cè)壓力范圍 -0.1～0.3MPa；0～200MPa 。
（3）具有很好耐用性和穩(wěn)定性。