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机械与模具 刘彦昌 等·橡胶挤出机均匀喂料控制技术

均匀喂料，一直是橡胶挤出机设计技术的改进目标。
为此，在通用设计的喂料辊技术的基础上，相继发明
或开发了一些橡胶挤出机均匀喂料控制技术。这些技
术，根据控制检测的方法不同，可分为料位法和压力
法两种。

1— 喂料座体 ； 2— 螺杆 ； 3— 螺槽 ； 4— 胶料 ； 5— 活塞 ；
6— 活塞杆 ； 7— 阻止环 ； 8— 下限位开关 ； 9— 凸杆 ；
10— 上限位开关 ； 11— 作用在活塞杆上气压或液压力的方向 ；
1—螺杆 ； 2—喂料座体 ； 3—喂料口 ； 4—料斗 ； 5—喂料辊 ；
12— 聚积室； 13— 隔板； 14— 喂入胶条； 15— 喂入室； 16— 喂料辊；
6—楔形下凹通道
17— 刮胶刀 ； 18— 楔形下凹通道
图 1 通用设计的喂料辊技术原理图
图 2 柱塞式喂料控制
1 料位法均匀喂料控制技术 含旋转支架、压力传感元件和拖曳辊 ) 通过带座轴承，
这种方法是利用各种感应装置 ( 机械式或光电式 旋转安装在轴上。制动板布置在旋转支架中间并与旋
等 )，感应喂料口内挤出机螺杆与喂料辊之间间隙之上 转支架共轴单独转动，制动板上固定安装有拖曳板。
的堆积胶高度，从而控制胶条喂入速率的技术。根据 在静止支架的桥式结构顶部上设有浮动螺钉，浮动螺
改变胶条供给速率的方式不同，这种喂料控制技术又 钉拧入制动板中，以调节在拖曳辊上面的制动板的高
可分为柱塞式、拖曳板式和滑板式。 度。施加在制动板上的压力由弹簧抵抗，弹簧的张力
1.1 柱塞式 由固定在桥式结构上的调节螺钉调节。
如图 2 [1] 所示，一个隔板将挤出机的喂料口分成 在挤出机螺杆和喂料辊之间间隙之上的胶料堆
喂入室和聚积室两个部分。相对于挤出机能够加工的 积，趋向于使传感元件 ( 尼龙块或旋转辊筒 ) 升高。随
胶料，当喂入的胶料多余时，多余胶料将在聚积室内 着传感元件的升高，包括拖曳辊的整个旋转组件也升
聚积。由于胶料的向上压力，安装在胶料聚积室中的 高，使拖曳辊和拖曳板之间的间隙变窄，拖曳辊将喂
活塞将上升，一直上升到达它的上限位置，这时，活 入的胶条挤压向拖曳板。喂入胶条和拖曳板之间的摩
塞杆上的凸杆碰撞上限位开关，操作停止供给喂入室 擦将减慢胶条，阻止在间隙中的胶料进一步积累。在
的新胶条。在聚积室中阻塞的胶料通过活塞被推回进 拖曳板上面的弹簧支承，限制挤压载荷，允许足够的
入螺杆的螺槽内。当聚积室变空时，活塞下降，活塞 滑移来防止喂入胶条断开。
杆上的凸杆会碰撞下限位开关，胶条又重新开始供给 这种喂料控制技术仅能对喂料多余的胶条进行摩
喂入室。活塞杆上的阻止环的作用是在聚积室变空时， 擦拖曳减速，降低甚至消除在喂料口内的胶料积累，
阻止活塞触碰螺杆。 自动调节胶料的供给速率，但对喂料缺少的情况，不
这种喂料控制技术能够使喂料段的螺杆螺槽一直 能自动调节喂入速率。
充满，但因为活塞必须总是再次作用于胶料，施加的 1.3 滑板式
压力是不连续的，并且也不能通过活塞自动调节应被 如图 4 [3] 所示，一个倾斜布置在喂料辊上面的滑
螺杆吃入的材料量。 板，可由气缸或液压缸通过活塞杆往复运动。超声波
1.2 拖曳板式 扫描装置布置在喂料口中，用于感应堆积胶的大小。
如图 3 [2] 所示，静止支架通过螺钉被固定在喂料 当喂料多余形成过大的堆积胶时，超声波扫描装
座体上，带座轴承固定在静止支架上。旋转组件 ( 包 置将其感应的信号传递给控制装置，触发压力源，控

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2018 第 44 卷 ·41·