膨化料膨化度自动调节系统的制作方法

本实用新型属于饲料或食品加工的技术领域，具体涉及一种膨化机用的膨化料膨化度自动调节系统。

背景技术：

目前，在饲料或食品加工行业中，通常采用膨化机将原料制成蓬松颗粒的设备。如图1所示，相关技术中常见的双螺杆挤压膨化机包括挤压筒1’，挤压筒1’中设置有一对挤压螺杆2’，挤压筒1’的出口端设有一个压力环3’，挤压螺杆2’转动将挤压筒1’中的物料输送、挤压、剪切、混合，物料在高温、高压的作用下达到熟化后从压力环3’挤出筒外。通过改变压力环的内孔孔径大小，可以改变制造出来的膨化料的膨化度。但是，现有膨化机的压力环孔径是不可调的，要改变膨化度，只能停机后手动更换压力环，这样费时费力，且会造成大量膨化度达不到要求的膨化料。此外，膨化机在生产过程中，需要检测膨化机所生产出来的膨化料的膨化度，以根据膨化度来确定是否更换膨化机的压力环。但是，目前膨化度检测常用的方式是手工取样检测，即手工从生产出来的膨化料中取样，再采用观察或称重等方式检测膨化料的膨化度，这种方式检测速度慢且效率低，且无法实现在线实时检测，因此无法及时根据膨化料的膨化度来调整膨化机的压力环，膨化度调节效率比较低，造成废料较多。

上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本实用新型的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本实用新型的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。

技术实现要素：

为解决上述技术问题中的至少之一，本实用新型提出一种膨化料膨化度自动调节系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种膨化料膨化度自动调节系统，包括：

膨化度在线检测装置，包括出料溜管、取样斗、取样气缸、刮板和称重传感器，出料溜管的侧壁上开设有取样口，所述取样气缸与取样斗连接以驱动取样斗从取样口外伸入至出料溜管中或从出料溜管退出至取样口外，所述刮板设置在取样口的上方且刮板的下端面与取样斗上端面相贴合，所述称重传感器设置在取样口外以对退出至取样口外的取样斗进行称重；

膨化度调节装置，包括固定环、传动件、多个收敛片、多个凸轮和步进电机，所述多个收敛片沿固定环的周向均匀间隔地设置在固定环的一面上，且每个收敛片沿固定环径向可滑动地设置，多个收敛片的内端围合成直径小于固定环内径的环形，在每个收敛片的外端对应设置有一个与固定环可转动连接的凸轮，所述凸轮的轮廓曲面与对应的收敛片的外端面相抵接，所述步进电机通过所述传动件带动所有凸轮同步转动；

控制装置，与所述称重传感器和所述步进电机连接，所述控制装置接收所述称重传感器的重量信号，并根据重量信号输出控制信号控制步进电机转动。

作为进一步的改进，所述传动件为可转动的齿圈，所述齿圈与固定环同轴设置，所述齿圈的内周设置有内齿面，每个凸轮上均设置有与内齿面啮合的凸轮齿轮。

作为进一步的改进，所述齿圈的外周设置有外齿面，所述步进电机的电机轴上设置有与外齿面啮合的电机齿轮。

作为进一步的改进，所述收敛片的外端面为弧形面。

作为进一步的改进，所述收敛片、凸轮的数量为10-20个。

作为进一步的改进，所述收敛片、凸轮的数量为15个。

作为进一步的改进，所述取样气缸驱动所述取样斗沿水平方向从取样口外伸入至出料溜管中或从出料溜管退出至取样口外。

作为进一步的改进，所述取样斗的前端面与取样口的形状相适应，所述取样斗从出料溜管退出至取样口外时，所述取样斗的前端面封闭所述取样口。

作为进一步的改进，所述取样斗的容积为1升。

本实用新型提供的提供一种膨化料膨化度自动调节系统，包括：膨化度在线检测装置，包括出料溜管、取样斗、取样气缸、刮板和称重传感器，出料溜管的侧壁上开设有取样口，所述取样气缸与取样斗连接以驱动取样斗从取样口外伸入至出料溜管中或从出料溜管退出至取样口外，所述刮板设置在取样口的上方且刮板的下端面与取样斗上端面相贴合，所述称重传感器设置在取样口外以对退出至取样口外的取样斗进行称重；

膨化度调节装置，包括固定环、传动件、多个收敛片、多个凸轮和步进电机，所述多个收敛片沿固定环的周向均匀间隔地设置在固定环的一面上，且每个收敛片沿固定环径向可滑动地设置，多个收敛片的内端围合成直径小于固定环内径的环形，在每个收敛片的外端对应设置有一个与固定环可转动连接的凸轮，所述凸轮的轮廓曲面与对应的收敛片的外端面相抵接，所述步进电机通过所述传动件带动所有凸轮同步转动；

控制装置，与所述称重传感器和所述步进电机连接，所述控制装置接收所述称重传感器的重量信号，并根据重量信号输出控制信号控制步进电机转动。

本实用新型使用时，膨化度在线检测装置的出料溜管的上端与膨化机的出料口连接，膨化度调节装置作为膨化机的压力环，固定安装在螺杆挤压膨化机的出料端。膨化机生产时，膨化度在线检测装置通过取样气缸驱动取样斗从取样口外伸入至出料溜管中，取样斗接满膨化料后，通过取样气缸驱动取样斗从出料溜管中退出至取样口外，在取样斗退出的过程中，取样斗上方的刮板将取样斗内堆积高出于取样斗上端面的膨化料刮平，从而保证取样斗内膨化料为固定的体积。取样斗退出后，所述称重传感器对取样斗进行称重，测量得出取样斗内膨化料重量，因为已知体积，从而可以通过控制装置算出膨化料的膨化度，实现膨化度的在线实时监测，实时掌控膨化度，且检测速度快、效率高。由于膨化度调节装置的每个收敛片可沿固定环的径向滑动，步进电机可通过所述传动件带动所有凸轮同步转动，凸轮的轮廓曲面挤压或放松收敛片的外端面，从而调节多个收敛片的内端所围合成内孔的孔径，通过改变内孔的孔径，进而改变膨化机所生产出来的膨化料的膨化度。这样，膨化机不需要停机手动更换压力环，膨化度的调节省时省力，膨化度调节效率高。本实用新型的控制装置获得膨化机所生产出来的膨化料的膨化度后，根据膨化度输出控制信号控制步进电机转动，实时调节多个收敛片的内端所围合成内孔的孔径，从而调节达到目标膨化度所需要孔径数值。本实用新型可实现膨化度的在线实时监测，并根据生产需要实时调整膨化机所生产膨化料的膨化度，省时省力且废料极少。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是双螺杆挤压膨化机的出料端的结构示意图。

图2是膨化料膨化度自动调节系统的结构示意图。

图3是膨化料膨化度自动调节系统的膨化度在线检测装置在取样时的示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

结合图2和图3所示，本实用新型实施例提供的一种膨化料膨化度自动调节系统，包括膨化度在线检测装置1、膨化度调节装置2、控制装置3。其中：

所述膨化度在线检测装置1，包括出料溜管11、取样斗12、取样气缸13、刮板14和称重传感器15，出料溜管的上端与膨化机的出料口连接，出料溜管11的侧壁上开设有取样口16，所述取样气缸13与取样斗12连接以驱动取样斗12从取样口16外伸入至出料溜管11中或从出料溜管11退出至取样口16外，所述刮板14设置在取样口16的上方且刮板14的下端面与取样斗12上端面相贴合，所述称重传感器15设置在取样口16外以对退出至取样口16外的取样斗12进行称重；膨化机生产时，膨化度在线检测装置通过取样气缸13驱动取样斗12从取样口16外伸入至出料溜管11中，取样斗12接满膨化料后，通过取样气缸13驱动取样斗12从出料溜管11中退出至取样口16外，在取样斗12退出的过程中，取样斗12上方的刮板14将取样斗12内堆积高出于取样斗上端面的膨化料刮平，从而保证取样斗12内膨化料为固定的体积。取样斗12退出后，所述称重传感器15对取样斗12进行称重，测量得出取样斗内膨化料重量，因为已知体积，从而可以算出膨化料的膨化度，实现膨化度的在线实时监测。

所述膨化度调节装置2包括固定环21、传动件22、多个收敛片23、多个凸轮24和步进电机25。所述固定环21为圆环形，使用时所述固定环21固定安装在螺杆挤压膨化机的出料端，所述多个收敛片23沿固定环21的周向均匀间隔地设置在固定环21的一面上，且每个收敛片23沿固定环21径向可滑动地设置，收敛片23可通过在固定环21的一面上设置的径向收敛片滑槽来进行滑动导向。多个收敛片23的内端围合成直径小于固定环21内径的环形，在每个收敛片23的外端对应设置有一个与固定环21可转动连接的凸轮24，所述凸轮24的轮廓曲面与对应的收敛片23的外端面相抵接，所述步进电机25通过所述传动件22带动所有凸轮24同步转动；由于膨化度调节装置的每个收敛片23可沿固定环21的径向滑动，步进电机25可通过所述传动件22带动所有凸轮24同步转动，凸轮24的轮廓曲面挤压或放松收敛片23的外端面，从而调节多个收敛片23的内端所围合成内孔的孔径d，通过改变内孔的孔径，进而改变膨化机所生产出来的膨化料的膨化度。这样，膨化机不需要停机手动更换压力环，膨化度的调节省时省力，膨化度调节效率高。

所述控制装置3采用plc(可编程控制器)，控制装置3与所述称重传感器15和所述步进电机25连接，所述控制装置3接收所述称重传感器15的重量信号，因为已知取样斗12中膨化料的体积，控制装置3可算出膨化料的膨化度，实现膨化度的在线实时监测，并根据重量信号输出控制信号控制步进电机25转动，实时调节多个收敛片的内端所围合成内孔的孔径d，从而调节达到目标膨化度所需要孔径数值。例如，当膨化度小于目标膨化度时，调小孔径d，当膨化度大于目标膨化度时，调大孔径d。控制装置获得膨化机所生产出来的膨化料的膨化度后，根据膨化度输出控制信号控制步进电机转动，并根据膨化料的膨化度来实时调整膨化机，省时省力且废料极少。

作为进一步优选的实施方式，所述传动件22为可转动的齿圈，所述齿圈与固定环21同轴设置且可与固定环21相对转动，使用时所述齿圈可转动地安装在螺杆挤压膨化机的出料端，所述齿圈的内周设置有环形的内齿面26，每个凸轮24沿齿圈的内周布置，每个凸轮24上均设置有与内齿面26啮合的凸轮齿轮27。传动件22为齿圈，这样传动结构稳定，凸轮24转动的同步性好，且便于精确控制凸轮24转动的方向和角度，从而精确调节多个收敛片的内端所围合成内孔的孔径d。齿圈转动后，通过凸轮上的齿轮带动凸轮转动，从而调节收敛片的运动，进而改变由收敛片内端留空的部分组成的内孔孔径d。

作为进一步优选的实施方式，所述齿圈的外周设置有环形的外齿面28，所述步进电机25的电机轴上设置有与外齿面28啮合的电机齿轮29。这样，步进电机25与齿圈之间的传动结构稳定，且便于精确控制齿圈转动的方向和角度。

作为进一步优选的实施方式，所述收敛片23的外端面为弧形面，该弧形面与凸轮24的轮廓曲面相匹配。这样，凸轮24的轮廓曲面挤压或放松收敛片23的外端面时，传动力的传递更稳定。

作为进一步优选的实施方式，所述收敛片23、凸轮24的数量为10-20个，本实施例所述收敛片23、凸轮24的数量均为15个。收敛片23、凸轮24的数量也可根据实际需要来设置，通常说数量越多，内孔的边缘越平滑，但结构越复杂，选取10-20个可较好的兼顾结构简单性和内孔边缘平滑度。

作为进一步优选的实施方式，所述取样气缸13驱动所述取样斗12沿水平方向从取样口16外伸入至出料溜管11中或从出料溜管11退出至取样口16外，这样，可保证取样斗12能接满膨化料后再退出。

作为进一步优选的实施方式，所述取样斗12的前端面与取样口16的形状相适应，所述取样斗12从出料溜管11退出至取样口16外时，所述取样斗12的前端面封闭所述取样口16，这样，在取样完成后，可避免出料溜管中的膨化料从取样口16流出。

作为进一步优选的实施方式，所述取样斗12的容积为1升，这样，便于控制装置计算膨化料的膨化度，计算量小。

本实用新型实施例提供的膨化料膨化度自动调节系统在使用时，膨化度在线检测装置的出料溜管的上端与膨化机的出料口连接，膨化度调节装置作为膨化机的压力环，固定安装在螺杆挤压膨化机的出料端。膨化机生产时，膨化度在线检测装置通过取样气缸驱动取样斗从取样口外伸入至出料溜管中，取样斗接满膨化料后，通过取样气缸驱动取样斗从出料溜管中退出至取样口外，在取样斗退出的过程中，取样斗上方的刮板将取样斗内堆积高出于取样斗上端面的膨化料刮平，从而保证取样斗内膨化料为固定的体积。取样斗退出后，所述称重传感器对取样斗进行称重，测量得出取样斗内膨化料重量，因为已知体积，从而可以通过控制装置算出膨化料的膨化度，实现膨化度的在线实时监测，实时掌控膨化度，且检测速度快、效率高。由于膨化度调节装置的每个收敛片可沿固定环的径向滑动，步进电机可通过所述传动件带动所有凸轮同步转动，凸轮的轮廓曲面挤压或放松收敛片的外端面，从而调节多个收敛片的内端所围合成内孔的孔径，通过改变内孔的孔径，进而改变膨化机所生产出来的膨化料的膨化度。这样，膨化机不需要停机手动更换压力环，膨化度的调节省时省力，膨化度调节效率高。本实用新型的控制装置获得膨化机所生产出来的膨化料的膨化度后，根据膨化度输出控制信号控制步进电机转动，实时调节多个收敛片的内端所围合成内孔的孔径，从而调节达到目标膨化度所需要孔径数值。本实用新型可实现膨化度的在线实时监测，并根据膨化料的膨化度来实时调整膨化机，省时省力且废料极少。

上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

总之，本实用新型虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本实用新型的范围，否则都应该包括在本实用新型的保护范围内。

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