节能伺服挤出机的制作方法

1.本发明涉及尼龙隔热条生产加工领域，特别涉及了尼龙隔热条挤出机。


背景技术：

2.随着时间的流逝，人们对于生活，有了更多的理解和追求，人们对于门窗的要求从早先的遮风挡雨和通风，到现在追求环保和美观，门窗的隔热性能，有一部分是在隔热条上来体现的，一个好的隔热条，对于门窗的隔热性能还是比较重要的，隔热条能够很好的隔绝温度的传播，起到保温的效果，要想使用好的隔热条，这隔热条必须要同时具备高强度的柔韧性和极低的冷热传导性能这两项条件，所以隔热条材质的选用和制造商在制造门窗时的制造手艺就变得非常的重要了，隔热条的好坏直接影响了门窗的寿命，并且好的隔热条具有很好的抗风、防沙、隔音、防雨的效果，一般性能较的隔热条大多都是尼龙隔热条，因为尼龙隔热条可以承受一定的重量，这种隔热条与铝合金线膨胀系数一致，经久耐用，不易老化。
3.在生产尼龙隔热条时，必须用到挤出机，挤出机可以使尼龙隔热条成型，用于尼龙隔热条的大量持续生产，但是，市场上的尼龙隔热条挤出机都是减速机上置，三相异步电机下置，用三角带连接电机输出轴端的皮带轮与减速机输入端的皮带轮，转速随三角带的松紧有较大的波动，三角带的松紧通过电机位置的前移来拉紧，不过再紧的三角带都有打滑，同时也消耗了一小部分动能，并且减速机是轴输入方式，输入轴长期承受三角带的径向拉力，所以输入轴的轴承长期偏磨损，容易损坏，油封也容易漏油，这就需要定期的维护或者维修，也会对挤出生产线要求不间歇生产造成很大的影响，以及其常规加热方式是不锈钢加热圈包裹后通电加热，至少有一半的热量散失到空气中了，热利用率约仅在六成以下，而且工作环境的温度也会慢慢升高起来，与车间外部相差至少十度，导致工作空间温度较高，不仅造成了能量的浪费，还降低了工作质量。
4.本技术所要解决的技术问题为：如何使节能伺服挤出机减小能耗且增加工作效率。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能耗低、效率高、节能环保的节能伺服挤出机。
6.本发明所采用的技术方案为：一种节能伺服挤出机，包括机架和机架内部的挤出杆，挤出杆设有用于驱动挤出杆旋转的伺服电机，伺服电机设有与伺服电机传动配合的立式减速机，立式减速机外开设有输出孔，伺服电机的输出轴贯穿输出孔与立式减速机的执行端相连；
7.挤出螺杆外设有与挤出螺杆旋转配合的挤出螺筒，挤出螺筒外壁安装有用于加热的红外线加热环，挤出螺筒外还设有将红外线加热环和挤出螺筒包裹在内的保温管。
8.在一些实施方式中，挤出螺杆两端均被限位在挤出螺筒内壁，并且挤出螺杆外部
呈螺旋状，方便其对原料加温塑化，使之变成流动性好的流体，并且流体流动的方向为从烘箱正下方流向出料管方向。
9.在一些实施方式中，红外线加热环依靠辐射传递进行加热，并且具有较强穿透能力，能对尼龙隔热条原料进行内外同时加热，相较于传统加热方式，热效率更高，并且更为节能，在红外线加热环外部套设的保温管能有效降低挤出螺筒内的温度流失率，达到加热时热散失小，且加热速度快的目的，使挤出螺筒内的热利用率达到九成以上。
10.在一些实施方式中，挤出螺筒顶端固定有用于加热原料的烘箱，烘箱外侧设有用于将热量传输至烘箱内的吹风机。通过吹风机将烘箱内原料中存在的水分彻底排干，防止原料潮湿影响尼龙隔热条的成型。
11.在一些实施方式中，吹风机底部设有与烘箱相连通的风管，风管一侧设有与吹风机控制连接的温控电箱。吹风机内吹出的热流通过风管传递至烘箱内，并且在吹风机外部的温控电箱可以操控吹风机的启停、吹风机吹出热流的温度、吹风机风速的强弱等。
12.在一些实施方式中，挤出螺筒一侧设有用于出料的出料管，出料管外套设有用于将出料管安装在机架一侧的固定架。在挤出螺筒内呈螺旋状旋转加热并塑化成型后的原料可通过出料管向外排出，并且固定架套设在出料管外部并对挤出螺筒一端提供支撑。
13.在一些实施方式中，机架外设有与伺服电机、立式减速机和吹风机控制连接的控制箱，控制箱设有用于显示伺服电机、立式减速机和吹风机运行状态的显示屏。控制箱还设有多级用于控制伺服电机、立式减速机和吹风机运行等级的按键控制组，伺服电机和立式减速机的运行状态包括当前转速、当前电压值等，吹风机的运行状态包括当前输出温度、当前环境温度、当前运行风速等，均可在显示屏上进行显示，便于根据尼龙隔热条的成型情况进行及时更改。
14.在一些实施方式中，烘箱底部连通有异常排料管，异常排料管外设有用于控制原料流速的排料阀。当出现异常导致挤出螺筒内无法正常排料时，可控制排料阀启动异常排料管使烘箱内原料从异常排料管内临时排出，防止原料堵塞在挤出螺筒内。
15.在一些实施方式中，挤出杆两侧固定有传动轴，机架顶端安装有用于容纳传动轴的侧箱，传动轴通过外设齿轮组与伺服电机的输出轴相连。皮带使用寿命较低且容易出现打滑，采用齿轮啮合的传动轴与伺服电机的连接更为稳定，扭矩传递损耗更小，转速更为平稳，达到了节能的效果。
16.在一些实施方式中，机架外设有外壳，保温管及其顶部水平面以下的部分全部设于外壳内部。在尼龙隔热条成型过程中，各部件的运行都有可能产生高温，在机架上固定的外壳一方面可以防止工作人员被高温烫伤，也避免运行中的设备对工作人员造成危险伤害，提高了该挤出机的安全系数。
17.本发明节能伺服挤出机的有益效果在于：
18.1、采用将伺服电机直插入专门定制的立式减速机的输出孔，驱动能耗没有损耗，同时转速非常的平稳，而且伺服电机是恒扭矩输出，使得该挤出机大多时间都是低频运转，彻底解决了常规挤出机低频无力的问题，并且不容易对立式减速机造成磨损，减少了立式减速机的维修工作，让不间歇的生产线更加顺畅；
19.2、通过红外线加热环外包保温管，达到加热时热散失小，且加热速度快，热利用率约为90％，一小时大约节约2.5～3度电，大大的提高了节能效果。同时由于热散失小，所以
挤出生产区域的环境温度也与车间外部一样，工人有了一个良好的工作环境；
20.3、通过全包围式外壳，使该挤出机任何一个危险部位都没有裸露在外，而且由于采用了红外线加热环外包保温管，很少有热散失，所以外壳本身没有过高温度，彻底的解决的挤出机本身的安全隐患。
21.4、该节能伺服挤出机解决低频扭矩不足、加温利用率不高的问题，使传动扭矩无损失、使用无安全隐患，并且达到了环保节能的效果。
附图说明
22.图1为本发明节能伺服挤出机的立体结构示意图之一；
23.图2为本发明节能伺服挤出机的立体结构示意图之二；
24.图3为本发明节能伺服挤出机的立体结构示意图之三；
25.图4为本发明节能伺服挤出机的挤出螺筒剖面主视结构示意图。
26.图中：1、外壳；2、风管；3、机架；4、控制箱；5、侧箱；6、温控电箱；7、吹风机；8、烘箱；9、传动轴；10、保温管；11、伺服电机；12、异常排料管；13、挤出螺筒；14、立式减速机；15、出料管；16、固定架；17、红外线加热环；18、挤出螺杆。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.请参阅图1至4，本发明提供一种技术方案：一种节能伺服挤出机，包括机架3和机架3内部的挤出螺杆18，挤出螺杆18设有用于驱动挤出螺杆18旋转的伺服电机11，伺服电机11设有与伺服电机11传动配合的立式减速机14，立式减速机14外开设有输出孔，伺服电机11的输出轴贯穿输出孔与立式减速机14的执行端相连；
29.挤出螺杆18外套设有与挤出螺杆18旋转配合的挤出螺筒13，挤出螺筒13外壁安装有用于加热的红外线加热环17，挤出螺筒13外还设有将红外线加热环17和挤出螺筒13包裹在内的保温管10。
30.常规使用的电机为三级能耗三相异步电机，功率在6kw～15kw，本技术采用的伺服电机11各参数如下表所示：
31.规格转速机座功率扭矩zmyb-380-200e-10-40-7r5-e1-b3-38j1000r/min200e7.5kw71.6n.m
32.常规使用的减速机为卧式齿轮减速机，本技术采用的立式减速机14为立式法兰输入减速机。
33.挤出螺杆18两端均被限位在挤出螺筒13内壁，并且挤出螺杆18外部呈螺旋状，方便其对原料加温塑化，使之变成流动性好的流体，并且流体流动的方向为从烘箱8正下方流向出料管15方向。
34.常规使用的加热方式为不锈钢加热环包裹式加热方式，热利用率为70～80％，本技术的加热方式为红外线加热环17加热，热利用率为90％。
35.红外线加热环17依靠辐射传递进行加热，并且具有较强穿透能力，能对尼龙隔热条原料进行内外同时加热，相较于传统加热方式，热效率更高，并且更为节能，在红外线加热环17外部套设的保温管10能有效降低挤出螺筒13内的温度流失率，达到加热时热散失小，且加热速度快的目的，使挤出螺筒13内的热利用率达到九成以上。
36.保温管10采用纳米涂层覆盖，具有优良的保温能力，使挤出生产区域的环境温度也与车间外部一样，工人有了一个良好的工作环境。
37.挤出螺筒管13顶端固定有用于加热原料的烘箱8，烘箱8外侧设有用于将热量传输至烘箱8内的吹风机7。通过吹风机7将烘箱8内原料中存在的水分彻底排干，防止原料潮湿影响尼龙隔热条的成型。烘箱8内的温度为120℃。
38.吹风机7底部设有与烘箱8相连通的风管2，风管2一侧设有与吹风机7控制连接的温控电箱6。吹风机7内吹出的热流通过风管2传递至烘箱8内，并且在吹风机7外部的温控电箱6可以操控吹风机7的启停、吹风机7吹出热流的温度、吹风机7风速的强弱等。
39.挤出螺筒13一侧设有用于出料的出料管15，出料管15外套设有用于将出料管15安装在机架3一侧的固定架16。在挤出螺筒13内呈螺旋状旋转加热并塑化成型后的原料可通过出料管15向外排出，并且固定架16套设在出料管15外部并对挤出螺筒13一端提供支撑。
40.机架3外设有与伺服电机11、立式减速机14和吹风机7控制连接的控制箱4，控制箱4设有用于显示伺服电机11、立式减速机14和吹风机7运行状态的显示屏。控制箱4还设有八级用于控制伺服电机11、立式减速机14和吹风机7运行等级的按键控制组，伺服电机11和立式减速机14的运行状态包括当前转速、当前电压值等，吹风机7的运行状态包括当前输出温度、当前环境温度、当前运行风速等，均可在显示屏上进行显示，便于根据尼龙隔热条的成型情况进行及时更改。
41.烘箱8底部连通有异常排料管12，异常排料管12外设有用于控制原料流速的排料阀。当出现异常导致挤出螺筒13内无法正常排料时，可控制排料阀启动异常排料管12使烘箱8内原料从异常排料管12内临时排出，防止原料堵塞在挤出螺筒13内。
42.挤出螺杆18两侧固定有传动轴9，机架3顶端安装有用于容纳传动轴9的侧箱5，传动轴9通过外设齿轮组与伺服电机11的输出轴相连。皮带使用寿命较低且容易出现打滑，采用齿轮啮合的传动轴9与伺服电机11的连接更为稳定，扭矩传递损耗更小，转速更为平稳，达到了节能的效果。
43.机架3外设有外壳1，保温管10及其顶部水平面以下的部分全部设于外壳1内部。在尼龙隔热条成型过程中，各部件的运行都有可能产生高温，在机架3上固定的外壳1一方面可以防止工作人员被高温烫伤，也避免运行中的设备对工作人员造成危险伤害，提高了该挤出机的安全系数。
44.本发明的工作原理及使用流程：在使用时，首先将原料从烘箱8内倒入，开启吹风机7，使热流进入烘箱8内对原料进行除湿，将其中水分排出，当原料下落至挤出螺筒13内时，首先打开红外线加热环17，使挤出螺筒13内的原料加温塑化，使之变成流动性好的流体，再启动伺服电机11使挤出螺杆18转动，使流体随着挤出螺杆18上的螺棱被旋压出来即可。采用将伺服电机11直插入专门定制的立式减速机14的输出孔，驱动能耗没有损耗，同时转速非常的平稳，而且伺服电机11是恒扭矩输出，使得该挤出机大多时间都是低频运转，彻底解决了常规挤出机低频无力的问题，并且不容易对立式减速机14造成磨损，减少了立式
减速机14的维修工作，让不间歇的生产线更加顺畅；通过红外线加热环17外包保温管10，达到加热时热散失小，且加热速度快，热利用率约为90％，一小时大约节约2.5～3度电，大大的提高了节能效果。同时由于热散失小，所以挤出生产区域的环境温度也与车间外部一样，工人有了一个良好的工作环境；通过全包围式外壳1，使该挤出机任何一个危险部位都没有裸露在外，而且由于采用了红外线加热环17外包保温管10，很少有热散失，所以外壳1本身没有过高温度，彻底的解决的挤出机本身的安全隐患。该节能伺服挤出机解决低频扭矩不足、加温利用率不高的问题，使传动扭矩无损失、使用无安全隐患，并且达到了环保节能的效果。
45.最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.节能伺服挤出机，包括机架(3)和机架(3)内部的挤出螺杆(18)，其特征在于，所述挤出螺杆(18)设有用于驱动挤出螺杆(18)旋转的伺服电机(11)，所述伺服电机(11)设有与伺服电机(11)传动配合的立式减速机(14)，所述立式减速机(14)外开设有输出孔，所述伺服电机(11)的输出轴贯穿输出孔与立式减速机(14)的执行端相连；所述挤出螺杆(18)外套设有与挤出螺杆(18)旋转配合的挤出螺筒(13)，所述挤出螺筒(13)外壁安装有用于加热的红外线加热环(17)，所述挤出螺筒(13)外还设有将红外线加热环(17)和挤出螺筒(13)包裹在内的保温管(10)。2.根据权利要求1所述的节能伺服挤出机，其特征在于，所述挤出螺筒(13)顶端固定有用于加热原料的烘箱(8)，所述烘箱(8)外侧设有用于将热量传输至烘箱(8)内的吹风机(7)。3.根据权利要求2所述的节能伺服挤出机，其特征在于，所述吹风机(7)底部设有与烘箱(8)相连通的风管(2)，所述风管(2)一侧设有与吹风机(7)控制连接的烘箱温控电箱(6)。4.根据权利要求1所述的节能伺服挤出机，其特征在于，所述挤出螺筒(13)一侧设有用于出料的出料管(15)，所述出料管(15)外套设有用于将出料管(15)安装在机架(3)一侧的固定架(16)。5.根据权利要求1或2任一项所述的节能伺服挤出机，其特征在于，所述机架(3)外设有与伺服电机(11)、立式减速机(14)和吹风机(7)控制连接的控制箱(4)，所述控制箱(4)设有用于显示伺服电机(11)、立式减速机(14)和吹风机(7)运行状态的显示屏。6.根据权利要求2所述的节能伺服挤出机，其特征在于，所述烘箱(8)底部连通有异常排料管(12)，所述异常排料管(12)外设有用于控制原料流速的排料阀。7.根据权利要求1所述的节能伺服挤出机，其特征在于，所述挤出螺杆(18)两侧固定有传动轴(9)，所述机架(3)顶端安装有用于容纳传动轴(9)的侧箱(5)，所述传动轴(9)通过外设齿轮组与伺服电机(11)的输出轴相连。8.根据权利要求1所述的节能伺服挤出机，其特征在于，所述机架(3)外设有外壳(1)，所述保温管(10)及其顶部水平面以下的部分全部设于外壳(1)内部。

技术总结
本发明涉及尼龙隔热条生产加工领域，具体公开了节能伺服挤出机。一种节能伺服挤出机，包括机架和机架内部的挤出杆，挤出杆设有用于驱动挤出杆旋转的伺服电机，伺服电机设有与伺服电机传动配合的立式减速机，立式减速机外开设有输出孔，伺服电机的输出轴贯穿输出孔与立式减速机的执行端相连；挤出螺杆设有与挤出螺杆旋转配合的挤出螺筒，挤出螺筒外壁安装有用于加热的红外线加热环，挤出螺筒外还设有将红外线加热环和挤出螺筒包裹在内的保温管。采用将伺服电机直插入专门定制的立式减速机的输出孔，驱动能耗没有损耗，而且伺服电机是恒扭矩输出，使得该挤出机大多时间都是低频运转，彻底解决了常规挤出机低频无力的问题。彻底解决了常规挤出机低频无力的问题。彻底解决了常规挤出机低频无力的问题。


技术研发人员：沈中信
受保护的技术使用者：佛山市鑫松铝科技有限公司
技术研发日：2022.03.23
技术公布日：2022/5/25