立体加热式塑料挤出机头的制作方法

1.本实用新型涉及塑料挤出机技术领域，特别涉及一种立体加热式塑料挤出机头。


背景技术：

2.塑料挤出机是用于加工塑料制品的工艺设备，包括挤压系统、传动系统和加热系统，其中挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头和模具，塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立压力下，被螺杆连续的挤出机头；传动系统是用于驱动螺杆，供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速，传动系统包括电动机、减速器和轴承等；加热系统是用于保障达到工艺温度，加热并熔化筒内的塑料粒子。塑料挤出机可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板(片)材、异型材、造粒及电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配，组成各种塑料挤出成型生产线，生产各种塑料制品。
3.目前，塑料挤出机采用的机头包括合金钢内套和碳素钢外套，机头内装有成型模具，机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动，均匀平稳的导入模套中，并赋予塑料以必要的成型压力。塑料在机筒内塑化压实，经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具，模芯模套适当配合，形成截面不断减小的环形空隙，使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。为保证机头内塑料流道合理，消除积存塑料的死角，往往安置有分流套筒，为消除塑料挤出时压力波动，也有设置均压环的。机头上还装有模具校正和调整的装置，便于调整和校正模芯和模套的同心度。
4.在实际加热过程中，由于热效率低，一方面增加了能耗，另一方面塑料往往无法完全融化至熔融态，导致挤出的熔融态中含有固态颗粒，降低了流动性和融合性，还可能形成局部聚集和於堵，影响生产效率，另外还会影响注塑成型产品的品质。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种立体加热式塑料挤出机头，包括内套和外套，所述内套设置在外套内，所述内套和外套之间设有电磁加热机构，所述内套采用导磁性材料制作。
6.可选的，所述电磁加热机构包括环绕内套的电磁管，所述电磁管包括电磁感应线圈和线圈套管；所述线圈套管为管状，所述电磁感应线圈设置在线圈套管内；电磁感应线圈与电源电连接。
7.可选的，所述内套为圆锥形，所述电磁管呈锥形弹簧状环绕内套设置。
8.可选的，所述内套的内表面设置电加热层，所述电加热层包括碳纤维加热网，所述碳纤维加热网与电源电连接。
9.可选的，所述内套的入口端设有过滤网，所述过滤网的位置设有安装过滤网的半环形开口，所述半环形开口处以销轴连接有与半环形开口配合的半环套，所述半环套通过以销轴连接的一端旋转打开或者封堵半环形开口，在封堵时，所述半环套的另一端与外套通过螺栓紧固连接。
10.可选的，所述内套的出口端设有模套，所述模套的壁内布置有媒质通道，所述媒质通道以循环管与流体泵连接，所述流体泵通过管道与热交换器连接，所述热交换器安装于进料口处。
11.可选的，所述电磁加热机构设有加热控制电路，所述加热控制电路包括plc控制器、温度传感器、空气断路器q1、继电器k1和保护器p1；所述温度传感器安装在内套的内侧；
12.所述电磁加热机构采用电加热器，所述电加热器通过空气断路器q1和继电器k1与电源连接；所述空气断路器q1通过保护器p1接地；
13.所述温度传感器与plc控制器的输入端x1和输入端x2连接，所述继电器k1的线圈一端与plc控制器的输出端y1连接，所述继电器k1的线圈另一端与直流电源负极连接。
14.可选的，所述外套的内表面设置保温层，所述保温层采用石棉、蛭石、氧化铝或者耐火纤维材料。
15.可选的，所述外套的内表面设置绝缘层，所述绝缘层采用陶瓷材料。
16.可选的，所述外套的入口端设置法兰，所述机头与机体通过法兰进行连接；所述外套采用钢材制作。
17.本实用新型的立体加热式塑料挤出机头包括内套和外套，内套设置在外套内，在内套和外套之间设有电磁加热机构，内套采用导磁性材料制作；本方案采用电磁波加热方式，以交变电流通过电磁加热机构产生交变磁场，导磁性材料制作的内套置于其中切割交变磁力线，从而在内套内部产生涡流，涡流内部的原子高速无规则运动，通过原子相互碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热塑料的效果，可以提高加热效率，减少能量损耗，节省能源。另外，可以使得塑料往往完全融化至熔融态，避免挤出的熔融态中含有固态颗粒，提高流动性和融合性，防止形成局部聚集和於堵，提高生产效率，和注塑成型产品的品质。
18.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
19.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
20.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
21.图1为本实用新型的立体加热式塑料挤出机头实施例一示意图；
22.图2为本实用新型的立体加热式塑料挤出机头实施例二示意图；
23.图3为本实用新型的立体加热式塑料挤出机头实施例的过滤器安装示意图；
24.图4为本实用新型的立体加热式塑料挤出机头实施例的模套热回收结构示意图；
25.图5为本实用新型的立体加热式塑料挤出机头实施例的采用的加热控制电路示意图。
26.图中：1-内套，2-外套，3-电磁加热机构，4-电加热层，5-过滤网，6-销轴6，7-半环套，8-模套，9-媒质通道，10-流体泵，11-热交换器，12-进料口，13-保温层。
具体实施方式
27.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种立体加热式塑料挤出机头，包括内套1和外套2，所述内套1设置在外套2内，所述内套1和外套2之间设有电磁加热机构3，所述内套1采用导磁性材料制作。
29.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置内套和外套，内套设置在外套内，在内套和外套之间设有电磁加热机构，内套采用导磁性材料制作；本方案采用电磁波加热方式，以交变电流通过电磁加热机构产生交变磁场，导磁性材料制作的内套置于其中切割交变磁力线，从而在内套内部产生涡流，涡流内部的原子高速无规则运动，通过原子相互碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热塑料的效果，可以提高加热效率，减少能量损耗，节省能源；另外，可以使得塑料往往完全融化至熔融态，避免挤出的熔融态中含有固态颗粒，提高流动性和融合性，防止形成局部聚集和於堵，提高生产效率，和注塑成型产品的品质。
30.在一个实施例中，所述电磁加热机构3包括环绕内套的电磁管，所述电磁管包括电磁感应线圈和线圈套管；所述线圈套管为管状，所述电磁感应线圈设置在线圈套管内；电磁感应线圈与电源电连接。
31.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案的电磁加热机构采用环绕内套的电磁管，电磁管包括电磁感应线圈和线圈套管；线圈套管为管状，电磁感应线圈设置在线圈套管内；电磁感应线圈与电源电连接；电磁感应线圈用于产生交变磁场，线圈套管可以对电磁感应线圈进行保护，以减少故障，提高使用寿命，降低维护成本。
32.在一个实施例中，所述内套1为圆锥形，所述电磁管呈锥形弹簧状环绕内套设置。
33.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案将内套设置为圆锥形，其直径较大的一端为入口端，直径较小的一端为出口端，通过缩小截面，可以增加挤出力，还可以提高密实性，防止出现气泡等不良；电磁管呈锥形弹簧状环绕内套，以适应内套结构，增强结构的紧凑性和契合性。
34.在一个实施例中，所述内套1的内表面设置电加热层4，所述电加热层4包括碳纤维加热网，所述碳纤维加热网与电源电连接。
35.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过在内套的内表面设置电加热层，电加热层内置碳纤维加热网，碳纤维加热网与电源电连接，该电加热层的碳纤维加热网可用于加热补偿，或者在电磁加热机构因故失效时使用，以保障工艺温度，提高产品质量。
36.在一个实施例中，如图3所示，所述内套1的入口端设有过滤网5，所述过滤网5的位置设有安装过滤网5的半环形开口，所述半环形开口处以销轴6连接有与半环形开口配合的半环套7，所述半环套7通过以销轴6连接的一端旋转打开或者封堵半环形开口，在封堵时，所述半环套7的另一端与外套2通过螺栓紧固连接。图中虚线为半环套旋转至一个角度的位置示意。
37.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过在内套的入口端设有过滤网，可以防止尺寸较大物体进入内套发生堵塞，还可以对进入内套的塑料颗粒大小进行初步筛选，将颗粒限制在一定范围内，以便于快速加热达到熔融态，提高加热的均匀性；通过
在过滤网的位置设有安装过滤网的半环形开口，半环形开口处以销轴连接有与半环形开口配合的半环套，通过旋转打开半环套，可以方便地将过滤网取出或者插入，从而在使用中实现过滤网的取出清洗或者更换，以保障过滤网的效果；该方案结构简单，使用方便；半环套与半环形开口的配合可以设置密封垫层，以增强密封效果。
38.在一个实施例中，如图4所示，所述内套1的出口端设有模套8，所述模套8的壁内布置有媒质通道9，所述媒质通道9以循环管与流体泵10连接，所述流体泵10通过管道与热交换器11连接，所述热交换器11安装于进料口12处。
39.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过在内套的出口端设有模套，模套的壁内布置有媒质通道，媒质通道以循环管与流体泵连接，流体泵通过管道与热交换器连接，热交换器安装于进料口处；在循环管道系统中充入媒质，以流体泵驱动媒质流动，在模套中对挤出的塑料进行冷却成型，并回收其热量，通过流动输送到设置在进料口处的热交换器，与进料口的进料进行热交换，对进料进行预热处理，可以加速进料后续的升温，缩短达到工艺温度的时间，提高生产效率；另一方面通过热量循环使用可以节省能源。
40.在一个实施例中，如图5所示，所述电磁加热机构设有加热控制电路，所述加热控制电路包括plc控制器、温度传感器、空气断路器q1、继电器k1和保护器p1；所述温度传感器安装在内套的内侧；
41.所述电磁加热机构采用电加热器，所述电加热器通过空气断路器q1和继电器k1与电源连接；所述空气断路器q1通过保护器p1接地；
42.所述温度传感器与plc控制器的输入端x1和输入端x2连接，所述继电器k1的线圈一端与plc控制器的输出端y1连接，所述继电器k1的线圈另一端与直流电源负极连接。
43.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案中的plc控制器的供电电源采用dc24v，直流电源负极即24v直流电源的负极，当温度传感器所测内套的内部温度低于设定的工艺温度时，温度传感器给plc控制器的输入端x1输送一个24v正电压信号，当温度传感器所测内套的内部温度等于设定的工艺温度时，温度传感器给plc输入端x2输送一个24v正电压信号，通过plc控制器的逻辑程序控制，使得内套的内部温度低与设定的工艺温度时，启动电加热器加热；当内部温度达到工艺温度时，关闭电加热器；如此反复循环，确保内套的内部温度恒定；带漏电流保护装置的空气断路器q1用于保护加热控制电路因各种可能原因引起的过电流和漏电流故障。空气断路器q1的一端可以与交流220v电源的火线端l相连，空气断路器q1的另一端与继电器k1的一对常开触点的一端相连，继电器k1的常开触点的另一端与电加热器的一端相连，电加热器的另一端与220v的交流电源零线端n相连；保护器p1可以采用避雷器或过压保护器，用于对电加热回路的过电压保护，保护器p1的一端与设备金属外壳(金属外壳接地)相连，保护器p1的另一端与220v交流电源的火线端l相连。本方案的带漏电流保护装置的空气断路器q1的使用，使得正常工作中工作人员万一接触到带电部分时，空气断路器q1中的漏电保护装置动作，使空气断路器q1断开电路，保护人身安全；同时因各种可能的故障造成的电路过电流损坏绝缘材料而发生漏电流时，空气断路器q1本身的过流保护装置动作，使空气断路器q1自动断开电路，从而保护设备和人身全；保护器p1采用避雷器或过压保护器，可以防止因供电电源过电压导致用电设备烧坏，发生漏电事故，从而保护设备和人身安全；plc控制器的使用，可以形成控制集成，从而使整个电路显得器件少而简单；整个电路简单，故障点降到必要的最低限度，从而使电路更加可靠的实现使用目
的。
44.在一个实施例中，如图2所示，所述外套2的内表面设置保温层13，所述保温层可以采用石棉、蛭石、氧化铝或者耐火纤维材料。
45.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过在外套的内表面设置保温层，将内套和电磁加热机构都通过保温层与外部形成隔热，可以减少热量浪费，有利于工艺温度的保持；保温层设置在外套的内表面，可能采用胶粘结合，由于外套的防护，可避免保温层遭受破坏；保温层采用石棉、蛭石、氧化铝或者耐火纤维材料，这些材料都可以耐高温，防止由于高温让保温层破坏失效。
46.在一个实施例中，所述外套2的内表面设置绝缘层，所述绝缘层采用陶瓷材料；所述外套2的入口端设置法兰，所述机头与机体通过法兰进行连接；所述外套采用钢材制作。
47.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过在外套的内表面设置绝缘层，可以进一步保证电磁加热机构与外套的绝缘隔离，防止漏电带来安全隐患，绝缘层采用陶瓷材料可以耐高温，防止高温导致绝缘失效；所述机头与机体采用法兰连接，方便拆装与更换，使用时可以缩短机头故障给生产带来不利影响的时间，提高生产效率。
48.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。