專利名稱：一種內(nèi)排氣式平行異向多螺桿擠出機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于塑料擠出成型技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種使用至少兩根相互非嚙合螺桿的擠出成型設(shè)備結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，即一種內(nèi)排氣式平行異向多螺桿擠出機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，在塑料或橡膠加工領(lǐng)域中，應(yīng)用的擠出機(jī)按螺桿數(shù)量分為無螺桿擠出機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、多螺桿擠出機(jī)。常用的有單螺桿擠出機(jī)、平行同向雙螺桿擠出機(jī)、平行異向雙螺桿擠出機(jī)、錐形同向雙螺桿擠出機(jī)、錐形異向雙螺桿擠出機(jī)、非嚙合異向雙螺桿擠出機(jī)和臺階式擠出機(jī)。單螺桿擠出機(jī)優(yōu)點(diǎn)在于機(jī)頭壓力高，擠出平穩(wěn)，但塑化效率低，吃料性能差。參考中國實(shí)用新型專利申請單螺桿擠出機(jī)，專利申請?zhí)?01110275773. 7，該實(shí)用新型提供了一種單螺桿擠出機(jī)，包括減速箱、螺桿、機(jī)筒，螺桿與減速箱輸出軸連接，螺桿的外周加工有螺紋片，機(jī)筒上設(shè)置有進(jìn)料口和出料口，螺桿上具有進(jìn)料段、壓縮段和計(jì)量段，螺桿的進(jìn)料部位于機(jī)筒的進(jìn)料口位置處，螺桿的出料部位于機(jī)筒的出料口內(nèi)。平行同向雙螺桿擠出機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于塑化性能好，其缺點(diǎn)是擠出壓力小、分配箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且耗電大。參考中國實(shí)用新型專利嚙合平行同向雙螺桿擠出機(jī)，專利號02228373.0，其公開了一種嚙合平行同向螺桿擠出機(jī)，它包括傳動裝置，喂料和擠出裝置，其特征是擠出裝置由料筒和裝在料筒內(nèi)的嚙合平行同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿元件組成，螺桿元件由螺桿軸、螺紋元件、反螺紋元件和捏合元件組成，在料筒的出料口依次裝有齒輪泵和擠出模頭，螺紋元件，反螺紋元件，捏合元件通過漸開線花鍵依次連接在螺桿軸上。而平行異向雙螺桿擠出機(jī)在塑化性能及擠出壓力上均不佳，但吃料性能好。參考中國實(shí)用新型專利異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)，專利號200580051075. 1，一種螺桿擠出機(jī)，所述螺桿擠出機(jī)具有本體，其形成容納兩個(gè)異向旋轉(zhuǎn)、軸線平行的轉(zhuǎn)子的兩個(gè)圓筒的腔室；進(jìn)料口，其在所述本體的一端用于在腔室內(nèi)的待混合材料；卸料口，其用于在所述本體的另一端排放已混合材料；在每個(gè)轉(zhuǎn)子上的帶有螺桿的傳送段，其用于將材料從所述進(jìn)料口向下游供給到包括至少兩個(gè)混合區(qū)的混合段，每個(gè)混合區(qū)都具有至少一個(gè)前傳翼和至少一個(gè)位于所述前傳翼下游的后傳翼，其特征在于節(jié)流閥設(shè)置在所述混合段下游的腔室中，并且?guī)в新輻U的第二傳送段和第二混合段設(shè)置在所述節(jié)流閥的下游。錐形異向雙螺桿擠出機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是擠出壓力中等，缺點(diǎn)是塑化性能差、設(shè)備加工難度大。參考中國實(shí)用新型專利錐形同向雙螺桿擠出機(jī)，專利號200420118947. 4，該實(shí)用新型公開了一種錐形同向雙螺桿擠出機(jī)，它由驅(qū)動電機(jī)，聯(lián)軸器，減速分配箱，喂料系統(tǒng)，機(jī)筒，錐形雙螺桿，排氣系統(tǒng)，切粒系統(tǒng)，料斗等所組成，在機(jī)筒內(nèi)設(shè)有二根同方向轉(zhuǎn)動的主錐形螺桿和副錐形螺桿，它們分別與減速分配箱內(nèi)的主動齒輪和從動齒輪相連接，在二齒輪的下方還設(shè)有中間齒輪。非嚙合異向雙螺桿擠出機(jī)塑化能力差，但吃料性能好；臺階式擠出機(jī)占地面積大、能耗大等，因而實(shí)際使用中均不盡人意。[0008]由此可見，在擠出機(jī)中塑化性能、排氣性能與擠出壓力相互制約。然而，塑化性能差，將會直接影響到塑化后產(chǎn)品的質(zhì)量，并且擠出能力又影響到產(chǎn)量與成本。為此是否設(shè)計(jì)一種擠出機(jī)，集上述優(yōu)點(diǎn)，而去其缺點(diǎn)，突破現(xiàn)在擠出機(jī)的缺陷，多功能優(yōu)化組合，適用于多種塑料的加工，顯得有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和推廣應(yīng)用價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型就是針對上述問題，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種擠出壓力大、塑化能力增強(qiáng)、能耗降低、節(jié)能效果顯著、吃料性能好、排氣性能好、防冒料性能好、螺桿加工方便，并適合各種塑料及橡膠加工的內(nèi)排氣式平行異向多螺桿擠出機(jī)。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案。本實(shí)用新型包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)置驅(qū)動電機(jī)和減速箱，減速箱通過聯(lián)軸器與其左側(cè)的分配箱相連，分配箱上的喂料裝置與料斗的上方相應(yīng)，料斗的下方與分配箱左側(cè)機(jī)筒的進(jìn)料端相應(yīng)，機(jī)筒的出料端設(shè)置有端蓋，機(jī)筒內(nèi)置主螺桿和位于進(jìn)料端的、與主螺桿螺紋方向相反的副螺桿，主螺桿和副螺桿分別與分配箱內(nèi)的主動齒輪及從動齒輪相連；其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是主螺桿的左端為中空結(jié)構(gòu)，并內(nèi)置左端固定在端蓋上的內(nèi)螺桿，內(nèi)螺桿的螺紋與主螺桿的螺紋方向相反；主螺桿的右端內(nèi)有排氣通道，所述排氣通道與內(nèi)螺桿內(nèi)的排氣通道相通；與副螺桿相應(yīng)的主螺桿上的螺紋為單螺紋，除此之外，主螺桿上螺紋為雙螺紋；雙螺紋的兩螺棱之間的主螺桿上設(shè)置有同排氣通道相連的第一通孔，內(nèi)螺桿外的主螺桿雙螺紋的兩螺棱之間設(shè)置有若干第二通孔；端蓋上設(shè)置有與主螺桿和內(nèi)螺桿之間腔體相通的熔體出口，以及與排氣通道相連的排氣口。進(jìn)一步地，副螺桿上的螺紋為單螺紋，且副螺桿與主螺桿為異向內(nèi)旋轉(zhuǎn)；由于相互平行的主螺桿和副螺桿達(dá)到異向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，增加了吃料和壓縮性能，從而提高了固定輸送能力及防冒料能力。更進(jìn)一步地，副螺桿為短螺桿，且與主螺桿為非嚙合安裝，增大螺槽斷面積，提高進(jìn)料量。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述內(nèi)螺桿的螺紋為單螺紋，增大螺槽斷面積，
提高擠出量。所述主螺桿上相鄰兩雙螺紋之間的導(dǎo)程與相鄰兩單螺紋之間的導(dǎo)程相等，形成排氣和熔體通道。另外，在主螺桿上選用大規(guī)格的推力軸承組合，因副螺桿較短，為主螺桿長度的四分之一左右，副螺桿上則選用小推力軸承組合，以能承受平行異向螺桿的大擠出壓力，保證了平行異向多螺桿擠出機(jī)的使用可靠性，降低了電機(jī)的功率。在內(nèi)螺桿的右端與主螺桿芯部內(nèi)端面之間具有排氣間隙，由第二通孔進(jìn)入到內(nèi)螺桿內(nèi)的氣體(高溫氣體或水蒸氣等)可從該間隙進(jìn)入排氣通道內(nèi)，進(jìn)而由排氣通道的兩端排出機(jī)筒外。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是。(I)擠出壓力大增設(shè)的內(nèi)螺桿成為較長而穩(wěn)定的計(jì)量段，這等于增大了螺桿的長徑比，所以提高了擠出壓力。(2)塑化能力增強(qiáng)在主螺桿上，液相均已分離出來，并被及時(shí)地從第二通孔中導(dǎo)出，固相寬度占據(jù)整個(gè)螺槽的寬度大，因此，有最大的熔融表面，提高了熔融塑化能力，其結(jié)果是增大了產(chǎn)量。(3)能耗降低、節(jié)能效果顯著本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)中的若干擠出機(jī)相比，如150擠出機(jī)以往采用132-160KW電機(jī)，本實(shí)用新型采用55KW電機(jī)即可以達(dá)到同等產(chǎn)量塑料。(4)吃料性能好吃料段采用了非嚙合雙螺桿，因此提高了吃料性能。(5)排氣性能好由于本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)上采用了固相壓縮排氣與熔融段排氣同時(shí)進(jìn)行，內(nèi)螺桿右端有較長的排氣空間，所以排氣效果良好。(6)防冒料性能好內(nèi)螺桿有較長的排氣長度和空間，熔融物料在此段存儲物料，并能自動調(diào)節(jié)儲料量。(7)螺桿加工方便主螺桿從壓縮段開始，增加了一條附加螺紋成為雙螺紋，但附加螺紋的螺距與主螺紋相等，這就給螺桿的加工帶來了很大方便；內(nèi)螺桿也采用單螺紋加工很方便。(8)適合各種塑料及橡膠加工本實(shí)用新型中就內(nèi)螺桿來說，與主螺桿相比它的直徑比較小、螺槽較深，因此內(nèi)螺桿上熔料所受剪切是較小的，已經(jīng)熔融的物料進(jìn)入內(nèi)螺桿后不再受機(jī)筒加熱(螺桿的溫度一般總低于機(jī)筒的溫度)，這就保證了熔料不易過熱分解，所以適合包括易分解物料在內(nèi)的多種熱塑性塑料及橡膠加工。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I為機(jī)架、2為減速箱、3為聯(lián)軸器、4為驅(qū)動電機(jī)、5為分配箱、6為喂料裝置、7為進(jìn)料端、8為吃料段、9為機(jī)筒、10為副螺桿、11為主螺桿、12為內(nèi)螺桿、13為排氣通道、14為端蓋、15為出料端、16為料斗、17為主動齒輪、18為從動齒輪。圖2是本實(shí)用新型機(jī)筒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，19為壓縮段、20為熔融段。圖3是圖2的A部放大圖。圖中，21為單螺紋、22為第一通孔、23為雙螺紋。圖4是圖2的B部放大圖。圖中，24為第二通孔、25為排氣口、26為熔體出口、27為螺槽。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的擠出機(jī)包括機(jī)架1，機(jī)架I上設(shè)置驅(qū)動電機(jī)4和減速箱2，減速箱2通過聯(lián)軸器3與其左側(cè)的分配箱5相連，位于分配箱5上的喂料裝置6與料斗16的上方相應(yīng)，料斗16的下方與分配箱5左側(cè)機(jī)筒9的進(jìn)料端7相應(yīng)，機(jī)筒9的出料端15設(shè)置有端蓋14，機(jī)筒9內(nèi)置主螺桿11和位于進(jìn)料端7的、與主螺桿11螺紋方向相反的副螺桿10，主螺桿11和副螺桿10分別與分配箱5內(nèi)的主動齒輪17及從動齒輪18相連；主螺桿11的左段為中空結(jié)構(gòu)，并內(nèi)置左端固定在端蓋14上的內(nèi)螺桿12，內(nèi)螺桿12的螺紋與主螺桿11的螺紋方向相反；主螺桿11的右段內(nèi)有排氣通道13，所述排氣通道與內(nèi)螺桿12內(nèi)的排氣通道13相通；與副螺桿10相應(yīng)的主螺桿11上的螺紋為單螺紋21，除此之外，主螺桿11上螺紋為雙螺紋；雙螺紋兩螺棱之間的主螺桿11上設(shè)置有同排氣通道13相連的第一通孔22，內(nèi)螺桿12外的主螺桿11雙螺紋的兩螺棱之間設(shè)置有若干第二通孔24 ;端蓋14上設(shè)置有與主螺桿11和內(nèi)螺桿12之間腔體相通的熔體出口 26，以及與排氣通道13相連的排氣口 25。如圖2-4所示，為本實(shí)用新型機(jī)筒9及相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)示意圖和局部放大圖。本實(shí)用新型擠出機(jī)主螺桿11和副螺桿10的異向內(nèi)旋轉(zhuǎn)是通過分配箱5中所排列的主動齒輪17和從動齒輪18來實(shí)現(xiàn)的；其中，主動齒輪17與主螺桿11相連，從動齒輪18與副螺桿10相連，從而使主螺桿11和副螺桿10達(dá)到異向旋轉(zhuǎn)。而內(nèi)螺桿12由于固定在機(jī)筒9的端蓋14上，因此內(nèi)螺桿12固定不動。機(jī)筒9內(nèi)各部件在不同階段所起的作用可分成三段，即吃料段8 (固體輸送段)、壓縮段19和熔融段20 (計(jì)量段)。吃料段8為從機(jī)筒9進(jìn)料端7至主螺桿11上的螺紋由單螺紋21轉(zhuǎn)變?yōu)殡p螺紋23處。當(dāng)待加工的塑料進(jìn)入該段后，接受雙螺桿向前方的擠壓推進(jìn)。壓縮段19則從主螺桿11帶有雙螺紋開始，其長度為主螺桿11直徑的2-5倍，固體塑料中的氣體(低溫氣體)迅速從雙螺紋23之間主螺桿11上的第一通孔22進(jìn)入到主螺桿11右段內(nèi)的排氣通道13中，由排氣通道13的左端或右端排出機(jī)筒9夕卜。繼續(xù)向前推進(jìn)的塑料進(jìn)入熔融段20，在外加熱和機(jī)械摩擦的熱量作用下，迅速熔融，從兩螺棱之間的主螺桿11上的第二通孔24進(jìn)入到主螺桿11和內(nèi)螺桿12之間腔體內(nèi)，從而液相與固相分離，并從機(jī)筒9左端端蓋14上的熔體出口 26導(dǎo)出；而固相則留存在相鄰兩雙螺紋23之間的螺槽27內(nèi)，由于螺槽27的面積較大，因此有最大的熔融表面，提高了熔融速率，其結(jié)果也增大了產(chǎn)量；未熔融的固相繼續(xù)熔融，最后也熔為液相，從熔體出口 26排出。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)排氣式平行異向多螺桿擠出機(jī)，包括機(jī)架(1)，機(jī)架(I)上設(shè)置驅(qū)動電機(jī)(4) 和減速箱(2)，減速箱(2)通過聯(lián)軸器(3)與其左側(cè)的分配箱(5)相連，分配箱(5)上的喂料裝置(6 )與出料口下方的料斗(16 )相應(yīng)，料斗(16 )的下方與分配箱(5 )左側(cè)機(jī)筒(9 )的進(jìn)料端(8)相連，機(jī)筒(9)的出料端(15)設(shè)置有端蓋(14)，機(jī)筒(9)內(nèi)置主螺桿(11)和位于進(jìn)料端(7)的、與主螺桿(11)螺紋方向相反的副螺桿(10)，主螺桿(11)和副螺桿(10)分別與分配箱(5)內(nèi)的主動齒輪(17)及從動齒輪(18)相連；其特征在于主螺桿(11)的左端為中空結(jié)構(gòu)，并內(nèi)置左端固定在端蓋(14 )上的內(nèi)螺桿(12 )，內(nèi)螺桿 (12)的螺紋與主螺桿(11)的螺紋方向相反；主螺桿(11)的右端內(nèi)有排氣通道(13)，所述排氣通道(13)與內(nèi)螺桿(12)內(nèi)的排氣通道(13)相通；與副螺桿(10)相應(yīng)的主螺桿(11) 上的螺紋為單螺紋(21)，除此之外，主螺桿(11)上螺紋除進(jìn)料端外為雙螺紋(23);雙螺紋 (23)的兩螺棱之間底部與主螺桿(11)中心內(nèi)孔有同排氣通道(13)相通的第一通孔(22)， 內(nèi)螺桿(12)外的主螺桿(11)雙螺紋的兩螺棱之間設(shè)置有若干第二通孔(24);端蓋(14)上設(shè)置有與主螺桿(11)和內(nèi)螺桿(12)之間腔體相通的熔體出口(26)，以及與排氣通道(13) 相連的排氣口(25)。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)排氣式平行異向多螺桿擠出機(jī)，其特征在于副螺桿(10)上的螺紋為單螺紋(21)，且副螺桿(10)與主螺桿(11)為異向內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)排氣式平行異向多螺桿擠出機(jī)，其特征在于副螺桿(10)為短螺桿，且與主螺桿(11)為非哨合安裝。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)排氣式平行異向多螺桿擠出機(jī)，其特征在于所述內(nèi)螺桿(12)的螺紋為單螺紋(21)。
5.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)排氣式平行異向多螺桿擠出機(jī)，其特征在于所述主螺桿 (11)上相鄰兩雙螺紋(23)之間的導(dǎo)程與相鄰兩單螺紋(21)之間的導(dǎo)程相等。
6.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)排氣式平行異向多螺桿擠出機(jī)，其特征在于在內(nèi)螺桿(12) 的右端與主螺桿(11)芯部左端之間具有排氣間隙。
專利摘要一種內(nèi)排氣式平行異向多螺桿擠出機(jī)涉及一種使用至少兩根相互非嚙合螺桿的擠出成型設(shè)備。其優(yōu)點(diǎn)擠出壓力大、塑化能力增強(qiáng)、能耗降低、節(jié)能效果顯著、吃料性能好、排氣性能好、防冒料性能好、螺桿加工方便，適合各種塑料及橡膠加工。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)要點(diǎn)主螺桿左端為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)置左端固定在端蓋上的內(nèi)螺桿，內(nèi)螺桿螺紋與主螺桿螺紋方向相反；主螺桿右端內(nèi)有排氣通道，與內(nèi)螺桿內(nèi)的排氣通道相通；與副螺桿相應(yīng)的主螺桿上螺紋為單螺紋，此外為雙螺紋；雙螺紋兩螺棱之間主螺桿上具有同排氣通道相連的第一通孔，內(nèi)螺桿外主螺桿雙螺紋的兩螺棱之間具有若干第二通孔；端蓋上有與主螺桿和內(nèi)螺桿之間腔體相通的熔體出口,中心有排氣通道相連的排氣口。
文檔編號B29C47/46GK202826362SQ201220543460
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者金世源 申請人:金世源