一种针对双螺杆挤出机的筒体冷却装置的制作方法

1.本发明为冷却装置技术领域，具体涉及到的是一种针对双螺杆挤出机的筒体冷却装置。


背景技术：

2.双螺杆挤出机由传动装置、加料装置、料筒和螺杆等几个部分组成，各部件的作用与单螺杆挤出机相似。双螺杆挤出机是在单螺杆挤出机基础上发展起来的，由于具有良好的加料性能、混炼塑化性能、排气性能、挤出稳定性等特点，目前已经广泛应用于挤出制品的成型加工。双螺杆挤出机在工作的情况下，首先是要将物料进行加热，使其融化，然后在通过双螺杆进行下一步的挤出工作，在挤出之前需要进行初步的筒体冷却，其中螺杆的转速决定着挤出机的挤出速度。在提高挤出速度时，冷却速度需要同时提升，避免挤出的料未成型报废。现有的筒体冷却装置通常采用提高冷却介质的流量这种方式来加快冷却速度，但是流量的提高具有上限，在面对较快的挤出速度时，现有的筒体冷却装置可能仍无法提供足够的冷却效率。因此我们需要一种针对双螺杆挤出机的筒体冷却装置来解决上述问题。
3.本发明提供了一种针对双螺杆挤出机的筒体冷却装置，本发明采用内、外两层冷却筒体对物料的内外双侧同时进行冷却，提高冷却效率；同时本发明在原有的冷却外筒的筒体上滑动设置了一层伸长部，在冷却量不足时可以延长冷却外筒的冷却距离，提高冷却量，避免物料不成型，在冷却量足够时可以收缩在原有的冷却外筒的筒体上，不增加占用空间，使用方便。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种针对双螺杆挤出机的筒体冷却装置，以解决上述背景技术中提出了现有技术缺点的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种针对双螺杆挤出机的筒体冷却装置，包括设置在螺杆挤出机出料端的冷却外筒、冷却内筒，所述冷却外筒和冷却内筒同轴设置，两者之间的空隙构成挤出通道；冷却外筒和冷却内筒的筒壁内均设置有夹层，所述夹层内设置有供冷却介质流动的循环管道，循环管道的两端与设置在机架上的冷却箱相连；所述冷却外筒包括固定部和伸长部，所述伸长部沿冷却外筒的身长方向滑动安装在固定部上；伸长部与固定设置在机架上的控制单元相连，所述控制单元根据双螺杆挤出机的转速大小调节伸长部的伸长量大小。
6.作为本发明的进一步方案，所述循环管道螺旋缠绕设置在冷却外筒、冷却内筒上，循环管道的左、右两端均连接在冷却箱上，所述冷却箱可变换循环管道内的冷却介质的流动方向。
7.作为本发明的进一步方案，所述循环管道呈弓字形设置在冷却外筒、冷却内筒上。
8.作为本发明的进一步方案，所述控制单元包括驱动电机，驱动电机上传动连接有
驱动齿轮；所述驱动电机根据双螺杆挤出机的转速控制驱动齿轮的转动角度；伸长部的底部固定设置有驱动齿条，所述驱动齿条与驱动齿轮相啮合。
9.作为本发明的进一步方案，固定部的外壁上周向间隔开有伸长槽，伸长槽沿伸长部的身长方向设置；伸长部的内壁周向固定连接有滑动柱，所述滑动柱在伸长槽内滑动安装。
10.作为本发明的进一步方案，冷却外筒上的循环管道包括设置在固定管道的固定管道和设置在伸长部的伸长管道；固定管道和伸长管道与设置在冷却箱上的循环控制单元相连；所述循环控制单元根据伸长部是否伸长控制冷却介质是否在伸长管道内流动。
11.作为本发明的进一步方案，循环控制单元包括设置在冷却箱上的四通管，所述四通管的一端连接冷却箱，一端用于安装控制阀，一端连接固定管道远离双螺杆挤出机的一端，一端连接伸长管道靠近双螺杆挤出机的一端；所述固定管道靠近双螺杆挤出机的一端、伸长管道远离双螺杆挤出机的一端均直接连接在冷却箱上；所述控制阀螺纹安装在四通管内，控制阀具有a1、a2两种工作状态；a1：伸长部位伸长，四通管内连接固定管道的一端与连接冷却箱的一端连通，连接伸长管道的一端被封闭；a2：伸长部伸长，四通管内连接固定管道的一端与连接伸长管道的一端连通，连接冷却箱的一端被封闭。
12.作为本发明的进一步方案，伸长部上还设置有触发单元；所述触发单元在伸长部移动时驱动控制阀在a1状态、a2状态间切换；触发单元包括在伸长部底部开设的滑动槽，所述滑动槽沿着伸长部的伸长方向设置；滑动槽内滑动安装有滑动座，滑动座与固定设置在伸长部底部的固定板之间设置有触发弹簧；滑动座上固定设置有触发板，所述触发板与设置在机架上的限位板楔面接触；所述限位板竖直滑动安装在机架上，限位板的底部与机架设置有压缩弹簧；滑动座上还固定设置有用于驱动控制阀切换工作状态的控制板，所述控制板上开有齿条段，齿条段与位于控制阀顶端的转动部传动连接。
13.作为本发明的进一步方案，所述冷却内筒转动安装在双螺杆挤出机的出料端；冷却内筒与设置在机架上的调速电机相连；所述调速电机根据双螺杆挤出机的转速大小调节冷却内筒的转速大小。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.1.本发明采用内、外两层冷却筒体对物料的内外双侧同时进行冷却，提高冷却效率；同时本发明在原有的冷却外筒的筒体上滑动设置了一层伸长部，在冷却量不足时可以延长冷却外筒的冷却距离，提高冷却量，避免物料不成型，在冷却量足够时可以收缩在原有的冷却外筒的筒体上，不增加占用空间，使用方便。
16.2.本发明通过变换循环管道内的冷却介质的流动方向来进行急冷、缓冷的切换，适用性广，使用方便。
17.3.本发明通过循环控制单元不仅能够根据伸长部是否伸长控制冷却介质是否在伸长管道内流动，避免冷却量浪费在伸长部内；还能在伸长部伸长的情况下使得整个冷却介质在固定管道内、伸长管道相连通，冷却介质的温度在冷却筒体内的变化也是线性连贯的，仍旧可以通过控制冷却介质的流动方向来进行急冷、缓冷的切换，适用性广。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的
附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明一种针对双螺杆挤出机的筒体冷却装置的结构示意图；
20.图2为本发明筒体冷却装置侧视时的结构示意图；
21.图3为本发明筒体冷却机构半剖时内部的结构示意图；
22.图4为本发明图3中a部分的局部放大示意图；
23.图5为本发明图3中b部分的局部放大示意图；
24.图6为本发明冷却外筒底部的结构示意图；
25.图7为本发明图6中c部分的局部放大示意图；
26.图8为本发明循环管道呈弓字形设置时冷却内筒的内部示意图。
27.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
28.11-冷却外筒、12-冷却内筒、13-挤出通道、14-循环管道、15-冷却箱、16-固定部、17-伸长部、21-驱动电机、22-驱动齿轮、23-驱动齿条、24-伸长槽、25-滑动柱、31-固定管道、32-伸长管道、33-四通管、34-控制阀、41-滑动槽、42-滑动座、43-触发弹簧、44-触发板、45-限位板、46-压缩弹簧、47-控制板、48-齿条段、49-转动部、51-调速电机。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1-8，一种针对双螺杆挤出机的筒体冷却装置，包括设置在螺杆挤出机出料端的冷却外筒11、冷却内筒12，所述冷却外筒11和冷却内筒12同轴设置，两者之间的空隙构成挤出通道13；冷却外筒11和冷却内筒12的筒壁内均设置有夹层，所述夹层内设置有供冷却介质流动的循环管道14，循环管道14的两端与设置在机架上的冷却箱15相连；所述冷却外筒11包括固定部16和伸长部17，所述伸长部17沿冷却外筒11的身长方向滑动安装在固定部16上；伸长部17与固定设置在机架上的控制单元相连，所述控制单元根据双螺杆挤出机的转速大小调节伸长部17的伸长量大小。
31.如图1、图2、图3所示，本发明的冷却筒体能够对刚从双螺杆挤出机出料端挤出的熔融状物料进行冷却。因为本发明采用的是内、外两层冷却筒体，装有冷却介质的循环管道14设置在冷却外筒11、冷却内筒12的夹层内，所以本发明能够对物料的内、外双侧同时进行冷却，这大大提高冷却效率，缩短了实际所需的冷却距离，这样可以使得冷却筒体的长度减小，减小占地面积，节省生产成本。但是在面对较快的挤出速度时，即使能够内、外同时冷却仍有可能冷却量不够，所以如图1所示，本发明在原有的冷却外筒11的筒体上滑动设置了一层伸长部17，在冷却量不足时可以延长冷却外筒11的冷却距离，提高冷却量，避免物料不成型，在冷却量足够时可以收缩在原有的冷却外筒11的筒体上，不增加占用空间，使用方便。本发明在螺杆电机处设置了传感器记录螺杆电机的转速，传感器将数据传递给控制单元，控制单元根据双螺杆挤出机的转速大小调节伸长部17的伸长量大小，当双螺杆挤出机的转
速较大时，其挤出速度较快，所以伸长部17伸长量较大，延长冷却距离，保证提供足够的冷却量。
32.螺旋缠绕设置在冷却外筒11、冷却内筒12上，循环管道14的左、右两端均连接在冷却箱15上，所述冷却箱15可变换循环管道14内的冷却介质的流动方向。
33.如图4所示，本发明装有冷却介质的循环管道14螺旋缠绕在冷却外筒11上，增加了换热面积，保证了换热量，循环管道14内的冷却介质在冷却装置内充分换热后进入冷却箱15重新放热后再度进行冷却桶体内吸热。本发明的冷却箱15可变换循环管道14内的冷却介质的流动方向。因为在实际的冷却过程中具有急冷和缓冷两种冷却方式，当需要急冷时，本发明的冷却介质从图示3所示的左侧进入冷却筒体，从右侧返回，这样沿着物料的挤出方向，物料所受的冷却温度由低变高，最开始的冷却温差大。当需要缓冷时，本发明的冷却介质从图示3所示的右侧进入冷却筒体，从左侧返回，这样沿着物料的挤出方向，物料所受的冷却温度由高变低。本发明通过变换循环管道14内的冷却介质的流动方向来进行急冷、缓冷的切换，适用性广，使用方便。
34.作为本发明的进一步方案，所述循环管道14呈弓字形设置在冷却外筒11、冷却内筒12上。如图8所示，本发明采用弓字形设置循环管道14，该种方式的设置使得在整个冷却桶体的两端的冷却温度大致一致，左右两端的冷却介质的温度温差不大，均匀冷却。
35.作为本发明的进一步方案，所述控制单元包括驱动电机21，驱动电机21上传动连接有驱动齿轮22；所述驱动电机21根据双螺杆挤出机的转速控制驱动齿轮22的转动角度；伸长部17的底部固定设置有驱动齿条23，所述驱动齿条23与驱动齿轮22相啮合。
36.作为本发明的进一步方案，固定部16的外壁上周向间隔开有伸长槽24，伸长槽24沿伸长部17的伸长方向设置；伸长部17的内壁周向固定连接有滑动柱25，所述滑动柱25在伸长槽24内滑动安装。
37.如图4所示，本发明为螺杆电机的转速设定一个固定值，当螺杆电机的转速达到该规定值时，视为挤出速度过快，需要使得伸长部17在固定部16上滑动，延长冷却距离，提供足够的冷却量。如图4所示，当螺杆电机的转速达到该规定值时，驱动电机21接收到传感器信号开始转动，驱动齿轮22转动，驱动齿轮22通过固定在伸长部17底部的驱动齿条23驱动伸长部17在固定部16上滑动，滑动方向与物料的挤出方向一致。如图5所示，伸长部17在伸长时其内侧周向设置的滑动柱25在滑动柱25内滑动，规定其滑动方向，避免伸长部17与固定部16发生相对转动，影响驱动齿轮22的驱动。
38.作为本发明的进一步方案，冷却外筒11上的循环管道14包括设置在固定管道31的固定管道31和设置在伸长部17的伸长管道32；固定管道31和伸长管道32与设置在冷却箱15上的循环控制单元相连；所述循环控制单元根据伸长部17是否伸长控制冷却介质是否在伸长管道32内流动。
39.作为本发明的进一步方案，循环控制单元包括设置在冷却箱15上的四通管33，所述四通管33的一端连接冷却箱15，一端用于安装控制阀34，一端连接固定管道31远离双螺杆挤出机的一端，一端连接伸长管道32靠近双螺杆挤出机的一端；所述固定管道31靠近双螺杆挤出机的一端、伸长管道32远离双螺杆挤出机的一端均直接连接在冷却箱15上；所述控制阀34螺纹安装在四通管33内，控制阀34具有a1、a2两种工作状态；a1：伸长部17未伸长，四通管33内连接固定管道31的一端与连接冷却箱15的一端连通，连接伸长管道32的一端被
封闭；a2：伸长部17伸长，四通管33内连接固定管道31的一端与连接伸长管道32的一端连通，连接冷却箱15的一端被封闭。
40.因为本发明设置有伸长部17，伸长部17内也设置有循环管道14。若是当伸长部17未伸长时，此时伸长部17内的循环管道14无须启用，冷却介质无需进入伸长部17内的循环管道14，避免冷却量浪费在伸长部17内。所以本发明需要设置了一个循环控制单元，该循环控制单元能够根据伸长部17是否伸长控制冷却介质是否在伸长管道32内流动。如图4所示，本发明在伸长部17未伸长时，控制阀34转动在四通管33处于高位，控制阀34封闭四通管33上连接伸长管道32的一端，此时四通管33内连接固定管道31的一端与连接冷却箱15的一端连通，冷却箱15内的冷却介质进入固定管道31，通过固定部16、四通管33后再回到冷却箱15内。若是本发明的伸长部17伸长后，控制阀34转动在四通管33处于低位，控制阀34封闭四通管33上连接冷却箱15的一端，此时四通管33内连接固定管道31的一端与连接伸长管道32的一端连通，冷却箱15内的冷却介质进入固定管道31，通过固定部16、四通管33后再进入伸长管道32循环，最终回到冷却箱15内。相较于冷却介质直接从冷却箱15体进入伸长管道32内，该种设置能够保证整个冷却介质在固定管道31内、伸长管道32内是连通的。如果将冷却介质直接从冷却箱15体进入伸长管道32内，这样固定部16、伸长部17的两端的冷却介质的温度变化不连贯，无法通过控制冷却介质的流动方向来进行急冷、缓冷的切换。本发明通过循环控制单元不仅能够根据伸长部17是否伸长控制冷却介质是否在伸长管道32内流动，避免冷却量浪费在伸长部17内；还能使得整个冷却介质在固定管道31内、伸长管道32相连通，冷却介质的温度在冷却筒体内的变化也是线性连贯的，可以通过控制冷却介质的流动方向来进行急冷、缓冷的切换，适用性广。
41.作为本发明的进一步方案，伸长部17上还设置有触发单元；所述触发单元在伸长部17移动时驱动控制阀34在a1状态、a2状态间切换；触发单元包括在伸长部17底部开设的滑动槽41，所述滑动槽41沿着伸长部17的伸长方向设置；滑动槽41内滑动安装有滑动座42，滑动座42与固定设置在伸长部17底部的固定板之间设置有触发弹簧43；滑动座42上固定设置有触发板44，所述触发板44与设置在机架上的限位板45楔面接触；所述限位板45竖直滑动安装在机架上，限位板45的底部与机架设置有压缩弹簧46；滑动座42上还固定设置有用于驱动控制阀34切换工作状态的控制板47，所述控制板47上开有齿条段48，齿条段48与位于控制阀34顶端的转动部49传动连接。
42.本发明可以控制伸长部17的伸长量大小。在实际使用时不论伸长量大小，只要伸长部17伸长就需要冷却介质进入伸长管道32进行冷却，所以本发明需要触发装置，在伸长部17移动时立即驱动控制阀34在a1状态、a2状态间切换。如图4所示，当伸长部17移动时，伸长部17底部的触发弹簧43驱动触发板44移动，触发板44通过楔面驱动限位板45竖直向下移动，压缩弹簧46被压缩，使得限位板45失去对触发板44的限制。此时触发板44立即在触发弹簧43的回复力下沿着挤出方向移动。触发板44固定设置在滑动座42上，所以滑动座42在滑动槽41内移动，滑动座42上固定设置有控制板47，在滑动座42移动时控制板47上的齿条段48驱动位于控制阀34顶端的转动部49转动，控制阀34与四通管33螺纹连接，转动时有高位转动至低位，封闭四通管33连通冷却箱15的一端，使得控制阀34由a1状态切换至a2状态。回复时需要人工将触发板44复位，在复位时控制阀34由a2状态切换至a1状态，并且使得限位板45重新限制触发板44。循环往复。本发明利用伸长部17的移动触发限位板45解除限位，使
得触发板44能够在触发弹簧43的驱动下驱动控制阀34进行切换，配合紧密，简单方便。
43.作为本发明的进一步方案，所述冷却内筒12转动安装在双螺杆挤出机的出料端；冷却内筒12与设置在机架上的调速电机51相连；所述调速电机51根据双螺杆挤出机的转速大小调节冷却内筒12的转速大小。转动冷却内筒12一方面增加了冷却内筒12内循环管道14与物料的接触面积，增加了散热面积，均匀散热，还能够对双螺杆挤出机刚挤出的物料记性苏醒，避免物料在出料端黏结、堵塞。