專利名稱：橡膠加工分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橡膠特性的測試分析設(shè)備。特別涉及新配方橡膠特 性的測試分析設(shè)備。
技術(shù)背景橡膠的應(yīng)用十分廣泛。為了獲得高性能的橡膠制品，對橡膠加工 過程中的特性變化和加工后的特性要進行測試分析，加以研究，以便 獲得最佳的配方和加工參數(shù)。現(xiàn)有的主要測試分析設(shè)備有門尼機和流 變儀。門尼機主要測試應(yīng)力松弛和焦燒測試。流變儀主要測試彈性、 粘性、粘彈比。流變儀包括有機架、上模總成和下?？偝?，在測試過 程中，試樣置于上、下模之間，下模作剪切運動，所述剪切運動，是指模具作小于360。的圓弧形擺動，擺動的弧度(角度)稱振幅，每分鐘擺動的次數(shù)稱頻率，流變儀的不足之處其下模作剪切運動，是電 機通過偏心機構(gòu)和連桿機構(gòu)帶動的，其振幅可通過調(diào)整偏心距來調(diào) 整，但調(diào)整比較麻煩，而且一旦調(diào)定后，在剪切運動過程中不能調(diào)整。 流變儀在每次的測試過程中都是恒振幅、恒頻率、恒溫度，這種測試 難以全面準確反應(yīng)橡膠特性的變化。若要測試每個振幅、頻率、溫度 的橡膠硫化過程中特性的變化，則要進行多次測試，費時費工費物資， 效率低下。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述不足之處而提供一種橡膠加工分析儀，采用脈沖信號控制的伺服馬達帶動下模作剪切運動， 在下模作剪切運動時，不僅可以恒振幅、頻率、溫度進行測試，還可變振幅、頻率、溫度，來測試采集橡膠特性變化的數(shù)據(jù)，這種測試能 全面準確地反映橡膠特性的變化，有利于找到橡膠的最佳配方和加工 參數(shù)，提高橡膠制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低成本。本儀器操作簡單 快捷，測試高效精準。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。橡膠加工分析儀，包括有機架、上?？偝珊拖履？偝?，下?？偝?包括有下模和下模下部依次相挨的下模加熱部件、下模隔熱部件和下 模驅(qū)動部件，所述下模驅(qū)動部件包括伺服馬達和伺服馬達與下模間的 連接部件，所述連接部件包含有與伺服馬達轉(zhuǎn)子相連接的馬達接頭、 下模接頭、下模底座，它們依次相連接，下模底座上連接有下模隔熱 部件，下模連接在下模隔熱部件上。所述下模隔熱部件包括下陶瓷隔熱環(huán)和與之相連接的下陶瓷隔 熱環(huán)底座，下模連接在下陶瓷隔熱環(huán)上，下陶瓷隔熱環(huán)底座與下模底 座連接。所述下模加熱部件包括下加熱器和與之相連接的下加熱器墊板， 下加熱器位于下模的底部并與之有間隙，下加熱器墊板座落在下陶瓷 隔熱環(huán)內(nèi)腔的環(huán)形凸臺上。下模總成包括有感溫部件，它含有溫度傳感器和下溫度保護器， 溫度傳感器從下模的底部插入下模的孔中，下模溫度保護器插入下模 底部的中央孔中，位于加熱器墊板底部并與之連接。下?？偝砂ㄓ邢吕鋮s部件，它包含有連接在下模圈板上的下冷 卻氣管接頭，下模圈板上有冷卻氣道，下模位于下模圈板的內(nèi)腔中， 下模蓋板蓋住下模法蘭與下模圈板連接，下模圈板與下模罩連接，下 模罩與機臺連接。下?？偝砂ㄓ姓{(diào)整部件，它包含有連接在機臺下部上的調(diào)整盤 吊座、調(diào)整盤和調(diào)整盤定位座，調(diào)整盤上端吊接在調(diào)整盤吊座上、下 端與調(diào)整盤定位座螺紋連接，伺服馬達與調(diào)整盤定位座連接。上?？偝砂ㄓ猩夏：蜕夏＜訜岵考⑸夏８魺岵考?、上模冷卻 部件、力量傳感器和氣缸接頭，力量傳感器的上端與氣缸接頭連接、 下端與力量傳感器底座連接，所述上模隔熱部件包含有上陶瓷隔熱環(huán) 和與之相連接的上陶瓷隔熱環(huán)底座，上陶瓷隔熱環(huán)底座與力量傳感器 底座連接，上模連接在上陶瓷隔熱環(huán)上。所述上模加熱部件包含有上加熱器，它位于上模底面并與之有間 隙，上加熱器與上加熱器底座相連接，上加熱器底座與上陶瓷隔熱環(huán) 連接，上溫度保護器插入上模底面的中央孔而與上加熱器底座連接。上模冷卻部件包含有連接在上模圈板上的上冷卻氣管接頭，上模 圈板有冷卻氣道，上模位于上模圈板的內(nèi)腔中，上模蓋板蓋住上模法 蘭與上模圈板連接，上模圈板與上模罩連接，上模罩與上模座連接， 氣缸接頭為倒T形，其桿部穿過上模座的中央孔，其端頭法蘭與上模 座的內(nèi)腔端面接觸。本發(fā)明橡膠加工分析儀，簡稱本儀器，與現(xiàn)有技術(shù)相比其優(yōu)點在于1、 本儀器的模具驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，控制先進，調(diào)整精準?，F(xiàn) 有的流變儀模具驅(qū)動是電機通過偏心機構(gòu)和連桿機構(gòu)實現(xiàn)的，這樣的 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在運動中不能改變剪切運動的振幅和頻率，偏心機構(gòu) 和連桿結(jié)構(gòu)的運動有變向拐點，拐點就是運動死點，在死點有短暫的 運動停滯，這對橡膠特性測試是不利的，欠精準的，采用偏心機構(gòu)， 雖可通過調(diào)整偏心距來調(diào)整模具剪切運動的振幅，但須停機調(diào)整，調(diào) 整比較麻煩，調(diào)整后還要校正，費工費時。本儀器采用脈沖信號控制 的伺服馬達帶動模具作剪切運動，伺服馬達和模具間雖有中間連接部 件，但沒有任何變向、變速機構(gòu)，相當于是伺服馬達直接帶動模具作 剪切運動，因此在運動過程中可以由脈沖信號改變運動的振幅和頻 率，更加接近于橡膠加工和使用的實際來測試橡膠特性的變化，這是 現(xiàn)有的流變儀所不能做到的。2、 本儀器可以在模具帶動試樣運動的過程中，改變振幅、頻率、 溫度等三個參數(shù)來測試采集橡膠特性變化的數(shù)據(jù)，而且這種改變，可 以是階躍式或定斜率式的，三個參數(shù)可以任意設(shè)定其中的一個到三個 為變量，從而獲得矩陣測試結(jié)果，這樣的測試是全新的，現(xiàn)有的橡膠 特性測試儀器無法實現(xiàn)。本儀器的測試較為全面、科學(xué)，更接近橡膠 加工和使用的實際，是橡膠特性研究的新型先進儀器。本儀器改變振 幅和頻率，是用脈沖信號控制伺服馬達來改變的，這種改變，操作方便快捷，控制精確；改變溫度是通過溫控電路改變加熱器的電流或電 壓，這種改變也十分方便快捷精準。本儀器模具的振幅，即擺動角度 為0-90。，頻率為0.01 2000轉(zhuǎn)/分，溫度40-230°C，在測試過程中，這樣大幅度的變化參數(shù)是現(xiàn)有流變儀無法完成的。
3、 本儀器的加熱部件加熱器為電熱片，加熱快速均勻，而現(xiàn)有 的流變儀加熱器為電阻絲繞阻器，加熱不均勻，影響測試數(shù)據(jù)的精準 性。加熱快速，有利于變溫測試。
4、 本儀器的隔熱部件，采用了隔熱效果良好的復(fù)合陶瓷隔熱環(huán)及其底座，對熱量進行了很好的控制。
5、 本儀器的感溫部件，溫度傳感器感溫棒從模具底部直接插入 模具的孔中，而現(xiàn)有的流變儀，感溫棒從側(cè)面插入模具，因而本儀器 更能快捷真實地反映實際溫度。
6、 本儀器新增了冷卻部件，上、下冷卻氣管接頭連接在上、下 模圈板上，上、下模圈板上有氣道直對模具，這樣有利于快速降低模 具溫度，實現(xiàn)變溫測試。本儀器模具的升溫和降溫都較快，可達到每 秒鐘1度。而現(xiàn)有的流變儀模具是在自然環(huán)境中冷卻?；谏鲜鰞?yōu)點，本儀器特別適合于橡膠新配方后對它的特性進行 測試分析，因本儀器測試和數(shù)據(jù)采集速度快、精確、全面、科學(xué)，有 利于迅速找到橡膠配方和加工參數(shù)。本儀器還可用于橡膠生產(chǎn)過程的 監(jiān)測和橡膠成品特性的測試。


圖1為下?？偝闪Ⅲw結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A-A剖視圖； 圖3為上?？偝闪Ⅲw結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖3的B-B剖視圖；圖5為下模總成上部立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的俯視圖；圖7為圖6的剖視圖；圖8為電熱片的主視圖。
具體實施方式
結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的說明。 橡膠加工分析儀，包括有機架、上?？偝珊拖履？偝?，參看圖1、圖2，下?？偝砂ㄓ邢履?和下模下部依次相挨的下模加熱部件、下模隔熱部件和下模驅(qū)動部件，所述下模驅(qū)動部件包括伺服馬達和伺 服馬達與下模間的連接部件，所述連接部件包含有與伺服馬達轉(zhuǎn)子相連接的馬達接頭18、下模接頭9、下模底座8，它們依次相連接，下 模底座上連接有下模隔熱部件，下模連接在下模隔熱部件上。參看圖2，所述下模隔熱部件包括隔熱性能十分優(yōu)良的下陶瓷隔 熱環(huán)6和與之相連接的下陶瓷隔熱環(huán)底座7，下模1連接在下陶瓷隔 熱環(huán)上，下陶瓷隔熱環(huán)底座與下模底座8連接。隔熱部件的作用是使熱量散失少，下傳少。參看圖2、圖7、圖8，所述下模加熱部件包括下加熱器3和與 之相連接的下加熱器墊板4，下加熱器為電熱片位于下模的底部并與 之有間隙，下加熱器墊板座落在下陶瓷隔熱環(huán)6內(nèi)腔的環(huán)形凸臺上。參看圖2、圖7，下?？偝砂ㄓ懈袦夭考袦囟葌鞲衅? 和下溫度保護器5，溫度傳感器從下模l的底部插入下模的孔中。下 模溫度保護器插入下模底部的中央孔中，位于加熱器墊板4底部并與之連接，其作用為當模具溫度超過預(yù)定值后，即通知電熱片斷電不再加溫。參看圖5、圖6，下?？偝砂ㄓ邢吕鋮s部件，它包含有連接在 下模圈板15上的下冷卻氣管接頭14，下模圈板上有冷卻氣道151， 為了顯示冷卻氣道151，圖5、圖6、圖7上未畫下模蓋板。下模l 位于下模圈板的內(nèi)腔中，下模蓋板13蓋住下模法蘭與下模圈板連接， 下模圈板與下模罩16連接，下模罩與機臺19連接。冷卻部件的作用 是快速冷卻模具。參看圖2、圖l，下?？偝砂ㄓ姓{(diào)整部件，它包含有連接在機 臺下部上的調(diào)整盤吊座17、調(diào)整盤IO和調(diào)整盤定位座11，調(diào)整盤上 端吊接在調(diào)整盤吊座上、下端與調(diào)整盤定位座螺紋連接，伺服馬達 12與調(diào)整盤定位座連接。調(diào)整部件的作用是便于裝配和調(diào)整上、下 模的間隙。參看圖3、圖4，上?？偝砂ㄓ猩夏?1和上模加熱部件、上模 隔熱部件、上模冷卻部件、力量傳感器30和氣缸接頭31，力量傳感 器的上端與氣缸接頭連接、下端與力量傳感器底座29連接，所述上 模隔熱部件包含有上陶瓷隔熱環(huán)28和與之相連接的上陶瓷隔熱環(huán)底 座33，上陶瓷隔熱環(huán)底座與力量傳感器底座連接，上模連接在上陶 瓷隔熱環(huán)上。參看圖4，所述上模加熱部件包含有上加熱器22，它為電熱片， 位于上模底面并與之有間隙，上加熱器與上加熱器底座23相連接， 上加熱器底座與上陶瓷隔熱環(huán)連接，上溫度保護器34插入上模底面的中央孔而與上加熱器底座連接。參看圖3、圖4，上模冷卻部件包含有連接在上模圈板26上的上 冷卻氣管接頭36，上模圈板有冷卻氣道，上模21位于上模圈板的內(nèi) 腔中，上模蓋板25蓋住上模法蘭與上模圈板連接，上模圈板與上模 罩27連接，上模罩與上模座32連接，氣缸接頭31為倒T形，其桿 部穿過上模座的中央孔，其端頭法蘭與上模座的內(nèi)腔端面接觸。氣缸 接頭的上端與氣缸活塞桿連接。簡述橡膠加工分析儀的工作過程設(shè)定振幅、頻率、溫度參數(shù)后，啟動上、下加熱器，待升到預(yù)定溫度后，將橡膠試樣置于下模上，汽 缸活塞帶動上模下行壓住試樣，啟動伺服馬達帶動下模作剪切運動， 溫度傳感器、力量傳感器將信息傳輸?shù)诫娔X，振幅和頻率也存入電腦， 電腦按照預(yù)設(shè)的測試步驟進行溫度、力量、頻率、振幅控制來測試和 采集數(shù)據(jù)，進行綜合分析。
權(quán)利要求
1、一種橡膠加工分析儀，包括有機架、上?？偝珊拖履？偝?，其特征在于下?？偝砂ㄓ邢履?1)和下模下部依次相挨的下模加熱部件、下模隔熱部件和下模驅(qū)動部件，所述下模驅(qū)動部件包括伺服馬達和伺服馬達與下模間的連接部件，所述連接部件包含有與伺服馬達轉(zhuǎn)子相連接的馬達接頭(18)、下模接頭(9)、下模底座(8)，它們依次相連接，下模底座上連接有下模隔熱部件，下模連接在下模隔熱部件上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的橡膠加工分析儀，其特征在于所述下模隔熱部件包括下陶瓷隔熱環(huán)(6)和與之相連接的下陶瓷隔熱環(huán) 底座(7)，下模(1)連接在下陶瓷隔熱環(huán)上，下陶瓷隔熱環(huán)底座與 下模底座(8)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠加工分析儀，其特征在于所述下模加熱部件包括下加熱器(3)和與之相連接的下加熱器墊板(4)， 下加熱器位于下模的底部并與之有間隙，下加熱器墊板座落在下陶瓷 隔熱環(huán)(6)內(nèi)腔的環(huán)形凸臺上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠加工分析儀，其特征在于下模 總成包括有感溫部件，它含有溫度傳感器(2)和下溫度保護器(5)， 溫度傳感器從下模(1)的底部插入下模的孔中，下模溫度保護器插 入下模底部的中央孔中，位于加熱器墊板(4)底部并與之連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠加工分析儀，其特征在于下?？偝砂ㄓ邢吕鋮s部件，它包含有連接在下模圈板(15)上的下冷卻氣管接頭(14)，下模圈板上有冷卻氣道，下模(1)位于下模圈板的 內(nèi)腔中，下模蓋板(13)蓋住下模法蘭與下模圈板連接，下模圈板與 下模罩(16)連接，下模罩與機臺(19)連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠加工分析儀，其特征在于下模 總成包括有調(diào)整部件，它包含有連接在機臺下部上的調(diào)整盤吊座(17)、調(diào)整盤(10)和調(diào)整盤定位座(11)，調(diào)整盤上端吊接在調(diào)整 盤吊座上、下端與調(diào)整盤定位座螺紋連接，伺服馬達(12)與調(diào)整盤 定位座連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠加工分析儀，其特征在于上模總成包括有上模(21)和上模加熱部件、上模隔熱部件、上模冷卻部 件、力量傳感器(30)和氣缸接頭(31)，力量傳感器的上端與氣缸 接頭連接、下端與力量傳感器底座(29)連接，所述上模隔熱部件包 含有上陶瓷隔熱環(huán)(28)和與之相連接的上陶瓷隔熱環(huán)底座(33)， 上陶瓷隔熱環(huán)底座與力量傳感器底座連接，上模連接在上陶瓷隔熱環(huán) 上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的橡膠加工分析儀，其特征在于所述上模加熱部件包含有上加熱器(22)，它位于上模底面并與之有間隙， 上加熱器與上加熱器底座(23)相連接，上加熱器底座與上陶瓷隔熱 環(huán)連接，上溫度保護器(34)插入上模底面的中央孔而與上加熱器底座連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠加工分析儀，其特征在于上模冷卻部件包含有連接在上模圈板(26)上的上冷卻氣管接頭(36)， 上模圈板有冷卻氣道，上模(21)位于上模圈板的內(nèi)腔中，上模蓋板 (25)蓋住上模法蘭與上模圈板連接，上模圈板與上模罩(27)連接， 上模罩與上模座(32)連接，氣缸接頭(31)為倒T形，其桿部穿過 上模座的中央孔，其端頭法蘭與上模座的內(nèi)腔端面接觸。
全文摘要
本發(fā)明橡膠加工分析儀，涉及橡膠特性的測試分析設(shè)備。它包括有機架、上?？偝珊拖履？偝?，下模總成包括有下模和下模下部依次相挨的下模加熱部件、下模隔熱部件和下模驅(qū)動部件，所述下模驅(qū)動部件包括伺服馬達和伺服馬達與下模間的連接部件，所述連接部件包含有與伺服馬達轉(zhuǎn)子相連接的馬達接頭、下模接頭、下模底座，它們依次相連接，下模底座上連接有下模隔熱部件，下模連接在下模隔熱部件上。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用脈沖信號控制的伺服馬達帶動下模作剪切運動，可以在振幅、頻率、溫度恒定或變化的情況下來測試橡膠特性的變化，以利于找到橡膠的最佳配方和加工參數(shù)。本儀器操作簡單快捷，測試高效精準。
文檔編號G01N33/44GK101334397SQ200810030049
公開日2008年12月31日 申請日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者陳明志, 陳景長 申請人:高鐵檢測儀器(東莞)有限公司