專利名稱：雙混合區(qū)擠出機(jī)螺桿加熱控溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺桿加熱控溫裝置，特別涉及一種雙混合區(qū)擠出機(jī)螺桿加熱控溫裝置。
背景技術(shù)：
隨著對食品的營養(yǎng)的要求的日益增加，各種復(fù)合營養(yǎng)素的谷物產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法 也迅速地發(fā)展著，從早期的酸預(yù)蒸法工藝、直接浸吸法和涂膜法等工藝，發(fā)展到如今比較完 備的從谷物粉碎一預(yù)處理一與營養(yǎng)素混合一擠壓一切割成型一干燥一篩選一按比例配 米，最后得到營養(yǎng)素強(qiáng)化復(fù)合谷物的工藝流程。而其中的擠壓_切割成型的步驟是生產(chǎn)過 程中的重要環(huán)節(jié)，一般采取的單螺桿或者雙螺桿擠壓機(jī)，將谷物粉末的水合物擠壓后通過 一定的形狀模具，經(jīng)切割而得到所需要的形狀、尺寸的谷物類食品，并在相應(yīng)的傳送帶上進(jìn) 行輸送，直至檢驗(yàn)和包裝步驟。同時(shí)，由于擠壓成型過程的技術(shù)流程，能夠?qū)⒐任锛庸こ删?有一定膨化度和松軟度的產(chǎn)品，適用于各種食品、營養(yǎng)添加劑、動物飼料等產(chǎn)品。國際公開文本W(wǎng)001/72151公開了一種一體化的復(fù)合谷物混合、擠壓、成型設(shè)備。 包括原料混合裝置，雙螺桿擠壓機(jī)，擠出裝置，切割成型設(shè)備。其中的原料混合裝置與雙螺 桿擠壓機(jī)，通過連通的垂直輸送管道相連，并且在管道中設(shè)有控制閥，以調(diào)整預(yù)混原料進(jìn)入 擠壓機(jī)的速度以及產(chǎn)品效率。雙螺桿擠壓機(jī)中平行布置有兩個(gè)螺紋相互咬合的螺桿，相向 轉(zhuǎn)動，使由上而下輸送的物料能夠進(jìn)行充分地壓實(shí)和輸送。在擠壓機(jī)的末端具有擠出盤，擠 出盤上開設(shè)有多個(gè)擠出孔，緊貼擠出孔處設(shè)置有切割裝置，能夠?qū)D壓出的條狀物料切割 成所需要的長條狀、粒狀或片狀產(chǎn)品，以符合各種谷物復(fù)合產(chǎn)品的需要。美國專利US5350585公開一種擠壓機(jī)的雙螺桿結(jié)構(gòu)。所述的雙螺桿結(jié)構(gòu)分為多 段，其螺紋密度均不一致，以配合擠壓過程中的各個(gè)階段的需要。同時(shí)，螺桿中也開設(shè)有空 洞，以便于物料在螺桿擠壓機(jī)中充分混合。然而，傳統(tǒng)的螺桿擠壓切割成型機(jī)仍有一些不足1、傳統(tǒng)的擠壓切割設(shè)備得到的產(chǎn)品直接進(jìn)行加熱烘干步驟，然而卻往往會在烘干 步驟中，由于含有水分的產(chǎn)品驟然失水導(dǎo)致產(chǎn)品表面破裂或粉碎，致使成品率降低。2、傳統(tǒng)的擠壓成型設(shè)備的產(chǎn)量和產(chǎn)率難以得到較大的提高。3、傳統(tǒng)的螺桿擠壓機(jī)的螺桿直接放置于橢圓形或圓形截面的腔體中，再擠壓和輸 送過程中，物料易于在某些部位產(chǎn)生堆積，從而使擠壓效果降低。4、于螺桿腔體內(nèi)經(jīng)常有堆積現(xiàn)象，而長期未能得到充分?jǐn)D壓的這些堆積物，經(jīng)過 一段時(shí)間后會凝結(jié)成塊，從而影響整體產(chǎn)品產(chǎn)出效率以及產(chǎn)品的均勻程度，需要經(jīng)常清理。 然而傳統(tǒng)的雙螺桿擠壓機(jī)的螺桿更換過程困難，且在停機(jī)之后，螺桿因相互咬合的結(jié)構(gòu)，依 然會產(chǎn)生機(jī)械轉(zhuǎn)動，容易造成事故。5、最后，在制備復(fù)原米的過程中，水和米粉混合的物料在加熱條件下會發(fā)生膠凝 化，現(xiàn)有的傳統(tǒng)擠壓機(jī)不僅無法產(chǎn)生合適的膠凝化程度也無法解決膠凝化所帶來的物料粘 度增大的問題，然而現(xiàn)有擠出機(jī)無法良好的控制加熱溫度，控制膠凝化程度。
鑒于上述不足之處，本發(fā)明公開了一種雙混合區(qū)擠出機(jī)螺桿加熱控溫裝置，其具 有如下文所述之技術(shù)特征，以解決現(xiàn)有技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種雙混合區(qū)擠出機(jī)螺桿加熱控溫裝置，包括加熱系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償 系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。所述擠出機(jī)螺桿包括第一螺桿組和第二螺桿組，二者分別位于第一內(nèi)腔殼和第二 內(nèi)腔殼所圍成的第一混合腔和第二混合腔中。所述第一螺桿組和第二螺桿組都包含一個(gè)主螺桿和一個(gè)副螺桿，二者相互嚙合。 所述第一螺桿組的第一主螺桿和第二螺桿組的第二主螺桿的結(jié)構(gòu)相同。所述第一螺桿組的 第一副螺桿和第二螺桿組的第二副螺桿的結(jié)構(gòu)相同。所述第一主螺桿和第二主螺桿分別包含連接段、絕熱隔離段、預(yù)混合段、加熱混合 段、傳料段和出料段；所述第一副螺桿和第二副螺桿分別包含連接段、絕熱隔離段、預(yù)混合段、加熱混合 段和輸料段；所述絕熱隔離段是由絕熱材料制成的螺紋結(jié)構(gòu)，所述預(yù)混合段、加熱混合段、輸料 段、傳料段和出料段是由導(dǎo)熱材料制成的螺紋結(jié)構(gòu)。所述第一主螺桿和第一副螺桿的各相應(yīng)連接段、各相應(yīng)絕熱隔離段、各相應(yīng)預(yù)混 合段、各相應(yīng)加熱混合段相互嚙合。所述第二主螺桿和第二副螺桿的各相應(yīng)連接段、各相應(yīng) 絕熱隔離段、各相應(yīng)預(yù)混合段、各相應(yīng)加熱混合段相互嚙合。所述第一副螺桿的輸料段逐漸變細(xì)，與第一主螺桿逐漸變粗的傳料段相互嚙合并 終止在其上。所述第二副螺桿的輸料段末端逐漸變細(xì)，與第二主螺桿逐漸變粗的傳料段相 互嚙合并終止在其上。所述第一主螺桿的出料段和第二主螺桿的出料段相互嚙合。所述出料段是紡垂形結(jié)構(gòu)，位于主螺桿的末端并與所述傳料段相連，且所述出料 段從與傳料段相連的位置向末端，直徑逐漸增大，從而使得第一主螺桿的出料段和第二主 螺桿的出料段相互嚙合并保持該直徑，隨后直徑逐漸減小。所述第一主螺桿和第二主螺桿從其前端到其末端分別依次為預(yù)混合段、加熱混合 段、傳料段和出料段，上述各段中任意二者之間設(shè)設(shè)有絕熱隔離段或連接段，或同時(shí)設(shè)有絕 熱隔離段和連接段。所述第一副螺桿和第二副螺桿從其前端到其末端分別依次為預(yù)混合段、加熱混合 段和輸料段，上述各段中任意二者之間設(shè)設(shè)有絕熱隔離段或連接段，或同時(shí)設(shè)有絕熱隔離 段和連接段。所述各連接段、絕熱隔離段、預(yù)混合段、加熱混合段、輸料段、傳料段和出料段為中 空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部分別具有相互連通且同軸的軸腔、軸腔、軸腔、軸腔、軸腔、軸腔和軸腔。所述加熱系統(tǒng)包括第一主螺桿加熱系統(tǒng)、第二主螺桿加熱系統(tǒng)、第一副螺桿加熱 系統(tǒng)和第二副螺桿加熱系統(tǒng)。所述第一主螺桿加熱系統(tǒng)和第二主螺桿加熱系統(tǒng)分別包括至少1個(gè)第一加熱電 阻、至少1個(gè)第二加熱電阻、第四加熱電阻、末端加熱電阻和通路。所述通路是由絕熱絕緣 材料制成的中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)置有與外界相連的多組加熱電路，用于向位于通路外側(cè)并與其相互連接的各加熱電阻供電。所述第一主螺桿加熱系統(tǒng)和第二主螺桿加熱系統(tǒng)分別進(jìn)一步包括至少1個(gè)第一 加熱變壓電源、至少1個(gè)第二加熱變壓電源、第四加熱變壓電源和末端加熱變壓電源，上述 各變壓電源位于腔殼外部分別通過各自的加熱電路與至少1個(gè)第一加熱電阻、至少1個(gè)第 二加熱電阻、第四加熱電阻、末端加熱電阻相互連接并分別向各自的加熱電阻供電。所述第一副螺桿加熱系統(tǒng)和第二副螺桿加熱系統(tǒng)分別包括至少1個(gè)第一加熱電 阻、至少1個(gè)第二加熱電阻、第三加熱電阻和通路。所述通路是由絕熱絕緣材料制成的中空 結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)置有與外界相連的多組加熱電路，用于向位于通路外側(cè)并與其相互連接的 各加熱電阻供電。所述第一副螺桿加熱系統(tǒng)和第二副螺桿加熱系統(tǒng)分別進(jìn)一步包括至少1個(gè)第一 加熱變壓電源、至少1個(gè)第二加熱變壓電源和第三加熱變壓電源，上述各變壓電源位于腔 殼外部分別通過各自的加熱電路與至少1個(gè)第一加熱電阻、至少1個(gè)第二加熱電阻、第三加 熱電阻相互連接并分別向各自的加熱電阻供電。所述溫度補(bǔ)償系統(tǒng)包括第一主螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、第二主螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、第 一副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)和第二副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)。所述各螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)分別包括至少1個(gè)溫度補(bǔ)償裝置和至少1個(gè)溫度補(bǔ)償變 壓電源，所述溫度補(bǔ)償變壓電源通過電路與溫度補(bǔ)償裝置相連接并向其電阻供電。所述測溫系統(tǒng)包括第一主螺桿測溫系統(tǒng)、第二主螺桿測溫系統(tǒng)、第一副螺桿測溫 系統(tǒng)和第二副螺桿測溫系統(tǒng)。所述各螺桿測溫系統(tǒng)分別包括至少1個(gè)溫度傳感器。所述控制系統(tǒng)包括第一主螺桿控制系統(tǒng)、第二主螺桿控制系統(tǒng)、第一副螺桿控制 系統(tǒng)和第二副螺桿控制系統(tǒng)。所述各螺桿控制系統(tǒng)分別包括加熱控制單元、溫度補(bǔ)償控制 單元、測溫控制單元和總控制單元。所述第一主螺桿控制系統(tǒng)、第二主螺桿控制系統(tǒng)、第一副螺桿控制系統(tǒng)和第二副 螺桿控制系統(tǒng)的總控制單元分別為總控制單元、總控制單元、總控制單元和總控制單元，上 述各總控制單元連接控制模塊。所述各螺桿的第一加熱變壓電源、第二加熱變壓電源、第三加熱變壓電源、第四加 熱變壓電源和末端加熱變壓電源分別電連接加熱控制單元，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。所述各螺桿的溫度補(bǔ)償變壓電源電連接溫度補(bǔ)償控制單元，并與其雙向傳輸數(shù) 據(jù)。所述各螺桿加熱系統(tǒng)中，，所述通路位于各軸腔軸心并依次穿過各軸腔。所述第一加熱電阻、第二加熱電阻、第三加熱電阻第四加熱電阻和末端加熱電阻 分別位于軸腔、軸腔、軸腔、軸腔和軸腔的內(nèi)部，分別加熱預(yù)混合段、加熱混合段、輸料段、傳 料段和出料段。所述第一加熱變壓電源、第二加熱變壓電源、第三加熱變壓電源、第四加熱變壓電 源和末端加熱變壓電源位于軸殼外部。所述第一主螺桿的第一加熱電阻、第二加熱電阻、第四加熱電阻分別與第一副螺 桿的第一加熱電阻、第二加熱電阻、第三加熱電阻溫度相同，并且各加熱電阻的溫度從小到 大依次為，第一加熱電阻、第二加熱電阻、第三加熱電阻和第四加熱電阻。
所述第二主螺桿的第一加熱電阻、第二加熱電阻、第四加熱電阻分別與第二副螺 桿的第一加熱電阻、第二加熱電阻、第三加熱電阻溫度相同，并且各加熱電阻的溫度從小到 大依次為，第一加熱電阻、第二加熱電阻、第三加熱電阻和第四加熱電阻。所述第一主螺桿的末端加熱電阻和第二主螺桿的末端加熱電阻溫度相等。所述加熱系統(tǒng)至少包括2個(gè)第二加熱電阻，每一個(gè)第二加熱電阻分別通過各自的 加熱電路與其各自相對應(yīng)的第二加熱變壓電源相連。所述各第二加熱電阻的溫度相同，或者沿從第一電阻向末端加熱電阻的方向上各 第二加熱電阻的溫度逐漸升高。所述溫度補(bǔ)償裝置為圓弧結(jié)構(gòu)，環(huán)繞在所述內(nèi)殼體外側(cè)，并緊貼其外表面，以與內(nèi) 殼體進(jìn)行熱交換；所述溫度補(bǔ)償裝置由導(dǎo)熱材料制成，被其電阻加熱，電阻通過電路連接溫 度補(bǔ)償變壓電源；所述溫度補(bǔ)償裝置位于內(nèi)殼體外側(cè)與絕熱隔離段相對應(yīng)的位置，從而對 絕熱隔離段處的物料加熱。所述溫度傳感器位于內(nèi)殼體外側(cè)與所述預(yù)混合段、加熱混合段、輸料段、傳料段和 出料段相對應(yīng)的位置，以相應(yīng)測量各混合段的溫度。所述螺桿加熱控溫裝置的控制系統(tǒng)是一種溫度控制系統(tǒng)，包括加熱控制單元、溫 度補(bǔ)償控制單元、測溫控制單元和總控制單元。所述加熱控制單元、溫度補(bǔ)償控制單元、測 溫控制單元分別電連接總控制單元，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。所述溫度控制系統(tǒng)包括第一主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第二主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第 一副螺桿溫度控制系統(tǒng)、第二副螺桿溫度控制系統(tǒng)和控制模塊。上述各螺桿溫度控制系統(tǒng)分別包括加熱控制單元、溫度補(bǔ)償控制單元、測溫控制 單元、總控制單元。所述各螺桿的加熱控制單元、溫度補(bǔ)償控制單元、測溫控制單元分別電 連接總控制單元，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。所述第一主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第二主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第一副螺桿溫度控制 系統(tǒng)和第二副螺桿溫度控制系統(tǒng)的總控制單元、總控制單元、總控制單元和總控制單元分 別連接控制模塊。所述第一主螺桿和第二主螺桿的總控制單元和總控制單元分別讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，根 據(jù)所述螺桿的至少1個(gè)預(yù)混合段、至少1個(gè)加熱混合段、傳料段和出料段所需溫度以及至少 1個(gè)第一加熱 阻、至少1個(gè)第二加熱電阻、第四加熱電阻、末端加熱電阻的各電阻值，確定 各加熱電阻所需加熱電壓，并將所得加熱電壓數(shù)據(jù)傳送至相應(yīng)加熱控制單元。所述加熱控制單元根據(jù)所得加熱電壓數(shù)據(jù)，打開并調(diào)整至少1個(gè)第一加熱變壓電 源、至少1個(gè)第二加熱變壓電源、第四加熱變壓電源和末端加熱變壓電源的電壓，從而通過 相應(yīng)加熱電路對相應(yīng)至少1個(gè)第一加熱電阻、至少1個(gè)第二加熱電阻、第四加熱電阻、末端 加熱電阻供電。所述至少1個(gè)第一加熱電阻、至少1個(gè)第二加熱電阻、第四加熱電阻、末端加熱電 阻在各自電壓下通電，分別加熱相應(yīng)至少1個(gè)預(yù)混合段、至少1個(gè)加熱混合段、傳料段和出 料段。所述第一副螺桿和第二副螺桿的總控制單元和總控制單元分別讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，根 據(jù)所述螺桿的至少1個(gè)預(yù)混合段、至少1個(gè)加熱混合段、和輸料段所需溫度以及至少1個(gè)第 一加熱電阻、至少1個(gè)第二加熱電阻和第三加熱電阻的各電阻值，確定各加熱電阻所需加熱電壓，并將所得加熱電壓數(shù)據(jù)傳送至相應(yīng)加熱控制單元。所述加熱控制單元根據(jù)所得加熱電壓數(shù)據(jù)，打開并調(diào)整至少1個(gè)第一加熱變壓電 源、至少1個(gè)第二加熱變壓電源和第三加熱變壓電源的電壓，從而通過相應(yīng)加熱電路對相 應(yīng)至少1個(gè)第一加熱電阻、至少1個(gè)第二加熱電阻和第三加熱電阻。所述至少1個(gè)第一加熱電阻、至少1個(gè)第二加熱電阻和第三加熱電阻在各自電壓 下通電，分別加熱相應(yīng)至少1個(gè)預(yù)混合段、至少1個(gè)加熱混合段和輸料段。所述各螺桿的總控制單元讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，周期性傳送測溫指令給測溫控制單元。 所述測溫控制單元在收到測溫指令后，打開溫度傳感器。所述溫度傳感器位于內(nèi)殼體外部與各螺桿的混合段相對應(yīng)的位置，讀取各相應(yīng)位 置的溫度，從而得到相應(yīng)混合段的物料溫度。所述溫度傳感器將所測得物料溫度數(shù)據(jù)傳送 至測溫控制單元，測溫控制單元將該物料溫度數(shù)據(jù)相應(yīng)傳送至各螺桿的測溫控制單元。所述各螺桿的總控制單元讀取預(yù)制數(shù)據(jù)和測溫控制單元測得的物料溫度，根據(jù)所 述至少1個(gè)溫度補(bǔ)償裝置的電阻阻值，確定所需補(bǔ)償電壓，并將所得補(bǔ)償電壓數(shù)據(jù)傳送至 溫度補(bǔ)償控制單元。所述溫度補(bǔ)償控制單元根據(jù)所得補(bǔ)償電壓數(shù)據(jù)，打開并調(diào)整至少1個(gè)溫度補(bǔ)償變 壓電源的電壓，從而通過相應(yīng)電路對相應(yīng)至少1個(gè)溫度補(bǔ)償裝置供電。所述至少1個(gè)溫度 補(bǔ)償裝置在各電壓下通電，分別加熱內(nèi)殼體外側(cè)與至少1個(gè)絕熱隔離段相對應(yīng)的位置，從 而對各絕熱隔離段處的物料加熱。所述第一主螺桿和第二主螺桿的總控制單元和總控制單元讀取預(yù)制數(shù)據(jù)和測溫 控制單元測得的物料溫度，根據(jù)至少1個(gè)第一加熱電阻、至少1個(gè)第二加熱電阻、第四加熱 電阻、末端加熱電阻的各電阻值，調(diào)整各加熱電阻所需加熱電壓，并將所得加熱電壓數(shù)據(jù)傳 送至加熱控制單元。所述加熱控制單元根據(jù)所得加熱電壓數(shù)據(jù)，調(diào)整至少1個(gè)第一加熱變壓電源、至 少1個(gè)第二加熱變壓電源、第四加熱變壓電源和末端加熱變壓電源的電壓。所述至少1個(gè)第一加熱電阻、至少1個(gè)第二加熱電阻、第四加熱電阻、末端加熱電 阻在調(diào)整后的各自電壓下通電，分別加熱相應(yīng)至少1個(gè)預(yù)混合段、至少1個(gè)加熱混合段、傳 料段和出料段。所述第一副螺桿和第二副螺桿的總控制單元和總控制單元讀取預(yù)制數(shù)據(jù)和測溫 控制單元測得的物料溫度，根據(jù)至少1個(gè)第一加熱電阻、至少1個(gè)第二加熱電阻、第三加熱 電阻的各電阻值，調(diào)整各加熱電阻所需加熱電壓，并將所得加熱電壓數(shù)據(jù)傳送至加熱控制單元。所述加熱控制單元根據(jù)所得加熱電壓數(shù)據(jù)，調(diào)整至少1個(gè)第一加熱變壓電源、至 少1個(gè)第二加熱變壓電源、第三加熱變壓電源的電壓。所述至少1個(gè)第一加熱電阻、至少1個(gè)第二加熱電阻、第三加熱電阻在調(diào)整后的各 自電壓下通電，分別加熱相應(yīng)至少1個(gè)預(yù)混合段、至少1個(gè)加熱混合段和輸料段。所述各螺桿的總控制單元從各加熱控制單元處讀取各加熱電阻的加熱電壓，從而 確定各個(gè)第一加熱電阻、第二加熱電阻、第三加熱電阻、第四加熱電阻和末端加熱電阻的電 阻溫度，該電阻溫度為各加熱電阻所加熱的各預(yù)混合段、加熱混合段、輸料段、傳料段和出 料段的理論加熱溫度。
所述各螺桿的總控制單元從各測溫控制單元處讀取各段的物料溫度，從而確定各 預(yù)混合段、加熱混合段、輸料段、傳料段和出料段的物料溫度。所述各螺桿的總控制單元讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，確定各預(yù)混合段、加熱混合段、輸料段、 傳料段和出料段所需溫度。所述各螺桿的總控制單元根據(jù)各預(yù)混合段、加熱混合段、輸料段、傳料段和出料段 中任一混合段的加熱溫度(T加)、物料溫度(T物)和所需溫度(T需)，確定所需調(diào)整的加 熱溫度(T加)和補(bǔ)償溫度(T補(bǔ))，隨后根據(jù)各加熱電阻和各溫度補(bǔ)償裝置的阻值，確定所 需調(diào)整的該混合段所對應(yīng)加熱電阻的加熱電壓(V加)以及相應(yīng)的溫度補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償電 壓(V補(bǔ))，從而調(diào)整該混合段的加熱溫度和補(bǔ)償溫度，最終調(diào)整該混合段的物料溫度。所述該混合段的相應(yīng)溫度補(bǔ)償裝置為與該混合段相鄰并且物料所流向的絕熱隔 離段所對應(yīng)的溫度補(bǔ)償裝置。所述該混合段的相應(yīng)溫度補(bǔ)償裝置為與該混合段相鄰并且物料所流向的絕熱隔 離段所對應(yīng)的溫度補(bǔ)償裝置。以下，將通過具體的實(shí)施例做進(jìn)一步的說明，然而實(shí)施例僅是本發(fā)明可選實(shí)施方 式的舉例，其所公開的特征僅用于說明及闡述本發(fā)明的技術(shù)方案，并不用于限定本發(fā)明的 保護(hù)范圍。


圖1是本發(fā)明的擠出機(jī)螺桿的俯視圖。圖2a是本發(fā)明的擠出機(jī)螺桿前一段的縱截面剖視圖。圖2b是本發(fā)明的擠出機(jī)螺桿后一段的縱截面剖視圖。圖3是本發(fā)明的擠出機(jī)螺桿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4a和4b是本發(fā)明的擠出機(jī)螺桿之一的剖面結(jié)構(gòu)視圖。圖5a和5b是本發(fā)明的擠出機(jī)螺桿之二的剖面結(jié)構(gòu)視圖。圖6a是本發(fā)明的螺桿加熱控溫裝置的螺桿控溫系統(tǒng)之一。圖6b是本發(fā)明的螺桿加熱控溫裝置的螺桿控溫系統(tǒng)之二。圖7是是本發(fā)明的螺桿加熱控溫裝置的螺桿控溫系統(tǒng)。圖8是具有本發(fā)明的加熱控溫裝置及系統(tǒng)的擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書所公開的內(nèi)容，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下所 述實(shí)施例一使用所述螺桿加熱控溫裝置及控溫系統(tǒng)的螺桿擠出機(jī)如圖8所示，具有如圖1、圖 2a和2b，其各螺桿之間嚙合關(guān)系如圖3所示。以下參考圖1、圖2a和2b以及圖3，進(jìn)一步 闡述本發(fā)明的螺桿加熱控溫裝置及其控溫系統(tǒng)。所述擠出機(jī)螺桿包括第一螺桿組和第二螺桿組，二者分別位于第一內(nèi)腔殼22a和 第二內(nèi)腔殼22b所圍成的第一混合腔23a和第二混合腔23b中。所述第一螺桿組和第二螺桿組都包含一個(gè)主螺桿和一個(gè)副螺桿，二者相互嚙合。所述第一螺桿組的第一主螺桿41a和第二螺桿組的第二主螺桿41b的結(jié)構(gòu)相同。所述第一 螺桿組的第一副螺桿42a和第二螺桿組的第二副螺桿42b的結(jié)構(gòu)相同。所述第一主螺桿41a和第二主螺桿41b分別包含連接段51、絕熱隔離段52、預(yù)混 合段53、加熱混合段54、傳料段56和出料段57。所述第一副螺桿42a和第二副螺桿42b分別包含連接段51、絕熱隔離段52、預(yù)混 合段53、加熱混合段54和輸料段55。所述絕熱隔離段52是由絕熱材料制成的螺紋結(jié)構(gòu)，所述預(yù)混合段53、加熱混合段 54、輸料段55、傳料段56和出料段57是由導(dǎo)熱材料制成的螺紋結(jié)構(gòu)。所述第一主螺桿41a和第一副螺桿42a的各相應(yīng)連接段51、各相應(yīng)絕熱隔離段
52、各相應(yīng)預(yù)混合段53、各相應(yīng)加熱混合段54相互嚙合。所述第二主螺桿41b和第二副螺 桿42b的各相應(yīng)連接段51、各相應(yīng)絕熱隔離段52、各相應(yīng)預(yù)混合段53、各相應(yīng)加熱混合段 54相互嚙合。所述第一副螺桿42a的輸料段55逐漸變細(xì)，與第一主螺桿41a逐漸變粗的傳料段 56相互嚙合并終止在其上。所述第二副螺桿42b的輸料段55末端逐漸變細(xì)，與第二主螺桿 41b逐漸變粗的傳料段56相互嚙合并終止在其上。所述第一主螺桿41a的出料段57和第二主螺桿41b的出料段57相互嚙合。所述 出料段57是紡垂形結(jié)構(gòu)，位于主螺桿的末端并與所述傳料段56相連，且所述出料段57從 與傳料段56相連的位置向末端，直徑逐漸增大，從而使得第一主螺桿41a的出料段57和第 二主螺桿41b的出料段57相互嚙合并保持該直徑，隨后直徑逐漸減小。所述第一主螺桿41a和第二主螺桿41b從其前端到其末端分別依次為預(yù)混合段
53、加熱混合段54、傳料段56和出料段57，上述各段中任意二者之間設(shè)設(shè)有絕熱隔離段52 或連接段51，或同時(shí)設(shè)有絕熱隔離段52和連接段51。所述第一副螺桿42a和第二副螺桿42b從其前端到其末端分別依次為預(yù)混合段 53、加熱混合段54和輸料段55，上述各段中任意二者之間設(shè)設(shè)有絕熱隔離段52或連接段 51，或同時(shí)設(shè)有絕熱隔離段52和連接段51。所述各連接段51、絕熱隔離段52、預(yù)混合段53、加熱混合段54、輸料段55、傳料段 56和出料段57為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部分別具有相互連通且同軸的軸腔61、軸腔62、軸腔63、 軸腔64、軸腔65、軸腔66和軸腔67。所述螺桿加熱控溫裝置包括加熱系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)。 所述加熱控溫裝置的結(jié)構(gòu)參見圖4a、4b、圖5a、5b。所述加熱系統(tǒng)包括第一主螺桿加熱系統(tǒng)、第二主螺桿加熱系統(tǒng)、第一副螺桿加熱 系統(tǒng)和第二副螺桿加熱系統(tǒng)。所述第一主螺桿加熱系統(tǒng)和第二主螺桿加熱系統(tǒng)分別包括至少1個(gè)第一加熱電 阻73、至少1個(gè)第二加熱電阻74、第四加熱電阻76、末端加熱電阻77和通路70。所述通路 70是由絕熱絕緣材料制成的中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)置有與外界相連的多組加熱電路，用于向 位于通路70外側(cè)并與其相互連接的各加熱電阻供電。所述第一主螺桿加熱系統(tǒng)和第二主螺桿加熱系統(tǒng)分別進(jìn)一步包括至少1個(gè)第一 加熱變壓電源73’、至少1個(gè)第二加熱變壓電源74’、第四加熱變壓電源76’和末端加熱變 壓電源77 ’，上述各變壓電源位于腔殼22a、22b和22外部分別通過各自的加熱電路與至少1個(gè)第一加熱電阻73、至少1個(gè)第二加熱電阻74、第四加熱電阻76、末端加熱電阻77相互 連接并分別向各自的加熱電阻供電。所述第一副螺桿加熱系統(tǒng)和第二副螺桿加熱系統(tǒng)分別包括至少1個(gè)第一加熱電 阻73、至少1個(gè)第二加熱電阻74、第三加熱電阻75和通路70。所述通路70是由絕熱絕緣 材料制成的中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)置有與外界相連的多組加熱電路，用于向位于通路70外側(cè) 并與其相互連接的各加熱電阻供電。所述第一副螺桿加熱系統(tǒng)和第二副螺桿加熱系統(tǒng)分別進(jìn)一步包括至少1個(gè)第一 加熱變壓電源73’、至少1個(gè)第二加熱變壓電源74’和第三加熱變壓電源75’，上述各變壓 電源位于腔殼22a、22b和22外部分別通過各自的加熱電路與至少1個(gè)第一加熱電阻73、至 少1個(gè)第二加熱電阻74、第三加熱電阻75相互連接并分別向各自的加熱電阻供電。所述溫度補(bǔ)償系統(tǒng)包括第一主螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、第二主螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、第 一副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)和第二副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)。所述各螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)分別包括至少1個(gè)溫度補(bǔ)償裝置77和至少1個(gè)溫度補(bǔ) 償變壓電源77’，所述溫度補(bǔ)償變壓電源77’通過電路與溫度補(bǔ)償裝置77相連接并向其電 阻供電。所述測溫系統(tǒng)包括第一主螺桿測溫系統(tǒng)、第二主螺桿測溫系統(tǒng)、第一副螺桿測溫 系統(tǒng)和第二副螺桿測溫系統(tǒng)。所述各螺桿測溫系統(tǒng)分別包括至少1個(gè)溫度傳感器78。所述溫度控制系統(tǒng)包括第一主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第二主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第 一副螺桿溫度控制系統(tǒng)和第二副螺桿溫度控制系統(tǒng)。所述各螺桿溫度控制系統(tǒng)分別包括加 熱控制單元79-1、溫度補(bǔ)償控制單元79-2、測溫控制單元79-3和總控制單元79。所述第一主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第二主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第一副螺桿溫度控制 系統(tǒng)和第二副螺桿溫度控制系統(tǒng)的總控制單元分別為總控制單元79a、總控制單元79b、總 控制單元79a’和總控制單元79b’，上述各總控制單元連接控制模塊79’。所述各螺桿的第一加熱變壓電源73’、第二加熱變壓電源74’、第三加熱變壓電源 75’、第四加熱變壓電源76’和末端加熱變壓電源76’分別電連接加熱控制單元79-1，并 分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。所述各螺桿的溫度補(bǔ)償變壓電源77’電連接溫度補(bǔ)償控制單元 79-2，并與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。所述各螺桿的溫度傳感器78電連接測溫控制單元79-3，并 與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。所述第一主螺桿41a、第二主螺桿41b、第一副螺桿42a和第二副螺桿 42b的加熱控制單元79-1、溫度補(bǔ)償控制單元79-2、測溫控制單元79_3分別電連接相應(yīng)總 控制單元79&、7%、79&’、7%’，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。所述各螺桿的加熱系統(tǒng)中，所述 通路70位于各軸腔軸心并依次穿過各軸腔。所述第一加熱電阻73、第二加熱電阻74、第三 加熱電阻75第四加熱電阻76和末端加熱電阻77分別位于軸腔63、軸腔64、軸腔65、軸腔 66和軸腔67的內(nèi)部，分別加熱預(yù)混合段53、加熱混合段54、輸料段55、傳料段56和出料段 57。所述第一加熱變壓電源73’、第二加熱變壓電源74’、第三加熱變壓電源75’、第四加熱 變壓電源76’和末端加熱變壓電源77’位于軸殼外部。所述第一主螺桿41a的第一加熱電 阻73、第二加熱電阻74、第四加熱電阻76分別與第一副螺桿42a的第一加熱電阻73、第二 加熱電阻74、第三加熱電阻溫度相同，并且各加熱電阻的溫度從小到大依次為，第一加熱電 阻73、第二加熱電阻74、第三加熱電阻75和第四加熱電阻76。所述第二主螺桿41b的第 一加熱電阻73、第二加熱電阻74、第四加熱電阻76分別與第二副螺桿42b的第一加熱電阻73、第二加熱電阻74、第三加熱電阻溫度相同，并且各加熱電阻的溫度從小到大依次為，第 一加熱電阻73、第二加熱電阻74、第三加熱電阻75和第四加熱電阻76。所述第一主螺桿 41a的末端加熱電阻77和第二主螺桿41b的末端加熱電阻76溫度相等。所述加熱系統(tǒng)至 少包括2個(gè)第二加熱電阻74，每一個(gè)第二加熱電阻74分別通過各自的加熱電路與其各自相 對應(yīng)的第二加熱變壓電源74’相連。所述各第二加熱電阻74的溫度相同，或者沿從第一電 阻73向末端加熱電阻76的方向上各第二加熱電阻74的溫度逐漸升高。所述溫度補(bǔ)償裝 置77為圓弧結(jié)構(gòu)，環(huán)繞在所述內(nèi)殼體22a、22b、22外側(cè)，并緊貼其外表面，以與內(nèi)殼體22a、 22b,22進(jìn)行熱交換。所述溫度補(bǔ)償裝置77由導(dǎo)熱材料制成，被其電阻加熱，電阻通過電路 連接溫度補(bǔ)償變壓電源77’。所述溫度補(bǔ)償裝置77位于內(nèi)殼體22a、22b、22外側(cè)與絕熱隔 離段52相對應(yīng)的位置，從而對絕熱隔離段52處的物料加熱。所述溫度傳感器78位于內(nèi)殼 體22a、22b、22外側(cè)與所述預(yù)混合段53、加熱混合段54、輸料段55、傳料段56和出料段57 相對應(yīng)的位置，以相應(yīng)測量各混合段的溫度。所述溫度控制系統(tǒng)包括第一主螺桿溫度控制 系統(tǒng)、第二主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第一副螺桿溫度控制系統(tǒng)、第二副螺桿溫度控制系統(tǒng)和控 制模塊79’。所述溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參見圖6a、6b。上述各螺桿溫度控制系統(tǒng)分別包括加熱控制單元79-1、溫度補(bǔ)償控制單元79-2、 測溫控制單元79-3、總控制單元79a、79b、79a’、79b’。所述各螺桿的加熱控制單元79-1、溫 度補(bǔ)償控制單元79-2、測溫控制單元79-3分別電連接總控制單元79a、79b、79a’、7%’，并 分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。所述第一主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第二主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第一副螺桿溫度控制 系統(tǒng)和第二副螺桿溫度控制系統(tǒng)的總控制單元79a、總控制單元79b、總控制單元79a’和總 控制單元79b’分別連接控制模塊79’。所述第一主螺桿41a和第二主螺桿41b的總控制單 元79a和總控制單元79b分別讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，根據(jù)所述螺桿的至少1個(gè)預(yù)混合段53、至少1 個(gè)加熱混合段54、傳料段56和出料段57所需溫度以及至少1個(gè)第一加熱電阻73、至少1 個(gè)第二加熱電阻74、第四加熱電阻76、末端加熱電阻77的各電阻值，確定各加熱電阻所需 加熱電壓，并將所得加熱電壓數(shù)據(jù)傳送至相應(yīng)加熱控制單元79-1。所述加熱控制單元79-1 根據(jù)所得加熱電壓數(shù)據(jù)，打開并調(diào)整至少1個(gè)第一加熱變壓電源73’、至少1個(gè)第二加熱變 壓電源74’、第四加熱變壓電源76’和末端加熱變壓電源77’的電壓，從而通過相應(yīng)加熱電 路對相應(yīng)至少1個(gè)第一加熱電阻73、至少1個(gè)第二加熱電阻74、第四加熱電阻76、末端加 熱電阻77供電。所述至少1個(gè)第一加熱電阻73、至少1個(gè)第二加熱電阻74、第四加熱電阻 76、末端加熱電阻77在各自電壓下通電，分別加熱相應(yīng)至少1個(gè)預(yù)混合段53、至少1個(gè)加熱 混合段54、傳料段56和出料段57。所述第一副螺桿42a和第二副螺桿42b的總控制單元 79a’和總控制單元79b’分別讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，根據(jù)所述螺桿的至少1個(gè)預(yù)混合段53、至少1 個(gè)加熱混合段54、和輸料段55所需溫度以及至少1個(gè)第一加熱電阻73、至少1個(gè)第二加熱 電阻74和第三加熱電阻75的各電阻值，確定各加熱電阻所需加熱電壓，并將所得加熱電壓 數(shù)據(jù)傳送至相應(yīng)加熱控制單元79-1。所述加熱控制單元79-1根據(jù)所得加熱電壓數(shù)據(jù)，打開 并調(diào)整至少1個(gè)第一加熱變壓電源73’、至少1個(gè)第二加熱變壓電源74’和第三加熱變壓電 源75’的電壓，從而通過相應(yīng)加熱電路對相應(yīng)至少1個(gè)第一加熱電阻73、至少1個(gè)第二加熱 電阻74和第三加熱電阻75。所述至少1個(gè)第一加熱電阻73、至少1個(gè)第二加熱電阻74和 第三加熱電阻75在各自電壓下通電，分別加熱相應(yīng)至少1個(gè)預(yù)混合段53、至少1個(gè)加熱混合段54和輸料段55。所述各螺桿的總控制單元79讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，周期性傳送測溫指令給 測溫控制單元79-3。所述測溫控制單元79-3在收到測溫指令后，打開溫度傳感器78。所 述溫度傳感器78位于內(nèi)殼體23外部與各螺桿的混合段相對應(yīng)的位置，讀取各相應(yīng)位置的 溫度，從而得到相應(yīng)混合段的物料溫度。所述溫度傳感器78將所測得物料溫度數(shù)據(jù)傳送至 測溫控制單元79-3，測溫控制單元79-3將該物料溫度數(shù)據(jù)相應(yīng)傳送至各螺桿的測溫控制 單元79-3。所述各螺桿的總控制單元79讀取預(yù)制數(shù)據(jù)和測溫控制單元79-3測得的物料 溫度，根據(jù)所述至少1個(gè)溫度補(bǔ)償裝置77的電阻阻值，確定所需補(bǔ)償電壓，并將所得補(bǔ)償電 壓數(shù)據(jù)傳送至溫度補(bǔ)償控制單元79-2。所述溫度補(bǔ)償控制單元79-2根據(jù)所得補(bǔ)償電壓數(shù) 據(jù)，打開并調(diào)整至少1個(gè)溫度補(bǔ)償變壓電源77’的電壓，從而通過相應(yīng)電路對相應(yīng)至少1個(gè) 溫度補(bǔ)償裝置77供電。所述至少1個(gè)溫度補(bǔ)償裝置77在各電壓下通電，分別加熱內(nèi)殼體 23外側(cè)與至少1個(gè)絕熱隔離段52相對應(yīng)的位置，從而對各絕熱隔離段52處的物料加熱。 所述第一主螺桿41a和第二主螺桿41b的總控制單元79a和總控制單元79b讀取預(yù)制數(shù)據(jù) 和測溫控制單元79-3測得的物料溫度，根據(jù)至少1個(gè)第一加熱電阻73、至少1個(gè)第二加熱 電阻74、第四加熱電阻76、末端加熱電阻77的各電阻值，調(diào)整各加熱電阻所需加熱電壓，并 將所得加熱電壓數(shù)據(jù)傳送至加熱控制單元79-1。所述加熱控制單元79-1根據(jù)所得加熱電 壓數(shù)據(jù)，調(diào)整至少1個(gè)第一加熱變壓電源73’、至少1個(gè)第二加熱變壓電源74’、第四加熱變 壓電源76’和末端加熱變壓電源77’的電壓。所述至少1個(gè)第一加熱電阻73、至少1個(gè)第 二加熱電阻74、第四加熱電阻76、末端加熱電阻77在調(diào)整后的各自電壓下通電，分別加熱 相應(yīng)至少1個(gè)預(yù)混合段53、至少1個(gè)加熱混合段54、傳料段56和出料段57。所述第一副 螺桿42a和第二副螺桿42b的總控制單元79a’和總控制單元79b’讀取預(yù)制數(shù)據(jù)和測溫控 制單元79-3測得的物料溫度，根據(jù)至少1個(gè)第一加熱電阻73、至少1個(gè)第二加熱電阻74、 第三加熱電阻75的各電阻值，調(diào)整各加熱電阻所需加熱電壓，并將所得加熱電壓數(shù)據(jù)傳送 至加熱控制單元79-1。所述加熱控制單元79-1根據(jù)所得加熱電壓數(shù)據(jù)，調(diào)整至少1個(gè)第 一加熱變壓電源73’、至少1個(gè)第二加熱變壓電源74’、第三加熱變壓電源75’的電壓。所 述至少1個(gè)第一加熱電阻73、至少1個(gè)第二加熱電阻74、第三加熱電阻75在調(diào)整后的各自 電壓下通電，分別加熱相應(yīng)至少1個(gè)預(yù)混合段53、至少1個(gè)加熱混合段54和輸料段55。所 述各螺桿的總控制單元79a、79b、79a’、79b’從各加熱控制單元79_1處讀取各加熱電阻的 加熱電壓，從而確定各個(gè)第一加熱電阻73、第二加熱電阻74、第三加熱電阻75、第四加熱電 阻76和末端加熱電阻77的電阻溫度，該電阻溫度為各加熱電阻所加熱的各預(yù)混合段53、加 熱混合段54、輸料段55、傳料段56和出料段57的理論加熱溫度。所述各螺桿的總控制單 元79a、79b、79a’、79b’從各測溫控制單元79_3處讀取各段的物料溫度，從而確定各預(yù)混合 段53、加熱混合段54、輸料段55、傳料段56和出料段57的物料溫度。所述各螺桿的總控制 單元79a、79b、79a’、7%’讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，確定各預(yù)混合段53、加熱混合段54、輸料段55、傳 料段56和出料段57所需溫度。所述各螺桿的總控制單元79a、79b、79a’、7%’根據(jù)各預(yù)混 合段53、加熱混合段54、輸料段55、傳料段56和出料段57中任一混合段的加熱溫度T加、 物料溫度T物和所需溫度T需，確定所需調(diào)整的加熱溫度T加和補(bǔ)償溫度T補(bǔ)，隨后根據(jù)各 加熱電阻和各溫度補(bǔ)償裝置的阻值，確定所需調(diào)整的該混合段所對應(yīng)加熱電阻的加熱電壓 V加以及相應(yīng)的溫度補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償電壓V補(bǔ)，從而調(diào)整該混合段的加熱溫度和補(bǔ)償溫度， 最終調(diào)整該混合段的物料溫度。所述該混合段的相應(yīng)溫度補(bǔ)償裝置為與該混合段相鄰并且物料所流向的絕熱隔離段所對應(yīng)的溫度補(bǔ)償裝置。所述該混合段的相應(yīng)溫度補(bǔ)償裝置為與 該混合段相鄰并且物料所流向的絕熱隔離段所對應(yīng)的溫度補(bǔ)償裝置。所述總控制單元79a、 79b、79a’、79b’首先比較各螺桿任一混合段的T物與T需1.如T物等于T需，進(jìn)一步比較T需和T加1. 1如T需等于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V補(bǔ)，以使得該混合段的T補(bǔ)等于T加；1. 2如T需大于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合段 的ν補(bǔ)，使得τ補(bǔ)=τ需+|τ需-τ加ι ；1. 3如T需小于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合段 的ν補(bǔ)，使得τ補(bǔ)=τ需-|τ需-τ加ι ；2.如T物大于T需，所述總控制單元79a、79b、79a’、79b ’讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，確定偏差 Δ 2. 1如T物< T需+ Δ，進(jìn)一步比較T需和T加2. 1. 1如T需等于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=T需-1 T需-T加| ；2. 1. 2如T需大于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需；2. 1. 3如T需小于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合 段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需-|τ需-τ加ι ；2. 2如T物> T需+Δ，進(jìn)一步比較T需和T加2.2.1如T需等于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=T需_2Χ|Τ需-T加I ；2. 2. 2如T需大于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合 段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需-|τ需-τ加ι ；2. 2. 3如T需小于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合 段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需-2Χ |τ需-τ加ι ；3.如T物小于T需，所述總控制單元79a、79b、79a’、79b ’讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，確定偏差 Δ :3. 1如T物>1~需-八，進(jìn)一步比較T需和T加3. 1.1如T需等于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=T需+I T需-T加I ；3. 1. 2如T需大于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合 段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需+|τ需-τ加ι ；3. 1. 3如T需小于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需；3. 2如T物< T需-Δ，進(jìn)一步比較T需和T加3.2.1如T需等于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=T需+2Χ|Τ需-T加I ；3. 2. 2如T需大于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合 段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需+2Χ |τ需-τ加ι ；3. 2. 3如T需小于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合 段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需+ |τ需-τ力口。各螺桿的總控制單元79a、79b、79a’、79b周期性將各螺桿各混合段的各加熱溫度 T加、物料溫度T物和所需溫度T需數(shù)據(jù)傳輸至控制模塊79’?？刂颇K79’判斷第一主螺 桿41a的預(yù)混合段53、加熱混合段54、傳料段56的溫度是否分別和第一副螺桿42a的預(yù)混 合段53、加熱混合段54、輸料段55的溫度一致，如果不一致，讀取預(yù)置數(shù)據(jù)，按照上述調(diào)整 方法，將第一主螺桿41a和第一副螺桿42a的各混合段的溫度調(diào)節(jié)至預(yù)先確定的值，以保證二者各相應(yīng)段的溫度相等。同理，檢查、判斷并調(diào)整第二主螺桿41b和第二副螺桿42b的各 相應(yīng)段的溫度。除此之外，控制模塊79’從第一主螺桿41a的總控制單元79a和第二主螺 桿41b的總控制單元79b處讀取第一主螺桿41a的出料段57和第二主螺桿41b的出料段 57的各加熱溫度T加、物料溫度T物和所需溫度T需數(shù)據(jù)，判斷兩個(gè)出料段57的溫度是否 一致，如果不一致，按照上述方法同理調(diào)整。實(shí)施例二在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，參考圖1、圖2a和2b以及圖3，進(jìn)一步闡述本發(fā)明的螺桿加 熱控溫裝置及其控溫系統(tǒng)的詳細(xì)實(shí)施方式。所述擠出機(jī)螺桿包含第一主螺桿41a、第二主螺桿41b、第一副螺桿42a和第二副 螺桿42b。所述第一主螺桿41a和第二主螺桿41b分別包括3個(gè)連接段51、3個(gè)絕熱隔離段
52、1個(gè)預(yù)混合段53、2個(gè)加熱混合段54、1個(gè)傳料段56和1個(gè)出料段57；所述第一主螺桿41a和第二主螺桿41b從其前端到其末端分別依次為預(yù)混合段
53、第一加熱混合段54a、第二加熱混合段54b、傳料段56和出料段57，上述各段中任意二者 之間設(shè)設(shè)有絕熱隔離段52或連接段51，或同時(shí)設(shè)有絕熱隔離段52和連接段51 ；所述第一副螺桿42a和第二副螺桿42b分別包括3個(gè)連接段51、3個(gè)絕熱隔離段
52、1個(gè)預(yù)混合段53、2個(gè)加熱混合段54和1個(gè)輸料段55；所述第一副螺桿42a和第二副螺桿42b從其前端到其末端分別依次為預(yù)混合段
53、第一加熱混合段54a、第二加熱混合段54b和輸料段55，上述各段中任意二者之間設(shè)設(shè) 有絕熱隔離段52或連接段51，或同時(shí)設(shè)有絕熱隔離段52和連接段51。所述加熱控制裝置的結(jié)構(gòu)參見圖4a、4b和圖5a、5b。所述第一主螺桿加熱系統(tǒng)和第二主螺桿加熱系統(tǒng)分別具有1個(gè)第一加熱電阻73、 2個(gè)第二加熱電阻74a、74b、l個(gè)第四加熱電阻76、1個(gè)末端加熱電阻77，上述加熱電阻分別 與1個(gè)第一加熱變壓電源73’、2個(gè)第二加熱變壓電源74a’、74b’、l個(gè)第四加熱變壓電源 76’和末端加熱變壓電源77’相連，上述加熱變壓電源分別電連接所述加熱控制單元79-1， 并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)；所述第一副螺桿加熱系統(tǒng)和第二副螺桿加熱系統(tǒng)分別具有1個(gè)第一加熱電阻73、 2個(gè)第二加熱電阻74a、74b、l個(gè)第三加熱電阻75，上述加熱電阻分別與1個(gè)第一加熱變壓 電源73’、2個(gè)第二加熱變壓電源74a’、74b’和1個(gè)第三加熱變壓電源75’相連，上述加熱 變壓電源分別電連接所述加熱控制單元79-1，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)；所述加熱控制單元79-1分別在各螺桿的總控制單元79a、79a’、79b、79b’的控制 下，關(guān)閉、打開各加熱變壓電源，或調(diào)節(jié)各加熱變壓電源的電壓。所述第一主螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)和第二主螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)分別具有第一溫度補(bǔ) 償裝置77a、第二溫度補(bǔ)償裝置77b、第三溫度補(bǔ)償裝置77c和第四溫度補(bǔ)償裝置77d，上述 溫度補(bǔ)償裝置為由導(dǎo)熱材料制成的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，分別環(huán)繞在所述內(nèi)殼體22a、22b、22外側(cè)與 各絕熱隔離段52、出料段77相對應(yīng)的位置，并且緊貼其外表面沿從螺桿前端到末端的方向 依次分布，以與內(nèi)殼體22a、22b、22進(jìn)行熱交換；所述第一主螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)和第二主螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)一步包括第一溫度 補(bǔ)償變壓電源77a’、第二溫度補(bǔ)償變壓電源77b’、第三溫度補(bǔ)償變壓電源77c’和第四溫度補(bǔ)償加熱變壓電源77d’，上述各變壓電源位于腔殼21外部分別通過各自電路與第一溫度 補(bǔ)償裝置77a、第二溫度補(bǔ)償裝置77b、第三溫度補(bǔ)償裝置77c和第四溫度補(bǔ)償裝置77d相 互連接并分別向各自的溫度補(bǔ)償裝置的電阻供電；所述第一溫度補(bǔ)償變壓電源77a’、第二溫度補(bǔ)償變壓電源77b’、第三溫度補(bǔ)償變 壓電源77c’和第四溫度補(bǔ)償加熱變壓電源77d’分別電連接溫度補(bǔ)償控制單元79-2，并分 別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)；所述第一副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)和第二副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)分別具有第一溫度補(bǔ) 償裝置77a、第二溫度補(bǔ)償裝置77b和第三溫度補(bǔ)償裝置77c，上述溫度補(bǔ)償裝置為由導(dǎo)熱 材料制成的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，分別環(huán)繞在所述內(nèi)殼體22a、22b、22外側(cè)與各絕熱隔離段52相對應(yīng) 的位置，并且緊貼其外表面沿從螺桿前端到末端的方向依次分布，以與內(nèi)殼體22a、22b、22 進(jìn)行熱交換；所述第一副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)和第二副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)一步包括第一溫度 補(bǔ)償變壓電源77a’、第二溫度補(bǔ)償變壓電源77b’和第三溫度補(bǔ)償變壓電源77c’，上述各 變壓電源位于腔殼21外部分別通過各自電路與第一溫度補(bǔ)償裝置77a、第二溫度補(bǔ)償裝置 77b和第三溫度補(bǔ)償裝置77c相互連接并分別向各自的溫度補(bǔ)償裝置的電阻供電；所述第一溫度補(bǔ)償變壓電源77a’、第二溫度補(bǔ)償變壓電源77b’和第三溫度補(bǔ)償 變壓電源77c ’分別電連接溫度補(bǔ)償控制單元79-2，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。所述第一主螺桿測溫系統(tǒng)和第二主螺桿測溫系統(tǒng)包括第一溫度傳感器78a、第二 溫度傳感器78b、第三溫度傳感器78c和第四溫度傳感器78d，所述各溫度傳感器位于內(nèi)殼 體23外部與混合段53、第一加熱混合段54a、第二加熱混合段54b和傳料段56相對應(yīng)的位 置，用于測量上述各混合段的溫度；所述第一溫度傳感器78a、第二溫度傳感器78b、第三溫度傳感器78c、第四溫度傳 感器78d分別電連接測溫控制單元79-3，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)；所述第一副螺桿測溫系統(tǒng)和第二副螺桿測溫系統(tǒng)包括第一溫度傳感器78a、第二 溫度傳感器78b、第三溫度傳感器78c和第四溫度傳感器78d，所述各溫度傳感器位于內(nèi)殼 體23外部與預(yù)混合段53、第一加熱混合段54a、第二加熱混合段54b和輸料段55相對應(yīng)的 位置，用于測量上述各混合段的溫度；所述第一溫度傳感器78a、第二溫度傳感器78b、第三溫度傳感器78c、第四溫度傳 感器78d分別電連接測溫控制單元79-3，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。所述溫度控制系統(tǒng)包括第一主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第二主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第 一副螺桿溫度控制系統(tǒng)、第二副螺桿溫度控制系統(tǒng)和控制模塊79’。所述溫度控制系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)參見圖6a、6b。上述各螺桿溫度控制系統(tǒng)分別包括加熱控制單元79-1、溫度補(bǔ)償控制單元79-2、 測溫控制單元79-3、總控制單元79a、79b、79a’、79b’。所述各螺桿的加熱控制單元79-1、溫 度補(bǔ)償控制單元79-2、測溫控制單元79-3分別電連接總控制單元79a、79b、79a’、7%’，并 分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。所述第一主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第二主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第一副螺桿溫度控制 系統(tǒng)和第二副螺桿溫度控制系統(tǒng)的總控制單元79a、總控制單元79b、總控制單元79a’和總 控制單元79b’分別連接控制模塊79’。
所述第一主螺桿41a和第二主螺桿41b的總控制單元79a和總控制單元79b分別 讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，根據(jù)所述螺桿的預(yù)混合段53、第一加熱混合段54a、第二加熱混合段54b、傳 料段56和出料段57所需溫度以及第一加熱電阻73、第二加熱電阻74a、第二加熱電阻74b、 第四加熱電阻76、末端加熱電阻77的各電阻值，確定各加熱電阻所需加熱電壓，并將所得 加熱電壓數(shù)據(jù)傳送至相應(yīng)加熱控制單元79-1。所述加熱控制單元79-1根據(jù)所得加熱電壓數(shù)據(jù)，打開并調(diào)整第一加熱變壓電源 73’、第二加熱變壓電源74a’、第二加熱變壓電源74b’、第四加熱變壓電源76’和末端加熱 變壓電源77’的電壓，從而通過相應(yīng)加熱電路對相應(yīng)第一加熱電阻73、第二加熱電阻74a、 第二加熱電阻74b、第四加熱電阻76、末端加熱電阻77供電。所述第一加熱電阻73、第二加熱電阻74a、第二加熱電阻74b、第四加熱電阻76、末 端加熱電阻77在各自電壓下通電，分別加熱相應(yīng)預(yù)混合段53、第一加熱混合段54a、第二加 熱混合段54b、傳料段56和出料段57。所述第一副螺桿42a和第二副螺桿42b的總控制單元79a’和總控制單元79b’分 別讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，根據(jù)所述螺桿的預(yù)混合段53、第一加熱混合段54a、第二加熱混合段54b、 和輸料段55所需溫度以及第一加熱電阻73、第二加熱電阻74a、第二加熱電阻74b和第三 加熱電阻75的各電阻值，確定各加熱電阻所需加熱電壓，并將所得加熱電壓數(shù)據(jù)傳送至相 應(yīng)加熱控制單元79-1。所述加熱控制單元79-1根據(jù)所得加熱電壓數(shù)據(jù)，打開并調(diào)整第一加熱變壓電源 73’、第二加熱變壓電源74a’、第二加熱變壓電源74b’和第三加熱變壓電源75’的電壓，從 而通過相應(yīng)加熱電路對相應(yīng)第一加熱電阻73、第二加熱電阻74a、第二加熱電阻74b和第三 加熱電阻75。所述第一加熱電阻73、第二加熱電阻74a、第二加熱電阻74b和第三加熱電阻75 在各自電壓下通電，分別加熱相應(yīng)預(yù)混合段53、第一加熱混合段54a、第二加熱混合段54b 和輸料段55。所述各螺桿的總控制單元79讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，周期性傳送測溫指令給測溫控制單 元79-3。所述測溫控制單元79-3在收到測溫指令后，打開溫度傳感器78。所述溫度傳感器78位于內(nèi)殼體23外部與各螺桿的混合段相對應(yīng)的位置，讀取各 相應(yīng)位置的溫度，從而得到相應(yīng)混合段的物料溫度。所述溫度傳感器78將所測得物料溫度 數(shù)據(jù)傳送至測溫控制單元79-3，測溫控制單元79-3將該物料溫度數(shù)據(jù)相應(yīng)傳送至各螺桿 的測溫控制單元79-3。所述各螺桿的總控制單元79讀取預(yù)制數(shù)據(jù)和測溫控制單元79-3測得的物料溫 度，根據(jù)所述至少1個(gè)溫度補(bǔ)償裝置77的電阻阻值，確定所需補(bǔ)償電壓，并將所得補(bǔ)償電壓 數(shù)據(jù)傳送至溫度補(bǔ)償控制單元79-2。所述溫度補(bǔ)償控制單元79-2根據(jù)所得補(bǔ)償電壓數(shù)據(jù)，打開并調(diào)整至少1個(gè)溫度補(bǔ) 償變壓電源77’的電壓，從而通過相應(yīng)電路對相應(yīng)至少1個(gè)溫度補(bǔ)償裝置77供電。所述至 少1個(gè)溫度補(bǔ)償裝置77在各電壓下通電，分別加熱內(nèi)殼體23外側(cè)與至少1個(gè)絕熱隔離段 52相對應(yīng)的位置，從而對各絕熱隔離段52處的物料加熱。所述第一主螺桿41a和第二主螺桿41b的總控制單元79a和總控制單元79b讀取 預(yù)制數(shù)據(jù)和測溫控制單元79-3測得的物料溫度，根據(jù)第一加熱電阻73、第二加熱電阻74a、第二加熱電阻74b、第四加熱電阻76、末端加熱電阻77的各電阻值，調(diào)整各加熱電阻所需加 熱電壓，并將所得加熱電壓數(shù)據(jù)傳送至加熱控制單元79-1。所述加熱控制單元79-1根據(jù)所得加熱電壓數(shù)據(jù)，調(diào)整第一加熱變壓電源73’、第 二加熱變壓電源74a’、第二加熱變壓電源74b，、第四加熱變壓電源76，和末端加熱變壓電 源77，的電壓。所述第一加熱電阻73、第二加熱電阻74a、第二加熱電阻74b、第四加熱電阻76、 末端加熱電阻77在調(diào)整后的各自電壓下通電，分別加熱相應(yīng)預(yù)混合段53、第一加熱混合段 54a、第二加熱混合段54b、傳料段56和出料段57。所述第一副螺桿42a和第二副螺桿42b的總控制單元79a’和總控制單元79b’讀 取預(yù)制數(shù)據(jù)和測溫控制單元79-3測得的物料溫度，根據(jù)述第一加熱電阻73、第二加熱電阻 74a、第二加熱電阻74b、第三加熱電阻75的各電阻值，調(diào)整各加熱電阻所需加熱電壓，并將 所得加熱電壓數(shù)據(jù)傳送至加熱控制單元79-1。所述加熱控制單元79-1根據(jù)所得加熱電壓數(shù)據(jù)，調(diào)整第一加熱變壓電源73’、第 二加熱變壓電源74a’、第二加熱變壓電源74b’、第三加熱變壓電源75’的電壓。所述第一加熱電阻73、第二加熱電阻74a、第二加熱電阻74b、第三加熱電阻75在 調(diào)整后的各自電壓下通電，分別加熱相應(yīng)預(yù)混合段53、第一加熱混合段54a、第二加熱混合 段54b和輸料段55。所述各螺桿的總控制單元79a、79b、79a’、79b’從各加熱控制單元79_1處讀取各 加熱電阻的加熱電壓，從而確定各個(gè)第一加熱電阻73、第二加熱電阻74、第三加熱電阻75、 第四加熱電阻76和末端加熱電阻77的電阻溫度，該電阻溫度為各加熱電阻所加熱的各預(yù) 混合段53、加熱混合段54、輸料段55、傳料段56和出料段57的理論加熱溫度。所述各螺桿的總控制單元79a、79b、79a’、79b’從各測溫控制單元79_3處讀取各 段的物料溫度，從而確定各預(yù)混合段53、加熱混合段54、輸料段55、傳料段56和出料段57 的物料溫度。所述各螺桿的總控制單元79a、79b、79a’、79b，讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，確定各預(yù)混合段
53、加熱混合段54、輸料段55、傳料段56和出料段57所需溫度。所述各螺桿的總控制單元79a、79b、79a’、79b，根據(jù)各預(yù)混合段53、加熱混合段
54、輸料段55、傳料段56和出料段57中任一混合段的加熱溫度T加、物料溫度T物和所需 溫度T需，確定所需調(diào)整的加熱溫度T加和補(bǔ)償溫度T補(bǔ)，隨后根據(jù)各加熱電阻和各溫度補(bǔ) 償裝置的阻值，確定所需調(diào)整的該混合段所對應(yīng)加熱電阻的加熱電壓V加以及相應(yīng)的溫度 補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償電壓V補(bǔ)，從而調(diào)整該混合段的加熱溫度和補(bǔ)償溫度，最終調(diào)整該混合段 的物料溫度。所述該混合段的相應(yīng)溫度補(bǔ)償裝置為與該混合段相鄰并且物料所流向的絕熱隔 離段所對應(yīng)的溫度補(bǔ)償裝置。所述該混合段的相應(yīng)溫度補(bǔ)償裝置為與該混合段相鄰并且物料所流向的絕熱隔 離段所對應(yīng)的溫度補(bǔ)償裝置。所述總控制單元79a、79b、79a’、79b，首先比較任一混合段的T物與T需1.如T物等于T需，進(jìn)一步比較T需和T加1. 1如T需等于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V補(bǔ)，以使得該混合段的T補(bǔ)等于T加；
1. 2如T需大于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合段 的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需+|τ需-τ加ι ；1. 3如T需小于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合段 的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需-|τ需-τ加ι ；2.如T物大于T需，所述總控制單元79a、79b、79a’、79b ’讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，確定偏差 Δ 2. 1如T物< T需+ Δ，進(jìn)一步比較T需和T加2. 1. 1如T需等于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=T需-1 T需-T加| ；2. 1. 2如T需大于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需；2. 1. 3如T需小于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合 段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需-|τ需-τ加ι ；2. 2如T物> T需+Δ，進(jìn)一步比較T需和T加2.2.1如T需等于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=T需_2Χ|Τ需-T加I ；2. 2. 2如T需大于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合 段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需-|τ需-τ加ι ；2. 2. 3如T需小于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合 段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需-2Χ |τ需-τ加ι ；3.如T物小于T需，所述總控制單元79a、79b、79a’、79b ’讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，確定偏差 Δ 3. 1如T物> T需-Δ，進(jìn)一步比較T需和T加3. 1.1如T需等于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=T需+I T需-T加I ；3. 1. 2如T需大于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合 段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需+|τ需-τ加ι ；3. 1. 3如T需小于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需；3. 2如T物< T需-Δ，進(jìn)一步比較T需和T加3.2. 1如T需等于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=T需+2 X I T需-T加I ；3. 2. 2如T需大于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合 段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需+2Χ |τ需-τ加ι ；3. 2. 3如T需小于T加，調(diào)節(jié)該混合段的V加，使得T加等于T需，同時(shí)調(diào)節(jié)該混合 段的V補(bǔ)，使得T補(bǔ)=τ需+|τ需-τ力口。實(shí)施例三在實(shí)施例二基礎(chǔ)上，任選任一螺桿的第二混合段54a為例，詳述加熱及控溫過程。1、所述總控制單元79讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，根據(jù)所述螺桿的第二混合段54a所需溫度以 及第二加熱電阻74a的電阻值，確定所需加熱電壓，并將所得加熱電壓數(shù)據(jù)傳送至加熱控 制單元79-1。所述加熱控制單元79-1根據(jù)所得加熱電壓數(shù)據(jù)，打開并調(diào)整第二加熱變壓電源 74a’的電壓，從而通過相應(yīng)加熱電路對第二加熱電阻74a供電，使得所述第二加熱電阻74a 加熱第二混合段54a。2、所述總控制單元79讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，周期性傳送測溫指令給測溫控制單元79-3。所述測溫控制單元79-3在收到測溫指令后打開第二溫度傳感器78b，測量第二混合段54a 的物料溫度，并將所測得物料溫度數(shù)據(jù)傳送至測溫控制單元79-3，測溫控制單元79-3將該 物料溫度數(shù)據(jù)傳送至測溫控制單元79-3。3、所述總控制單元79從加熱控制單元79-1處讀取第二加熱電阻74a的加熱電 壓，從而確定第二加熱電阻74a的電阻溫度，該電阻溫度為第二混合段54a的理論加熱溫度。所述總控制單元79從測溫控制單元79-3處讀取第二溫度傳感器78b測得的物料 溫度，從而確定第二混合段54a的物料溫度。所述總控制單元79讀取預(yù)制數(shù)據(jù)，確定第二混合段54a所需溫度。所述總控制單元79根據(jù)第二混合段54a的加熱溫度T加、物料溫度T物和所需溫 度T需，確定所需調(diào)整的加熱溫度T加和補(bǔ)償溫度T補(bǔ)，隨后根據(jù)加熱電阻和溫度補(bǔ)償裝置 的阻值，確定所需調(diào)整的第二加熱電阻54a的加熱電壓V加以及第二溫度補(bǔ)償裝置77b的 補(bǔ)償電壓V補(bǔ)。其中，確定所需調(diào)整的加熱溫度T加和補(bǔ)償溫度T補(bǔ)的方式如實(shí)施例二所述。4、所述總控制單元79根據(jù)所得的補(bǔ)償溫度T補(bǔ)以及第二溫度補(bǔ)償裝置77b的電 阻阻值，確定補(bǔ)償電壓數(shù)據(jù)，并將所得補(bǔ)償電壓數(shù)據(jù)傳送至溫度補(bǔ)償控制單元79-2。所述溫度補(bǔ)償控制單元79-2根據(jù)所得補(bǔ)償電壓數(shù)據(jù)，打開并調(diào)整第二溫度補(bǔ)償 變壓電源77b’的電壓，從而使得第二溫度補(bǔ)償裝置77b加熱內(nèi)殼體23外側(cè)與絕熱隔離段 52相對應(yīng)的位置，該絕熱隔離段52位于第二混合段54a和54b之間，從而對該絕熱隔離段 52處的物料加熱，并補(bǔ)償?shù)诙旌隙?4a的物料溫度。5、所述總控制單元79根據(jù)所得的加熱溫度T加以及第二加熱電阻74a的電阻值， 調(diào)整所需加熱電壓，并將所得加熱電壓數(shù)據(jù)傳送至加熱控制單元79-1。所述加熱控制單元79-1根據(jù)所得加熱電壓數(shù)據(jù)，調(diào)整第二加熱變壓電源74a’的 電壓，從而使得第二加熱電阻74a加熱第二混合段54a。通過上述方式，總控制單元79不斷監(jiān)測各混合段的物料溫度，一旦實(shí)際的溫度與 所需溫度由偏差，就會按照上述過程采集數(shù)據(jù)并根據(jù)預(yù)制數(shù)據(jù)，確定調(diào)整方式和參數(shù)，并通 過補(bǔ)償與加熱雙重調(diào)節(jié)的方式，快速、準(zhǔn)確及有效的調(diào)整該混合段的物料溫度，從而有效的 控制物料溫度并避免滯后調(diào)節(jié)。上述內(nèi)容為本發(fā)明的具體實(shí)施例的例舉，對于其中未詳盡描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)，應(yīng) 當(dāng)理解為采取本領(lǐng)域已有的通用設(shè)備及通用方法來予以實(shí)施。
權(quán)利要求
一種雙混合區(qū)擠出機(jī)螺桿加熱控溫裝置，其特征在于，包括加熱系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)；所述擠出機(jī)螺桿包括第一螺桿組和第二螺桿組，二者分別位于第一內(nèi)腔殼(22a)和第二內(nèi)腔殼(22b)所圍成的第一混合腔(23a)和第二混合腔(23b)中；所述第一螺桿組和第二螺桿組都包含一個(gè)主螺桿和一個(gè)副螺桿，二者相互嚙合；所述第一螺桿組的第一主螺桿(41a)和第二螺桿組的第二主螺桿(41b)的結(jié)構(gòu)相同；所述第一螺桿組的第一副螺桿(42a)和第二螺桿組的第二副螺桿(42b)的結(jié)構(gòu)相同；所述加熱系統(tǒng)包括第一主螺桿加熱系統(tǒng)、第二主螺桿加熱系統(tǒng)、第一副螺桿加熱系統(tǒng)和第二副螺桿加熱系統(tǒng)；所述第一主螺桿加熱系統(tǒng)和第二主螺桿加熱系統(tǒng)分別包括至少1個(gè)第一加熱電阻(73)、至少1個(gè)第二加熱電阻(74)、第四加熱電阻(76)、末端加熱電阻(77)和通路(70)；所述第一副螺桿加熱系統(tǒng)和第二副螺桿加熱系統(tǒng)分別包括至少1個(gè)第一加熱電阻(73)、至少1個(gè)第二加熱電阻(74)、第三加熱電阻(75)和通路(70)；所述通路(70)是由絕熱絕緣材料制成的中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)置有與外界相連的多組加熱電路，用于向位于通路(70)外側(cè)并與其相互連接的各加熱電阻供電；所述第一主螺桿加熱系統(tǒng)和第二主螺桿加熱系統(tǒng)分別進(jìn)一步包括至少1個(gè)第一加熱變壓電源(73’)、至少1個(gè)第二加熱變壓電源(74’)、第四加熱變壓電源(76’)和末端加熱變壓電源(77’)，上述各變壓電源位于腔殼(22a、22b和22)外部分別通過各自的加熱電路與至少1個(gè)第一加熱電阻(73)、至少1個(gè)第二加熱電阻(74)、第四加熱電阻(76)、末端加熱電阻(77)相互連接并分別向各自的加熱電阻供電；所述第一副螺桿加熱系統(tǒng)和第二副螺桿加熱系統(tǒng)分別進(jìn)一步包括至少1個(gè)第一加熱變壓電源(73’)、至少1個(gè)第二加熱變壓電源(74’)和第三加熱變壓電源(75’)，上述各變壓電源位于腔殼(22a、22b和22)外部分別通過各自的加熱電路與至少1個(gè)第一加熱電阻(73)、至少1個(gè)第二加熱電阻(74)、第三加熱電阻(75)相互連接并分別向各自的加熱電阻供電；所述溫度補(bǔ)償系統(tǒng)包括第一主螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、第二主螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、第一副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)和第二副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)；所述各螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)分別包括至少1個(gè)溫度補(bǔ)償裝置(77)和至少1個(gè)溫度補(bǔ)償變壓電源(77’)，所述溫度補(bǔ)償變壓電源(77’)通過電路與溫度補(bǔ)償裝置(77)相連接并向其電阻供電；所述測溫系統(tǒng)包括第一主螺桿測溫系統(tǒng)、第二主螺桿測溫系統(tǒng)、第一副螺桿測溫系統(tǒng)和第二副螺桿測溫系統(tǒng)；所述各螺桿測溫系統(tǒng)分別包括至少1個(gè)溫度傳感器(78)；所述溫度控制系統(tǒng)包括第一主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第二主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第一副螺桿溫度控制系統(tǒng)和第二副螺桿溫度控制系統(tǒng)；所述各螺桿溫度控制系統(tǒng)分別包括加熱控制單元(79 1)、溫度補(bǔ)償控制單元(79 2)、測溫控制單元(79 3)和總控制單元(79)；所述第一主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第二主螺桿溫度控制系統(tǒng)、第一副螺桿溫度控制系統(tǒng)和第二副螺桿溫度控制系統(tǒng)的總控制單元分別為總控制單元(79a)、總控制單元(79b)、總控制單元(79a’)和總控制單元(79b’)，上述各總控制單元連接控制模塊(79’)；所述各螺桿的第一加熱變壓電源(73’)、第二加熱變壓電源(74’)、第三加熱變壓電源(75’)、第四加熱變壓電源(76’)和末端加熱變壓電源(76’)分別電連接加熱控制單元(79 1)，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)；所述各螺桿的溫度補(bǔ)償變壓電源(77’)電連接溫度補(bǔ)償控制單元(79 2)，并與其雙向傳輸數(shù)據(jù)；所述各螺桿的溫度傳感器(78)電連接測溫控制單元(79 3)，并與其雙向傳輸數(shù)據(jù)；所述第一主螺桿(41a)、第二主螺桿(41b)、第一副螺桿(42a)和第二副螺桿(42b)的加熱控制單元(79 1)、溫度補(bǔ)償控制單元(79 2)、測溫控制單元(79 3)分別電連接相應(yīng)總控制單元(79a、79b、79a’、79b’)，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的螺桿加熱控溫裝置，其特征在于，所述第一主螺桿(41a)和第二 主螺桿(41b)分別包含連接段(51)、絕熱隔離段(52)、預(yù)混合段(53)、加熱混合段(54)、傳 料段(56)和出料段(57)；所述第一副螺桿(42a)和第二副螺桿(42b)分別包含連接段(51)、絕熱隔離段(52)、 預(yù)混合段(53)、加熱混合段(54)和輸料段(55)；所述絕熱隔離段(52)是由絕熱材料制成的螺紋結(jié)構(gòu)，所述預(yù)混合段(53)、加熱混合段 (54)、輸料段(55)、傳料段(56)和出料段(57)是由導(dǎo)熱材料制成的螺紋結(jié)構(gòu)；所述第一主螺桿(41a)和第一副螺桿(42a)的各相應(yīng)連接段(51)、各相應(yīng)絕熱隔離段 (52)、各相應(yīng)預(yù)混合段(53)、各相應(yīng)加熱混合段(54)相互嚙合；所述第二主螺桿(41b)和第二副螺桿(42b)的各相應(yīng)連接段(51)、各相應(yīng)絕熱隔離段(52)、各相應(yīng)預(yù)混合段(53)、各相應(yīng)加熱混合段(54)相互嚙合；所述第一副螺桿(42a)的輸料段(55)逐漸變細(xì)，與第一主螺桿(41a)逐漸變粗的傳料 段(56)相互嚙合并終止在其上；所述第二副螺桿(42b)的輸料段(55)末端逐漸變細(xì)，與第二主螺桿(41b)逐漸變粗的 傳料段(56)相互嚙合并終止在其上；所述第一主螺桿(41a)的出料段(57)和第二主螺桿(41b)的出料段(57)相互嚙合。 所述出料段(57)是紡垂形結(jié)構(gòu)，位于主螺桿的末端并與所述傳料段(56)相連，且所 述出料段(57)從與傳料段(56)相連的位置向末端，直徑逐漸增大，從而使得第一主螺桿 (41a)的出料段(57)和第二主螺桿(41b)的出料段(57)相互嚙合并保持該直徑，隨后直徑 逐漸減?。凰龅谝恢髀輻U(41a)和第二主螺桿(41b)從其前端到其末端分別依次為預(yù)混合段(53)、加熱混合段(54)、傳料段(56)和出料段(57)，上述各段中任意二者之間設(shè)設(shè)有絕熱 隔離段(52)或連接段(51)，或同時(shí)設(shè)有絕熱隔離段(52)和連接段(51)；所述第一副螺桿(42a)和第二副螺桿(42b)從其前端到其末端分別依次為預(yù)混合段 (53)、加熱混合段(54)和輸料段(55)，上述各段中任意二者之間設(shè)設(shè)有絕熱隔離段(52)或 連接段(51)，或同時(shí)設(shè)有絕熱隔離段(52)和連接段(51)；所述各連接段(51)、絕熱隔離段(52)、預(yù)混合段(53)、加熱混合段(54)、輸料段(55)、 傳料段(56)和出料段(57)為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部分別具有相互連通且同軸的軸腔(61)、軸腔 (62)、軸腔(63)、軸腔(64)、軸腔(65)、軸腔(66)和軸腔(67)。
3.如權(quán)利要求2所述的螺桿加熱控溫裝置，其特征在于，所述通路(70)位于各軸腔軸 心并依次穿過各軸腔；所述第一加熱電阻(73)、第二加熱電阻(74)、第三加熱電阻(75)第四加熱電阻(76) 和末端加熱電阻(77)分別位于軸腔(63)、軸腔(64)、軸腔(65)、軸腔(66)和軸腔(67)的 內(nèi)部，分別加熱預(yù)混合段(53)、加熱混合段(54)、輸料段(55)、傳料段(56)和出料段(57)；所述第一加熱變壓電源(73’)、第二加熱變壓電源(74’)、第三加熱變壓電源(75’)、 第四加熱變壓電源(76’ )和末端加熱變壓電源(77’ )位于軸殼外部。
4.如權(quán)利要求3所述的螺桿加熱控溫裝置，其特征在于，所述第一主螺桿(41a)的第 一加熱電阻(73)、第二加熱電阻(74)、第四加熱電阻(76)分別與第一副螺桿(42a)的第一 加熱電阻(73)、第二加熱電阻(74)、第三加熱電阻溫度相同，并且各加熱電阻的溫度從小 到大依次為，第一加熱電阻(73)、第二加熱電阻(74)、第三加熱電阻(75)和第四加熱電阻 (76)；所述第二主螺桿(41b)的第一加熱電阻(73)、第二加熱電阻(74)、第四加熱電阻(76) 分別與第二副螺桿(42b)的第一加熱電阻(73)、第二加熱電阻(74)、第三加熱電阻溫度相 同，并且各加熱電阻的溫度從小到大依次為，第一加熱電阻(73)、第二加熱電阻(74)、第三 加熱電阻(75)和第四加熱電阻(76)；所述第一主螺桿(41a)的末端加熱電阻(77)和第二主螺桿(41b)的末端加熱電阻 (76)溫度相等；所述加熱系統(tǒng)至少包括2個(gè)第二加熱電阻(74)，每一個(gè)第二加熱電阻(74)分別通過各 自的加熱電路與其各自相對應(yīng)的第二加熱變壓電源(74’ )相連；所述各第二加熱電阻(74)的溫度相同，或者沿從第一電阻(73)向末端加熱電阻(76) 的方向上各第二加熱電阻(74)的溫度逐漸升高。
5.如權(quán)利要求2所述的螺桿加熱控溫裝置，其特征在于，所述溫度補(bǔ)償裝置(77)為 圓弧結(jié)構(gòu)，環(huán)繞在所述內(nèi)殼體(22a、22b、22)外側(cè)，并緊貼其外表面，以與內(nèi)殼體(22a、22b、 22)進(jìn)行熱交換；所述溫度補(bǔ)償裝置(77)由導(dǎo)熱材料制成，被其電阻加熱，電阻通過電路連接溫度補(bǔ)償 變壓電源(77’ )；所述溫度補(bǔ)償裝置(77)位于內(nèi)殼體(22a、22b、22)外側(cè)與絕熱隔離段(52)相對應(yīng)的 位置，從而對絕熱隔離段(52)處的物料加熱。
6.如權(quán)利要求2所述的螺桿加熱控溫裝置，其特征在于，所述溫度傳感器(78)位于內(nèi) 殼體(22a、22b、22)外側(cè)與所述預(yù)混合段(53)、加熱混合段(54)、輸料段(55)、傳料段(56) 和出料段(57)相對應(yīng)的位置，以相應(yīng)測量各混合段的溫度。
7.如權(quán)利要求2所述的螺桿加熱控溫裝置，其特征在于，所述第一主螺桿(41a)和第二 主螺桿(41b)分別包括3個(gè)連接段(51)、3個(gè)絕熱隔離段(52)、1個(gè)預(yù)混合段(53)、2個(gè)加 熱混合段(54)、1個(gè)傳料段(56)和1個(gè)出料段(57)；所述第一主螺桿(41a)和第二主螺桿(41b)從其前端到其末端分別依次為預(yù)混合段 (53)、第一加熱混合段(54a)、第二加熱混合段(54b)、傳料段(56)和出料段(57)，上述各段 中任意二者之間設(shè)設(shè)有絕熱隔離段(52)或連接段(51)，或同時(shí)設(shè)有絕熱隔離段(52)和連 接段(51)；所述第一副螺桿(42a)和第二副螺桿(42b)分別包括3個(gè)連接段(51)、3個(gè)絕熱隔離 段(52) U個(gè)預(yù)混合段(53)、2個(gè)加熱混合段(54)和1個(gè)輸料段(55)；所述第一副螺桿(42a)和第二副螺桿(42b)從其前端到其末端分別依次為預(yù)混合段 (53)、第一加熱混合段(54a)、第二加熱混合段(54b)和輸料段(55)，上述各段中任意二者 之間設(shè)設(shè)有絕熱隔離段(52)或連接段(51)，或同時(shí)設(shè)有絕熱隔離段(52)和連接段(51)。
8.如權(quán)利要求7所述的螺桿加熱控溫裝置，其特征在于，所述第一主螺桿加熱系統(tǒng)和 第二主螺桿加熱系統(tǒng)分別具有1個(gè)第一加熱電阻(73)、2個(gè)第二加熱電阻(74a、74b)、1個(gè) 第四加熱電阻(76)、1個(gè)末端加熱電阻(77)，上述加熱電阻分別與1個(gè)第一加熱變壓電源 (73’)、2個(gè)第二加熱變壓電源(74a’、74b’)、1個(gè)第四加熱變壓電源(76’ )和末端加熱變 壓電源(77’ )相連，上述加熱變壓電源分別電連接所述加熱控制單元(79-1)，并分別與其 雙向傳輸數(shù)據(jù)；所述第一副螺桿加熱系統(tǒng)和第二副螺桿加熱系統(tǒng)分別具有1個(gè)第一加熱電阻(73)、2 個(gè)第二加熱電阻(74a、74b)、1個(gè)第三加熱電阻(75)，上述加熱電阻分別與1個(gè)第一加熱變 壓電源(73，)、2個(gè)第二加熱變壓電源(74a，、74b，)和1個(gè)第三加熱變壓電源(75，)相連， 上述加熱變壓電源分別電連接所述加熱控制單元(79-1)，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)；所述加熱控制單元(79-1)分別在各螺桿的總控制單元(79a、79a’、79b、79b’ )的控制 下，關(guān)閉、打開各加熱變壓電源，或調(diào)節(jié)各加熱變壓電源的電壓。
9.如權(quán)利要求7所述的螺桿加熱控溫裝置，其特征在于，所述第一主螺桿溫度補(bǔ)償 系統(tǒng)和第二主螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)分別具有第一溫度補(bǔ)償裝置(77a)、第二溫度補(bǔ)償裝置 (77b)、第三溫度補(bǔ)償裝置(77c)和第四溫度補(bǔ)償裝置(77d)，上述溫度補(bǔ)償裝置為由導(dǎo)熱 材料制成的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，分別環(huán)繞在所述內(nèi)殼體(22a、22b、22)外側(cè)與各絕熱隔離段(52)、出 料段(77)相對應(yīng)的位置，并且緊貼其外表面沿從螺桿前端到末端的方向依次分布，以與內(nèi) 殼體(22a、22b、22)進(jìn)行熱交換；所述第一主螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)和第二主螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)一步包括第一溫度補(bǔ)償 變壓電源(77a’)、第二溫度補(bǔ)償變壓電源(77b’)、第三溫度補(bǔ)償變壓電源(77c’ )和第四 溫度補(bǔ)償加熱變壓電源(77d’)，上述各變壓電源位于腔殼(21)外部分別通過各自電路與 第一溫度補(bǔ)償裝置(77a)、第二溫度補(bǔ)償裝置(77b)、第三溫度補(bǔ)償裝置(77c)和第四溫度 補(bǔ)償裝置(77d)相互連接并分別向各自的溫度補(bǔ)償裝置的電阻供電；所述第一溫度補(bǔ)償變壓電源(77a’)、第二溫度補(bǔ)償變壓電源(77b’)、第三溫度補(bǔ)償 變壓電源(77c’ )和第四溫度補(bǔ)償加熱變壓電源(77d’ )分別電連接溫度補(bǔ)償控制單元 (79-2)，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)；所述第一副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)和第二副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)分別具有第一溫度補(bǔ)償裝 置(77a)、第二溫度補(bǔ)償裝置(77b)和第三溫度補(bǔ)償裝置(77c)，上述溫度補(bǔ)償裝置為由導(dǎo) 熱材料制成的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，分別環(huán)繞在所述內(nèi)殼體(22a、22b、22)外側(cè)與各絕熱隔離段(52) 相對應(yīng)的位置，并且緊貼其外表面沿從螺桿前端到末端的方向依次分布，以與內(nèi)殼體(22a、 22b、22)進(jìn)行熱交換；所述第一副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)和第二副螺桿溫度補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)一步包括第一溫度補(bǔ)償 變壓電源(77a’)、第二溫度補(bǔ)償變壓電源(77b’ )和第三溫度補(bǔ)償變壓電源(77c’)，上述 各變壓電源位于腔殼(21)外部分別通過各自電路與第一溫度補(bǔ)償裝置(77a)、第二溫度補(bǔ)償裝置(77b)和第三溫度補(bǔ)償裝置(77c)相互連接并分別向各自的溫度補(bǔ)償裝置的電阻供 電；所述第一溫度補(bǔ)償變壓電源(77a’)、第二溫度補(bǔ)償變壓電源(77b’ )和第三溫度補(bǔ)償 變壓電源(77c’ )分別電連接溫度補(bǔ)償控制單元(79-2)，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求7所述的螺桿加熱控溫裝置，其特征在于，所述第一主螺桿測溫系統(tǒng)和 第二主螺桿測溫系統(tǒng)包括第一溫度傳感器(78a)、第二溫度傳感器(78b)、第三溫度傳感器 (78c)和第四溫度傳感器(78d)，所述各溫度傳感器位于內(nèi)殼體(23)外部與混合段(53)、第 一加熱混合段(54a)、第二加熱混合段(54b)和傳料段(56)相對應(yīng)的位置，用于測量上述各 混合段的溫度；所述第一溫度傳感器(78a)、第二溫度傳感器(78b)、第三溫度傳感器(78c)、第四溫度 傳感器(78d)分別電連接測溫控制單元(79-3)，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)；所述第一副螺桿測溫系統(tǒng)和第二副螺桿測溫系統(tǒng)包括第一溫度傳感器(78a)、第二溫 度傳感器(78b)、第三溫度傳感器(78c)和第四溫度傳感器(78d)，所述各溫度傳感器位于 內(nèi)殼體(23)外部與混合段(53)、第一加熱混合段(54a)、第二加熱混合段(54b)和輸料段 (55)相對應(yīng)的位置，用于測量上述各混合段的溫度；所述第一溫度傳感器(78a)、第二溫度傳感器(78b)、第三溫度傳感器(78c)、第四溫度 傳感器(78d)分別電連接測溫控制單元(79-3)，并分別與其雙向傳輸數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙混合區(qū)擠出機(jī)螺桿加熱控溫裝置，包括加熱系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。所述擠出機(jī)螺桿包括第一螺桿組和第二螺桿組，二者分別包含第一主螺桿、第一副螺桿、第二主螺桿和第二副螺桿。上述各螺桿的控制系統(tǒng)包括加熱控制單元、溫度補(bǔ)償控制單元、測溫控制單元和總控制單元。所述加熱系統(tǒng)包括相互連接的多個(gè)加熱電阻和多個(gè)加熱變壓電源，后者電連接加熱控制單元。所述溫度補(bǔ)償系統(tǒng)包括相互連接的溫度補(bǔ)償裝置和溫度補(bǔ)償變壓電源，后者電連接溫度補(bǔ)償控制單元。所述測溫系統(tǒng)包括溫度傳感器，其電連接測溫控制單元。所述螺桿加熱控溫裝置可以對不同混合區(qū)的物料進(jìn)行不同程度的加熱。
文檔編號A23P1/00GK101889720SQ200910051570
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者劉 英 申請人:上海亦晨信息科技發(fā)展有限公司