專利名稱：橡膠加工分析儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及橡膠特性的測試分析設備。特別涉及新配方橡膠特 性的測試分析設備。
技術背景橡膠的應用十分廣泛。為了獲得高性能的橡膠制品，對橡膠加工 過程中的特性變化和加工后的特性要進行測試分析，加以研究，以便 獲得最佳的配方和加工參數。現有的主要測試分析設備有門尼機和流 變儀。門尼機主要測試應力松弛和焦燒測試。流變儀主要測試彈性、 粘性、粘彈比。流變儀包括有機架、上模總成和下模總成，在測試過 程中，試樣置于上、下模之間，下模作剪切運動，所述剪切運動，是指模具作小于360。的圓弧形擺動，擺動的弧度(角度)稱振幅，每分鐘擺動的次數稱頻率，流變儀的不足之處其下模作剪切運動，是電 機通過偏心機構和連桿機構帶動的，其振幅可通過調整偏心距來調 整，但調整比較麻煩，而且一旦調定后，在剪切運動過程中不能調整。 流變儀在每次的測試過程中都是恒振幅、恒頻率、恒溫度，這種測試 難以全面準確反應橡膠特性的變化。若要測試每個振幅、頻率、溫度 的橡膠硫化過程中特性的變化，則要進行多次測試，費時費工費物資， 效率低下。本發明所要解決的技術問題是克服上述不足之處而提供一種橡膠加工分析儀，采用脈沖信號控制的伺服馬達帶動下模作剪切運動， 在下模作剪切運動時，不僅可以恒振幅、頻率、溫度進行測試，還可變振幅、頻率、溫度，來測試采集橡膠特性變化的數據，這種測試能 全面準確地反映橡膠特性的變化，有利于找到橡膠的最佳配方和加工 參數，提高橡膠制品的質量和生產效率，降低成本。本儀器操作簡單 快捷，測試高效精準。本發明采用如下技術方案。橡膠加工分析儀，包括有機架、上模總成和下模總成，下模總成 包括有下模和下模下部依次相挨的下模加熱部件、下模隔熱部件和下 模驅動部件，所述下模驅動部件包括伺服馬達和伺服馬達與下模間的 連接部件，所述連接部件包含有與伺服馬達轉子相連接的馬達接頭、 下模接頭、下模底座，它們依次相連接，下模底座上連接有下模隔熱 部件，下模連接在下模隔熱部件上。所述下模隔熱部件包括下陶瓷隔熱環和與之相連接的下陶瓷隔 熱環底座，下模連接在下陶瓷隔熱環上，下陶瓷隔熱環底座與下模底 座連接。所述下模加熱部件包括下加熱器和與之相連接的下加熱器墊板， 下加熱器位于下模的底部并與之有間隙，下加熱器墊板座落在下陶瓷 隔熱環內腔的環形凸臺上。下模總成包括有感溫部件，它含有溫度傳感器和下溫度保護器， 溫度傳感器從下模的底部插入下模的孔中，下模溫度保護器插入下模 底部的中央孔中，位于加熱器墊板底部并與之連接。下模總成包括有下冷卻部件，它包含有連接在下模圈板上的下冷 卻氣管接頭，下模圈板上有冷卻氣道，下模位于下模圈板的內腔中， 下模蓋板蓋住下模法蘭與下模圈板連接，下模圈板與下模罩連接，下 模罩與機臺連接。下模總成包括有調整部件，它包含有連接在機臺下部上的調整盤 吊座、調整盤和調整盤定位座，調整盤上端吊接在調整盤吊座上、下 端與調整盤定位座螺紋連接，伺服馬達與調整盤定位座連接。上模總成包括有上模和上模加熱部件、上模隔熱部件、上模冷卻 部件、力量傳感器和氣缸接頭，力量傳感器的上端與氣缸接頭連接、 下端與力量傳感器底座連接，所述上模隔熱部件包含有上陶瓷隔熱環 和與之相連接的上陶瓷隔熱環底座，上陶瓷隔熱環底座與力量傳感器 底座連接，上模連接在上陶瓷隔熱環上。所述上模加熱部件包含有上加熱器，它位于上模底面并與之有間 隙，上加熱器與上加熱器底座相連接，上加熱器底座與上陶瓷隔熱環 連接，上溫度保護器插入上模底面的中央孔而與上加熱器底座連接。上模冷卻部件包含有連接在上模圈板上的上冷卻氣管接頭，上模 圈板有冷卻氣道，上模位于上模圈板的內腔中，上模蓋板蓋住上模法 蘭與上模圈板連接，上模圈板與上模罩連接，上模罩與上模座連接， 氣缸接頭為倒T形，其桿部穿過上模座的中央孔，其端頭法蘭與上模 座的內腔端面接觸。本發明橡膠加工分析儀，簡稱本儀器，與現有技術相比其優點在于1、 本儀器的模具驅動機構結構簡單，控制先進，調整精準。現 有的流變儀模具驅動是電機通過偏心機構和連桿機構實現的，這樣的 結構較為復雜，在運動中不能改變剪切運動的振幅和頻率，偏心機構 和連桿結構的運動有變向拐點，拐點就是運動死點，在死點有短暫的 運動停滯，這對橡膠特性測試是不利的，欠精準的，采用偏心機構， 雖可通過調整偏心距來調整模具剪切運動的振幅，但須停機調整，調 整比較麻煩，調整后還要校正，費工費時。本儀器采用脈沖信號控制 的伺服馬達帶動模具作剪切運動，伺服馬達和模具間雖有中間連接部 件，但沒有任何變向、變速機構，相當于是伺服馬達直接帶動模具作 剪切運動，因此在運動過程中可以由脈沖信號改變運動的振幅和頻 率，更加接近于橡膠加工和使用的實際來測試橡膠特性的變化，這是 現有的流變儀所不能做到的。2、 本儀器可以在模具帶動試樣運動的過程中，改變振幅、頻率、 溫度等三個參數來測試采集橡膠特性變化的數據，而且這種改變，可 以是階躍式或定斜率式的，三個參數可以任意設定其中的一個到三個 為變量，從而獲得矩陣測試結果，這樣的測試是全新的，現有的橡膠 特性測試儀器無法實現。本儀器的測試較為全面、科學，更接近橡膠 加工和使用的實際，是橡膠特性研究的新型先進儀器。本儀器改變振 幅和頻率，是用脈沖信號控制伺服馬達來改變的，這種改變，操作方便快捷，控制精確；改變溫度是通過溫控電路改變加熱器的電流或電 壓，這種改變也十分方便快捷精準。本儀器模具的振幅，即擺動角度 為0-90。，頻率為0.01 2000轉/分，溫度40-230°C，在測試過程中，這樣大幅度的變化參數是現有流變儀無法完成的。
3、 本儀器的加熱部件加熱器為電熱片，加熱快速均勻，而現有 的流變儀加熱器為電阻絲繞阻器，加熱不均勻，影響測試數據的精準 性。加熱快速，有利于變溫測試。
4、 本儀器的隔熱部件，采用了隔熱效果良好的復合陶瓷隔熱環及其底座，對熱量進行了很好的控制。
5、 本儀器的感溫部件，溫度傳感器感溫棒從模具底部直接插入 模具的孔中，而現有的流變儀，感溫棒從側面插入模具，因而本儀器 更能快捷真實地反映實際溫度。
6、 本儀器新增了冷卻部件，上、下冷卻氣管接頭連接在上、下 模圈板上，上、下模圈板上有氣道直對模具，這樣有利于快速降低模 具溫度，實現變溫測試。本儀器模具的升溫和降溫都較快，可達到每 秒鐘1度。而現有的流變儀模具是在自然環境中冷卻。基于上述優點，本儀器特別適合于橡膠新配方后對它的特性進行 測試分析，因本儀器測試和數據采集速度快、精確、全面、科學，有 利于迅速找到橡膠配方和加工參數。本儀器還可用于橡膠生產過程的 監測和橡膠成品特性的測試。
圖1為下模總成立體結構示意圖； 圖2為圖1的A-A剖視圖； 圖3為上模總成立體結構示意圖； 圖4為圖3的B-B剖視圖；圖5為下模總成上部立體結構示意圖；圖6為圖5的俯視圖；圖7為圖6的剖視圖；圖8為電熱片的主視圖。
具體實施方式
結合實施例和附圖，對本發明作進一步的說明。 橡膠加工分析儀，包括有機架、上模總成和下模總成，參看圖1、圖2，下模總成包括有下模1和下模下部依次相挨的下模加熱部件、下模隔熱部件和下模驅動部件，所述下模驅動部件包括伺服馬達和伺 服馬達與下模間的連接部件，所述連接部件包含有與伺服馬達轉子相連接的馬達接頭18、下模接頭9、下模底座8，它們依次相連接，下 模底座上連接有下模隔熱部件，下模連接在下模隔熱部件上。參看圖2，所述下模隔熱部件包括隔熱性能十分優良的下陶瓷隔 熱環6和與之相連接的下陶瓷隔熱環底座7，下模1連接在下陶瓷隔 熱環上，下陶瓷隔熱環底座與下模底座8連接。隔熱部件的作用是使熱量散失少，下傳少。參看圖2、圖7、圖8，所述下模加熱部件包括下加熱器3和與 之相連接的下加熱器墊板4，下加熱器為電熱片位于下模的底部并與 之有間隙，下加熱器墊板座落在下陶瓷隔熱環6內腔的環形凸臺上。參看圖2、圖7，下模總成包括有感溫部件，它含有溫度傳感器2 和下溫度保護器5，溫度傳感器從下模l的底部插入下模的孔中。下 模溫度保護器插入下模底部的中央孔中，位于加熱器墊板4底部并與之連接，其作用為當模具溫度超過預定值后，即通知電熱片斷電不再加溫。參看圖5、圖6，下模總成包括有下冷卻部件，它包含有連接在 下模圈板15上的下冷卻氣管接頭14，下模圈板上有冷卻氣道151， 為了顯示冷卻氣道151，圖5、圖6、圖7上未畫下模蓋板。下模l 位于下模圈板的內腔中，下模蓋板13蓋住下模法蘭與下模圈板連接， 下模圈板與下模罩16連接，下模罩與機臺19連接。冷卻部件的作用 是快速冷卻模具。參看圖2、圖l，下模總成包括有調整部件，它包含有連接在機 臺下部上的調整盤吊座17、調整盤IO和調整盤定位座11，調整盤上 端吊接在調整盤吊座上、下端與調整盤定位座螺紋連接，伺服馬達 12與調整盤定位座連接。調整部件的作用是便于裝配和調整上、下 模的間隙。參看圖3、圖4，上模總成包括有上模21和上模加熱部件、上模 隔熱部件、上模冷卻部件、力量傳感器30和氣缸接頭31，力量傳感 器的上端與氣缸接頭連接、下端與力量傳感器底座29連接，所述上 模隔熱部件包含有上陶瓷隔熱環28和與之相連接的上陶瓷隔熱環底 座33，上陶瓷隔熱環底座與力量傳感器底座連接，上模連接在上陶 瓷隔熱環上。參看圖4，所述上模加熱部件包含有上加熱器22，它為電熱片， 位于上模底面并與之有間隙，上加熱器與上加熱器底座23相連接， 上加熱器底座與上陶瓷隔熱環連接，上溫度保護器34插入上模底面的中央孔而與上加熱器底座連接。參看圖3、圖4，上模冷卻部件包含有連接在上模圈板26上的上 冷卻氣管接頭36，上模圈板有冷卻氣道，上模21位于上模圈板的內 腔中，上模蓋板25蓋住上模法蘭與上模圈板連接，上模圈板與上模 罩27連接，上模罩與上模座32連接，氣缸接頭31為倒T形，其桿 部穿過上模座的中央孔，其端頭法蘭與上模座的內腔端面接觸。氣缸 接頭的上端與氣缸活塞桿連接。簡述橡膠加工分析儀的工作過程設定振幅、頻率、溫度參數后，啟動上、下加熱器，待升到預定溫度后，將橡膠試樣置于下模上，汽 缸活塞帶動上模下行壓住試樣，啟動伺服馬達帶動下模作剪切運動， 溫度傳感器、力量傳感器將信息傳輸到電腦，振幅和頻率也存入電腦， 電腦按照預設的測試步驟進行溫度、力量、頻率、振幅控制來測試和 采集數據，進行綜合分析。
權利要求
1、一種橡膠加工分析儀，包括有機架、上模總成和下模總成，其特征在于下模總成包括有下模(1)和下模下部依次相挨的下模加熱部件、下模隔熱部件和下模驅動部件，所述下模驅動部件包括伺服馬達和伺服馬達與下模間的連接部件，所述連接部件包含有與伺服馬達轉子相連接的馬達接頭(18)、下模接頭(9)、下模底座(8)，它們依次相連接，下模底座上連接有下模隔熱部件，下模連接在下模隔熱部件上。
2、 根據權利要求l所述的橡膠加工分析儀，其特征在于所述下模隔熱部件包括下陶瓷隔熱環(6)和與之相連接的下陶瓷隔熱環 底座(7)，下模(1)連接在下陶瓷隔熱環上，下陶瓷隔熱環底座與 下模底座(8)連接。
3、 根據權利要求1所述的橡膠加工分析儀，其特征在于所述下模加熱部件包括下加熱器(3)和與之相連接的下加熱器墊板(4)， 下加熱器位于下模的底部并與之有間隙，下加熱器墊板座落在下陶瓷 隔熱環(6)內腔的環形凸臺上。
4、 根據權利要求1所述的橡膠加工分析儀，其特征在于下模 總成包括有感溫部件，它含有溫度傳感器(2)和下溫度保護器(5)， 溫度傳感器從下模(1)的底部插入下模的孔中，下模溫度保護器插 入下模底部的中央孔中，位于加熱器墊板(4)底部并與之連接。
5、 根據權利要求1所述的橡膠加工分析儀，其特征在于下模總成包括有下冷卻部件，它包含有連接在下模圈板(15)上的下冷卻氣管接頭(14)，下模圈板上有冷卻氣道，下模(1)位于下模圈板的 內腔中，下模蓋板(13)蓋住下模法蘭與下模圈板連接，下模圈板與 下模罩(16)連接，下模罩與機臺(19)連接。
6、 根據權利要求1所述的橡膠加工分析儀，其特征在于下模 總成包括有調整部件，它包含有連接在機臺下部上的調整盤吊座(17)、調整盤(10)和調整盤定位座(11)，調整盤上端吊接在調整 盤吊座上、下端與調整盤定位座螺紋連接，伺服馬達(12)與調整盤 定位座連接。
7、 根據權利要求1所述的橡膠加工分析儀，其特征在于上模總成包括有上模(21)和上模加熱部件、上模隔熱部件、上模冷卻部 件、力量傳感器(30)和氣缸接頭(31)，力量傳感器的上端與氣缸 接頭連接、下端與力量傳感器底座(29)連接，所述上模隔熱部件包 含有上陶瓷隔熱環(28)和與之相連接的上陶瓷隔熱環底座(33)， 上陶瓷隔熱環底座與力量傳感器底座連接，上模連接在上陶瓷隔熱環 上。
8、 根據權利要求7所述的橡膠加工分析儀，其特征在于所述上模加熱部件包含有上加熱器(22)，它位于上模底面并與之有間隙， 上加熱器與上加熱器底座(23)相連接，上加熱器底座與上陶瓷隔熱 環連接，上溫度保護器(34)插入上模底面的中央孔而與上加熱器底座連接。
9、 根據權利要求1所述的橡膠加工分析儀，其特征在于上模冷卻部件包含有連接在上模圈板(26)上的上冷卻氣管接頭(36)， 上模圈板有冷卻氣道，上模(21)位于上模圈板的內腔中，上模蓋板 (25)蓋住上模法蘭與上模圈板連接，上模圈板與上模罩(27)連接， 上模罩與上模座(32)連接，氣缸接頭(31)為倒T形，其桿部穿過 上模座的中央孔，其端頭法蘭與上模座的內腔端面接觸。
全文摘要
本發明橡膠加工分析儀，涉及橡膠特性的測試分析設備。它包括有機架、上模總成和下模總成，下模總成包括有下模和下模下部依次相挨的下模加熱部件、下模隔熱部件和下模驅動部件，所述下模驅動部件包括伺服馬達和伺服馬達與下模間的連接部件，所述連接部件包含有與伺服馬達轉子相連接的馬達接頭、下模接頭、下模底座，它們依次相連接，下模底座上連接有下模隔熱部件，下模連接在下模隔熱部件上。本發明的優點在于采用脈沖信號控制的伺服馬達帶動下模作剪切運動，可以在振幅、頻率、溫度恒定或變化的情況下來測試橡膠特性的變化，以利于找到橡膠的最佳配方和加工參數。本儀器操作簡單快捷，測試高效精準。
文檔編號G01N33/44GK101334397SQ200810030049
公開日2008年12月31日 申請日期2008年8月7日 優先權日2008年8月7日
發明者陳明志, 陳景長 申請人:高鐵檢測儀器(東莞)有限公司