本發(fā)明涉及一種聚丙烯復合材料的生產(chǎn)設(shè)備，尤其是一種用于生產(chǎn)聚丙烯復合材料的擠出裝置及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

在生產(chǎn)聚丙烯復合材料時，需要使用雙螺桿擠出機將原料進行混合擠出成型?，F(xiàn)有的擠出機無法根據(jù)聚丙烯復合材料的原料組份和加工要求在各工段靈活施加合適的擠出壓力，導致原料配方或者加工工藝發(fā)生變化時，對于原料的混煉效果變差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于生產(chǎn)聚丙烯復合材料的擠出裝置及其生產(chǎn)方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了對于不同原料配方和加工工藝的靈活適應性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種用于生產(chǎn)聚丙烯復合材料的擠出裝置，包括筒體，筒體內(nèi)設(shè)置有第一螺桿和第二螺桿，所述第一螺桿由進料端至出料端依次包括第一混合部、第二混合部、第三混合部和第四混合部，所述第二螺桿由進料端至出料端依次包括第五混合部、第六混合部、第七混合部和第八混合部；第一混合部和第二混合部之間通過離合器連接，第三混合部和第四混合部之間通過離合器連接，第二混合部和第三混合部之間通過連接軸連接，第五混合部和第六混合部之間通過離合器連接，第七混合部和第八混合部之間通過離合器連接，第六混合部和第七混合部之間通過連接軸連接；第一混合部連接有第一驅(qū)動電機，第四混合部連接有第二驅(qū)動電機，第五混合部連接有第三驅(qū)動電機，第八混合部連接有第四驅(qū)動電機。

作為優(yōu)選，所述第一混合部上設(shè)置有第一螺紋部，第一螺紋部上設(shè)置有缺口，缺口的兩側(cè)設(shè)置有導流槽；第五混合部上設(shè)置有第二螺紋部，第二螺紋部的迎液面設(shè)置有第一副螺紋，第二螺紋部與第一副螺紋的夾角為20°，第一螺紋部與第二螺紋部相互嚙合。

作為優(yōu)選，所述第二混合部和第六混合部上分別設(shè)置有第三螺紋部，第三螺紋部的頂部設(shè)置有折邊，第二混合部和第六混合部上的第三螺紋部相互間隙配合。

作為優(yōu)選，所述第三混合部和第七混合部上設(shè)置有若干個筋板，相鄰的筋板之間保持15°的夾角，筋板的兩側(cè)設(shè)置有與筋板軸向相平行的凹槽，第三混合部和第七混合部上的筋板相互間隙配合。

作為優(yōu)選，所述第四混合部上設(shè)置有第四螺紋部，第四螺紋部的頂部設(shè)置有與第四螺紋部平行的凸緣，凸緣的厚度小于第四螺紋部的厚度；第八混合部上設(shè)置有第五螺紋部，第五螺紋部的兩側(cè)設(shè)置有彈性金屬片，第四螺紋部與第五螺紋部相互嚙合，彈性金屬片與凸緣過盈配合。

一種上述用于生產(chǎn)聚丙烯復合材料的擠出裝置的生產(chǎn)方法，

當需要筒體內(nèi)保持相同的擠出壓力時，離合器固定結(jié)合，第一驅(qū)動電機、第二驅(qū)動電機、第三驅(qū)動電機和第四驅(qū)動電機保持相同的轉(zhuǎn)速；

當需要筒體中部的擠出壓力小于兩端的擠出壓力時，離合器摩擦結(jié)合，第一驅(qū)動電機、第二驅(qū)動電機、第三驅(qū)動電機和第四驅(qū)動電機保持相同的轉(zhuǎn)速；

當需要筒體中部無擠出壓力時，離合器分離，第一驅(qū)動電機、第二驅(qū)動電機、第三驅(qū)動電機和第四驅(qū)動電機保持相同的轉(zhuǎn)速；

當需要筒體兩端的擠出壓力保持差異時，使第一驅(qū)動電機和第二驅(qū)動電機之間保持轉(zhuǎn)速差，第三驅(qū)動電機和第四驅(qū)動電機之間保持轉(zhuǎn)速差；

當需要筒體中部產(chǎn)生徑向推擠力，使任意一個離合器或者分別處于兩個螺桿上且位于對角位置的兩個離合器摩擦接觸。

采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于：本發(fā)明通過連接軸將一根螺桿分成了兩個獨立驅(qū)動的螺桿段，利用離合器實現(xiàn)了同一螺桿段上不同混合部的主動旋轉(zhuǎn)和從動旋轉(zhuǎn)。利用驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速的變化和離合器的斷開與結(jié)合，實現(xiàn)了不同混合部旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的靈活調(diào)整。位于進料端的第一混合部和第二混合部，通過第一螺紋部和第二螺紋部的嚙合，使原料通過缺口延長其在第一混合部和第二混合部之間進行旋轉(zhuǎn)混合的時間，可以使原料充分熔化，并進行混合。第三螺紋部的折邊可以使原料產(chǎn)生一個反向流動的趨勢，利用對流提高原料的混合均勻度，與此同時還可以加強第一混合部和第二混合部位置的混料壓力，提高混合效果。第三混合部和第七混合部上的筋板與螺旋流動的原料產(chǎn)生直接的撞擊和摩擦，消除原料內(nèi)殘存的為充分混合的小基團。第四螺紋部與第五螺紋部的嚙合可以有效提高出料的流速和壓力穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個具體實施方式的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明一個具體實施方式中第一螺紋部的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明一個具體實施方式中第二螺紋部的結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明一個具體實施方式中第三螺紋部的結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明一個具體實施方式中筋板的結(jié)構(gòu)圖。

圖6是本發(fā)明一個具體實施方式中第四螺紋部的結(jié)構(gòu)圖。

圖7是本發(fā)明一個具體實施方式中第五螺紋部的結(jié)構(gòu)圖。

圖8是本發(fā)明一個具體實施方式中離合器的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、筒體；2、第一螺桿；3、第二螺桿；4、第一混合部；5、第二混合部；6、第三混合部；7、第四混合部；8、第五混合部；9、第六混合部；10、第七混合部；11、第八混合部；12、離合器；13、連接軸；14、第一驅(qū)動電機；15、第二驅(qū)動電機；16、第三驅(qū)動電機；17、第四驅(qū)動電機；18、第一螺紋部；19、缺口；20、導流槽；21、第二螺紋部；22、第一副螺紋；23、第三螺紋部；24、折邊；25、筋板；26、凹槽；27、第四螺紋部；28、凸緣；29、第五螺紋部；30、彈性金屬片；31、梯形接口；32、螺紋槽；33、擋板；34、通孔；35、粗糙面；36、弧面部；37、平面部；38、摩擦盤；39、凹陷部；40、摩擦條；41、通風孔；42、導風槽；43、氣動推送機構(gòu)。

具體實施方式

本發(fā)明中使用到的標準零件均可以從市場上購買，異形件根據(jù)說明書的和附圖的記載均可以進行訂制，各個零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規(guī)手段，在此不再詳述。

參照圖1-8，發(fā)明一個具體實施方式包括筒體1，筒體1內(nèi)設(shè)置有第一螺桿2和第二螺桿3，所述第一螺桿2由進料端至出料端依次包括第一混合部4、第二混合部5、第三混合部6和第四混合部7，所述第二螺桿3由進料端至出料端依次包括第五混合部8、第六混合部9、第七混合部10和第八混合部11；第一混合部4和第二混合部5之間通過離合器12連接，第三混合部6和第四混合部7之間通過離合器12連接，第二混合部5和第三混合部6之間通過連接軸13連接，第五混合部8和第六混合部9之間通過離合器12連接，第七混合部10和第八混合部11之間通過離合器12連接，第六混合部9和第七混合部10之間通過連接軸13連接；第一混合部4連接有第一驅(qū)動電機14，第四混合部7連接有第二驅(qū)動電機15，第五混合部8連接有第三驅(qū)動電機16，第八混合部11連接有第四驅(qū)動電機17。第一混合部4上設(shè)置有第一螺紋部18，第一螺紋部18上設(shè)置有缺口19，缺口19的兩側(cè)設(shè)置有導流槽20；第五混合部8上設(shè)置有第二螺紋部21，第二螺紋部21的迎液面設(shè)置有第一副螺紋22，第二螺紋部21與第一副螺紋22的夾角為20°，第一螺紋部18與第二螺紋部21相互嚙合。第二混合部5和第六混合部9上分別設(shè)置有第三螺紋部23，第三螺紋部23的頂部設(shè)置有折邊24，第二混合部5和第六混合部9上的第三螺紋部23相互間隙配合。第三混合部6和第七混合部10上設(shè)置有若干個筋板25，相鄰的筋板25之間保持15°的夾角，筋板25的兩側(cè)設(shè)置有與筋板25軸向相平行的凹槽26，第三混合部6和第七混合部10上的筋板25相互間隙配合。第四混合部7上設(shè)置有第四螺紋部27，第四螺紋部27的頂部設(shè)置有與第四螺紋部27平行的凸緣28，凸緣28的厚度小于第四螺紋部27的厚度；第八混合部11上設(shè)置有第五螺紋部29，第五螺紋部29的兩側(cè)設(shè)置有彈性金屬片30，第四螺紋部27與第五螺紋部29相互嚙合，彈性金屬片30與凸緣28過盈配合。

另外，缺口19與導流槽20的連接處設(shè)置有梯形接口31，梯形接口31的底面為斜面，由梯形接口31只導流槽20逐漸降低。梯形接口31可以有效提高原料在缺口19與第一螺紋部18之間的流動性。

第二混合部5和第六混合部9的底部分別設(shè)置有螺紋槽32，螺紋槽32位于相鄰的第三螺紋部23。螺紋槽32可以利用折邊24對原料向下的推擠力，提高原料在第二混合部5和第六混合部9的流動性，防止第二混合部5和第六混合部9的部位出現(xiàn)空腔氣泡。

凹槽26的徑向截面為單葉雙曲線，其方程為：

凹槽26底部設(shè)置有粗糙面35，凹槽26內(nèi)交錯設(shè)置有若干個擋板33，擋板33上設(shè)置有與凹槽26軸向相垂直的通孔34。擋板33可以有效提高原料在凹槽26內(nèi)的流動均勻性，對未混合的小基團起到充分的破壞作用。

彈性金屬片30兩側(cè)設(shè)置有弧面部36，彈性金屬片3的頂部設(shè)置有平面部37?；∶娌?6與平面部37相切連接。彈性金屬片30的結(jié)構(gòu)可以使其與凸緣28相接觸時，其接觸面相對穩(wěn)定，有利于保持出料通道內(nèi)的出料壓力穩(wěn)定。

第一混合部4的長度大于第五混合部8的長度，第一混合部4的頂部與第六混合部9間隙配合。

本發(fā)明所使用的離合器，除了可以使用現(xiàn)有的離合器至外，還可以使用下述離合器結(jié)構(gòu)：

離合器12包括兩個對稱設(shè)置的摩擦盤38，摩擦盤38的中心設(shè)置有凹陷部39，凹陷部39的外側(cè)設(shè)置有若干個摩擦條40，摩擦盤38上設(shè)置有若干個通風孔41，摩擦條40的側(cè)壁設(shè)置有導風槽42。任意一個摩擦盤38連接有氣動推送機構(gòu)43，另一個摩擦盤38固定設(shè)置在相應的混合部上。

一種上述的用于生產(chǎn)聚丙烯復合材料的擠出裝置的生產(chǎn)方法，

當需要筒體內(nèi)保持相同的擠出壓力時，離合器固定結(jié)合，第一驅(qū)動電機14、第二驅(qū)動電機15、第三驅(qū)動電機16和第四驅(qū)動電機17保持相同的轉(zhuǎn)速；

當需要筒體中部的擠出壓力小于兩端的擠出壓力時，離合器摩擦結(jié)合，第一驅(qū)動電機14、第二驅(qū)動電機15、第三驅(qū)動電機16和第四驅(qū)動電機17保持相同的轉(zhuǎn)速；

當需要筒體中部無擠出壓力時，離合器分離，第一驅(qū)動電機14、第二驅(qū)動電機15、第三驅(qū)動電機16和第四驅(qū)動電機17保持相同的轉(zhuǎn)速；

當需要筒體兩端的擠出壓力保持差異時，使第一驅(qū)動電機14和第二驅(qū)動電機15之間保持轉(zhuǎn)速差，第三驅(qū)動電機16和第四驅(qū)動電機17之間保持轉(zhuǎn)速差；

當需要筒體中部產(chǎn)生徑向推擠力，使任意一個離合器或者分別處于兩個螺桿上且位于對角位置的兩個離合器摩擦接觸。

本發(fā)明可以靈活的對擠出壓力進行分段調(diào)節(jié)，拓展了擠出機的適用范圍。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。