多級同軸交錯式擠塑裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種對各種無機(jī)材料、高分子材料的磨壓、粉碎、混煉和擠出的設(shè)備，尤其涉及一種多級同軸交錯式擠塑裝置，屬于材料磨壓、粉碎、混煉和擠出成型裝備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在橡膠、塑料等工業(yè)領(lǐng)域中，磨壓、混煉、擠出成型機(jī)是重要設(shè)備。普通單螺桿擠塑機(jī)，對物料進(jìn)行粉碎、剪切和磨壓的功能有限，且螺桿擠塑機(jī)從結(jié)構(gòu)上來說是懸臂梁結(jié)構(gòu)，往往容易因自身重力、物料沿軸向及徑向推力的原因?qū)е屡c機(jī)筒的摩擦和磨損，尤其當(dāng)物料進(jìn)行強(qiáng)力磨碎時，此缺點(diǎn)更是突出。
[0003]為克服螺桿機(jī)的不足，有部分機(jī)器采用磨盤式結(jié)構(gòu)達(dá)到粉碎和擠塑目的。
[0004]中國專利CN03102852所公開的“一種磨盤式高速擠出機(jī)”，在固定輸送段采用螺桿栗結(jié)構(gòu)形式，在物料延展熔融段采用了磨盤結(jié)構(gòu)形式，在熔體輸送段采用蝸殼離心栗結(jié)構(gòu)。
[0005]中國專利ZL95242817.2 “力化學(xué)反應(yīng)器”中，采用了一對以上的固定磨盤和轉(zhuǎn)動磨盤，在加工時能使物料受到強(qiáng)大的擠壓和剪切作用。
[0006]美國專利US3262154所公開的“一種盤式擠出機(jī)”中，采用了一對大直徑的磨盤對物料進(jìn)行粉碎和擠壓，再在軸心處用一根螺桿進(jìn)行熔體輸送。
[0007]以上所舉例中，都采用了磨盤結(jié)構(gòu)形式，物料都是通過磨盤間隙來完成研磨、粉碎和塑化等功能的，盡管結(jié)構(gòu)各異，但都沒有克服傳統(tǒng)磨盤擠塑設(shè)備的問題和不足，物料流動阻力大，塑化效果不理想，功率消耗大。
[0008]中國專利CN203916780 U公布了 “一種攪拌磨的磨盤結(jié)構(gòu)”，其利用旋轉(zhuǎn)的離心力進(jìn)料，內(nèi)外磨筒均具有環(huán)形結(jié)構(gòu)和曲折通道，增強(qiáng)了物料的混合，使物料能經(jīng)歷充分的擠壓和研磨。但因其不具有端面磨壓和粉碎功能，其擠壓、粉碎和研磨力有限，不適合強(qiáng)力粉碎和磨壓；而且其適用范圍有限，只能適用于超細(xì)物料粉碎和研磨，對很多普通粒度的物料以及較粗顆粒物料均無法加工。
[0009]中國專利CN 101890799 B “組合葉輪磨盤式擠出塑化方法與裝置”采了一種將多個固定葉輪磨盤與旋轉(zhuǎn)葉輪磨盤交錯疊合在一起的結(jié)構(gòu)，使得物料在通過多重交錯的磨盤縫隙和葉片過料通道時，被逐級的混合、破碎、研磨和軟化，提高了塑化質(zhì)量，但此種結(jié)構(gòu)太過復(fù)雜，制造和使用成本都太高，且軸向尺寸仍然很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種多級同軸交錯式擠塑裝置，提高物料的塑化質(zhì)量和產(chǎn)量，既可克服螺桿擠塑機(jī)螺桿懸臂梁問題，又具備盤式擠塑機(jī)優(yōu)點(diǎn)，機(jī)器結(jié)構(gòu)簡化，長度短，制造、使用和維護(hù)成本低。
[0011]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，其一種多級同軸交錯式擠塑裝置，包括機(jī)筒、法蘭盤、擠出機(jī)頭、錐形葉片軸、固定輪、旋轉(zhuǎn)輪、料斗、轉(zhuǎn)輪傳動軸、第一向心軸承、第二向心軸承、第一推力軸承、第二推力軸承、第一齒輪、第二齒輪、第一傳動機(jī)構(gòu)、第二傳動機(jī)構(gòu)、第一電機(jī)、第二電機(jī)及座子；其中，所述機(jī)筒、法蘭盤、擠出機(jī)頭、錐形葉片軸、固定輪、旋轉(zhuǎn)輪及轉(zhuǎn)輪傳動軸同軸，機(jī)筒套裝在固定輪和旋轉(zhuǎn)輪外，所述旋轉(zhuǎn)輪相對固定輪及機(jī)筒可作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述固定輪通過法蘭盤與擠出機(jī)頭連接固定在一起，固定輪的中心孔與擠出機(jī)頭連通，所述料斗安裝在機(jī)筒上，旋轉(zhuǎn)輪與轉(zhuǎn)輪傳動軸固定連接在一起，所述轉(zhuǎn)輪傳動軸通過第一向心軸承組、第一推力軸承及座子安裝定位，所述錐形葉片軸通過第二向心軸承組安裝在轉(zhuǎn)輪傳動軸的內(nèi)孔中，錐形葉片軸通過第二向心軸承組、第二推力軸承及座子安裝定位，所述第一電機(jī)帶動第一傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，所述第一傳動機(jī)構(gòu)通過第二齒輪帶動錐形葉片軸旋轉(zhuǎn)，所述第二電機(jī)帶動第二傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，所述第二傳動機(jī)構(gòu)通過第一齒輪帶動轉(zhuǎn)輪傳動軸和旋轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動；其特征在于所述固定輪的右面與旋轉(zhuǎn)輪的左面形成交錯配合，在旋轉(zhuǎn)輪的外圓柱上設(shè)有第一級圓周螺槽組，在配合部位從外圓向中心依次設(shè)有多級圓周螺槽組和多級端面螺槽組從而形成多級圓周擠塑區(qū)和多級端面擠塑區(qū)，多級圓周螺槽組與多級端面螺槽組依次交替形成物料的粉碎、研磨、擠壓、剪切、混合和輸送流道；所述料斗的出料口與第一級圓周螺槽組連通。
[0012]在所述固定輪的右面設(shè)有外凸環(huán)平面、內(nèi)圓孔、環(huán)形凹平面、小徑外圓柱面、內(nèi)環(huán)形凸平面以及中心孔；在所述環(huán)形凹平面上設(shè)有三條以上的螺旋槽；在旋轉(zhuǎn)輪左面設(shè)有外凹環(huán)平面、中徑外圓柱面、環(huán)形凸平面、小徑內(nèi)圓孔及中心凹環(huán)平面；所述第一級圓周螺槽組由三條以上的圓周螺槽構(gòu)成，在所述旋轉(zhuǎn)輪外凹環(huán)平面上設(shè)有三條以上的端面螺旋槽，在所述旋轉(zhuǎn)輪中徑外圓柱面上設(shè)有三條以上的外圓周螺槽組，在所述旋轉(zhuǎn)輪小徑內(nèi)圓孔上設(shè)有三條以上的內(nèi)圓周螺槽組，在所述旋轉(zhuǎn)輪中心凹環(huán)平面上設(shè)有三條以上的螺旋槽；所述旋轉(zhuǎn)輪圓周螺槽組與機(jī)筒內(nèi)圓孔形成第一級圓周擠塑區(qū)，所述旋轉(zhuǎn)輪的外圓周螺槽組與固定輪的內(nèi)圓孔形成第二級圓周擠塑區(qū)，所述旋轉(zhuǎn)輪的內(nèi)圓周螺槽組與固定輪上的小徑外圓柱組成第三級圓周擠塑區(qū)；所述旋轉(zhuǎn)輪的外環(huán)形凹平面上的端面螺旋槽螺槽組與固定輪的外凸環(huán)平面形成第一級端面擠塑區(qū)，所述固定輪的環(huán)形凹平面上的螺槽組與旋轉(zhuǎn)輪的環(huán)形凸平面形成第二級端面擠塑區(qū)，所述旋轉(zhuǎn)輪的中心凹環(huán)平面上的螺旋槽與固定輪的內(nèi)環(huán)形凸平面形成第三級端面擠塑區(qū)。
[0013]在本技術(shù)方案中，相鄰二級端面螺槽組的旋向相反，即旋轉(zhuǎn)輪的外環(huán)形凹平面上的第一級端面螺槽組與固定輪的環(huán)形凹平面上的第二級端面螺槽組旋向相反，固定輪的環(huán)形凹平面上的第二級端面螺槽組與旋轉(zhuǎn)輪的中心凹環(huán)平面上的第三級端面螺旋槽旋向相反，但同位于旋轉(zhuǎn)輪上的第一級端面螺槽組與第三級端面螺槽組旋向相同。
[0014]所述旋轉(zhuǎn)輪上的第一級外圓周螺槽組與第二級外圓周螺槽組旋向相同，但都與第三級內(nèi)圓周螺槽組旋向相反。
[0015]所述旋轉(zhuǎn)輪大徑外圓柱、中徑外圓柱以及小徑內(nèi)圓孔可為圓柱形，也可為圓錐形，與它們相配合的固定輪上的對應(yīng)部分也相應(yīng)為圓柱形或圓錐形。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、固定輪及旋轉(zhuǎn)輪交錯配合，從外圓到中心，設(shè)有多級圓周螺槽組和多級端面螺槽組，圓周螺槽組和端面螺槽組依次交替布置，形成交錯曲折的物料通道，有利于物料的混合、交融；
[0018]2、由于具有多級螺槽組，且每一級螺槽組都有多條螺槽，既擴(kuò)展了物料通道，又能利用端面螺槽組和圓周螺槽組對物料進(jìn)行強(qiáng)力粉碎、研磨、擠壓、剪切和混合，能明顯提高效率和研磨質(zhì)量；
[0019]3、由于旋轉(zhuǎn)輪內(nèi)孔和外圓都有螺槽組，可以以較短的軸向長度形成較長的螺槽通道，充分滿足物料擠塑工藝對螺桿流道相對長度的要求；同時由于旋轉(zhuǎn)輪內(nèi)、外圓螺槽組內(nèi)物料流向在軸線方向正好相反，能相互抵消很大部分軸向力，減小軸承的軸向受力；
[0020]4、旋轉(zhuǎn)輪端面螺槽組與固定輪端面螺槽組旋向相反，加之端面螺槽組分別分布在旋轉(zhuǎn)輪和固定輪上，更進(jìn)一步加強(qiáng)了物料的混合、傳質(zhì)和傳熱，提高制品質(zhì)量；
[0021]5、提高物料的塑化質(zhì)量和產(chǎn)量，既可克服螺桿擠塑機(jī)螺桿懸臂梁問題，又具備盤式擠塑機(jī)優(yōu)點(diǎn)，機(jī)器結(jié)構(gòu)簡化，長度短，制造、使用和維護(hù)成本低，結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，軸向尺寸小，制造、使用和維護(hù)成本低。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本實(shí)用新型固定輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是圖2的A-A剖視圖；
[0025]圖4是本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)輪的左視圖；
[0027]圖6是本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)輪的主視圖；
[0028]圖7是固定輪與旋轉(zhuǎn)輪配合的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是，對于這些實(shí)施方式的說明用于幫助理解本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限定。此夕卜，下面所描述的本實(shí)用新型各個實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以互相結(jié)合。
[0030]在本實(shí)用新型描述中，術(shù)語“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型而不是要求本實(shí)用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0031]在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語“第一”及“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0032]如圖1至7所示，其是一種多級同軸交錯式擠塑裝置，包括機(jī)筒1、法蘭盤3、擠出機(jī)頭4、錐形葉片軸5、耐熱密封圈6、固定輪7、旋轉(zhuǎn)輪8、料斗9、轉(zhuǎn)輪傳動軸11、第一向心軸承組12、第一齒輪13、第一推力軸承14、第二齒輪15、第一傳動機(jī)構(gòu)16、第一電機(jī)17、第二推力軸承18、座子19、第二傳動機(jī)構(gòu)20、第二電機(jī)21及第二向心軸承組22。
[0033]其中，所述機(jī)筒1、法蘭盤3、擠出機(jī)頭4、固定輪7、旋轉(zhuǎn)輪8、轉(zhuǎn)輪傳動軸11等部件同軸，機(jī)筒I套裝在固定輪7和旋轉(zhuǎn)輪8外，所述固定輪7通過螺栓組與機(jī)筒I固定連接，所述旋轉(zhuǎn)輪8相對固定輪7可作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，固定輪7通過第一沉頭鉸孔螺栓組2與法蘭盤3聯(lián)接在一起，而法蘭盤3與擠出機(jī)頭4連接固定在一起，固定輪7的中心孔76與擠出機(jī)頭4連通，旋轉(zhuǎn)輪8通過第二沉頭鉸孔螺栓組10與轉(zhuǎn)輪傳動軸11固定連接在一起；所述轉(zhuǎn)輪傳動軸11通過第一向心軸承組12、第一推力軸承14及座子19安裝定位，所述錐形葉片軸5通過第二向心軸承組22安裝在轉(zhuǎn)輪傳動軸11的內(nèi)孔中，錐形葉片軸5通過第二向心軸承組22、第二推力軸承18和座子19安裝定位，所述第一電機(jī)17帶動第一傳動機(jī)構(gòu)16轉(zhuǎn)動，所述第一傳動機(jī)構(gòu)16通過第二齒輪15帶動錐形葉片軸5旋轉(zhuǎn)，所述第二電機(jī)21帶動第二傳動機(jī)構(gòu)20轉(zhuǎn)動，所述第二傳動機(jī)構(gòu)20通過第一齒輪13帶動轉(zhuǎn)輪傳動軸11和旋轉(zhuǎn)輪8轉(zhuǎn)動；
[0034]所述固定輪7的右面與旋轉(zhuǎn)輪8的左面交錯配合，在旋轉(zhuǎn)輪8的外圓柱80上設(shè)有第一級圓周螺槽組801，在配合面上從外圓向中心依次設(shè)有多級圓周螺槽組和多級端面螺槽組，分別形成多級圓周擠塑區(qū)和多級端面擠塑區(qū)，圓周螺槽組與端面螺槽組依次