專利名稱：一種敏感材料擠出成型防爆泄壓方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種敏感材料擠出成型防爆泄壓方法及裝置，屬于擠出成型加工技術領域。
背景技術：
隨著各種可視化技術、在線和離線檢測技術的發展，擠出成型加工朝著自動化、連續化、安全性和高質量方向發展。在擠出成型加工規模工業化生產中，對于熱敏性塑料、火藥、炸藥等這些特殊的敏感性材料的擠出成型加工，安全性非常重要。在這些特殊的敏感材料的擠出成型過程中，在擠出機機筒中，物料處于密閉狀態，外界硬質雜質進入、加工溫度、 負荷或螺桿轉速超過工藝規定上限等多方面因素的影響，都極有可能引發爆炸。有些爆炸是在瞬時完成的。由于物料熱分解存在由慢到快逐步積累的過程，在擠出機停機后一定時間有些爆炸也會發生。常規的擠出成型設備的加工對象是塑料，危險性不大，一般不會發生爆炸等事故， 因此這些設備也往往不具備相應的防爆功能。為了安全擠出成型加工這些敏感材料，就需要開發專門的防爆泄壓裝置。以加強對加工過程的安全性預估，做到在事故前就及時檢測或捕捉到某種危險信息，采取緊急措施使工藝狀態恢復到正常，生產得以繼續；即便已難避免發生事故，也可減小事故發生程度，保障崗位人員的人身安全，減少事故損失。常用的泄爆方式是在機器殼體局部設置薄弱環節，當發生爆炸事故時該薄弱部位首先被沖破，起到泄爆作用。但是，在實際中很難把握這種方法。如果殼體設計過于薄弱， 在生產過程中極易發生變形，主要是內腔直徑變大而使殼體報廢；如果殼體厚度過大，就起不到泄爆作用，造成危險的發生。因此，有必要研究敏感材料的擠出成型過程的防爆泄壓方法和裝置。
發明內容
本發明的目的是針對熱敏性塑料、火藥、炸藥等特殊的敏感材料擠出成型過程的安全加工，防止爆炸等危險性事故的發生，提出一種敏感材料擠出成型防爆泄壓方法及裝置。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。本發明的一種敏感材料擠出成型防爆泄壓方法，該方法中螺桿擠出機機筒整體或部分采用開啟式結構，通過液壓驅動系統驅動開啟式機筒的開合，通過與之相配套的在線測控系統，實現當壓力、溫度、扭矩或轉速工藝參數達到預警值時，使機筒能夠迅速開啟，達到防爆泄壓的目的。本發明的一種敏感材料擠出成型防爆泄壓裝置，包括開啟式機筒、液壓驅動系統和在線測控系統，應用于螺桿擠出機；其中，液壓驅動系統包括液壓缸、推桿、支撐系統和油路系統，支撐系統包括支撐柱、支撐板和壓緊螺母，開啟式機筒包括開啟式機筒下部分和開啟式機筒上部分，在液壓缸的底端有液壓缸底端油口，在液壓缸的側端有液壓缸側端油口 ；在液壓缸內有活塞，油路系統包括油泵、驅動電機和輸油管道；支撐柱和支撐板通過壓緊螺母固定連接；液壓缸通過支撐系統固定，推桿一端的活塞由油路系統驅動可在液壓缸中上下移動，推桿另一端同開啟式機筒相連接；在螺桿擠出機工作時，液壓驅動系統驅動推桿以設定的壓力將開啟式機筒下部分和開啟式機筒上部分兩個部分壓緊，防止物料泄漏，保證擠出成型加工的正常運行；開啟式機筒下部分和開啟式機筒上部分兩個部分的接觸平面要求足夠光滑，避免物料泄漏；液壓缸可以有一個或多個，都設置在開啟式機筒的上方，推桿同開啟式機筒上部分連接，開啟式機筒下部分固定，推桿可以驅動開啟式機筒上部分的上下移動，從而實現開啟式機筒的開合；液壓缸也可有偶數個，分別對稱設置在開啟式機筒的上下方，上邊的液壓缸和推桿驅動開啟式機筒上部分的移動，下邊的液壓缸和推桿驅動開啟式機筒下部分的移動，從而實現開啟式機筒的開合；在線測控系統包括傳感器、輸入輸出系統和控制器；傳感器可以是壓力傳感器、溫度傳感器、扭矩傳感器、速度傳感器，壓力傳感器用于在線實時檢測機筒中的壓力信號，溫度傳感器用于在線實時檢測物料或機筒的溫度信號，扭矩傳感器用于在線實時檢測螺桿擠出機螺桿的扭矩大小，速度傳感器用于在線實時檢測螺桿擠出機螺桿的速度；控制器具有通過輸入輸出系統接收傳感器的信號并給予液壓驅動系統發出指令的功能，操作人員可以通過控制器分別設置壓力、溫度、扭矩、速度信號的預警值，當擠出成型過程中，某個檢測信號的值超出預警值時，控制器發出指令，螺桿擠出機停機的同時，液壓驅動系統工作，驅動推桿拉動開啟式機筒，使開啟式機筒下部分和開啟式機筒上部分兩個部分迅速分離，從而達到防爆泄壓的目的，避免危險事故的發生；油路系統和在線測控系統通過隔離墻同螺桿擠出機隔離開，螺桿擠出機的加料都是通過自動加料系統完成，因此可以防止螺桿擠出機的爆炸引起油路系統再次發生連續爆炸事故，同時保障操作和監控人員的人身安全，輸油管道采用防爆材料；上述的敏感材料擠出成型防爆泄壓方法及裝置可以用于螺桿擠出機的整個機筒， 也可用于分段機筒的部分段。有益效果本發明能夠在線實施檢測螺桿擠出機運行過程中的多個工藝參數情況，當所檢測的工藝參數超出設定的預警值時，可實現螺桿擠出機機筒的迅速開啟，防止爆炸等危險事故的發生，保證螺桿擠出機的穩定安全運行；尤其適用于熱敏性塑料、火藥、炸藥等特殊的敏感材料的擠出成型加工。
圖1是本發明實施例的主視圖；圖2是本發明實施例的側視圖；其中，1-開啟式機筒，1-1-開啟式機筒下部分，1-2-開啟式機筒上部分，2-壓力溫度雙功能傳感器，3-支撐柱，4-支撐板，5-壓緊螺母，6-液壓缸，7-液壓缸底端油口，8-液壓缸側端油口，9-活塞，10-推桿，11-螺桿擠出機，12-隔離墻，13-在線測控系統，14-油路系統。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。實施例雙螺桿擠出機的機筒防爆泄壓方法，該方法中雙螺桿擠出機機筒整體采用開啟式結構，通過液壓驅動系統驅動開啟式機筒的開合，通過與之相配套的在線測控系統，實現當壓力、溫度、扭矩或轉速工藝參數達到預警值時，使機筒能夠迅速開啟，達到防爆泄壓的目的。實現上述雙螺桿擠出機的機筒防爆泄壓方法的裝置，包括開啟式機筒1、液壓驅動系統和在線測控系統13，用于雙螺桿擠出機11的整個機筒；其中，液壓驅動系統包括液壓缸6、推桿10、支撐系統和油路系統14，支撐系統包括支撐柱3、支撐板4和壓緊螺母5，開啟式機筒1包括開啟式機筒下部分1-1和開啟式機筒上部分1-2，在液壓缸6的底端有液壓缸底端油口 7，在液壓缸6的側端有液壓缸側端油口 8 ；在液壓缸6內有活塞9，油路系統 14包括油泵、驅動電機和輸油管道；支撐柱3和支撐板4通過壓緊螺母5固定連接；液壓缸6通過支撐系統固定，推桿10 —端的活塞9由油路系統驅動可在液壓缸6 中上下移動，推桿10另一端同開啟式機筒1相連接；開啟式機筒上部分1-2段與段之間通過螺栓緊密連接，開啟是機筒下部分1-1段與段之間通過螺栓緊密連接；在雙螺桿擠出機 11工作時，液壓驅動系統驅動推桿10以設定的壓力將開啟式機筒下部分1-1和開啟式機筒上部分1-2兩個部分壓緊，防止物料泄漏，保證擠出成型加工的正常運行；開啟式機筒下部分1-1和開啟式機筒上部分1-2兩個部分的接觸平面要求足夠光滑，避免物料泄漏；液壓缸6設置在開啟式機筒1的上方，推桿10同開啟式機筒上部分1-2連接，開啟式機筒下部分1-1固定，推桿10可以驅動開啟式機筒上部分1-2的上下移動，從而實現開啟式機筒的開合；液壓缸6有四個，分別對稱設置在開啟式機筒1的上下方，上邊的兩個液壓缸6和其推桿10驅動開啟式機筒上部分1-2的移動，下邊的兩個液壓缸6和其推桿10驅動開啟式機筒下部分1-1的移動，從而實現開啟式機筒1的開合；在線測控系統13包括傳感器、輸入輸出系統和控制器；傳感器采用的是壓力溫度雙功能傳感器2，用于在線實時檢測機筒中的壓力和溫度信號；還有扭矩傳感器和速度傳感器，分別設置在螺桿11驅動軸端，分別用于在線實時檢測雙螺桿擠出機螺桿11的扭矩和速度；控制器具有通過輸入輸出系統接收傳感器的信號并給予液壓驅動系統發出指令的功能，操作人員可以通過控制器分別設置壓力、溫度、扭矩、速度信號的預警值；當擠出成型過程中，某個檢測信號的值超出預警值時，控制器發出指令，雙螺桿擠出機停機的同時，液壓驅動系統工作，控制油泵使液壓油通過液壓缸側端油口 8進入液壓缸6，推動活塞9帶動推桿10運動，從而拉動開啟式機筒1，使開啟式機筒下部分1-1和開啟式機筒上部分1-2兩個部分迅速分離，從而達到防爆泄壓的目的，避免危險事故的發生；油路系統14和在線測控系統13通過隔離墻12同雙螺桿擠出機11隔離開，雙螺桿擠出機11的加料都是通過自動加料系統完成，因此可以防止雙螺桿擠出機11的爆炸引起油路系統14再次發生連續爆炸事故，同時保障操作和監控人員的人身安全，輸油管道采用防爆材料。
權利要求
1.一種敏感材料擠出成型防爆泄壓方法，其特征在于該方法中螺桿擠出機機筒整體或部分采用開啟式結構，通過液壓驅動系統驅動開啟式機筒的開合，通過與之相配套的在線測控系統，實現當壓力、溫度、扭矩或轉速工藝參數達到預警值時，使機筒能夠迅速開啟。
2.一種敏感材料擠出成型防爆泄壓裝置，其特征在于包括開啟式機筒(1)、液壓驅動系統和在線測控系統(13)，應用于螺桿擠出機(11)；其中，液壓驅動系統包括液壓缸(6)、 推桿(10)、支撐系統和油路系統(14)，支撐系統包括支撐柱(3)、支撐板(4)和壓緊螺母(5)，開啟式機筒(1)包括開啟式機筒下部分(1-1)和開啟式機筒上部分(1-2)，在液壓缸(6)的底端有液壓缸底端油口(7)，在液壓缸(6)的側端有液壓缸側端油口( ；在液壓缸 (6)內有活塞(9)，油路系統(14)包括油泵、驅動電機和輸油管道；支撐柱C3)和支撐板(4) 通過壓緊螺母(5)固定連接；液壓缸(6)通過支撐系統固定，推桿(10) —端的活塞(9)由油路系統驅動可在液壓缸 (6)中上下移動，推桿(10)另一端同開啟式機筒(1)相連接；在螺桿擠出機(11)工作時， 液壓驅動系統驅動推桿(10)以設定的壓力將開啟式機筒下部分(1-1)和開啟式機筒上部分(1- 兩個部分壓緊；在線測控系統(13)包括傳感器、輸入輸出系統和控制器；控制器通過輸入輸出系統接收傳感器的信號并給予液壓驅動系統發出指令，擠出成型過程中，溫度、壓力、扭矩或速度的檢測信號的值超出預警值時，控制器發出指令，螺桿擠出機(11)停機的同時，液壓驅動系統工作，驅動推桿(10)拉動開啟式機筒(1)，使開啟式機筒下部分(1-1)和開啟式機筒上部分(1-2)兩個部分迅速分離；油路系統(14)和在線測控系統(13)通過隔離墻(12)同螺桿擠出機(11)隔離開。
3.根據權利要求2所述的一種敏感材料擠出成型防爆泄壓裝置，其特征在于開啟式機筒下部分(1-1)和開啟式機筒上部分(1- 兩個部分的接觸平面是光滑的。
4.根據權利要求2所述的一種敏感材料擠出成型防爆泄壓裝置，其特征在于液壓缸 (6)設置在開啟式機筒(1)的上方，推桿(10)同開啟式機筒上部分(1-2)連接，開啟式機筒下部分(1-1)固定，推桿(10)驅動開啟式機筒上部分(1-2)的上下移動。
5.根據權利要求2所述的一種敏感材料擠出成型防爆泄壓裝置，其特征在于液壓缸 (6)為偶數個，分別對稱設置在開啟式機筒(1)的上下方，上邊的液壓缸(6)和推桿(10)驅動開啟式機筒上部分(1-2)的移動，下邊的液壓缸(6)和推桿(10)驅動開啟式機筒下部分 (1-1)的移動。
6.根據權利要求2所述的一種敏感材料擠出成型防爆泄壓裝置，其特征在于傳感器包括壓力傳感器、溫度傳感器、扭矩傳感器、速度傳感器中的一種或幾種，壓力傳感器在線實時檢測機筒中的壓力信號，溫度傳感器在線實時檢測物料或機筒的溫度信號，扭矩傳感器在線實時檢測螺桿擠出機(11)螺桿的扭矩大小，速度傳感器在線實時檢測螺桿擠出機 (11)螺桿的速度。
7.根據權利要求2所述的一種敏感材料擠出成型防爆泄壓裝置，其特征在于該裝置用于螺桿擠出機(11)的整個機筒。
8.根據權利要求2所述的一種敏感材料擠出成型防爆泄壓裝置，其特征在于該裝置用于螺桿擠出機(11)的分段機筒的部分段。
9.根據權利要求2所述的一種敏感材料擠出成型防爆泄壓裝置，其特征在于螺桿擠出機(11)的加料通過自動加料系統完成。
10.根據權利要求2所述的一種敏感材料擠出成型防爆泄壓裝置，其特征在于該裝置適用于熱敏性塑料、火藥或炸藥的擠出成型加工。
全文摘要
本發明涉及一種敏感材料擠出成型防爆泄壓方法及裝置，屬于擠出成型加工技術領域。該方法中螺桿擠出機機筒整體或部分采用開啟式結構，通過液壓驅動系統驅動開啟式機筒的開合，通過與之相配套的在線測控系統，實現當壓力、溫度、扭矩或轉速工藝參數達到預警值時，使機筒能夠迅速開啟，達到防爆泄壓的目的；防爆泄壓裝置包括開啟式機筒、液壓驅動系統和在線測控系統，應用于螺桿擠出機。本發明能夠在線實施檢測螺桿擠出機運行過程中的多個工藝參數情況，檢測的工藝參數超出設定的預警值時，實現螺桿擠出機機筒的迅速開啟，防止爆炸等危險事故的發生，保證螺桿擠出機穩定安全運行；適用于熱敏性塑料、火藥、炸藥等特殊的敏感材料的擠出成型加工。
文檔編號B30B15/28GK102173085SQ20111003591
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月11日 優先權日2011年2月11日
發明者張宏革, 彭炯, 王建, 鄭建利, 陳晉南, 韓民園 申請人:北京理工大學, 南京弘創聚合物裝備技術有限公司, 山西北方興安化學工業有限公司