專(zhuān)利名稱(chēng)：加料段機(jī)筒開(kāi)螺旋槽的錐形擠出機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明加料段機(jī)筒開(kāi)螺旋槽的錐形擠出機(jī)，可用于塑料、橡膠和食品等加工成型。
背景技術(shù)：
螺桿擠壓系統(tǒng)中料筒和螺桿是關(guān)鍵組件，二者相對(duì)運(yùn)動(dòng)螺旋輸送物料。物料受到來(lái)自機(jī)筒外部加熱和流場(chǎng)剪切等變形能量作用還可進(jìn)行塑化和混合等。按照物料狀態(tài)和設(shè)備功能，單螺桿擠出機(jī)螺桿/料筒組合在長(zhǎng)度上可分為加料段、熔融段、混煉段和計(jì)量段。普通機(jī)筒內(nèi)表面是光滑的圓柱面，其固體輸送基本機(jī)理為壁面摩擦拖曳作用，輸送效率低。在料筒加料段內(nèi)壁開(kāi)設(shè)縱向溝槽(IKV)可以增大物料在機(jī)筒內(nèi)表面摩擦系數(shù)而提高固體輸送率，也就提高了擠出量。為制造和更換方便，在機(jī)筒加料區(qū)上安裝了襯套，套內(nèi)開(kāi)有形狀不同的深而寬的縱向溝槽。如中國(guó)專(zhuān)利01213131. 8就在加料段處襯套開(kāi)有縱向矩形斜槽。大量研究說(shuō)明通過(guò)改變槽深、槽寬和槽數(shù)及槽內(nèi)錐角等來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)筒內(nèi)壁的摩擦因數(shù)(J. Sikora. The Effect of the Feed Section Groove Taper Angle on the Performance of a Single-Screw Extruder[J]. Polymer Engineering and Science, 2001,41(9) :1636-1643),但I(xiàn)KV擠出機(jī)并沒(méi)有降低比能耗，而是通過(guò)高能耗換取了高產(chǎn)量。這一缺陷是由于IKV法是增大了摩擦系數(shù)，但在環(huán)向阻斷了槽內(nèi)物料的旋轉(zhuǎn)。與傳統(tǒng)單螺桿擠出機(jī)內(nèi)摩擦拖動(dòng)的輸送機(jī)理不同，異向旋轉(zhuǎn)嚙合雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)正位移輸送則是主要輸送機(jī)理。從齒輪傳動(dòng)原理推論，后者相當(dāng)于外嚙合齒輪，可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)嚙合齒輪實(shí)現(xiàn)正位移輸送。這樣，如果將單螺桿擠出機(jī)內(nèi)開(kāi)設(shè)螺旋槽，就可能在增大摩擦系數(shù)增強(qiáng)摩擦拖動(dòng)效率的同時(shí)，增加正位移輸送效果，從而明顯提高固體輸送效率。錐形螺桿擠出機(jī)的螺桿和料筒為錐形的，尾部直徑大，承載能力和加料體積大， 料筒開(kāi)槽難度減?。宦莶廴莘e沿?cái)D出方向逐漸減小，物料逐漸得到壓縮，從而使螺槽更快充滿(mǎn)物料，保證物料連續(xù)平緩地塑化，可用于塑煉和混合，如專(zhuān)利200420039774. 7和 200820056183. 9。這樣，對(duì)錐形螺桿擠出機(jī)機(jī)筒加料段開(kāi)設(shè)螺旋槽則明顯提高固體輸送效率。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明加料段機(jī)筒開(kāi)螺旋槽的錐形擠出機(jī)，主要由開(kāi)螺旋槽的套筒、機(jī)筒、錐形螺桿、加熱裝置、傳動(dòng)裝置和機(jī)頭等組成。內(nèi)嵌機(jī)筒的套筒內(nèi)開(kāi)有螺旋溝槽，溝槽均布在加料段機(jī)筒內(nèi)圓周上。調(diào)整套筒內(nèi)開(kāi)有螺旋溝槽的槽型、條數(shù)、分布及長(zhǎng)度等可改變擠出機(jī)加料段輸送性能。溝槽的螺旋方向與螺桿螺棱的螺旋方向相反，螺旋角度在0 90°C之間。溝槽的斷面形狀可以是三角形、矩形、梯形、圓弧狀等；螺距和螺槽數(shù)可調(diào)整。在合理的溝槽深寬比和溝槽螺紋升角下，單螺桿擠出機(jī)除進(jìn)行摩擦拖動(dòng)外，可以部分進(jìn)行正位移輸送來(lái)提高固體輸送產(chǎn)量。溝槽螺紋升角一定時(shí)，適當(dāng)提高機(jī)筒光潔度，減小摩擦系數(shù)可提高正位移輸送效果，降低摩擦拖動(dòng)送段能耗。這樣，對(duì)錐形螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒加料段開(kāi)設(shè)螺旋槽則明顯提高固體輸送效率，增大產(chǎn)量，并可用于加工粉料和熱敏性材料。

圖1為加料段機(jī)筒開(kāi)螺旋槽的錐形擠出機(jī)示意圖1-機(jī)頭，2-機(jī)筒，3-加熱裝置，4-錐形螺桿，5-加料裝置，6_機(jī)架，7_傳動(dòng)裝置， 8-電機(jī)，9-開(kāi)螺旋槽的套筒圖2為螺旋溝槽正面投影示意圖圖3為螺旋溝槽端面示意圖具體實(shí)施方案一種加料段機(jī)筒開(kāi)螺旋槽的錐形擠出機(jī)如圖1。主要由機(jī)頭1、機(jī)筒2、加熱裝置 3、錐形螺桿4、加料裝置5、機(jī)架6、傳動(dòng)裝置7、電機(jī)8、開(kāi)螺旋槽的套筒9組成。機(jī)筒的套筒 9內(nèi)加工的螺旋槽的正面投影及端面結(jié)構(gòu)如圖2和圖3。在加料裝置中加入物料，在機(jī)筒及其溝槽與螺桿螺槽之間的物料為固體塞。加料套溝槽底面與螺桿螺槽底面類(lèi)似于平行弧板，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在加料套螺棱推進(jìn)面和螺桿螺棱推進(jìn)面的共同推力作用下，固體塞在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的弧板間運(yùn)動(dòng)。加料區(qū)產(chǎn)生的高壓一直傳遞到螺桿加料段之后的各段。這就使得這種螺桿的擠出產(chǎn)量高，過(guò)程穩(wěn)定；機(jī)頭壓力對(duì)生產(chǎn)率的影響很小，波動(dòng)也大大減小。
權(quán)利要求1.加料段機(jī)筒開(kāi)螺旋槽的錐形擠出機(jī)，主要由開(kāi)螺旋槽的套筒、機(jī)筒、錐形螺桿、加熱裝置、傳動(dòng)裝置和機(jī)頭等組成，其特點(diǎn)是內(nèi)嵌機(jī)筒的套筒內(nèi)開(kāi)有螺旋溝槽，溝槽均布在加料段機(jī)筒內(nèi)圓周上；調(diào)整套筒內(nèi)開(kāi)有螺旋溝槽的槽型、條數(shù)、分布及長(zhǎng)度可改變擠出機(jī)加料段輸送性能。
專(zhuān)利摘要加料段機(jī)筒開(kāi)螺旋槽的錐形擠出機(jī)，主要由開(kāi)螺旋槽的套筒、機(jī)筒、錐形螺桿、加熱裝置、傳動(dòng)裝置和機(jī)頭等組成。其特點(diǎn)是內(nèi)嵌機(jī)筒的套筒內(nèi)開(kāi)有螺旋溝槽，溝槽均布在加料段機(jī)筒內(nèi)圓周上。除進(jìn)行摩擦拖動(dòng)外，可以部分進(jìn)行正位移輸送來(lái)提高固體輸送產(chǎn)量；調(diào)整套筒內(nèi)開(kāi)有螺旋溝槽的槽型、條數(shù)、分布及長(zhǎng)度可改變擠出機(jī)加料段輸送性能。
文檔編號(hào)B29C47/38GK202114908SQ201120193969
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者王克儉, 郭冰 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)