專利名稱：多杠桿系統計量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種聚合物反應加工機械計量裝置，主要用于對兩種或兩種以上液體反應物進行精確、連續的計量，如用于反應注射成型機，簡稱RlM(Reaction Injection Molding)機的計量，也可用作各種聚氨酯加工機械中的原料計量。在這些機械中，通常需要在很高的壓力條件下(可高達200～300kg／cm2)對反應物實行精確的計量。
目前，RIM機的計量裝置主要有兩種形式計量泵和往復計量柱塞，其一為計量泵，可以滿足連續不斷的注射要求，但它的缺點是計量精度、穩定性較差，原料的適應性受限制如不能加填料、粘度不宜過高，等等。另一類計量系統為往復計量柱塞，該計量系統可以克服計量泵的缺點。它的計量比通常由線性位移傳感器一電液比例閥系統對計量柱塞的運行速度進行控制來實現調節。這一套裝置機構比較復雜，代價十分昂貴。如果組份數目較多，則價格成倍增加。
基于上述原因，美國Macosko等人(U.S.Pat.4189070)提出一種簡易的杠桿式計量裝置對原料進行計量，由一個液壓主油缸直接帶動高粘度原料計量活塞，同時再帶動另一根支點位置可以任意調節的杠桿，低粘度原料的計量活塞則連接在杠桿中間某一位置上。調節杠桿支點的位置，便可獲得連續可調的計量比，但該簡易式杠桿計量裝置存在如下缺點，主要有1.其計量比范圍很小，變化配方時需要更換計量活塞。2.當原料數目大于兩種時，各組份相互比例不能獨立調節。3.活塞行程范圍小(即計量范圍小)。4.受杠桿橫向力的影響，主油缸和計量缸易磨損，使用壽命短。
本發明的目的在于克服現有技術的上述缺點，提供一種方法簡單，而計量比范圍較大的計量裝置。并可用于組份數目大于兩種時的場合。
本實用新型的構思是這樣的用多杠桿系統代替單個杠桿系統進行計量，由一個液壓主油缸同時驅動兩根以上的杠桿，每一杠桿單獨驅動一種組份的計量柱塞，各根杠桿的支點位置均可任意調節。因此該計量裝置可以極為方便地應用于多個組份的化學計量并在結構上作了合理的改進如在計量柱塞與杠桿的連接處采用導柱結構，從而消除了計量柱塞上的橫向力，大大提高了裝置的使用壽命和計量精度；杠桿的支點位置設計使得杠桿在工作中的兩個極限位置成對稱分布，使計量柱塞的行程增大一倍，從而成倍地提高裝置的計量范圍和計量比范圍。
以下結合附圖對本發明進行描述
圖1是二組份計量裝置的側視圖。
圖2是二組份計量裝置的正視圖。
圖3是由
圖1的A－A位置剖視圖。
圖4為計量裝置的吸料、排料口的管路附件示意圖。
圖5是四組份計量裝置四組杠桿的位置安排示意圖。
如
圖1所示，整個計量裝置固定在兩塊厚鋼板上——即上板1和下板2之間，兩塊鋼板由四根拉桿3定位固定。液壓油通過主油缸的進出油管5和6進入主油缸4，驅動主油缸活塞9并帶動驅動套20，并通過驅動套20兩側的銷軸21帶動杠桿14上下移動。計量缸7內的計量柱塞10通過鉸套11、滑塊13和銷軸12與杠桿14相連接。當杠桿14在主油缸4的作用下上下運動時，計量柱塞10即為杠桿14帶動完成吸料與排料的動作。當計量柱塞向上運動時，原料經過吸料管26和單向閥25(參見圖4)由出入口8進入計量缸7，完成吸料，當計量柱塞10向下運動時，原料從計量缸7中經出入口8排出，再經單向閥24和排料管29泵至混合頭或其他混合裝置內。調節杠桿支座17的位置，帶動滑塊15和銷軸16的位置的移動，即變更杠桿14的支點的位置，計量柱塞10的運動速度(或行程距離)便得到調節，從而實現計量比的調節。支座17位置的調節由絲桿18和手輪19完成。
為了擴大計量柱塞10的行程，支座17的設計應保證銷軸16的中心處于上板1和下板2的正中間，這就保證了杠桿14的上、下兩個運動時的極限位置頃斜角度相對稱，從而使計量柱塞10的行程較現有技術加大一倍。
為消除由于杠桿工作時的傾斜而造成的主油缸活塞桿9和計量柱塞10上的橫向力，本裝置設計了兩組導柱(見圖3)，第一組導柱23有兩根，用以消除主油缸活塞桿9上的橫向力，第二組導柱22有四根，用于消除計量柱塞10上的橫向力。由于承受杠桿14傳來的橫向力的驅動套20、鉸套11是套在導柱23和22上并隨杠桿14一同上下移動的，因此不論杠桿14處于什么位置，橫向力均由導柱23和22承受，而不會傳遞到主油缸活塞桿9和計量柱塞10上，導柱23、22分別固定在上板1和下板2上。經上述改進后，單組杠桿的計量比調節范圍可達到13。
為了增大計量比調節范圍，并使之適應于多組份原料計量，本裝置使用多杠桿系統對原料進行計量，即每一組杠桿僅計量一種組份。全部杠桿14均由同一主油缸4通過驅動套20和銷軸21驅動，每一杠桿都有各自獨立的支點即支座17，滑塊15和銷軸16。同時，每一杠桿14都通過滑塊13，銷軸12和鉸套11帶動該杠桿所對應的計量柱塞10進行計量。
圖1、圖2和圖3是二組份條件下的多杠桿裝置設計示意圖。圖5是四組份條件下的多杠桿裝置示意圖。如果某一組份的用量恒定，我們也可以將它直接與驅動套20相連接而省去一組杠桿。
為使計量裝置內的原料壓力能夠直觀顯示，并能對系統超壓時起到安全保護作用，在本裝置的管路中采用隔膜式壓力遠傳器27和電接點壓力表對系統壓力進行顯示和控制(圖4)，對于化學計量泵送，這是十分重要的。
下面結合使用實例，進一步闡明本計量裝置的設計原理對于二組份系統當A、B組份計量柱塞直徑相同時，本裝置的計量比調節范圍為P1～1P，其中P為單個杠桿組計量比調節范圍。當計量比A／B大于1時，將A杠桿的支點調至計量柱塞行程為最大，而B杠桿的支點調至計量比所需值。當計量比A／B小于1時，將B杠桿的支點調至計量柱塞行程為最大，而A杠桿的支點調至計量比所需值。
當A、B組份的計量柱塞直徑不同時，計量比范圍則相應變動。例如當A組份計量柱塞的截面積為B組份計量柱塞的兩倍時，計量比范圍為2P1～1 (P)/2 。當計量比A／B大于2時，將A杠桿的支點調至計量柱塞行程為最大，而B杠桿的支點調至計量比所需值。當計量比A／B小于2時，B杠桿的支點調至計量柱塞行程為最大而A杠桿的支點調至計量比所需值。
對于其他不同的截面積比值計算可依次類推。在使用中，可根據實際要求選擇A、B計量柱塞直徑。
對于多組份計量系統其計量比范圍確定與二組份相類似。各計量柱塞的直徑應根據實際常用配方范圍選定。
對某一配方的計量比進行調節時，將按計算結果要求柱塞行程為最大的組份的對應杠桿支點調至最大值，而其余組份則按要求將支點調至計量比所需值。
權利要求1.一種多杠桿系統計量裝置，由主油缸、杠桿、計量缸等部件組合而成，本實用新型的特征在于(1)由一個主油缸4的活塞9，分別通過杠桿14，帶動二個以上計量缸7的計量柱塞10工作，實現多組份精確計量。(2)杠桿14的一端支座17，通過絲桿18和手輪19調節，使其上的銷軸16中心處于上板1和下板2的正中間，使杠桿14以銷軸16為支點上、下運動時的極限位置的頃斜角相對稱，使計量柱塞10的行程較現有技術增大一倍，從而成倍地提高本裝置的計量范圍和計量比范圍。(3)在固接在主油缸活塞9上的驅動套20上，沿活塞9上、下運動的方向設置了二根導柱23，以消除由于杠桿14工作時對活塞9所產生的橫向力，提高主油缸4和活塞9的使用壽命，導柱23分別固定在上板1和下板2上。(4)在每一固接在計量缸的計量柱塞10上的鉸套11上，沿計量柱塞10上、下運動的方向分別設置了二根導柱22，以消除由杠桿14工作時對計量柱塞10所產生的橫向力，提高計量缸7和計量柱塞10的使用壽命和計量精度，導柱22分別固定在上板1和下板2上。
專利摘要本實用新型提供了一種多杠桿系統的計量裝置，由一個主油缸的活塞分別通過杠桿帶動二個以上的計量缸的計量柱塞工作，實現多組份的精確計量。通過設置數組導柱分別消除主油缸活塞和計量缸的計量柱塞上的橫向力，以大大提高本裝置的使用壽命和計量精度；通過調節杠桿一端的支座位置使其上的銷軸中心處于上板和下板的正中間，使計量柱塞的行程增大一倍，從而成倍地提高本裝置的計量范圍和計量比范圍。
文檔編號B01F15/04GK2078317SQ90215398
公開日1991年6月5日 申請日期1990年10月22日 優先權日1990年10月22日
發明者陳利欽, 潘肇琦, 王得寧 申請人:華東化工學院