一种可自动清理的双螺杆挤出机及清理方法
阅读说明：本技术 一种可自动清理的双螺杆挤出机及清理方法 (Double-screw extruder capable of being automatically cleaned and cleaning method ) 是由 高柒龙 纪建 田建修 于 2020-12-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可自动清理的双螺杆挤出机及清理方法,包括与挤出机主体相连的电机,挤出机主体内开设有螺杆腔,螺杆腔内转动设置有第一螺旋杆和第二螺旋杆,第一螺旋杆一端和第二螺旋杆一端穿出挤出机主体且与挤出机主体转动连接；第一螺旋杆穿出挤出机主体部分套设有第一齿轮且与电机相连,第二螺旋杆穿出挤出机主体部分套设有第二齿轮,第一齿轮和第二齿轮啮合连接；第一螺旋杆和第二螺旋杆上还套设有清理环；挤出机主体连接有推动气缸,推动气缸连接有推动杆,推动杆贯穿挤出机主体且与挤出机主体滑动连接,推动杆设置在清理环右侧。本发明利用螺旋杆自身的特性,带动清理环完成挤出机的自动清理工作,操作简单,有效提高了工作效率。(The invention discloses a double-screw extruder capable of automatically cleaning and a cleaning method, wherein the double-screw extruder comprises a motor connected with an extruder main body, a screw cavity is formed in the extruder main body, a first screw rod and a second screw rod are rotatably arranged in the screw cavity, and one end of the first screw rod and one end of the second screw rod penetrate out of the extruder main body and are rotatably connected with the extruder main body; the first screw rod penetrates out of the extruder main body part and is sleeved with a first gear and connected with a motor, the second screw rod penetrates out of the extruder main body part and is sleeved with a second gear, and the first gear is meshed with the second gear; the first screw rod and the second screw rod are also sleeved with cleaning rings; the extruder main part is connected with the promotion cylinder, and the promotion cylinder is connected with the catch bar, and the catch bar runs through the extruder main part and with extruder main part sliding connection, and the catch bar setting is on clearance ring right side. The automatic cleaning device drives the cleaning ring to finish the automatic cleaning work of the extruder by utilizing the characteristics of the screw rod, is simple to operate and effectively improves the working efficiency.)
技术领域
本发明涉及挤出机技术领域，具体涉及一种可自动清理的双螺杆挤出机及清理方法。
背景技术
在现有的双螺杆挤出机中，为提高单位时间内的材料处理量，正在采取以下改良措施：采用通过相对于螺杆的外径减小螺杆的螺纹内径来增大螺杆搅拌容积的双头螺纹的深槽螺杆，并增大螺杆的旋转驱动力。如要减小螺杆的螺纹内径，则必须减小螺杆轴的外径。另一方面，如要增大螺杆的旋转驱动力，则必须增强螺杆轴的强度。而在此过程中，随着压力的增大螺杆轴或是螺杆腔上最后会粘沾融化后的原材料，严重影响了单位时间内的材料处理量，目前清理的方法有以下几种；
第一种，先加热机筒至机筒内残余物料的成型温度；升温至成型温度后，趁热拆下机头，整理机筒孔端及螺杆端部的物料；将螺杆悉数抽出，平放在木板上，卸下螺杆拆开工具，趁热拆下并整理螺杆元件，若是物料渗入螺杆心轴致使螺杆元件拆开困难，可用木锤或铜棒沿螺杆元件四周悄悄敲击，松动后再取出元件。假如仍然取出困难，有必要重新放入机筒内加热，待物料熔融后即可趁热卸下。
第二种，手工从下料口加入洗机料，直至挤出料条颜色变纯(色泽与洗机料粒料相同)，即可停止喂料，排空物料，停止螺杆转动。打开模头，并清理。但是清洗温度不能低于180℃，否则可能挤不出料，或导致螺杆卡住或至损伤设备。而且还要注意喂料速度，电流应控制在满负荷的60％范围内，不要一次性加满料，否则因其硬度很高，将导致摩擦力很大卡住螺杆。
无论那种办法都是具有极其繁琐的操作方法，严重制约了生产效率的提高，降低了单位时间内的材料处理量。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种可自动清理的双螺杆挤出机及清理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提出了一种可自动清理的双螺杆挤出机，包括电机，挤出机主体，所述挤出机主体内开设有螺杆腔，所述螺杆腔内转动设置有第一螺旋杆和第二螺旋杆，所述第一螺旋杆一端和所述第二螺旋杆一端穿出所述挤出机主体且与所述挤出机主体转动连接；所述第一螺旋杆穿出挤出机主体部分套设有第一齿轮且与所述电机相连，所述第二螺旋杆穿出挤出机主体部分套设有第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合连接；还包括：
清理环，所述清理环两侧设置有左面清理毛毡和右面清理毛毡，所述清理环还包括内环清理毛毡和螺杆清理毛毡，所述清理环套设在所述第一螺旋杆和所述第二螺旋杆；
推动气缸，所述推动气缸与所述挤出机主体固定连接，所述推动气缸连接有推动杆，所述推动杆贯穿所述挤出机主体且与所述挤出机主体滑动连接，所述推动杆设置在所述清理环右侧；
拨动气缸，所述拨动气缸与所述挤出机主体铰接，所述拨动气缸铰接有拨叉，所述挤出机主体开设有通孔，所述拨叉设置在该通孔内，所述拨叉开设有滑槽，所述挤出机主体连接有转轴，所述转轴滑动设置在该滑槽内，所述拨叉设置在所述清理环左侧，在初始状态下，所述拨叉与所述清理环相接触，用于限制所述清理环水平方向移动。
控制器，所述控制器用于控制装置的整体运行，所述电机、所述拨动气缸和所述推动气缸与所述控制器相连。
优选的，所述螺杆清理毛毡设置在所述内环清理毛毡和所述左面清理毛毡之间，所述左面清理毛毡设置在所述螺杆清理毛毡和所述右面清理毛毡之间，所述螺杆清理毛毡还连接有磁铁。
优选的，所述挤出机主体外壁还连接有前霍尔开关和后霍尔开关，所述前霍尔开关和所述后霍尔开关与所述控制器相连。
优选的，所述挤出机主体连接有料斗，所述料斗与所述螺杆腔相连通，所述料斗内设置有料斗传感器，所述料斗传感器与所述控制器相连。
优选的，所述挤出机主体还开设有出料口，该出料口与所述螺杆腔相连通，所述挤出机主体还连接有加热环。
本发明还提出了一种清理方法，采用上述的一种可自动清理的双螺杆挤出机，包括以下步骤：
S1:挤出机完成挤出工作后，电机停止工作，控制器控制拨动气缸启动，带动拨叉转动，在转轴的作用下，使拨叉向上移动，拨叉和清理环分离；
S2：控制器控制拨动气缸停止工作，推动气缸开始工作，推动气缸推动推动杆向左移动，推动杆推动清理环向左移动指定的距离，控制器控制推动气缸停止工作，电机开始工作；
S3：控制器控制电机转动指定的时间，在第一螺旋杆和第二螺旋杆的作用下，使清理环运动到第一螺旋杆和第二螺旋杆的左端，然后控制器控制电机反转指定的时间，使清理环运动到初始位置，在此过程中，清理环完成第一螺旋杆和第二螺旋杆上残留物料的清理工作；
S4：控制器控制电机停止工作，拨动气缸开始工作，带动拨叉转动，在转轴的作用下，使拨叉向下移动到初始位置，拨叉和清理环相接触，从而完成挤出机的清理工作。
优选的，所述步骤S1中，当料斗传感器检测到料斗内没有物料时，料斗传感器传递相应的信号给控制器，控制器延迟T1后，控制器控制拨动气缸启动。
优选的，所述步骤S3中，控制器控制电机转动，使清理环向左运动，当清理环运动到前霍尔开关位置时，在磁铁的作用下，前霍尔开关检测到清理环的位置并传递相应的信号给控制器，控制器控制电机反转。
优选的，电机反转带动清理环向右运动，当清理环运动到后霍尔开关位置时，在磁铁的作用下，后霍尔开关检测到清理环的位置并传递相应的信号给控制器，控制器控制电机停止工作，拨动气缸开始工作。
优选的，当清理环需要更换时，控制器控制拨动气缸和推动气缸启动，拨动气缸带动拨叉转动，使拨叉向上移动，拨叉和清理环分离，然后推动气缸推动推动杆向左移动指定的距离，之后推动气缸驱动拨叉向下移动，拨叉向下拨动清理环，使清理环掉入螺杆腔内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过设置的清理环，其中左面清理毛毡贴合螺旋后面，右面清理毛毡贴合螺旋的前面，内环清理毛毡清理螺杆腔面，螺杆清理毛毡清理螺杆主体，结构合理，利于提高螺旋杆清理的效率和质量，操作简单。
2.本发明通过设置的料斗传感器来检测料斗内的物料，当物料加工完成后，料斗传感器传递相应的信号给控制器，方便控制器及时控制清理环进行清理工作。
3.本发明通过设置的由拨动气缸驱动的拨叉，用于实现清理环位置的相对固定，推动气缸推动清理环向左移动，从而方便螺旋杆带动清理环移动。
4.本发明通过设置的霍尔开关，其中霍尔开关和磁铁相配合，用于检测清理环的位置，从而方便控制器控制清理环移动方向，当清理环完成清理工作后，方便控制器控制拨动气缸，从而实现清理环位置的相对固定。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明整体主视图；
图2是本发明整体俯视图；
图3是图1中A部分结构示意图；
图4是图2中B部分结构示意图；
图5是本发明清理环结构示意图；
图6是本发明清理环结构侧视图。
附图标记说明:
1前霍尔开关；2挤出机主体；3第一螺旋杆；4加热环；5推动气缸；6减速机；7电机；8料斗；9后霍尔开关；10料斗传感器；11拨叉；12拨动气缸；13推动垫；14推动杆；15磁铁；16第二螺旋杆；17左面清理毛毡；18清理环；19内环清理毛毡；20螺杆清理毛毡；21右面清理毛毡；22第一齿轮；23第二齿轮；24螺杆腔；25转轴。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-6所示，本实施例提出了一种可自动清理的双螺杆挤出机，包括挤出机主体2，挤出机主体2固定连接有电机7，挤出机主体2内开设有螺杆腔24。挤出机主体2还连接有控制器，控制器用于控制装置的整体运行。
螺杆腔24内转动设置有第一螺旋杆3和第二螺旋杆16，第一螺旋杆3一端和第二螺旋杆16一端穿出挤出机主体2且与挤出机主体2转动连接。第一螺旋杆3穿出挤出机主体2部分套设有第一齿轮22，第一齿轮22与第一螺旋杆3固定连接，第二螺旋杆16穿出挤出机主体2部分套设有第二齿轮23，第二齿轮23与第二螺旋杆16固定连接，第一齿轮22和第二齿轮23啮合连接。
电机7通过减速机6与第一螺旋杆3穿出挤出机主体2部分相连，电机7带动第一螺旋杆3转动，通过与第一齿轮22啮合的第二齿轮23从而带动第二螺旋杆16转动，其中第一螺旋杆3和第二螺旋杆16设置在同一水平面上，方便挤出机的工作。挤出机主体2还连接有加热环4，加热环4和电机7与控制器相连，加热环4用于加热，方便物料的加工。
挤出机主体2连接有料斗8，料斗8与螺杆腔24相连通，料斗8内设置有料斗传感器10，料斗传感器10与控制器相连，其中料斗传感器10用于检测料斗8内的物料情况，并传递相应的信号给控制器。挤出机主体2还开设有出料口，该出料口与螺杆腔24相连通，出料口用于挤压完成后的物料出料工作。
还包括：清理环18，清理环18左侧设置有左面清理毛毡17，清理环18右侧设置有右面清理毛毡21，清理环18还包括内环清理毛毡19和螺杆清理毛毡20，清理环18套设在第一螺旋杆3和第二螺旋杆16。
螺杆清理毛毡20设置在内环清理毛毡19和左面清理毛毡17之间，左面清理毛毡17设置在螺杆清理毛毡20和右面清理毛毡21之间，螺杆清理毛毡20还连接有磁铁15。其中左面清理毛毡17、右面清理毛毡21、内环清理毛毡19和螺杆清理毛毡20均设置有两个且中心对称。
其中左面清理毛毡17贴合两个螺旋杆的螺旋后面，右面清理毛毡21贴合两个螺旋杆的螺旋的前面，内环清理毛毡19清理两个螺旋杆的螺杆腔面，螺杆清理毛毡20清理两个螺旋杆的螺杆主体，结构合理，利于提高螺旋杆清理的效率和质量。
推动气缸5，推动气缸5与挤出机主体2固定连接，推动气缸5连接有推动杆14，推动杆14贯穿挤出机主体2且与挤出机主体2滑动连接，推动杆14位于螺杆腔24内的一端连接有推动垫13，推动杆14设置在清理环18右侧。
推动气缸5与控制器相连，推动气缸5驱动推动杆14移动，进而带动清理环18水平方向移动，推动气缸5用于给清理环18初始作用力，使清理环18贴合第一螺旋杆3和第二螺旋杆16的螺旋部分，方便后续第一螺旋杆3和第二螺旋杆16带动清理环18移动。
拨动气缸12，拨动气缸12与挤出机主体2铰接，拨动气缸12铰接有拨叉11，挤出机主体2开设有通孔，拨叉11设置在该通孔内，拨叉11开设有滑槽，挤出机主体2连接有转轴25，转轴25滑动设置在该滑槽内，拨叉11设置在清理环18左侧。
电拨动气缸12和推动气缸5与控制器相连，转轴25用于限制拨叉11的运动方向，使拨叉11能够通过挤出机主体2的通孔进行上下移动；在初始状态下，拨叉11与清理环18相接触，用于限制清理环18水平方向移动，当挤出机运转时，由于拨叉11的限制，清理环18无法进行水平方向的移动，防止清理环18影响装置的正常运行。
挤出机主体2外壁还连接有前霍尔开关1和后霍尔开关9，前霍尔开关1和后霍尔开关9与控制器相连；前霍尔开关1设置在挤出机主体2左侧，后霍尔开关9设置在挤出机主体2右侧；前霍尔开关1和后霍尔开关9与清理环18上的磁铁15相配合，用于检测清理环18在螺杆腔24内的位置。
本发明还提出了一种清理方法，采用上述的一种可自动清理的双螺杆挤出机，包括以下步骤：
S1:挤出机完成挤出工作后，电机7停止工作，控制器控制拨动气缸12启动，带动拨叉11转动，在转轴25的作用下，使拨叉11向上移动，拨叉11和清理环18分离，拨叉11不再限制清理环18的运动；
S2：控制器控制拨动气缸12停止工作，推动气缸5开始工作，推动气缸5推动推动杆14向左移动，推动杆14推动清理环18向左移动指定的距离，控制器控制推动气缸5停止工作，电机7开始工作；
S3：控制器控制电机7转动指定的时间，在第一螺旋杆3和第二螺旋杆16的作用下，使清理环18运动到第一螺旋杆3和第二螺旋杆16的左端，然后控制器控制电机7反转指定的时间，使清理环18运动到初始位置，在此过程中，清理环18完成第一螺旋杆3和第二螺旋杆16上残留物料的清理工作；
S4：控制器控制电机7停止工作，拨动气缸12开始工作，带动拨叉11转动，在转轴25的作用下，使拨叉11向下移动到初始位置，拨叉11和清理环18相接触，从而完成挤出机的清理工作。
步骤S1中，当料斗传感器10检测到料斗8内没有物料时，料斗传感器10传递相应的信号给控制器，控制器延迟T1后，控制器控制拨动气缸12启动，从而实现自动清理的工作。
步骤S3中，控制器控制电机7转动，使清理环18向左运动，当清理环18运动到前霍尔开关1位置时，在磁铁15的作用下，前霍尔开关1检测到清理环18的位置并传递相应的信号给控制器，控制器控制电机7反转。
在第一螺旋杆3和第二螺旋杆16的作用下，电机7反转带动清理环18向右运动，当清理环18运动到后霍尔开关9位置时，在磁铁15的作用下，后霍尔开关9检测到清理环18的位置并传递相应的信号给控制器，控制器控制电机7停止工作，拨动气缸12开始工作。
当清理环18需要更换时，控制器控制拨动气缸12和推动气缸5启动，拨动气缸12带动拨叉11转动，使拨叉11向上移动，拨叉11和清理环18分离，拨叉11不再限制清理环18的运动，然后推动气缸5推动推动杆14向左移动指定的距离，使清理环18移动拨叉11下方，之后推动气缸5驱动拨叉11向下移动，拨叉11向下拨动清理环18，使清理环18掉入螺杆腔24内。
因加热环4的存在，挤出机在工作过程中，其内的温度较高，且因物料自身的性质，用些物料不能直接接触，因此通过控制器控制清理环18掉落到螺杆腔24内则显得尤为重要。其中挤出机主体2的右侧设置有可打开的门，打开该门，当清理环18掉入螺杆腔24后，将新的清理环18套设在第一螺旋杆3和第二螺旋杆16上，从而完成清理环18的更换工作，清理环18的结构如图5所述。其中清理环18为柔性材料，在安装时，清理环18上端为粘合连接，通过将清理环18上端分开，使清理环18套设在第一螺旋杆3和第二螺旋杆16上，然后将清理环18上端粘合,从而实现清理环18的固定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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