有雙面螺槽的空心單螺桿擠出機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種一種有雙面螺槽的新型空心單螺桿擠出機(jī)，主要用于高分子材料的混煉、塑化和擠出，屬于高分子材料成型裝備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料擠出成型機(jī)是將聚合物加工成型的重要設(shè)備，聚合物(顆粒、粉末等)通過(guò)料斗進(jìn)入機(jī)筒及螺桿螺槽空間后，在螺桿螺棱推動(dòng)下向前移動(dòng)，螺桿每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，物料向前移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程，物料在螺槽中要經(jīng)過(guò)塑化熔融等一系列過(guò)程，其形態(tài)由初始的固態(tài)，經(jīng)塞流、熔膜、環(huán)流及固相破碎等諸多環(huán)節(jié)，最終轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴趹B(tài)，然后經(jīng)由機(jī)頭、模具等設(shè)備成型為塑料成品。
[0003]顯然，在塑料擠出成型機(jī)中，螺桿是最重要、最核心的部件，它的結(jié)構(gòu)和形狀不僅影響加工制品質(zhì)量，而且還影響機(jī)器使用壽命和能耗。若采用傳統(tǒng)的單螺桿擠出機(jī)保證這一系列環(huán)節(jié)的完成，為提高擠出產(chǎn)量，往往要增加螺槽深度和寬度，螺槽深度增加，一方面會(huì)降低機(jī)筒對(duì)螺槽底部物料的拖拽作用，使螺槽底部的物料與靠近機(jī)筒處物料不能得到充分混合和熔融，另一方面，會(huì)使物料達(dá)到完全熔融以及溫度一致的時(shí)間增加；而為了使所有物料在到達(dá)熔體輸送段時(shí)都能充分混合及熔融，則必須增大螺桿長(zhǎng)度，這樣，不僅會(huì)增加物料在機(jī)筒中的駐留時(shí)間，使物料產(chǎn)生分解，影響擠出產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)，增加螺桿長(zhǎng)度，還會(huì)帶來(lái)與長(zhǎng)螺桿相伴的一系列問(wèn)題，如:剛性不足、穩(wěn)定性差和螺桿對(duì)機(jī)筒的嚴(yán)重刮磨和摩擦等問(wèn)題；另一些采用多螺桿方式進(jìn)行加工的擠出設(shè)備，盡管多螺桿擠出機(jī)有很多優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也帶來(lái)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造和使用成本增加等問(wèn)題。
[0004]也有部分塑料機(jī)械采用了空心結(jié)構(gòu)的螺桿，經(jīng)查閱相關(guān)專利文獻(xiàn)，找到下文列舉的二項(xiàng)專利，發(fā)現(xiàn)它們盡管都采用了與本發(fā)明相近的螺桿“空心”方案，但其內(nèi)型腔都無(wú)螺槽，均為光滑的圓柱面或圓錐面，作用機(jī)理也與本發(fā)明相差甚遠(yuǎn)，這些專利中的螺桿都只在外型面上有螺槽，而其內(nèi)型腔無(wú)螺槽。
[0005]例一，專利“同軸心多螺桿擠塑機(jī)”(公開號(hào)CN1059151C)中，公開了一種擁有多螺桿多套筒的擠塑機(jī)，該專利所述擠塑機(jī)具有二個(gè)螺桿，二個(gè)套筒，但其二個(gè)螺桿都只在其外圓面有螺槽，其內(nèi)型面沒(méi)有螺槽，而其二個(gè)套筒，在其內(nèi)、外圓表面則都沒(méi)有螺槽，該專利所述擠塑機(jī)裝有同軸心的多層料筒和螺桿，可同時(shí)擠出相包裹的多層不同成分的物料，與本發(fā)明所述技術(shù)大不相同，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0006]例二，專利“復(fù)合共擠錐形螺桿擠出機(jī)”(公開號(hào)CN201721024U)中，機(jī)筒內(nèi)裝有嵌套的同軸心內(nèi)外二個(gè)螺桿，盡管每個(gè)螺桿內(nèi)部為中空，但螺桿都只有外螺槽，其內(nèi)表面均無(wú)螺槽，因此與本發(fā)明所述擠塑機(jī)螺桿結(jié)構(gòu)和作用原理也不相同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以大大縮短螺桿的長(zhǎng)度，能充分滿足物料擠塑工藝對(duì)螺桿流道相對(duì)長(zhǎng)度的要求，減少物料在螺槽中的駐留時(shí)間，降低高分子材料的分解，保證制品質(zhì)量，還能延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命，顯著提高機(jī)器的生產(chǎn)率，提高熱效率的帶空心螺桿的擠出機(jī)。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型專利是這樣實(shí)現(xiàn)的，其是一種有雙面螺槽的空心單螺桿擠出機(jī)，包括電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、座子、向心推力軸承組、機(jī)筒、空心螺桿、電熱圈、擠出機(jī)頭、料斗、齒輪及中心軸；其中所述電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及齒輪帶動(dòng)空心螺桿作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述擠出機(jī)頭設(shè)在機(jī)筒的出料端；其特征在于所述空心螺桿位于機(jī)筒內(nèi)，所述中心軸位于空心螺桿內(nèi)，空心螺桿與機(jī)筒及中心軸同軸且可作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在空心螺桿的外圓面上設(shè)有外螺旋槽，在空心螺桿的內(nèi)圓孔上設(shè)有內(nèi)螺旋槽；所述料斗的第一出料口及第二出料口分別與內(nèi)螺旋槽及外螺旋槽的左端聯(lián)通，外螺旋槽和內(nèi)螺旋槽的右端與擠出機(jī)頭聯(lián)通。
[0009]在所述空心螺桿的左端設(shè)有外環(huán)形凹槽及徑向入料通道，所述料斗的第一出料口依次通過(guò)外環(huán)形凹槽及徑向入料通道與內(nèi)螺旋槽的左端聯(lián)通。
[0010]在所述空心螺桿的壁上設(shè)有徑向混料通道組，所述徑向混料通道組將內(nèi)螺旋槽與外螺旋槽聯(lián)通。
[0011]在所述空心螺桿上分別設(shè)有外阻隔環(huán)及內(nèi)阻隔環(huán)，所述外阻隔環(huán)將外螺旋槽隔斷，所述內(nèi)阻隔環(huán)將內(nèi)螺旋槽隔斷；在空心螺桿上位于外阻隔環(huán)的兩側(cè)均設(shè)有聯(lián)通外螺旋槽與內(nèi)螺旋槽的徑向混料通道組，在空心螺桿上位于內(nèi)阻隔環(huán)的兩側(cè)均設(shè)有聯(lián)通外螺旋槽與內(nèi)螺旋槽的徑向混料通道組。
[0012]所述空心螺桿可為單頭螺桿，也可為多頭螺桿。
[0013]所述外螺旋槽及內(nèi)螺旋槽的螺槽和螺棱可設(shè)計(jì)成不同的斷面型線，還可設(shè)計(jì)為銷釘、屏障頭、環(huán)形、分離形、槽形、波形。
[0014]所述中心軸可為固定，也可作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0015]所述空心螺桿的外螺旋槽與其內(nèi)螺旋槽旋向相同，空心螺桿的外螺旋槽與其內(nèi)螺旋槽旋向既可為左旋，又可為右旋。
[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]由于本專利采用外圓和內(nèi)孔都有螺槽的空心螺桿結(jié)構(gòu)后，只需采用較小的螺槽深度和寬度就能保證螺桿在同一斷面上有很大的螺槽端面面積，滿足擠出產(chǎn)量的需求，大大減小螺桿長(zhǎng)度，因此，有三大優(yōu)勢(shì):
[0018]1、淺螺槽能強(qiáng)化機(jī)筒對(duì)物料的拖拽作用，增強(qiáng)聚合物料在螺槽內(nèi)的翻轉(zhuǎn)、混合、剪切、拉伸和熔融，使物料在短時(shí)間內(nèi)就能充分混合、均化及完全熔融，在螺槽內(nèi)物料溫度更易趨于一致，縮短物料在螺桿內(nèi)的駐留時(shí)間，減少物料分解，尤其對(duì)溫度敏感性材料的加工，保證制品質(zhì)量；
[0019]2、由于縮短了螺桿長(zhǎng)度，消除了長(zhǎng)螺桿固有的剛性不足和穩(wěn)定性差等問(wèn)題，能大大減少螺桿對(duì)機(jī)筒的刮磨和摩擦，延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命；
[0020]3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能充分滿足物料擠塑工藝對(duì)螺桿流道相對(duì)長(zhǎng)度的要求，顯著提高機(jī)器的生產(chǎn)率及熱效率。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是圖1中擠出機(jī)頭、料斗、機(jī)筒、空心螺桿及中心軸配合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二的擠出機(jī)頭、料斗、機(jī)筒、空心螺桿及中心軸配合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例三的擠出機(jī)頭、料斗、機(jī)筒、空心螺桿及中心軸配合的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明。在此需要說(shuō)明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說(shuō)明用于幫助理解本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)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(gè)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。
[0026]在本實(shí)用新型描述中，術(shù)語(yǔ)“左”及“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(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0027]在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語(yǔ)“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(duì)重要性。
[0028]實(shí)施例一
[0029]如圖1及圖2所示，其是一種有雙面螺槽的空心單螺桿擠出機(jī)，包括電機(jī)1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、座子3、向心推力軸承組4、機(jī)筒5、空心螺桿6、電熱圈7、擠出機(jī)頭8、料斗9、齒輪10及中心軸11 ;其中所述電機(jī)I通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2及齒輪10帶動(dòng)空心螺桿6作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述擠出機(jī)頭8設(shè)在機(jī)筒5的出料端；所述空心螺桿6位于機(jī)筒5內(nèi)，所述中心軸11位于空心螺桿6內(nèi)，空心螺桿6與機(jī)筒5及中心軸11同軸且可作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在空心螺桿6的外圓面上設(shè)有外螺旋槽601，在空心螺桿6的內(nèi)圓孔上設(shè)有內(nèi)螺旋槽602 ;所述料斗9的第一出料口 901及第二出料口 902分別與內(nèi)螺旋槽602及外螺旋槽601的左端聯(lián)通，外螺旋槽和內(nèi)螺旋槽的右端與擠出機(jī)頭8聯(lián)通。
[0030]在本實(shí)施例中，為了更好的將第一出料口 901與內(nèi)螺旋槽602的左端聯(lián)通，在所述空心螺桿6的左端設(shè)有外環(huán)形凹槽603及徑向入料通道604，所述料斗9的第一出料口 901依次通過(guò)外環(huán)形凹槽603及徑向入料通道604與內(nèi)螺旋槽602的左端聯(lián)通。
[0031]工作時(shí)，一部分物料沿料斗9的第一出料口 901經(jīng)外環(huán)形凹槽603和徑向入料通道604進(jìn)入內(nèi)螺旋槽602的左端，并沿內(nèi)螺旋槽602向擠出機(jī)頭方向運(yùn)動(dòng)即內(nèi)螺旋槽602的右端；另一部分物料沿料斗9的第二出料口 902出口進(jìn)入空心螺桿的外螺旋槽601的左端，并沿外螺旋槽601向擠出機(jī)頭方向運(yùn)動(dòng)即外螺旋槽601的右端，物料在外螺旋槽及內(nèi)螺旋槽的右端匯合進(jìn)入擠出機(jī)頭。
[0032]實(shí)施例二
[0033]如圖3所示，其是一種有雙面螺槽的空心單螺桿擠出機(jī)，包括電機(jī)1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、座子3、向心推力軸承組4、機(jī)筒5、空心螺桿6、電熱圈7、擠出機(jī)頭8、料斗9、齒輪10及中心軸11 ;其中所述電機(jī)I通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2及齒輪10帶動(dòng)空心螺桿6作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(圖3中沒(méi)有畫出，其配合關(guān)系與實(shí)施例一相同)，所述擠出機(jī)頭8設(shè)在機(jī)筒5的出料端；所述空心螺桿6位于機(jī)筒5內(nèi)，所述中心軸11位于空心螺桿6內(nèi)，空心螺桿6與機(jī)筒5及中心軸11同軸且可作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在空心螺桿6的外圓面上設(shè)有外螺旋槽601，在空心螺桿6的內(nèi)圓孔上設(shè)有內(nèi)螺旋槽6