一種用於注塑機的可變頻控制磁懸浮螺杆機構的製作方法

2023-12-01 03:58:21

本發明涉及注塑機設備技術領域，尤其涉及一種用於注塑機的可變頻控制磁懸浮螺杆機構。

背景技術：

現在的注塑機的加工過程為：高分子（塑料）顆粒在料筒中經過加熱和塑化達到流動狀態，液壓系統提供動力帶動螺杆旋轉以及左右運動，在螺杆的推動下將熔融的高分子材料注滿模腔，當塑料熔體在模具內冷卻固化到一定程度後，模具打開，取出產品，即完成一個注塑周期。現有注塑機的螺杆運動（旋轉、左右或前後）都是靠液壓系統或者電動機提供動力。螺杆的旋轉依靠螺杆與液壓馬達的剛性連接，通過調節液壓馬達的轉動來帶動螺杆轉動速度；螺杆的左右（前後）運動靠的是液壓缸閥門的方向以及開度大小的調節，實現不同方向以及運動速度的控制。

然而，上述現有注塑機的螺杆結構以及對應運動動力源存在以下問題：

1）動力是通過液壓油經過液壓系統產生，對環境造成汙染，並有較大的能耗以及資源浪費；

2) 通過液壓缸和液壓馬達來調節螺杆的運動方向以及運動速度，使得螺杆的運動速度受限，不能滿足要求高速的注塑加工；

3）通過液壓缸推動螺杆會發出較大的噪聲，汙染環境，影響操作工人的聽覺系統；

4）螺杆是通過機械結構直接連接，螺杆容易磨損，久之精度受損，嚴重的會損壞螺杆或液壓缸等。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種能延長使用壽命，且提高加工效率的一種用於注塑機的可變頻控制磁懸浮螺杆機構。

本發明所採取的技術方案是：

一種用於注塑機的可變頻控制磁懸浮螺杆機構，包括料筒和設置於料筒內部軸心處的螺杆，所述螺杆上沿軸向設有多組磁鐵組，所述料筒上設有多個與各磁鐵組對應設置的三相繞組。

作為本發明的進一步改進，各所述磁鐵組包括有多個永磁鐵，所述永磁鐵的數量為偶數，所述多個永磁鐵對稱安裝在螺杆上，所述相鄰的永磁鐵的極性相反。

作為本發明的進一步改進，所述三相繞組包括a相繞組、b相繞組和c相繞組，所述a相繞組、b相繞組和c相繞組安裝料筒上並沿料筒外側的圓周方向均勻分布，且a相繞組、b相繞組和c相繞組處於在與其對應的磁鐵組同一平面上。

作為本發明的進一步改進，所述三相繞組中在沿料筒軸向方向是按照a-b-c或c-b-a排列順序的循環排列。

本發明的有益效果是：

本發明一種用於注塑機的可變頻控制磁懸浮螺杆機構通過在螺杆上設置永磁鐵和在料筒上安裝三相繞組，從而能通過控制三相繞組的通電頻率，可以使得磁懸浮的螺杆運動實現較高速度控制，提高注塑加工效率。而且本發明中的磁懸浮螺杆不需要支撐部件，直接懸空，螺杆不會磨損，能有效延長使用壽命，同時能減少注塑設備的硬體機械成本，並且螺杆運動時沒有噪聲，不會汙染環境，有效保護操作工人的聽覺系統。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明：

圖1是本發明一種用於注塑機的可變頻控制磁懸浮螺杆機構的結構示意圖；

圖2是本發明一種用於注塑機的可變頻控制磁懸浮螺杆機構的橫截面示意圖。

具體實施方式

參考圖1和圖2，本發明一種用於注塑機的可變頻控制磁懸浮螺杆機構，包括料筒1和設置於料筒1內部軸心處的螺杆2，所述螺杆2上沿軸向設有多組磁鐵組4，所述料筒1上設有多個與各磁鐵組4對應設置的三相繞組3。

進一步作為優選的實施方式，各所述磁鐵組4包括有多個永磁鐵，所述永磁鐵的數量為偶數，所述多個永磁鐵對稱安裝在螺杆2上，所述相鄰的永磁鐵的極性相反。

進一步作為優選的實施方式，所述三相繞組3包括a相繞組、b相繞組和c相繞組，所述a相繞組、b相繞組和c相繞組安裝料筒1上並沿料筒1外側的圓周方向均勻分布，且a相繞組、b相繞組和c相繞組處於在與其對應的磁鐵組4同一平面上。

進一步作為優選的實施方式，所述三相繞組3中在沿料筒1軸向方向是按照a-b-c或c-b-a排列順序的循環排列。

本發明實施例中，取三相繞組3的其中一相來說明原理，當a相繞組輸入交流電，根據電流的磁效應定理，繞組線圈產生磁場。根據不同的電流輸入方向，可以產生不同的磁場方向。根據磁鐵間同性相斥，異性相吸的原理，則可以根據線圈對應的永磁鐵的磁場方向產生相應的磁力。

因此，在推動螺杆2旋轉運動時，需要在螺杆2周圍產生一個旋轉的磁場，本發明通過改變料筒1橫截面三相繞組3的通電順序就能實現。只要保證三相繞組3輸入相差120度電角度，幅值呈正弦波形式的電流則能實現螺杆2的旋轉運動，並且螺杆2旋轉的速度可以通過改變三相交流電的通電頻率來調節。

當需要控制螺杆2前後運動時，跟上述螺杆2的旋轉運動實現以及控制方法相似，只要在縱截面上保證三相繞組3按照一定的規律通電，產生一個向前/後運動的磁場，則能推動螺杆2的左前/後運動，而螺杆2的運動速度則是通過改變三相繞組3的通電頻率來控制調節。

從上述內容可知，本發明一種用於注塑機的可變頻控制磁懸浮螺杆機構通過在螺杆2上設置永磁鐵和在料筒1上安裝三相繞組3，從而能通過控制三相繞組3的通電頻率，可以使得磁懸浮的螺杆2運動實現較高速度控制，提高注塑加工效率。而且本發明中的磁懸浮螺杆2不需要支撐部件，直接懸空，螺杆2不會磨損，能有效延長使用壽命，同時能減少注塑設備的硬體機械成本，並且螺杆2運動時沒有噪聲，不會汙染環境，有效保護操作工人的聽覺系統。

以上是對本發明的較佳實施進行了具體說明，但本發明創造並不限於所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的範圍內。