專利名稱：電磁動態(tài)液壓傳動密煉裝置及其混煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高聚物共混物加工成型設(shè)備領(lǐng)域，具體地說是屬于高分子材料混煉 及成型加工工藝及設(shè)備領(lǐng)域，特別是橡膠混煉的的電磁動態(tài)密煉裝置。技術(shù)背景
自1916年本伯里發(fā)明世界上第一臺真正意義上的密煉機(jī)以來，有關(guān)密煉機(jī)的專 利時(shí)有報(bào)道，其結(jié)構(gòu)、工藝不斷推陳出新，目前密煉機(jī)已開始實(shí)現(xiàn)自動化和智能化，所 有這些都使得密煉機(jī)技術(shù)日臻完善，在高分子材料加工行業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用， 但隨著白炭黑等難分散材料的出現(xiàn)，迫切需要一種新型的密煉機(jī)適應(yīng)新的工藝要求，以 使混煉后的納米材料能分散均勻，物料獲得良好的物理機(jī)械性能，當(dāng)前人們大多從轉(zhuǎn)子 造型等角度進(jìn)行研究，缺乏從整體上進(jìn)行考慮，造成客觀上密煉機(jī)功率消耗大，體積龐 大，一次性投資大，對廠房建筑要求較高等缺陷。為了解決上述難題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了電 磁動態(tài)液壓傳動密煉裝置以增強(qiáng)捏煉效果，提高機(jī)臺效益，降低單位能耗和生產(chǎn)成本， 提高混煉物料的物理機(jī)械性能，減輕體力勞動和改善工作環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)及裝置存在的缺點(diǎn)，尋求能實(shí)現(xiàn)白炭黑等納米 填料分散均勻的密煉裝置及混煉方法。
電磁動態(tài)技術(shù)利用能量轉(zhuǎn)化的原理，將電磁場引起的機(jī)構(gòu)振動場引入聚合物成 型的全過程，引起高分子材料相變、聚集態(tài)變化、高分子自增強(qiáng)作用機(jī)理等一系列新的 物理化學(xué)作用，從而增強(qiáng)煉膠效果，提高白炭黑等納米填料的分散性能，降低能源消^^ ο
本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是
1)高度地集機(jī)電磁液于一體、直接使用液壓馬達(dá)驅(qū)動密煉裝置的轉(zhuǎn)子。該液 壓馬達(dá)將轉(zhuǎn)子安裝在一起，省去了傳統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動、齒輪傳動系統(tǒng)，高度地集機(jī)電磁液 于一體。這樣，一方面使整機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊，體積重量減少；另一方面省掉了中間傳遞環(huán) 節(jié)，能量直接轉(zhuǎn)換，使能耗降低，噪音減小。
2)全液壓結(jié)構(gòu)。液壓馬達(dá)驅(qū)動密煉裝置轉(zhuǎn)子，啟動扭矩大，啟動能力強(qiáng)，并可 通過調(diào)節(jié)液壓泵的排量來實(shí)現(xiàn)無機(jī)調(diào)速，且啟動時(shí)間不受限制，安裝方便，體積緊湊。 加料、壓料機(jī)構(gòu)，卸料機(jī)構(gòu)，卸料機(jī)構(gòu)的鎖緊裝置，密封裝置等主要機(jī)構(gòu)全部采用液壓 系統(tǒng)驅(qū)動，可由液壓工作站統(tǒng)一供應(yīng)，節(jié)省能源，提高工作效率。
3)電磁驅(qū)動裝置
通過改變線圈的繞組布置和參數(shù)，在諧波磁場的作用下，使密煉裝置轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn) 動的同時(shí)還分別沿軸向振動，將振動力場引入聚合物的細(xì)分、混入、分散、均布的混煉 全過程中，達(dá)到提高白炭黑等納米填料以及配合劑的分散性、縮短煉膠時(shí)間的目的，從 而提高煉膠質(zhì)量。
4)工業(yè)控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，通過與可編程控制器的通訊，把上頂栓壓力、下 頂栓溫度、功率等參數(shù)和條件下傳給可編程控制器(PLC)執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)加料、壓料、排 料的目的，同時(shí)PLC將運(yùn)行中的參數(shù)值及狀態(tài)上傳給人機(jī)界面單元和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)； 并通過組態(tài)軟件對混煉過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集顯示、超溫報(bào)警、停機(jī)、 質(zhì)量報(bào)表打印等功能。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有效解決了白炭黑等納米材料在橡膠基體中的分散問 題，強(qiáng)化了捏煉過程，提高了混煉物料的物理機(jī)械性能，降低了單位能耗和生產(chǎn)成本， 提高機(jī)臺效益，并改善工作環(huán)境。


圖1為本發(fā)明的電磁動態(tài)液壓傳動密煉裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖主視圖
圖2為本發(fā)明的電磁動態(tài)液壓傳動密煉裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖左視圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)包括底座1、卸料機(jī)構(gòu)2、密煉室3、加料壓料機(jī)構(gòu)4、轉(zhuǎn)子 5、液壓馬達(dá)6、電磁驅(qū)動裝置7。上述零部件按一定的機(jī)械加工工藝加工成型并進(jìn)行安 裝定位，其中電磁驅(qū)動裝置7、液壓馬達(dá)6、轉(zhuǎn)子5的中心在同一軸線上，接通電源后， 該裝置按照工藝要求運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)該發(fā)明目的的效果。
本實(shí)施例是的規(guī)格型號為X M-3L的實(shí)驗(yàn)密煉機(jī)，密煉機(jī)總?cè)萘?L，電磁振 動頻率0-30Hz，電磁振動幅值0-0.3mm，轉(zhuǎn)子構(gòu)型為異步四棱剪切型轉(zhuǎn)子，由瑞典赫格 隆公司生產(chǎn)的液壓馬達(dá)驅(qū)動。上頂栓由兩個(gè)液壓缸驅(qū)動，由橫梁連接在一起，導(dǎo)向裝置 起導(dǎo)向作用。液壓缸固定在兩個(gè)側(cè)板上，上頂栓與壓桿由特制的月牙形連接件固定，用 螺釘鎖緊，壓桿與橫梁用螺栓固定并鎖緊。加料口高約1000mm?？刂葡到y(tǒng)采用臺灣研華 工控一體機(jī)，其參數(shù)是CPU-70Mz，U8M內(nèi)存，40G硬盤，操作系統(tǒng)Windows2000， 開發(fā)軟件選用組態(tài)王6.5。
本實(shí)施例的操作方法密煉前，由工控一體機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、溫度、壓力以及 清掃工序和清掃時(shí)間等參數(shù)?；鞜捵游缣ツz料的工藝流程為先加生膠及塑解劑，再加 小料和一半白炭黑，然后再加另一半白炭黑，進(jìn)行混煉，最后進(jìn)行排膠?；鞜掃^程中， 在投完各種粉料后，加料門關(guān)閉，傳感器會將這一信號與編程控制器通訊，并將清掃工 序和清掃時(shí)間下傳給可編程控制器執(zhí)行清掃任務(wù)，清掃時(shí)間結(jié)束后，上頂栓回落，繼續(xù) 執(zhí)行下一密煉工序。
權(quán)利要求
1.電磁動態(tài)液壓傳動的混煉方法，其特征在于由電磁場引起的轉(zhuǎn)子振動場給物料施 加周期性振動的混煉方法，整個(gè)混煉過程是在周期性的振動狀態(tài)下進(jìn)行，其振動頻率在 O-IO4Hz之間調(diào)整。
2.電磁動態(tài)液壓傳動密煉裝置，其特征在于電磁驅(qū)動裝置。通過改變線圈的繞組布 置和參數(shù)、以及轉(zhuǎn)子的材料和結(jié)構(gòu)，在諧波磁場的作用下，使轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動的同時(shí)還沿軸 向振動，將振動力場引入聚合物的細(xì)分、混入、分散、均布的混煉全過程中，達(dá)到提高 白炭黑等納米填料以及配合劑的分散性、縮短煉膠時(shí)間，從而提高煉膠質(zhì)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁動態(tài)密煉裝置，其特征在于該機(jī)的主要工作部件是 轉(zhuǎn)子和密煉室，密封裝置，液壓馬達(dá)，加料、壓料及卸料機(jī)構(gòu)組成，轉(zhuǎn)子安裝在混煉室 內(nèi)，兩端由密封裝置密封，液壓馬達(dá)直接與轉(zhuǎn)子連接，在混煉室的上部安裝加料、壓料 裝置，下部安裝卸料機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁動態(tài)密煉裝置其特征在于直接使用液壓馬達(dá)驅(qū)動密煉裝 置的轉(zhuǎn)子，省略了減速箱部分，該新型驅(qū)動將轉(zhuǎn)子、密煉室、壓料、卸料部分結(jié)合在一 起，省去了傳統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動、齒輪傳動系統(tǒng)和氣壓系統(tǒng)，高度地集機(jī)電磁于一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求(2)、(3)、(4)所述的電磁動態(tài)密煉裝置其特征在于在馬達(dá)的端部安 裝電磁驅(qū)動裝置，并通過軸承座定位，電磁驅(qū)動裝置、液壓馬達(dá)、轉(zhuǎn)子的中心在同一軸 線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁動態(tài)密煉裝置，其特征在于轉(zhuǎn)子可為嚙合式轉(zhuǎn)子或剪切 式轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的數(shù)目可以在2棱 6棱之間選擇，其密煉室的容積可以0 370L變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及高聚物共混物加工成型設(shè)備領(lǐng)域，具體地說是屬于高分子材料混煉方法及設(shè)備。利用電磁能引起轉(zhuǎn)子給物料施加周期性振動的混煉方法，整個(gè)混煉過程是在周期性的頻率可調(diào)控的振動狀態(tài)下進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)此方法的設(shè)備高度地集機(jī)電磁液于一體，將液壓馬達(dá)，轉(zhuǎn)子、密煉室以同軸線裝配成一整體，一方面使整機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊，體積重量減少；另一方面省略了中間傳遞環(huán)節(jié)，能量直接轉(zhuǎn)換，使能耗降低，噪音減小。
文檔編號B29B7/20GK102019650SQ20091017509
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日
發(fā)明者林廣義, 汪傳生 申請人:青島科技大學(xué)