本實用新型屬于超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種超高分子量聚乙烯纖維可調(diào)自動生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

超高分子量聚乙烯纖維是20世紀90年代初發(fā)展起來的第三代高強度高模量纖維，具有良好的力學性能，與芳綸、碳纖維并稱三大特種纖維，超高分子量聚乙烯纖維具有優(yōu)異的性能和廣泛的用途，與碳纖維、芳綸纖維相比較，超高分子量聚乙烯纖維的高強度和高模量特征最明顯，質(zhì)量更輕，化學穩(wěn)定性較好，耐磨耐彎曲性能、張力疲勞性能、抗切割性能也是現(xiàn)有高性能纖維中最強的，因而在安全、防護、航空、航天、國防裝備、車輛制造、造船業(yè)、體育界發(fā)揮著舉足輕重的作用。除此之外，超高分子量聚乙烯纖維在民用工業(yè)領(lǐng)域作為抗沖擊、減震材料及高性能輕質(zhì)復合材料也有著廣闊的應(yīng)用前景。

目前，超高分子量聚乙烯纖維多采用凝膠紡絲-超倍熱拉伸工藝生產(chǎn)，超高分子量聚乙烯纖維是以超高分子量聚乙烯為原料，經(jīng)溶劑油(如礦物油、十氫萘)溶解后形成均勻紡絲溶液，后經(jīng)過濾紡絲、萃取、干燥、熱拉伸等過程最終制得成品。其主要工序包括：1、用溶劑溶解超高分子量聚乙烯，制成紡絲溶液；2、溶液經(jīng)擠出噴絲孔擠出后再用空氣(干法)或水(濕法)驟冷固化，得到含有適度大分子纏結(jié)點的濕態(tài)原絲；3、采用萃取劑將附著在濕態(tài)原絲表面的溶劑脫去；4、對萃取后絲束在干燥箱內(nèi)進行干燥；5、進行超倍熱拉伸，得到具有伸直鏈結(jié)構(gòu)的超高分子量聚乙烯纖維紡絲。

在目前的超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)中，其原料的配制都是由人工來完成的，如PE粉、溶劑的稱量以及反應(yīng)釜內(nèi)速度和溫度的控制，其不足之處在于：由于人工操作的差異性，導致混合后的物料濃度均勻性較差，增加了后續(xù)紡絲的不確定性，嚴重影響了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服了上述問題，提供了一種超高分子量聚乙烯纖維可調(diào)自動生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠自動完成原料的配比與加工過程的控制，降低了人為的干擾，提高了配比加工的準確性與產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

超高分子量聚乙烯纖維可調(diào)自動生產(chǎn)系統(tǒng)，包括液體計量罐和粉末計量罐，同時與液體計量罐和粉末計量罐的出料口相連接的反應(yīng)釜，與反應(yīng)釜的出料口相連接的緩沖罐，與緩沖罐的出料口相連接的下料罐，與下料罐的出料口相連接的擠出機，與液體計量罐的入料口相連接的儲液罐，與粉末計量罐的入料口相連接的儲粉罐，同時與液體計量罐、粉末計量罐、反應(yīng)釜、緩沖罐、下料罐和擠出機相連接并對其進行控制的工控機，以及同時對液體計量罐、粉末計量罐、反應(yīng)釜、緩沖罐、下料罐、擠出機和工控機進行供電的電源；在電源的輸出端上還設(shè)置有電源調(diào)控電路，該電源調(diào)控電路的輸出端作為該系統(tǒng)的新的電源輸出端。

作為優(yōu)選，所述液體計量罐的入料口設(shè)置有一個與工控機相連接的入料閥、其出料口設(shè)置有一個與工控機相連接的出料閥；粉末計量罐的入料口設(shè)置有一個與工控機相連接的入料閥、其出料口設(shè)置有一個與工控機相連接的出料閥。

作為優(yōu)選，所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有與工控機相連接的攪拌機、加熱器和溫度傳感器。所述緩沖罐和下料罐內(nèi)均設(shè)有與工控機相連接的液位傳感器與加熱器。

進一步的，所述電源調(diào)控電路由三極管VT1，三極管VT2，三極管VT3，三極管VT4，一端與三極管VT1的集電極相連接、另一端經(jīng)電阻R2后與三極管VT2的基極相連接的電阻R1，正極與電阻R1和電阻R2的連接點相連接、負極與三極管VT3的基極相連接的電容C1，正極與三極管VT1的基極相連接、負極與三極管VT1的發(fā)射極相連接的電容C2，正極與電容C2的負極相連接、負極經(jīng)電阻R3后與三極管VT2的基極相連接的電容C3，一端與電容C3的正極相連接、另一端與三極管VT3的發(fā)射極相連接的電阻R4，N極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、P極與三極管VT3的基極相連接的二極管D1，正極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、負極與三極管VT3的基極相連接的電容C4，正極與三極管VT4的發(fā)射極相連接、負極與電容C4的負極相連接的電容C5，正極與電容C3的正極相連接、負極與三極管VT4的基極相連接的電容C6，一端與電容C4的正極相連接、另一端與電容C4的負極相連接、滑動端與電容C5的正極相連接的滑動變阻器RP1，以及一端與電容C5的負極相連接、另一端經(jīng)電阻R5后與電容C6的正極相連接、滑動端與電容C6的負極相連接的滑動變阻器RP2組成；其中，三極管VT1的集電極與三極管VT2的集電極相連接，三極管VT1的基極與三極管VT2的發(fā)射極相連接，三極管VT2的基極與三極管VT3的集電極相連接，電容C3的負極與三極管VT4的集電極相連接，三極管VT1的集電極與電容C1的負極組成該電源調(diào)控電路的輸入端，電容C6的正極與電容C5的負極組成該電源調(diào)控電路的輸出端。

本實用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

(1)本實用新型能夠根據(jù)工控機中設(shè)置的各項參數(shù)自動控制各個設(shè)備的運行，大大提高了生產(chǎn)的效率以及設(shè)備之間的配合默契度，降低了生產(chǎn)過程中人為的干擾，大大提高了生產(chǎn)原料配比與加工過程的準確性，同上還提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

(2)本實用新型設(shè)置有電源調(diào)控電路，能夠根據(jù)不同的需求調(diào)整電源的輸出端電壓與輸出電流，大大提高了系統(tǒng)的使用效果，提升了系統(tǒng)的靈活性與適用范圍。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本實用新型的電源調(diào)控電路的電路圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例

如圖1所示，超高分子量聚乙烯纖維可調(diào)自動生產(chǎn)系統(tǒng)，包括液體計量罐和粉末計量罐，同時與液體計量罐和粉末計量罐的出料口相連接的反應(yīng)釜，與反應(yīng)釜的出料口相連接的緩沖罐，與緩沖罐的出料口相連接的下料罐，與下料罐的出料口相連接的擠出機，與液體計量罐的入料口相連接的儲液罐，與粉末計量罐的入料口相連接的儲粉罐，同時與液體計量罐、粉末計量罐、反應(yīng)釜、緩沖罐、下料罐和擠出機相連接并對其進行控制的工控機，以及同時對液體計量罐、粉末計量罐、反應(yīng)釜、緩沖罐、下料罐、擠出機和工控機進行供電的電源；在電源的輸出端上還設(shè)置有電源調(diào)控電路，該電源調(diào)控電路的輸出端作為該系統(tǒng)的新的電源輸出端。

連接時，將儲液罐的出料口連接在液體計量罐的入料閥上，將儲粉罐的出料口連接在粉末計量罐的入料閥上，然后將液體計量罐和粉末計量罐的出料口通過管道連接誒在反應(yīng)釜的入料口上，接著將反應(yīng)釜的出料口通過管道連接在緩沖罐的入料口上，再將緩沖罐的出料口通過管道與下料罐的入料口相連接，最后將下料罐的出料口連接在擠出機的入料口上；接著將工控機分別與液體計量罐、粉末計量罐、反應(yīng)釜、緩沖罐、下料罐以及擠出機相連接，并通過工控機控制與其相連接的設(shè)備的運行；最后將電源與液體計量罐、粉末計量罐、反應(yīng)釜、緩沖罐、下料罐、擠出機以及工控機相連接，并通過電源對與其相連接的設(shè)備進行供電。

在工控機上還設(shè)置有觸控屏，以便于操作人員進行觀測與調(diào)整設(shè)備的運行過程。

所述液體計量罐的入料口設(shè)置有一個與工控機相連接的入料閥、其出料口設(shè)置有一個與工控機相連接的出料閥；粉末計量罐的入料口設(shè)置有一個與工控機相連接的入料閥、其出料口設(shè)置有一個與工控機相連接的出料閥。

所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有與工控機相連接的攪拌機、加熱器和溫度傳感器。所述緩沖罐和下料罐內(nèi)均設(shè)有與工控機相連接的液位傳感器與加熱器。

如圖2所示，電源調(diào)控電路由三極管VT1，三極管VT2，三極管VT3，三極管VT4，二極管D1，滑動變阻器RP1，滑動變阻器RP2，電容C1，電容C2，電容C3，電容C4，電容C5，電容C6，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，以及電阻R5組成。

連接時，電阻R1的一端與三極管VT1的集電極相連接、另一端經(jīng)電阻R2后與三極管VT2的基極相連接，電容C1的正極與電阻R1和電阻R2的連接點相連接、負極與三極管VT3的基極相連接，電容C2的正極與三極管VT1的基極相連接、負極與三極管VT1的發(fā)射極相連接，電容C3的正極與電容C2的負極相連接、負極經(jīng)電阻R3后與三極管VT2的基極相連接，電阻R4的一端與電容C3的正極相連接、另一端與三極管VT3的發(fā)射極相連接，二極管D1的N極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、P極與三極管VT3的基極相連接，電容C4的正極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、負極與三極管VT3的基極相連接，電容C5的正極與三極管VT4的發(fā)射極相連接、負極與電容C4的負極相連接，電容C6的正極與電容C3的正極相連接、負極與三極管VT4的基極相連接，滑動變阻器RP1的一端與電容C4的正極相連接、另一端與電容C4的負極相連接、滑動端與電容C5的正極相連接，滑動變阻器RP2的一端與電容C5的負極相連接、另一端經(jīng)電阻R5后與電容C6的正極相連接、滑動端與電容C6的負極相連接。

其中，三極管VT1的集電極與三極管VT2的集電極相連接，三極管VT1的基極與三極管VT2的發(fā)射極相連接，三極管VT2的基極與三極管VT3的集電極相連接，電容C3的負極與三極管VT4的集電極相連接，三極管VT1的集電極與電容C1的負極組成該電源調(diào)控電路的輸入端，電容C6的正極與電容C5的負極組成該電源調(diào)控電路的輸出端。

使用時，先將溶劑油與PE粉分別添加入儲液罐與儲粉罐，工控機分別控制液體計量罐與粉末計量罐入料口處設(shè)置的入料閥開啟，并根據(jù)生產(chǎn)的需要在液體達到預設(shè)值時關(guān)閉液體計量罐的入料閥，在粉末達到預設(shè)值時關(guān)閉粉末計量罐的入料閥；接著工控機開啟液體計量罐與粉末計量罐出料口處的出料閥，并啟動反應(yīng)釜，使溶劑油與PE粉進入反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，反應(yīng)后的混合物依次通過緩沖罐進入下料罐中；在下料罐的出料口出設(shè)置一個出料閥，工控機通過控制該出料閥調(diào)整進入擠出機的混合物的速率，以使得擠出機擠出產(chǎn)品的品質(zhì)得到保障。其中，混合物首先存放在緩沖罐中，當下料罐中的混合物較少時，工控機控制緩沖罐出料口出的出料閥開啟，使得混合物進入下料罐中，以保證生產(chǎn)的過程能夠不間斷進行。

通過上述方法，便能很好的實現(xiàn)本實用新型。