本實用新型涉及擠出機的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種對置螺旋短螺桿擠出機。
背景技術(shù):
螺桿擠出機是塑膠加工的重要設(shè)備,而螺桿是其核心部件,螺桿的長度決定擠出機的長度。擠出機中,機筒/螺桿有三大作用:一是喂料輸送作用,即喂料段,二是塑化作用,將顆粒料熔融成為塑膠熔體,即塑化段;三是穩(wěn)定擠出的擠出段,要有熔體計量作用。
現(xiàn)有技術(shù)的螺桿擠出機要想得到品質(zhì)良好的注塑產(chǎn)品必須使得螺桿足夠長以使得其有足夠的混煉長度以充分熔化熱塑性樹脂材料,因此,擠出機越來越有大型化的趨勢。而近年產(chǎn)品交貨周期越來越縮短,要求螺桿的塑化速度要越來越快,很多擠出機變得力不從心。
螺桿式擠出機的注射腔內(nèi)備料少,在需要大量儲存液體塑料的場合,需要加快瞬時加熱來達(dá)到注塑量或者加大注射腔來提高液體存儲量;前者加快瞬時加熱需要溫度高能量消耗大;后者加大注射腔后的注射壓力小,注射力不足。需要設(shè)計一種螺桿長度短、計量腔比較長的擠出機來滿足注塑需要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,本實用新型的目的在于提供一種對置螺旋短螺桿擠出機。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的,一種對置螺旋短螺桿擠出機,包括相向設(shè)置的第一熔體輸送通道和第二熔體輸送通道,所述第一熔體輸送通道由第一輸送機構(gòu)形成,所述第二熔體輸送通道由第二輸送機構(gòu)形成,所述第一輸送機構(gòu)包括第一機筒、第一螺桿和第一右擋板;所述第二輸送機構(gòu)包括第二機筒、第二螺桿和第二右擋板;所述第一輸送機構(gòu)和第二輸送機構(gòu)同軸線相向設(shè)置在齒輪箱的兩側(cè);
還包括套筒,所述套筒固定在第一右擋板和第二右擋板之間;
第一機筒固定在第一右擋板和齒輪箱之間,第一螺桿和旋轉(zhuǎn)配合在第一機筒和套筒之間;第二機筒固定在第二右擋板和齒輪箱之間,第二螺桿旋轉(zhuǎn)配合在第二機筒和套筒之間;所述第一螺桿的螺桿體右端與第二螺桿的螺桿體左端同軸線對接旋轉(zhuǎn)配合;
套筒中旋轉(zhuǎn)配合有混料螺桿和注射螺桿;
套筒在對應(yīng)第一螺桿、第二螺桿的螺桿體中心孔末端位置設(shè)有連通孔,所述連通孔連通第一熔體輸送通道、第二熔體輸送通道至所述混料螺桿和注射螺桿和套筒內(nèi)壁之間的空間。
進(jìn)一步地,第一螺桿包括具有中心通孔的螺桿體,所述螺桿體具有第一支撐部,螺桿體在第一支撐部和左懸空端之間設(shè)有第一外螺棱,在螺桿體的中心孔中從左懸空端的對應(yīng)內(nèi)孔位置起設(shè)有第一內(nèi)螺棱;所述第二螺桿包括具有中心通孔的螺桿體,所述螺桿體具有第二支撐部,第二螺桿的外圓柱在第二支撐部和右端部之間設(shè)有第二外螺棱,在中心孔中從右端部的對應(yīng)內(nèi)孔位置起直到中心孔左端部設(shè)有第二內(nèi)螺棱。
進(jìn)一步地,所述第一外螺棱從第一支撐部至左懸空端的螺距相同螺棱逐漸降低,螺桿體從第一支撐部至左懸空端具有5°~25°的圓錐斜角;
進(jìn)一步地,第一外螺棱與機筒及第一右擋板之間的外螺旋通道為第一外螺紋輸送段A,所述第一內(nèi)螺棱與套筒之間的內(nèi)螺旋通道從左懸空端內(nèi)孔開始至第一螺桿的螺桿體的右端部為止為第一內(nèi)螺旋塑化段B,所述螺桿體的左懸空端至第一右擋板之間的通道為第一環(huán)形連接段C,所述第一熔體輸送通道包括第一外螺紋輸送段A、第一環(huán)形連接段C和第一內(nèi)螺旋塑化段B順序連接的熔體通道,所述第一外螺旋輸送端A的熔體輸送方向與第一內(nèi)螺旋塑化段B的熔體輸送方向相反;第二外螺棱與第二機筒及第二右擋板之間的外螺旋通道為第二外螺紋輸送段A,所述第二內(nèi)螺棱與套筒之間的內(nèi)螺旋通道從右懸空端開始至第二螺桿的螺桿體的左端部為止為第二內(nèi)螺旋塑化段B;所述右懸空端至第二右擋板之間的通道為第二環(huán)形連接段C;所述第二熔體輸送通道包括第二外螺紋輸送段A、第二環(huán)形連接段C和第二內(nèi)螺旋塑化段B順序連接的熔體通道,所述第二外螺旋輸送端A的熔體輸送方向與第二內(nèi)螺旋塑化段B的熔體輸送方向相反。
進(jìn)一步地,第一連通孔的軸線與注射螺桿的軸線的第一夾角為55°~75°,所述第二連通孔的軸線與注射螺桿的軸線的第二夾角為140°~165°。
進(jìn)一步地,所述齒輪箱的軸向兩側(cè)分別設(shè)有第一軸承壓裝孔和第二軸承壓裝孔,第一軸承壓裝孔內(nèi)設(shè)有第一軸承,第二軸承壓裝孔內(nèi)設(shè)有第二軸承,第一支撐部旋轉(zhuǎn)支撐在第一軸承上,第一螺桿的螺桿體的左懸空端懸空設(shè)置在第一機筒內(nèi),第二支撐部旋轉(zhuǎn)支撐在第二軸承上,第二螺桿的螺桿體的右懸空端懸空設(shè)置在第二機筒內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述第一螺桿伸入齒輪箱中的部分設(shè)配合有第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置,所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括第一從動齒輪、第一主動齒輪和第一驅(qū)動軸,在螺桿體上固定安裝有第一從動齒輪,所述第一從動齒輪與第一主動齒輪嚙合,第一主動齒輪安裝在第一驅(qū)動軸上,所述第一驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)設(shè)置在齒輪箱中,所述第一驅(qū)動軸由電機驅(qū)動;所述第二螺桿伸入齒輪箱中的部分設(shè)配合有第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置,所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括第二從動齒輪、第二主動齒輪和第二驅(qū)動軸,在螺桿體上固定安裝有第二從動齒輪,所述第二從動齒輪與第二主動齒輪嚙合,第二主動齒輪安裝在第二驅(qū)動軸上,所述第二驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)設(shè)置在齒輪箱中,所述第二驅(qū)動軸由電機驅(qū)動。
進(jìn)一步地,所述混料螺桿包括混料本體部和混料螺旋部,中心孔貫通所述混料本體部和混料螺旋部。
進(jìn)一步地,注射螺桿包括注射本體部和注射螺旋部,注射本體部穿設(shè)在混料螺桿的中心孔中。
進(jìn)一步地,所述第一螺桿的外螺旋輸送段A從第一支撐部的左側(cè)為起始端,該起始端設(shè)有第一料斗;所述第二螺桿的外螺旋輸送段A從第二支撐為起始端,該起始端設(shè)有第二料斗。
所述對置螺旋短螺桿擠出機,通過對向設(shè)置的第一熔體輸送通道和第二熔體輸送通道的配合,每個熔體輸送通道又是輸送段和塑化段折疊設(shè)置,解決了雙料擠出機的小型化問題:
1)熔體輸送通道的折疊結(jié)構(gòu):
內(nèi)外螺棱的螺桿,螺桿體同時具有外螺棱和內(nèi)螺棱,外螺棱用于與機筒配合,內(nèi)螺棱用于與套筒配合;
內(nèi)外螺旋通道,螺桿與機筒和套筒的配合,外螺棱與機筒配合形成外螺旋通道,外螺旋通道負(fù)責(zé)輸送顆粒原料給內(nèi)螺旋通道;內(nèi)螺棱與套筒配合形成內(nèi)螺旋通道;環(huán)形通道連接在外螺旋通道和內(nèi)螺旋通道之間,連通通道將外螺旋通道與內(nèi)螺旋通道連通構(gòu)成整體的螺桿流體通道,使得外螺旋通道相對于內(nèi)螺旋通道折疊,非直線順序排列,縮短了螺桿長度;
2)對向設(shè)置的第一熔體輸送通道和第二熔體輸送通道,第一熔體和第二熔體在套筒中部交叉混合,然后通過連通孔進(jìn)入混料螺旋中,向前輸送至儲料區(qū);
3)套筒的設(shè)置,隔離了第一熔體輸送通道和第二熔體輸送通道和混合輸送通道。
通過以上三個結(jié)構(gòu)的相互配合,共同做到了外螺旋通道相對于內(nèi)螺旋通道折疊,同時對置兩熔體輸送通道,隔離了第一熔體輸送通道和第二熔體輸送通道和混合輸送通道,實現(xiàn)了擠出機的小型化;熱可塑性樹脂經(jīng)過環(huán)形連通通道的動態(tài)剪切應(yīng)力使得樹脂被快速熔融,便于在擠出段形成均質(zhì)高壓力的熱熔融樹脂;螺桿設(shè)計成同時具有內(nèi)外螺棱,螺棱磨損方面的維護只要更換新的套筒即可,更換維修成本低。
附圖說明
圖1為本實用新型對置螺旋短螺桿擠出機的主剖視圖。
圖2為本實用新型對置螺旋短螺桿擠出機的套筒局部剖視圖。
上述圖中的附圖標(biāo)記:
1第一機筒,1.1第一法蘭,2第一螺桿,3套筒,4第二機筒,4.1第二法蘭,5第一料斗,6第二料斗,7第二螺桿,8混料螺桿,9注射螺桿,10儲料區(qū),11齒輪箱,12第一從動齒輪,13第二從動齒輪,14第一主動齒輪,15第二主動齒輪,16第二軸承壓裝孔,17壓裝板,18第二軸承,19第二主動軸,20第一軸承,21第一右擋板,22模頭,23第二右擋板,24驅(qū)動裝置,25第一軸承壓裝孔
2.1第一外螺棱,2.2第一內(nèi)螺棱,2.3第一支撐部
7.1第二外螺棱,7.2第二內(nèi)螺棱,7.3第二支撐部,
3.1第一連通孔,3.2第二連通孔,3.3第一導(dǎo)流槽,3.4第二導(dǎo)流槽
8.1混料本體部,8.2混料螺旋部
9.1注射本體部,9.2注射螺旋部
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作詳細(xì)說明,但不用來限制本實用新型的范圍。
如圖所示,一種對置螺旋短螺桿擠出機,包括相向設(shè)置的第一熔體輸送通道和第二熔體輸送通道,所述第一熔體輸送通道由第一輸送機構(gòu)形成,所述第二熔體輸送通道由第二輸送機構(gòu)形成。所述第一輸送機構(gòu)包括第一機筒1、第一螺桿2,第一螺桿2旋轉(zhuǎn)設(shè)置在第一機筒1中,第一螺桿2包括具有中心通孔的螺桿體,所述螺桿體具有第一支撐部2.3,第一螺桿2的外圓柱在第一支撐部2.3和左端部之間設(shè)有第一外螺棱2.1,在中心孔中從左端部的對應(yīng)內(nèi)孔位置起設(shè)有第一內(nèi)螺棱2.2,所述套筒3配合在第一內(nèi)螺棱2.2中;
第一外螺棱2.1和第一內(nèi)螺棱2.2螺旋方向相反設(shè)置,第一外螺棱2.1為右旋螺棱時,第一內(nèi)螺棱2.2為左旋螺棱,這樣才能保證當(dāng)?shù)谝宦輻U2逆時針旋轉(zhuǎn)時,第一外螺棱2.1的輸送方向是物料向第一支撐部2.3螺旋移動的向左輸送,第一內(nèi)螺棱2.2的輸送方向是物料向第一支撐部2.3螺旋移動的向右輸送。
第一支撐部2.3旋轉(zhuǎn)支撐在第一軸承20上,齒輪箱11的壓裝板17和第一機筒1的右端法蘭1.1固定連接,第一機筒的左端固定在第一右擋板21上;所述第一軸承20被法蘭1.1壓裝在齒輪箱11的第一軸承壓裝孔25中,所述齒輪箱11和所述第一右擋板21均安裝在機架上;第一螺桿2的螺桿體旋轉(zhuǎn)支撐在第一支撐部2.3上;螺桿體的左端為懸空端,稱為左懸空端,所述左懸空端伸入到第一機筒1中距離第一右擋板21的間隔距離H。
所述第一螺桿2的第一支撐部2.3一側(cè)設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置,所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括第一從動齒輪12、第一主動齒輪14和第一驅(qū)動軸19,在第一螺桿2的螺桿體上固定安裝有第一從動齒輪12,所述第一從動齒輪12與第一主動齒輪14嚙合,第一主動齒輪14安裝在第一驅(qū)動軸19上,所述第一驅(qū)動軸19旋轉(zhuǎn)設(shè)置在齒輪箱11中,所述第一驅(qū)動軸19由電機驅(qū)動。
所述第二輸送機構(gòu)包括第二機筒4、第二螺桿7,所述第二螺桿7旋轉(zhuǎn)設(shè)置在第二機筒4中,所述第二螺桿7包括具有中心通孔的螺桿體,所述螺桿體具有第二支撐部7.3,第二螺桿7的外圓柱在第二支撐部7.3和右端部之間設(shè)有第二外螺棱7.1,在中心孔中從右端部的對應(yīng)內(nèi)孔位置起直到中心孔左端部設(shè)有第二內(nèi)螺棱7.2,所述套筒3配合在所述第二內(nèi)螺棱7.2中;
第二外螺棱7.1和第二內(nèi)螺棱7.2螺旋方向相反設(shè)置,第二外螺棱7.1為右旋螺棱時,第二內(nèi)螺棱7.2為左旋螺棱,這樣才能保證當(dāng)?shù)诙輻U7逆時針旋轉(zhuǎn)時,第二外螺棱7.1的輸送方向是物料向第二支撐部7.3螺旋移動的向右輸送,第二內(nèi)螺棱7.2的輸送方向是物料向第二支撐部7.3螺旋移動的向左輸送。
所述第二螺桿7的第二支撐部7.3旋轉(zhuǎn)支撐在第二軸承18上,齒輪箱11的壓裝板17和第二機筒4的右端法蘭4.1固定連接,第二螺桿7的左端與第一螺桿2的右端對接旋轉(zhuǎn)配合;所述第二軸承18被法蘭4.1壓裝在齒輪箱11的第二軸承壓裝孔16中,所述齒輪箱11和所述第二右擋板23均安裝在機架上;第二螺桿7的螺桿體旋轉(zhuǎn)支撐在第二支撐部7.3上;螺桿體的右端為懸空端,稱為右懸空端,所述右懸空端伸入到第二機筒4中距離第二右擋板23的間隔距離H。
所述第二螺桿7的第二支撐部7.3一側(cè)設(shè)有第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置,所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括第二從動齒輪13、第二主動齒輪15和第二驅(qū)動軸23,在第二螺桿7的螺桿體上固定安裝有第二從動齒輪13,所述第二從動齒輪13與第二主動齒輪15嚙合,第二主動齒輪15安裝在第二驅(qū)動軸23上,所述第二驅(qū)動軸23旋轉(zhuǎn)設(shè)置在齒輪箱11中,所述第二驅(qū)動軸23由電機驅(qū)動。
所述套筒3兩端固定在第一右擋板21和第二右擋板23中,所述套筒3同時配合在第一螺桿2的第一內(nèi)螺棱2.2和第二螺桿7的第二內(nèi)螺棱7.2中。所述第一外螺棱2.1從第一支撐部2.3至左懸空端的螺距相同螺棱逐漸降低,螺桿體從第一支撐部2.3至左懸空端具有5°~25°的圓錐斜角。第一外螺棱2.1與第一機筒1之間的外螺旋通道為第一外螺紋輸送段A,所述第一螺桿2的外螺旋輸送段A從第一支撐部2.3的左側(cè)為起始端,該起始端設(shè)有第一料斗5。所述第一內(nèi)螺棱2.2與套筒3之間的內(nèi)螺旋通道從左懸空端內(nèi)孔開始至第一螺桿2的螺桿體的右端部為止為第一內(nèi)螺旋塑化段B。所述螺桿體的左懸空端至第一右擋板21之間的通道為第一環(huán)形連接段C。所述第一熔體輸送通道包括第一外螺紋輸送段A、第一環(huán)形連接段C和第一內(nèi)螺旋塑化段B順序連接的熔體通道。所述第一外螺旋輸送端A的熔體輸送方向與第一內(nèi)螺旋塑化段B的熔體輸送方向相反;顆粒狀熱塑性樹脂物料從第一料斗5中加入,由第一外螺棱2.1的作用向左懸空端方向?qū)⑽锪现饾u擠壓向前輸送,直到將第一外螺旋輸送段A的物料從左懸空端與第一右擋板21的第一環(huán)形連接段C導(dǎo)入第一內(nèi)螺旋塑化段B,物料向前螺旋熔融輸送到第一螺桿體的右端。
同理,所述第二外螺棱7.1從第二支撐部7.3至右端懸空部的螺距相同螺棱逐漸降低,螺桿體從第一支撐部7.3至右端懸空部具有5°~25°的圓錐斜角。第二外螺棱7.1與第二機筒4之間的外螺旋通道為第二外螺紋輸送段A,所述第二螺桿7的外螺旋輸送段A從第二支撐部7.3為起始端,該起始端設(shè)有第二料斗6,所述第二外螺旋輸送段A的末尾端直至螺桿體的右懸空端,所述右懸空端距離第二右擋板23的間隔距離H。所述第二內(nèi)螺棱7.2與套筒3之間的內(nèi)螺旋通道從右懸空端開始至第二螺桿7的螺桿體的左端部為止為第二內(nèi)螺旋塑化段B。所述右懸空端至第二右擋板23之間的通道為第二環(huán)形連接段C。所述第二熔體輸送通道包括第二外螺紋輸送段A、第二環(huán)形連接段C和第二內(nèi)螺旋塑化段B順序連接的熔體通道。所述第二外螺旋輸送端A的熔體輸送方向與第二內(nèi)螺旋塑化段B的熔體輸送方向相反;顆粒狀熱塑性樹脂物料從第一料斗6中加入,由第二外螺棱7.1的作用向右端方向?qū)⑽锪现饾u擠壓向前輸送,直到將第二外螺旋輸送段A的物料從左懸空端與第二右擋板23的第二環(huán)形連接段導(dǎo)入第二內(nèi)螺旋塑化段B,物料向前螺旋熔融輸送到第二螺桿體的左端。
所述第一內(nèi)螺旋塑化段B中的第一熔體的第一輸送方向從左至右輸送到第一螺桿體右端,第二內(nèi)螺旋塑化段B的第二熔體的第二輸送方向從右至左輸送到第二螺桿體左端,第一輸送方向與第二輸送方向在同軸線,方向相反。
套筒3中旋轉(zhuǎn)配合有混料螺桿8和注射螺桿9,所述混料螺桿8包括混料本體部8.1和混料螺旋部8.2,中心孔貫通所述混料本體部8.1和混料螺旋部8.2。注射螺桿9包括注射本體部9.1和注射螺旋部9.2,注射本體部9.1穿設(shè)在混料螺桿8的中心孔中?;炝下菪?.2螺距相同螺棱逐漸降低,螺桿體從混料本體部8.1的右端至右端懸空部具有5°~25°的圓錐斜角。
套筒3在對應(yīng)第一螺桿2的螺桿體中心孔末端位置設(shè)有第二連通孔3.2,在對應(yīng)第二螺桿7的螺桿體中心孔末端位置設(shè)有第一連通孔3.1,第一連通孔3.1的軸線與注射螺桿9的軸線的第一夾角α為55°~75°,所述第二連通孔3.2的軸線與注射螺桿9的軸線的第二夾角β為140°~165°。這樣的設(shè)置是為了,當(dāng)?shù)诙垠w輸送通道的第二熔體從右至左輸送到第二螺桿體左端時,第一熔體輸送通道的第一熔體從左至右輸送到第一螺桿體右端時,由于上述第一連通孔3.1和第二連通孔3.2的傾斜方向的設(shè)置,第二熔體會傾向于向前從第二連通孔3.2進(jìn)入混料螺桿8的混料螺旋中,而第一熔體會傾向于繼續(xù)向前從第一連通孔3.1進(jìn)入混料螺桿8的混料螺旋中,第二熔體和第一熔體會在第二熔體輸送通道和第一熔體輸送通道末端部進(jìn)一步交叉混和。
更為優(yōu)選的是,所述第一連通孔3.1和在套筒圓周間隔設(shè)置,第一連通孔3.1前方設(shè)有第一導(dǎo)流槽3.3,第二連通孔3.2前方設(shè)有第二導(dǎo)流槽3.4。
第一熔體和第二熔體從第一連通孔和第二連通孔進(jìn)入混料螺桿8中,在混料螺旋中充分混勻并螺旋向前經(jīng)注射螺旋9.2進(jìn)入儲料區(qū)10。儲料區(qū)10形成背壓,迫使混料螺桿8和注射螺桿9后退。
所述第一螺桿的螺棱實際上是把第一外螺旋輸送段的螺旋通道與第一內(nèi)螺旋熔融段的螺旋通道進(jìn)行折疊后得到第一熔體輸送通道,所述第二螺桿的螺棱實際上是把第二外螺旋輸送段的螺旋通道與第二內(nèi)螺旋熔融段的螺旋通道進(jìn)行折疊后得到第二熔體輸送通道,兩熔體輸送通道的熔體在套筒中間相遇交叉后進(jìn)入混料螺旋和注射螺旋中,然后進(jìn)入儲料區(qū),熔體在混料螺旋和注射螺旋與套筒內(nèi)壁之間的空間通道稱為混料輸送通道,由于套筒3的隔熱作用,該混料輸送通道的混料熔體不會過熱。螺桿總長度取決于縮短的第一螺桿2加上第二螺桿7的總長度,比較現(xiàn)有技術(shù)的雙料螺桿的長度,其螺桿長度相對較短,擠出機相對小型化。
螺桿體對應(yīng)內(nèi)螺旋塑化段B設(shè)有加熱裝置,所述加熱裝置位于螺桿體中靠近中心通孔壁的位置。更為優(yōu)選的是,在加熱裝置外側(cè)設(shè)有絕熱層,以防止外螺棱粘連物料。
所述套筒的右端連接模頭22,模頭22內(nèi)設(shè)有過濾網(wǎng)。
所述對置螺旋短螺桿擠出機,通過對向設(shè)置的第一熔體輸送通道和第二熔體輸送通道的配合,每個熔體輸送通道又是輸送段和塑化段折疊設(shè)置,縮短了螺桿長度,在沒有增加螺桿長度的前提下,設(shè)計出雙料輸入的小型化擠出機,提高了塑化效率。