專利名稱：排氣式差速雙螺桿擠出機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明排氣式差速雙螺桿擠出機，在石油、化工、橡膠、塑料、食品、制藥、炸藥和推進劑等行業(yè)有廣泛應(yīng)用，該擠出機具有良好的混合、塑化、輸送和脫揮能力，適用于塑料、橡膠、食品及炸藥等多種粒料、粉料甚至塊料的混合、造粒、反應(yīng)加工和擠出成型。
背景技術(shù)：
在石油、化工、橡膠、塑料、制藥、食品、炸藥和推進劑等工業(yè)中經(jīng)常涉及到對高黏度流體進行混合、剪切及塑化等混煉作用，擠出機和捏合機是實現(xiàn)這些作用的重要裝備。雙螺桿擠出機在混煉效果及產(chǎn)量方面可明顯好于單螺桿的。為脫出粒料、粉料甚至塊料中的水分和其他揮發(fā)性組分，往往設(shè)置排氣口實現(xiàn)脫揮，成為排氣式雙螺桿擠出機，但混煉效果有限。專利CN201079735Y中提供了一種差速雙螺桿捏合機，既具有傳統(tǒng)捏合設(shè)備對高黏度流體的混合、剪切及塑化混煉作用，又具有異向雙螺桿擠出機連續(xù)擠出的特點。在差速雙螺桿捏合機工作過程中，兩根螺桿相互嚙合。兩根螺桿之間存在著嚙合區(qū)，在嚙合區(qū)處， 螺棱和螺槽間存在速度差，明顯增強了混合效果。但該專利中的螺桿沿軸向螺紋結(jié)構(gòu)完全相同，不能適應(yīng)物料不同加工階段所需要的不同螺紋結(jié)構(gòu)；該專利規(guī)定陽轉(zhuǎn)子螺紋頭數(shù)為 1，形式過于單一；沒有設(shè)置排氣段，脫揮功能差；而且該專利只是一種連續(xù)的捏合機，不能很好的適用于物料的擠出成型、造粒、混煉等。如果將差速雙螺桿捏合機和排氣式雙螺桿擠出機的特點集合，即形成排氣式差速雙螺桿擠出機則優(yōu)勢明顯，具有更強大功能，從而明顯提高排氣、塑煉和節(jié)能效果。該擠出機相對傳統(tǒng)捏合機操作簡便，具有很好的發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明排氣式差速雙螺桿擠出機，主要由加料裝置、機筒、螺桿、機頭、加熱裝置、 排氣裝置、電機、傳動裝置組成，內(nèi)腔“⑴”型機筒中有兩根嚙合的螺桿，一根為陽轉(zhuǎn)子，一根為陰轉(zhuǎn)子，一般螺棱頭數(shù)多的稱為陰轉(zhuǎn)子，螺棱頭數(shù)少的稱為陽轉(zhuǎn)子。螺桿組合時至少具有一個螺紋嚙合區(qū)，在該區(qū)的陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為陽轉(zhuǎn)子的整數(shù)倍，陰陽轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與螺棱頭數(shù)呈反比，可實現(xiàn)差速旋轉(zhuǎn)。在差速旋轉(zhuǎn)的螺紋嚙合區(qū)，轉(zhuǎn)子斷面型線由若干段曲線依次連接而成，且陰陽轉(zhuǎn)子端面型線相互對應(yīng)，共軛嚙合，差速運動時形成良好的嚙合狀態(tài)， 保證不干涉。兩根螺桿中一根陰轉(zhuǎn)子可以根據(jù)需要放置在不同位置，兩根螺桿可以是上下排列，也可以是左右排列，還可以是傾斜方式排列。在差速旋轉(zhuǎn)的螺紋嚙合區(qū)，相鄰陰陽轉(zhuǎn)子螺旋副在理論上可以是共軛的，正位移輸送能力和壓力能力很強。在嚙合區(qū)處，陰轉(zhuǎn)子的螺棱和螺槽與對應(yīng)的陽轉(zhuǎn)子的螺槽和螺棱之間因螺桿轉(zhuǎn)速不同形成很大的速度差，這樣具備剪切和拉伸等多種作用，因此明顯增強混合和塑化效果。而且，陰陽轉(zhuǎn)子相互嚙合過程中，相互剝離黏附在螺桿上的物料，具有自清潔能力。為了更好的適應(yīng)物料的加工要求，在螺桿的加料段、熔融段、排氣段和計量段的不同區(qū)段上可設(shè)置為不同導(dǎo)程和端面型線甚至改變螺桿螺棱頭數(shù)的螺紋段或其他形式。在擠出機的排氣段機筒上設(shè)置有排氣口，排氣口接排氣裝置，增加排氣口有利于水分和其他氣體的脫揮，提高制品質(zhì)量。兩根螺桿安裝時保證至少具有一個差速旋轉(zhuǎn)的螺紋嚙合區(qū)外，在不同區(qū)段可以是嚙合的也可以是不嚙合的，以便實現(xiàn)增強混煉、排氣效果或其他功能。例如，為了進一步增強設(shè)備的混合能力并實現(xiàn)穩(wěn)定擠出，可在一定區(qū)段增加銷釘螺桿段或齒形盤等，但必須保證陰陽轉(zhuǎn)子運動時不干涉。


圖1為排氣式差速雙螺桿擠出機的結(jié)構(gòu)示意圖1-機頭，2-機筒，3-加熱冷卻裝置，4-排氣口，5-螺桿，6-加料裝置，7_安裝座， 8-聯(lián)軸器，9-減速箱，10-電機，11-機架。圖2為差速型雙螺桿的嚙合示意3為陽轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為1、陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為4時的嚙合示意4為陽轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為2，陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為3時的嚙合示意5為螺桿混煉段采用銷釘螺桿時的具有銷釘安裝孔的螺桿斷面6為螺桿混煉段采用嚙合盤元件時的正視7為螺桿混煉段采用嚙合盤元件時的側(cè)視圖
具體實施方案實施案例一按照圖1設(shè)計排氣式差速雙螺桿擠出機，螺桿嚙合如圖2。擠出機中兩根螺桿5采用圖3等排列形式。其中，在螺紋嚙合區(qū)中，陽轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為1，陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為4。高轉(zhuǎn)速電機通過減速箱9、聯(lián)軸器8將扭矩分配給陰陽轉(zhuǎn)子，其速度之比為1/4，兩個陽轉(zhuǎn)子同向旋轉(zhuǎn)，而陰轉(zhuǎn)子與陽轉(zhuǎn)子呈異向旋轉(zhuǎn)。螺桿5組裝放置在固定于安裝座7的料筒2內(nèi)，料筒2上開有排氣口 4，通過外裝加熱冷卻裝置3調(diào)節(jié)溫度，料筒2、減速箱9和電機直接安裝在機架11上。從加料口 6中加入所要加工的物料，物料經(jīng)固體輸送、壓縮熔融之后，由粒料或粉料變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。經(jīng)過排氣口 4時，物料中的水分和揮發(fā)氣體經(jīng)由排氣裝置排出機筒。螺桿上靠近機頭1設(shè)置混煉段，采用圖5中安置銷釘?shù)膸Э茁輻U形式。螺桿上銷釘起到分割料流，增加界面，通過多次分流、匯合，再取向而實現(xiàn)分布混合。物料經(jīng)過混煉和排氣后，通過機頭1擠出。實施案例二類似于實施案例一形成排氣式差速雙螺桿擠出機。不同處在于陽轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為 2，陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為3 (螺桿差動嚙合見圖4)，經(jīng)減速箱的速度分配，陰陽轉(zhuǎn)子速度之比為 2/3 ；螺桿在靠近機頭1的混煉段，采用圖6和圖7所示的嚙合盤形式，有利于分布混合，產(chǎn)生較低的加工溫度。
權(quán)利要求
1.排氣式差速雙螺桿擠出機，主要由加料裝置、機筒、螺桿、機頭、加熱冷卻裝置、排氣口、電機、傳動裝置組成，其特征在于兩根螺桿一根為陽轉(zhuǎn)子，另一根為陰轉(zhuǎn)子；螺桿組合時至少具有一個螺紋嚙合區(qū)，在該區(qū)的陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為陽轉(zhuǎn)子的整數(shù)倍，陰陽轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與螺棱頭數(shù)呈反比，可實現(xiàn)差速旋轉(zhuǎn)，運動時不干涉；該擠出機具有良好的混合、塑化、輸送和脫揮能力，適用于塑料、橡膠、食品及炸藥等多種粒料、粉料甚至塊料的加工成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣式差速雙螺桿擠出機，其特征在于在料筒上至少布置一個排氣口以便進行對水分或其他揮發(fā)組分脫出，螺桿構(gòu)型分布應(yīng)滿足排氣要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣式差速雙螺桿擠出機，其特征在于根據(jù)物料加工要求， 在螺桿的加料段、熔融段、排氣段和計量段的不同區(qū)段上可設(shè)置為不同導(dǎo)程和斷面型線的螺紋段或其他形式，螺桿安裝時保證至少具有一個差速旋轉(zhuǎn)的螺紋嚙合區(qū)外，在不同區(qū)段可以是嚙合的也可以是不嚙合的，以便實現(xiàn)增強混煉或其他功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及排氣式差速雙螺桿擠出機，主要由加料裝置、機筒、螺桿、機頭、加熱冷卻裝置、排氣口、電機、傳動裝置組成。一根螺桿為陽轉(zhuǎn)子一個為陰轉(zhuǎn)子；螺桿組合時至少具有一個螺紋嚙合區(qū)，在該區(qū)的陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為陽轉(zhuǎn)子的整數(shù)倍，陰陽轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與螺棱頭數(shù)呈反比，可實現(xiàn)差速旋轉(zhuǎn)，運動時不干涉。在料筒上至少布置一個排氣口以便進行對水分或其他揮發(fā)組分脫出，螺桿構(gòu)型分布應(yīng)滿足排氣要求。根據(jù)物料加工要求，在螺桿的加料段、熔融段、排氣段和計量段的不同區(qū)段上可設(shè)置為不同導(dǎo)程和斷面型線的螺紋段或其他形式，螺桿安裝時保證至少具有一個差速旋轉(zhuǎn)的螺紋嚙合區(qū)外，在不同區(qū)段可以是嚙合的也可以是不嚙合的，以便實現(xiàn)增強混煉或其他功能。該擠出機具有良好的混合、塑化、輸送能力，適用于加工塑料、橡膠、食品及炸藥等多種粒料、粉料甚至塊料的加工成型。
文檔編號B29C47/40GK102205619SQ201110085510
公開日2011年10月5日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者王克儉 申請人:北京化工大學(xué)