【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多层共挤机头，尤其涉及一种压力自适应的多层共挤机头及其使用方法。
技术介绍
1、多层共挤能实现将不同特性的材料在挤出过程中彼此紧密粘接复合在一起，使得制品兼具各层材料的隔氧、阻水、保温、着色、刚度、硬度等特殊性能、外观以及机械性能。但是往往各层之间的差异较大，所需的加工温度差异也较为明显，例如尼龙与聚乙烯多层共挤时，温度相差100℃左右，但为了保证尼龙能有效加工，只能整体将机头的温度升高到尼龙的加工温度。这样的情况下，聚乙烯层的熔体强度变得极低，容易使得机头压力变得不稳定，进一步造成制品的外观与性能不稳定。
2、挤出机的机头内熔体压力一般来源两类，一类是通过螺杆输送物料在螺杆头出料后，熔体在流道内堆积建立起溶体压力，一类是熔体经过螺杆出料后增加熔体泵来稳定熔体压力。这两类是针对单种材料挤出的有效手段。熔体在机头处压力出现波动时，无法再通过设备调节人为干预或自动矫正。多层共挤的熔体在机头内各层汇合处，由于熔体温度不同，材料物性不同，表现为熔体强度和粘度不同，使得汇合后的熔体压力产生一个明显的变化，从而容易造成压力不稳定。
3、此外，纤维增强物料在挤出成型过程中，经常性出现由于纤维分布不均匀而导致的机头熔体压力波动，造成挤出产品的外观缺陷，更加严重的情况则会出现纤维堵塞流道出料口，出现这种情况现有的做法只能拆开模具进行清理。
4、因此，有必要开发一种压力自适应多层共挤机头，以解决现有技术存在的压力波动等问题。
5、专利cn204773458u提出一种套筒式多层共挤机头
6、专利cn206983191u通过改变挤出螺杆的转速改变出料量以调整熔体压力，但行业内一般认为挤出过程中熔体压力的波动是不能够用螺杆转速来调整的，因为螺杆转速变化过于剧烈，反而容易造成更加剧烈的压力不稳定；而且螺杆转速调整后，要挤出很长一段时间的次品才能稳定；该方案不具备实际应用价值。
技术实现思路
1、为了解决以上技术问题，本专利技术提出一种压力自适应的多层共挤机头及其使用方法。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、本专利技术首先提出一种压力自适应的多层共挤机头，包括机头组件、模芯支架、芯棒、驱动系统；
4、所述机头组件的后侧面安装有后盖板；所述模芯支架的一端与驱动系统连接，另一端穿过后盖板沿轴向向前延伸并与机头组件轴心设置的芯棒可拆卸连接；所述后盖板的后侧面固定设置有模芯支架螺纹板，所述模芯支架螺纹板套设在模芯支架上并与模芯支架配合相接；
5、所述机头组件包括机头体、多层熔体腔道、芯棒和口模；多层熔体腔道同轴设置在机头体内并套设在模芯支架和芯棒上；所述机头体的前侧面安装有前盖板，前盖板的前侧面安装有口模安装件和口模；所述前盖板和芯棒、口模之间存在共挤容腔，多层熔体腔道的出料口分别与共挤容腔相连通；所述共挤容腔内设置有压力传感器探头，与固定在前盖板上的熔体压力传感器是一体结构；
6、所述驱动系统包括控制器和依次安装在尾座上的动力输出空心轴、减速器、驱动电机；所述尾座与导轨滑动连接；所述动力输出空心轴通过连接半轴与模芯支架连接；所述模芯支架可在驱动系统的带动下旋转并前后移动，同时共挤容腔的容积发生变化，实现压力自适应。
7、作为本专利技术中多层共挤机头的一些优选示例，所述口模安装件上套设有调偏螺丝盖板，用于将口模安装件压在前盖板上并通过多个沿前盖板径向方向分布的调偏螺丝进行口模的偏心调整。
8、作为本专利技术中多层共挤机头的一些优选示例，所述机头体上设置有热电偶。
9、作为本专利技术中多层共挤机头的一些优选示例，所述模芯支架螺纹板和后盖板通过紧固螺钉固定相接。
10、作为本专利技术中多层共挤机头的一些优选示例，所述模芯支架与芯棒通过螺纹进行可拆卸连接。
11、作为本专利技术中多层共挤机头的一些优选示例，所述模芯支架螺纹板与模芯支架的连接方式为螺纹连接，或者滚珠丝杠连接。
12、作为本专利技术中多层共挤机头的一些优选示例，所述连接半轴(6)和模芯支架通过联轴器刚性连接。
13、作为本专利技术中多层共挤机头的一些优选示例，所述导轨固定安装在模具机身上；所述机头组件通过支撑杆安装在模具机身上。
14、作为本专利技术中多层共挤机头的一些优选示例，所述控制器与熔体压力传感器、驱动电机通过电信号相连。
15、在本专利技术提供的多层共挤机头中，可选地多层共挤机头内部多层熔体腔道可以为3层或者5层。当挤出物料包括纤维增强材料时，若多层熔体腔道为3层，建议使纤维增强材料走第2层，若多层熔体腔道为5层，建议使纤维增强材料走第2、3、4层中的任意一层或多层，以避免出现表面浮纤等管材外观缺陷，同时最内层与最外层建议为保护层或耐介质层，更有利于保护管材，纤维增强材料作为中间层可提高管材整体强度。
16、其次，本专利技术还提供一种如前文所述的压力自适应的多层共挤机头的压力调节方法，包括以下步骤：
17、s1、开机初始化后，根据挤出工况输入熔体压力设定值；
18、s2、生产过程中，熔体压力传感器实时采集当前共挤容腔内的熔体压力信号并转换为电压或者电流信号被控制器识别；
19、s3、控制器将熔体压力采集值与设定值进行对比后得到差值，并将差值的正负值转换为驱动电机的正反转控制信号；
20、s4、驱动电机接收到正反转控制信号后，产生旋转运动，通过动力输出空心轴带动模芯支架正向或反应旋转，从而产生向前运动或向后运动的位移，实现熔体压力自适应的调节；
21、优选地，当熔体压力过大时，根源以上压力调节方法控制模芯支架产生向后运动的位移，使共挤容腔的容积增大，释放熔体压力；当熔体压力过小时，根源以上压力调节方法控制模芯支架产生向前运动的位移，使共挤容腔的容积减小，维持系统压力稳定。
22、本专利技术通过驱动系统带动模芯支架以及芯棒前后移动，以调节共挤容腔处的熔体压力，保证系统压力稳定，实现多层共挤机头压力自适应调节过程，解决层间出料不稳，压力波动的固有缺陷，而且还特别适用于解决纤维增强物料挤出过程中纤维分布不均造成的压力波动缺陷，可以保证生产的稳定性以及管材的厚度均匀性。
23、说明书附图
24、图1为本专利技术中多层共挤机头的整体结构示意图。
25、图2为五层熔体腔道的机头组件的放大结构示意图。
26、图3为三层熔体腔道的机头组件的放大结构示意图。
27、图4为熔体压力过大时调整模芯支架后移的共挤容腔状态示意图。
28、图5为熔体压力过小时调整模芯支架前移的共挤容腔状态示意图。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压力自适应的多层共挤机头，其特征在于，包括机头组件、模芯支架(7)、芯棒(22)、驱动系统；
2.根据权利要求1所述的压力自适应的多层共挤机头，其特征在于，所述口模安装件(11)上套设有调偏螺丝盖板(12)，用于将口模安装件(11)压在前盖板(14)上并通过多个沿前盖板径向方向分布的调偏螺丝(13)进行口模的偏心调整。
3.根据权利要求1或2所述的压力自适应的多层共挤机头，其特征在于，所述机头体(16)上设置有热电偶(17)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的压力自适应的多层共挤机头，其特征在于，所述模芯支架螺纹板(20)和后盖板(19)通过紧固螺钉(21)固定相接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的压力自适应的多层共挤机头，其特征在于，所述模芯支架(7)与芯棒(22)通过螺纹进行可拆卸连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的压力自适应的多层共挤机头，其特征在于，所述模芯支架螺纹板(20)与模芯支架(7)的连接方式为螺纹连接，或者滚珠丝杠连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的压力自适应的多层
8.根据权利要求1-7任一项所述的压力自适应的多层共挤机头，其特征在于，所述导轨(4)固定安装在模具机身(9)上；所述机头组件通过支撑杆(8)安装在模具机身(9)上。
9.根据权利要求1-8任一项所述的压力自适应的多层共挤机头，其特征在于，所述控制器与熔体压力传感器(15)、驱动电机通过电信号相连。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的压力自适应的多层共挤机头的压力调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种压力自适应的多层共挤机头，其特征在于，包括机头组件、模芯支架(7)、芯棒(22)、驱动系统；
2.根据权利要求1所述的压力自适应的多层共挤机头，其特征在于，所述口模安装件(11)上套设有调偏螺丝盖板(12)，用于将口模安装件(11)压在前盖板(14)上并通过多个沿前盖板径向方向分布的调偏螺丝(13)进行口模的偏心调整。
3.根据权利要求1或2所述的压力自适应的多层共挤机头，其特征在于，所述机头体(16)上设置有热电偶(17)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的压力自适应的多层共挤机头，其特征在于，所述模芯支架螺纹板(20)和后盖板(19)通过紧固螺钉(21)固定相接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的压力自适应的多层共挤机头，其特征在于，所述模芯支架(7)与芯棒(22)通过螺纹进行可拆卸连...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱金柏，李小博，李杰，周玉，张红，许广业，刘江岩，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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