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干法造粒机振动影响因素跟造粒机的电气控制系统的设计

2021-01-02 21:40:59

{一}、干法造粒机振动影响因素
振动在实际生产中会影响系统的运行性能和产品质量,是工业生产中的一个重要影响因素;造粒机是由传动系统、液压系统和其他支持系统构成的复杂系统。为了方便的研究干法造粒机的工作特性,通过建立挤压辊运动模型,然后结合ADAMS软件分析挤压辊的工作特性。
(1)挤压成型速度的影响
干法造粒机系统发生振动与系统速度的稳定性有关。成型速度的影响主要为挤压辊转速和喂料速度,随着挤压成型速度的提高,能够引起挤压辊振动的因素将会增加,例如:各种转动部件偏心,各种安装误差,滚动轴承的扰动等都随着挤压成型速度的增加而使振动加剧。
挤压辊振动会引起挤压辊间隙的变化,这就会使在单位时间内通过的物料体积有所波动,挤压成型的速度越高,物料体积的变化越大。另外,物料经过压力挤压成型后,物料在挤压辊出口释放区瞬间失去压力,物料膨胀而引起体积发生的变化,如果挤压成型速度过快,体积变形过快会引起物料断裂,成型质量降低。干法造粒机的挤压辊一般为齿轮传动,如果喂料速度过快,会引起物料在挤压辊缝隙的堆积,引起瞬间挤压辊间隙变化和成型压力变化,从而引起挤压辊水平移动,而挤压辊的移动会导致齿轮啮合不良,造成传递不准确;并且,挤压辊间隙的变化,会引起挤压辊扭矩的变化,从而会直接影响挤压辊的运动状态。因此,需要根据挤压辊的工作特性分析挤压辊的运动状态。
(2)摩擦系数的影响
挤压辊力学特性分析,得知在物料向挤压辊之间小间隙运动的过程中,挤压辊表面与物料接触时会产生的摩擦力,这主要由物料的性质和咬入角决定。因此,挤压辊与物料接触表面的摩擦力,是影响挤压辊运动稳定性的重要因素,干法造粒系统的稳定性越低,系统容易发生振动。由于粉体物料的流动性,实际在挤压成型过程中的摩擦力也难以准确测定,为了便于研究,以粉体物料的摩擦系数作为主要分析因素。
{二}、造粒机的电气控制系统的设计
BOPP生产线的所采用的废膜回收造粒机虽然各有不同,但是生产工艺过程是大致相同的。一般的废膜回收造粒的生产过程大致可以分为以下四个部分:经过粉碎的废膜传送喂料过程,物料压实机的再次切割和挤压过程,挤出机的挤压塑料成型过程,切粒机造粒回收过程,具体的工艺过程。
1传送喂料工艺
废料传送是造粒机工作的一步,目的是完成由大型薄膜粉碎机生产的小薄膜块经过传送带运输到喂料仓中。薄膜废料在传送带上由三相电机驱动前进,在传送带上安装了金属探测器来用于探测可能存在的金属杂物,如果出现金属杂物就会警报,然后由操作人员按下按钮使传送带后退将金属杂物检出后继续运行将废料送入喂料仓中,在喂料仓中通过变频器的调节喂料电机的运动控制废料的流量给下面的物料压实机系统。传送带可以工作在自动和手动两种模式下,手动模式只有在启动传送带和关闭传送带时使用,正常工作在自动模式下。我们可以根据物料压实机的输出量预先设定传送带的传送速度。当废料检测金属的存在时被运送到金属探测器附近停止,我们可以通过触摸屏自动的设定传送带的停止运行时间和选择喂料的速度和自动/手动工作方式。
2物料压实工艺
物料压实是造粒机工作的一个重要过程,主要的目的是完成对废料的再次切割并且混合加热,挤压和预干燥过程。物料压实的过程是由电机来控制的,在物料压实过程中由于摩擦力的作用产生的热量将废料熔融。当废料由传送带运送给物料压实机后,在物料压实机中可以使废料混合加热,并且预干燥。物料压实机的温度调节可以通过物料压实机的填充率来进行,高填充率说明温度高,低填充率说明温度低。物料压实机的温度还与石蜡成型机的输出有关,输出量减少,温度降低。物料压实机的温度如果过高,可以通过冷却水阀的启动来调节。物料压实电机的启动由一个启动门控制,启动门可以通过控制线路来实现物料压实电机的启动和急停。
3挤出塑化工艺
挤出塑化是造粒机工作的重要环节,主要目的是完成塑料熔融物的挤出成型,膜头将熔融物挤出成塑料条,然后再经过冷却系统的冷却进入切粒机进行切割成粒。塑料进入挤出机后,被挤出机螺杆螺纹咬住,随着螺杆的旋转被螺纹强制往机头方向推进,构成一个机械输送的过程。塑料自加料口往机头运行时,由于螺杆的螺纹逐渐减小,也由于滤网、分流板和机头等阻力的存在,在塑料塑化过程中形成了很高的压力,把废料压得很密实,改变了它的传热导性,有助于塑料很快熔化,同时逐渐加高的压力以使原来存在于薄膜废料之间的气体从排气孔排出。在压力升高的同时,塑料一方面被外部加热,另一方面塑料本身在压缩、剪切、搅拌的运动过程中,由于内摩擦力也产生了大量的热,在外力和内力的联合作用下,塑料温度逐渐加高,其物理状态也经历了玻璃态一高弹态一粘流态的变化,同时也逐渐的熔融实现塑料塑化,后由螺杆推力作用将塑化的塑料定压定量的从机头中挤出。在造粒机控制系统中,我们有一个可调滑动门,该门可以控制经过物料压实机的废料的流量,当造粒机的螺杆电机过载时,可以通过在触摸屏上调节滑动门的位置来实现废料下料的减少。该门还有两个自动控制功能:自动清理造粒机螺杆刀片功能和根据废料的多少自动移位功能。如果滑动门在关闭位置,熔融的塑料固体变成团状,在这种情况下,废料停止下料,滑动门反向。该系统可以通过控制的滑行门电机负载来实现其功能。该控制功能可以通过调节螺杆旋转方向的时间来实现。
4造粒回收工艺
造粒回收是整个造粒机工作的后一步。从造粒机中不断流出的塑料熔融物经过一个环形喷嘴后变成塑料条状物,造粒单元有一个旋转切刀去切割这些塑料条状物,切成的小颗粒进入造粒室进行冷却成型后,经过干燥机风干后由排泄装置将造好的塑料颗粒运送到一个储备罐中后装袋完成。切粒室的大小足以使切粒刀自由地转动越过模面而不限制水流为度。熔融聚合物从挤出机模头挤出成丝后,旋转切刀切割物料变成直径为4-5mm的塑料球状颗粒后在水下冷却进入离心千燥器。在干燥器中,水被排到回贮罐里,冷却并循环再利用;粒料通过离心干燥器除去水分,后实现装袋成品。

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