錐形空心單螺桿擠出機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種錐形空心單螺桿擠出機(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)通過料斗進(jìn)入機(jī)筒及螺桿螺槽空間后，在螺桿螺棱推動下向前移動，螺桿每轉(zhuǎn)動一周，物料向前移動一個導(dǎo)程，物料在螺槽中要經(jīng)過塑化熔融等一系列過程，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，一方面會降低機(jī)筒對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，會使物料達(dá)到完全熔融以及溫度一致的時間增加；而為了使所有物料在到達(dá)熔體輸送段時都能充分混合及熔融，則必須增大螺桿長度，這樣，不僅會增加物料在機(jī)筒中的駐留時間，使物料產(chǎn)生分解，影響擠出產(chǎn)品質(zhì)量，同時，增加螺桿長度，還會帶來與長螺桿相伴的一系列問題，如:剛性不足、穩(wěn)定性差和螺桿對機(jī)筒的嚴(yán)重刮磨和摩擦等問題；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，但同時也帶來結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造和使用成本增加等問題。
[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)型腔無螺槽。
[0005]例一，專利“同軸心多螺桿擠塑機(jī)”(公開號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)具有二個螺桿，二個套筒，但其二個螺桿都只在其外圓面有螺槽，其內(nèi)型面沒有螺槽，而其二個套筒，在其內(nèi)、外圓表面則都沒有螺槽，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CN201721024U)中，機(jī)筒內(nèi)裝有嵌套的同軸心內(nèi)外二個螺桿，盡管每個螺桿內(nèi)部為中空，但螺桿都只有外螺槽，其內(nèi)表面均無螺槽，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)簡單，可以大大縮短螺桿的長度，能充分滿足物料擠塑工藝對螺桿流道相對長度的要求，減少物料在螺槽中的駐留時間，降低高分子材料的分解，保證制品質(zhì)量，還能延長機(jī)器的使用壽命，顯著提高機(jī)器的生產(chǎn)率及熱效率的錐形空心單螺桿擠出機(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，其是一種錐形空心單螺桿擠出機(jī)，包括電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、座子、向心推力軸承組、機(jī)筒、錐形空心螺桿、電熱圈、擠出機(jī)頭、第一料斗、第二料斗、齒輪及中心軸；其中所述電機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)及齒輪帶動錐形空心螺桿作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述擠出機(jī)頭設(shè)在機(jī)筒的出料口處；其特征在于所述錐形空心螺桿位于機(jī)筒內(nèi)，所述中心軸位于錐形空心螺桿內(nèi)，錐形空心螺桿與機(jī)筒及中心軸同軸且可作相對轉(zhuǎn)動；在所述錐形空心螺桿的外圓面設(shè)有外螺旋槽，在錐形空心螺桿的內(nèi)圓孔設(shè)有內(nèi)螺旋槽；所述第一料斗通過機(jī)筒與外螺旋槽的左端聯(lián)通，所述第二料斗通過機(jī)筒與內(nèi)螺旋槽的左端聯(lián)通；在機(jī)筒的右端內(nèi)設(shè)有混合腔，錐形空心螺桿的右端位于混合腔的入口處，使來自外螺旋槽和內(nèi)螺旋槽的物料在混合腔混合后從擠出機(jī)頭擠出。
[0009]所述的錐形空心單螺桿擠出機(jī)，其特征在于在所述錐形空心螺桿上還設(shè)有環(huán)形槽和徑向通道，所述第二料斗通過錐形空心螺桿的環(huán)形槽和徑向通道與內(nèi)螺旋槽的左端聯(lián)通。
[0010]所述的錐形空心單螺桿擠出機(jī)，其特征在于所述錐形空心螺桿可為單頭螺桿，也可為多頭螺桿。
[0011]所述的錐形空心單螺桿擠出機(jī)，其特征在于所述外螺旋槽及內(nèi)螺旋槽的螺槽和螺棱可設(shè)計成不同的斷面型線，還可設(shè)計為銷釘、屏障頭、環(huán)形、分離形、槽形、波形。
[0012]所述的錐形空心單螺桿擠出機(jī)，其特征在于所述中心軸可為固定，也可作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
[0013]所述的錐形空心單螺桿擠出機(jī)，其特征在于所述外螺旋槽及內(nèi)螺旋槽旋向相同，既可同為左旋，又可同為右旋。
[0014]所述的錐形空心單螺桿擠出機(jī)，其特征在于其特征在于所述錐形空心螺桿的外圓面和內(nèi)圓孔可以進(jìn)行錐形和圓柱形的組合，具體為:可以外圓和內(nèi)孔同為圓錐形，也可是外圓面為圓錐形而內(nèi)孔為圓柱形，也可是外圓面為圓柱形而內(nèi)孔為圓錐形；同時，機(jī)筒的內(nèi)孔形狀要與錐形空心螺桿的外圓面形狀相適應(yīng)，中心軸的外圓面形狀要與錐形空心螺桿的內(nèi)圓錐孔面形狀相適應(yīng)。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016]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斷面面積，滿足擠出產(chǎn)量的需求，大大減小螺桿長度，因此，有如下優(yōu)勢:
[0017]1.淺螺槽能強(qiáng)化機(jī)筒對物料的拖拽作用，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)的駐留時間，減少物料分解，尤其對溫度敏感性材料的加工，更是有利；
[0018]2.縮短了螺桿長度，消除了長螺桿固有的剛性不足和穩(wěn)定性差等問題，減少物料在螺槽中的駐留時間，降低高分子材料的分解，保證制品質(zhì)量，大大減少螺桿對機(jī)筒的刮磨和摩擦，延長機(jī)器的使用壽命；
[0019]3.由于錐形螺桿直徑較大，具有較強(qiáng)的粉碎、混煉和磨壓能力，因此能明顯改善粉碎、混煉和磨壓效果，而在接近擠出機(jī)頭方向的錐形螺桿直徑較小，接近普通螺桿的直徑，因此又具有螺桿擠出機(jī)輸運(yùn)能力強(qiáng)的優(yōu)勢，顯著提高機(jī)器的生產(chǎn)率及熱效率。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]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。
[0022]在本實(shí)用新型描述中，術(shù)語“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，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0023]在本實(shí)用