[发明专利]挤压设备的诊断故障排除系统

说明书

一种挤压设备（140）包括诊断系统（100），所述诊断系统（100）包括：材料加工段（140M），具有挤压机螺杆（140A），被布置成在筒体（140B）中旋转；围绕所述筒体（140B）的护罩组件（140M）；温度控制系统，包括与所述筒体（140B）热传导连通的至少一个加热器（145）和至少一个冷却器系统（143）。所述挤压设备（140）包括速度控制设备（150），具有与速度变化装置（152）通信的驱动单元（154），所述速度变化装置（152）耦合到所述挤压机螺杆（140A）以使所述挤压机螺杆（140A）旋转。所述挤压设备（140）包括诊断系统（100），与所述材料加工段（140M）和/或所述速度控制设备（150）通信。所述诊断系统（100）包括：传感器系统（120A、120B、120C），与所述材料加工段（140M）和/或所述速度控制设备（150）通信；以及计算机处理器控制器（112），与所述至少一个传感器系统和计算机（116）通信，所述计算机处理器控制器（112）包括计算机可读介质（114），所述计算机可读介质（114）采用一种或多种算法，并且可由所述计算机（116）执行以产生表征（133、134）所述材料加工段（140M）和/或所述速度控制设备（150）的性能的信号。

技术领域

本发明一般涉及一种用于挤压设备的诊断故障排除系统。

背景技术

挤压装置用于将材料熔化、混合并形成所需形状。典型的挤压装置包括旋转的螺杆，所述螺杆同轴地安装在温控的圆柱形筒体中。螺杆在筒体内旋转并驱动挤压材料(如塑料)穿过筒体。挤压材料被强制通过筒体末端的模具或孔。螺杆旋转的速度通常通过控制器控制，以在适当的温度下获得预定的挤压材料流。

挤压材料的温度通常在筒体中控制，以获得具有所需特性的产品和具有适当稠度的产品，从而迫使其通过模具。例如，筒体内的温度通过使用加热器(例如，电子线圈加热器)和冷却器(例如，水或空气循环热交换器)进行控制。

控制器接收来自温度传感器的信号，所述温度传感器位于沿着筒体长度的不同位置处的挤压设备的筒体内部和周围。控制器确定给定热交换区的温度相对于热交换区的温度设定点是太冷还是太热。如果存在差异，控制器会向相应的加热器或冷却器发出信号，以增加或减少特定区域的热量。

现有技术的挤压设备在克里斯蒂诺(Christiano)等人的美国专利第9,266,274B2号中和克里斯蒂诺等人的美国专利第9,782,922B2号中公开。参考图1，这些挤压设备具体公开了具有多个加热器的多个加热器-冷却器系统43，所述多个加热器与挤压设备40的筒体热连通。如图1所示，每个加热器-冷却器系统43均包括进气口55，风机57连接到所述进气口55。如图2中所示，挤压设备40包括多个加热器45、46、47。

在图3中，例如，示出了一个护罩组件51。然而，挤压设备40包括多个护罩组件51，其彼此相邻并对应于图1中所示的每个加热器-冷却器系统43。如图3所示，每个护罩组件51都有一个进气口55和一个排气口56，其中风机57(参见图1)连接到进气口55。图1中所示的风机57向空腔输送空气。每个护罩组件51的一部分都包括排气口56，所述排气口56具有可移动的挡板(flap)58F。图1中所示的风机57的操作增加了空腔中的压力，从而打开挡板58F，如图3所示。当图1中所示的风机57断电时，，图3中所示的挡板58F将空腔密封在关闭位置。

上述现有技术的挤压设备遇到组件故障，导致意外停机，从而降低生产率和盈利能力。挤压设备中的组件故障包括但不限于轴承磨损导致的电机和齿轮箱故障、挤压设备和下游组件上的加热器故障、导致加工问题的螺杆和筒体过度磨损以及电气组件故障(如电机驱动控制系统等)。

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