CN103895209B - 平行异向双螺杆挤出机 - Google Patents
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Abstract
一种平行异向双螺杆挤出机，包括电机、减速箱及螺杆组，减速箱包括输入轴、一级传动轴、二级传动轴、中间传动轴、分流驱动轴、上传动轴、下传动轴、第一输出轴、第二输出轴；该减速箱还包括安装在输入轴上的输入齿轮、安装在一级传动轴上的第一传动齿轮及第二传动齿轮、安装在二级传动轴上的第三传动齿轮及第四传动齿轮、安装在中间传动轴上的第一中间齿轮及第二中间齿轮、安装在分流驱动轴上的第一驱动齿轮及第二驱动齿轮、安装在上传动轴前后两端的二上传动齿轮及、安装在下传动轴前后两端的二下传动齿轮及、安装在第一输出轴上的输出齿轮，第二输出轴与中间传动轴同轴连接。本发明平行异向双螺杆挤出机输出负荷均衡。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械设备，特别是涉及一种高效分流传动的平行异向双螺杆挤出机。
背景技术
现有的软质PVC（Polyvinylchloridepolymer，聚氯乙烯）塑料制造是一个相当大的市场，目前市场上的PVC造粒主要是依靠传统的异向双螺杆挤出机来生产，通过双螺杆在箱体内挤压原料生产。然而，传统挤出机的减速箱的输出传动方式基本上是一拖二的方式，即集中的一条输出轴同时要承担另一条螺杆的驱动负荷，因此这条输出轴的负荷是另一输出轴的两倍负荷，两条输出轴的负荷严重不平衡，输出扭矩受到限制，使用寿命缩短，维修频繁，整体结构不合理，占地面积大。
另外，由于软质PVC塑料是一种热敏性塑料，过高的挤出速度会使得软质PVC塑料的温度不断升高，加工温度过高和时间过长都很容易造成过热分解，不利于PVC的生产，使得目前市场的软质PVC塑料只能适合低速挤出生产造粒。
发明内容
基于此，本发明的在于提供一种输出负荷均匀、高效分流传动的平行异向双螺杆挤出机。
一种平行异向双螺杆挤出机，包括电机、减速箱及螺杆组，所述减速箱包括输入轴、一级传动轴、二级传动轴、中间传动轴、分流驱动轴、上传动轴、下传动轴、第一输出轴、第二输出轴；该减速箱还包括安装在输入轴上的输入齿轮、安装在一级传动轴上的第一传动齿轮及第二传动齿轮、安装在二级传动轴上的第三传动齿轮及第四传动齿轮、安装在中间传动轴上的第一中间齿轮及第二中间齿轮、安装在分流驱动轴上的第一驱动齿轮及第二驱动齿轮、安装在上传动轴前后两端的二上传动齿轮及、安装在下传动轴前后两端的二下传动齿轮及、安装在第一输出轴上的输出齿轮，所述第二输出轴与中间传动轴同轴连接；所述输入齿轮与第一传动齿轮啮合，第二传动齿轮与第三传动齿轮啮合，第四传动齿轮与第一中间齿轮啮合，第二中间齿轮与第一驱动齿轮啮合，第二驱动齿轮同时与后端的上传动齿轮及下传动齿轮啮合，输出齿轮同时与前端的上传动齿轮及下传动齿轮啮合；所述螺杆组包括相互平行的第一螺杆及第二螺杆，该第一螺杆及第二螺杆的前端均安装一堵头、该第一螺杆及第二螺杆的后端均安装一导液座；该第一螺杆及第二螺杆的中心轴向均设有贯穿孔，该贯穿孔内设有导液管，该导液管的内部设有内部流动空间，该贯穿孔的内壁与导液管之间形成外部流动空间，该内部流动空间与外部流动空间在第一螺杆及第二螺杆的前端处连通；所述第一螺杆及第二螺杆均包括一安装端、一输液段及一工作段；所述输液段上设有若干进液口及若干出液口，所述进液口通过所述导液座连通所述导液管的内部流动空间，所述出液口直接连通所述外部流动空间，以形成一供冷却液循环的回路；所述第一螺杆及第二螺杆的输液段上均安装一受液器，该受液器的内壁分别设有对应进液口及出液口的环形槽。
进一步地，所述进液口位于同一圆周设置，所述出液口位于同一圆周设置，所述出液口所在圆周与所述进液口所在圆周径向相隔设置。
进一步地，所述工作段包括一连接所述输液段的进料段、压缩段、及连接所述堵头的均化段；所述进料段与压缩段之间还包括一混合段。
进一步地，所述压缩段与混合段、压缩段与均化段之间均设有一矩形齿段。
进一步地，所述混合段的螺距大于进料段的螺距；所述压缩段靠近进料段的半部分的螺距大于靠近均化段的半部分的螺距；所述均化段靠近压缩段的半部分的螺距大于靠近堵头的半部分的螺距。
进一步地，所述第一输出轴夹设在上传动轴与下传动轴之间并且第一输出轴、上传动轴、下传动轴的轴心在同一竖直平面上；所述第二输出轴、分流驱动轴的轴心与第一输出轴的轴心在同一横向平面上。
进一步地，所述电机及螺杆组均设置在减速箱的同一侧，使得电机、减速箱及螺杆组共同呈U形设置。
本发明的平行异向双螺杆挤出机上传动轴、下传动轴上下夹设第一输出轴的设置，抵消了第一输出轴的径向力，避免了负荷不平衡的情况出现；另外，通过第一螺杆、第二螺杆的贯穿孔及导液管的设计，有效地散发了软质PVC塑料在高效挤压产生的热量，保证了软质PVC塑料的质量。
附图说明
图1为本发明的平行异向双螺杆挤出机的减速箱的立体图。
图2为本发明的平行异向双螺杆挤出机的螺杆组的立体图。
图3为图1的减速箱的内部结构立体示意图。
图4为图3的减速箱的内部结构另一视角的立体示意图。
图5为图3的减速箱的内部结构的右视图。
图6为图2的螺杆组的俯视图。
图7为图6的螺杆组沿经过其中心轴的水平面剖开的剖视图。
图8为图7的圆圈部分的放大图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案能更清晰地表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。
请参照图1至图3，本发明的一种平行异向双螺杆挤出机，包括电机（图未示）、一连接该电机的减速箱100、以及连接该减速箱100的螺杆组200。该电机及螺杆组200均设置在减速箱100的同一侧，使得电机、减速箱100及螺杆组200共同呈U形设置，以节省安装空间。
请一并参照图4及图5，所述减速箱100包括一箱体90、安装在箱体90内的输入轴10、一级传动轴20、二级传动轴30、中间传动轴40、分流驱动轴50、上传动轴60、下传动轴70、第一输出轴81、第二输出轴82。该减速箱100还包括安装在输入轴10上的输入齿轮15、安装在一级传动轴20上的第一传动齿轮21及第二传动齿轮22、安装在二级传动轴30上的第三传动齿轮33及第四传动齿轮34、安装在中间传动轴40上的第一中间齿轮41及第二中间齿轮42、安装在分流驱动轴50上的第一驱动齿轮51及第二驱动齿轮52、安装在上传动轴60前后两端的二上传动齿轮61及62、安装在下传动轴70前后两端的二下传动齿轮71及72、安装在第一输出轴81上的输出齿轮810。
所述一级传动轴20、二级传动轴30、中间传动轴40、分流驱动轴50、上传动轴60、下传动轴70、第一输出轴81相互平行设置；第二输出轴82与中间传动轴40同轴设置并通过一花键套91相互连接，以降低第二输出轴82与中间传动轴40在箱体90内的安装难度。所述第一输出轴81夹设在上传动轴60与下传动轴70之间，并且第一输出轴81、上传动轴60、下传动轴70的轴心在同一竖直平面上；所述第二输出轴82、分流驱动轴50的轴心与第一输出轴81的轴心在同一横向平面上。所述第一输出轴81的尾部设有串联推力轴承92，所述第二输出轴82的尾部设有推力轴承93，以分别承担第一输出轴81、第二输出轴82的轴向负荷。所述第一输出轴81与第二输出轴82的轴心的中心距为90mm至100mm之间，最佳为95mm。
所述输入齿轮15与所述第一传动齿轮21啮合，所述第二传动齿轮22与所述第三传动齿轮33啮合，所述第四传动齿轮34与所述第一中间齿轮41啮合，所述第二中间齿轮42与第一驱动齿轮51啮合，所述第二驱动齿轮52同时与后端的上传动齿轮61及下传动齿轮71啮合，所述输出齿轮810同时与前端的上传动齿轮62及下传动齿轮72啮合。
工作时，所述电机连接驱动输入轴10沿一时针方向转动，如本实施例的图5中的顺时针方向转动时，该输入轴10输入齿轮15与所述第一传动齿轮21啮合带动所述一级传动轴20沿逆时针方向转动；一级传动轴20通过所述第二传动齿轮22与所述第三传动齿轮33啮合带动二级传动轴30沿顺时针方向转动；二级传动轴30通过第四传动齿轮34与所述第一中间齿轮41啮合带动中间传动轴40沿逆时针方向转动；中间传动轴40通过第二中间齿轮42与第一驱动齿轮51啮合带动分流驱动轴50沿顺时针方向转动；分流驱动轴50通过第二驱动齿轮52同时与后端的上传动齿轮61及下传动齿轮71啮合，同时驱动上传动轴60及下传动轴70逆时针方向转动；上传动轴60及下传动轴70通过前端的上传动齿轮62及下传动齿轮72同时与输出齿轮810啮合，驱动第一输出轴81沿顺时针方向转动；由于第二输出轴82与中间传动轴40同轴连接，因此第二输出轴82与中间传动轴40的转向相同，同为逆时针方向转动。因此第一输出轴81与第二输出轴82的转动方向相反，从而带动所述螺杆组200相对反向转动，达到挤压软质PVC塑料的作用。并且，通过上传动轴60、下传动轴70的设置，上下传动抵消了第一输出轴81的径向力，并通过上传动齿轮61、62及下传动齿轮71、72的设置延长传递距离从而合理利用空间。另外，所述输入轴10与第一输出轴81与第二输出轴82均设置在箱体90的同一侧面，使得所述螺杆组200与电机呈上下分布，减少了整个平行异向双螺杆挤出机的纵向长度，节约空间。
请参阅图6至图8，所述螺杆组200包括一第一螺杆260、第二螺杆270、分别套设在第一螺杆260及第二螺杆270上的受液器269、279、及分别埋设在第一螺杆260、第二螺杆270内部的导液管268、269。该第一螺杆260及第二螺杆270分别连接所述第一输出轴81、第二输出轴82并随着第一输出轴81、第二输出轴82异向转动。该第一螺杆260及第二螺杆270安装在一个紧密的箱体中（图未示），反向转动压缩进入箱体内的软质PVC塑料，从而挤出所需的聚合物。
所述第一螺杆260包括一安装端261、一输液段262及一工作段。该安装端261用于通过一花键套（图未示）与所述第一输出轴81固定连接。该输液段262表面光滑设置。所述受液器269套设在该输液段262上。
所述工作段的表面设有螺纹及螺牙，该工作段的前端安装一堵头263。所述工作段包括一连接所述输液段262的进料段264、压缩段266、及连接所述堵头263的均化段267。在本实施例中，所述进料段264与压缩段266之间还包括一混合段265；所述压缩段266与混合段265、压缩段266与均化段267之间均设有一矩形齿段（图未标），以防止软质PVC塑料倒退。所述混合段265的螺距大于进料段264的螺距，以通过较大的间隙到达均匀混合软质PVC塑料的作用。所述压缩段266的后半部分螺距大于前半部分的螺距，即靠近进料段264的半部分的螺距大于靠近均化段267的半部分的螺距，达到逐步压缩软质PVC塑料的作用。所述均化段267的后半部分螺距大于前半部分的螺距，即靠近压缩段266的半部分的螺距大于靠近堵头263的半部分的螺距。在本实施例中，所述均化段267的后半部分上连接有排气装置，以对从压缩段266出来的软质PVC塑料所产生的气体进行抽排。
所述第一螺杆260的内部轴向设有一轴向的贯穿孔250，该第一螺杆260的前端安装所述堵头263、后端安装一导液座300，从而将贯穿孔250的前后端密封。所述贯穿孔250呈三级阶梯形，包括依次连通的第一孔段251、第二孔段252、第三孔段253，其中第一孔段251对应所述进料段264、混合段265及部分的压缩段266；第二孔段252对应部分的压缩段266及部分的均化段267；第三孔段253对应部分的均化段267。所述第一螺杆260的输液段262上设有若干进液口280及若干出液口290。所述进液口280靠近所述导液座300设置，并且通过该导液座300连通至所述导液管268内部。所述出液口290直径连通所述贯穿孔250，并且与导液座300间隔设置。所述进液口280位于同一圆周设置，所述出液口290位于同一圆周设置、并且与所述进液口280所在圆周径向相隔设置。
所述导液管268安装在该贯穿孔250中，该导液管268的两端分别架设在所述堵头263及导液座300上。所述导液管268与贯穿孔250的孔壁间隔设置，从而形成外部流动空间，而导液管268为中空设置以形成内部流动空间。该外部流动空间在所述输液段262处与所述出液口290连通，该内部流动空间在所述输液段262通过导液座300与进液口280连通；该内部流动空间与外部流动空间在堵头263处相互连通。所述受液器269固定在箱体90内并对应套设在进液口280及出液口290上，该受液器269的内壁分别设有对应进液口280及出液口290的环形槽，当第一螺杆260相对受液器269转动时，外部低温的冷却液通过受液器269从进液口280进入第一螺杆260，第一螺杆260内的高温的冷却液通过从出液口290再通过受液器269流出至外界。
所述第二螺杆270的结构与所述第一螺杆260基本相同，包括对应第一螺杆260的安装端、输液段、堵头、进料段、混合段、压缩段、均化段等结构；该第二螺杆270的内部轴向设有对应的贯穿孔，该贯穿孔对应包括第一孔段、第二孔段、第三孔段，所述输液段上设有径向贯穿的进液口280及出液口290，该贯穿孔内设有导液管278及导液座，并通过所述受液器279与外界连通。
相对第一螺杆260，第二螺杆270的不同点在于：螺纹的旋转时针方向与第一螺杆260的螺纹的旋转时针方向相反，并且第二螺杆270的每一螺纹的位置对应所述第一螺杆260的相邻两个螺纹的中间，以对应收容第一螺杆260的齿，使得第二螺杆270与第一螺杆260的齿相互错位，以对软质PVC塑料进行挤压。
工作时，该第一螺杆260与第二螺杆270异向转动，箱体90内的冷却液沿低温的冷却液流入受液器269、279的内壁上对应所述进液口280的环形槽，然后从各进液口280通过导液座300流入至导液管268、278的内部流动空间中，再从导液管268的前端流出至导液管268外的外部流动空间，冷却液在该外部流动空间中大量吸收第一螺杆260与第二螺杆270内部的热量，将热量从出液口290流出，再通过受液器269、279的内壁上对应所述出液口290的环形槽流出至箱体90，该箱体90上安装有散热片以将高温的冷却液降温，冷却后的冷却液再循环进入第一螺杆260与第二螺杆270内。
本发明的平行异向双螺杆挤出机上传动轴60、下传动轴70上下夹设第一输出轴81的设置，抵消了第一输出轴81的径向力，避免了负荷不平衡的情况出现；同时，通过第一螺杆260、第二螺杆270的贯穿孔250及导液管268、278的设计，有效地散发了软质PVC塑料在高效挤压产生的热量，保证了软质PVC塑料的质量。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种平行异向双螺杆挤出机，包括电机、减速箱及螺杆组，其特征在于：所述减速箱包括输入轴、一级传动轴、二级传动轴、中间传动轴、分流驱动轴、上传动轴、下传动轴、第一输出轴、第二输出轴；该减速箱还包括安装在输入轴上的输入齿轮、安装在一级传动轴上的第一传动齿轮及第二传动齿轮、安装在二级传动轴上的第三传动齿轮及第四传动齿轮、安装在中间传动轴上的第一中间齿轮及第二中间齿轮、安装在分流驱动轴上的第一驱动齿轮及第二驱动齿轮、安装在上传动轴前后两端的二上传动齿轮及、安装在下传动轴前后两端的二下传动齿轮及、安装在第一输出轴上的输出齿轮，所述第二输出轴与中间传动轴同轴连接；所述输入齿轮与第一传动齿轮啮合，第二传动齿轮与第三传动齿轮啮合，第四传动齿轮与第一中间齿轮啮合，第二中间齿轮与第一驱动齿轮啮合，第二驱动齿轮同时与后端的上传动齿轮及下传动齿轮啮合，输出齿轮同时与前端的上传动齿轮及下传动齿轮啮合；所述螺杆组包括相互平行的第一螺杆及第二螺杆，该第一螺杆及第二螺杆的前端均安装一堵头、该第一螺杆及第二螺杆的后端均安装一导液座；该第一螺杆及第二螺杆的中心轴向均设有贯穿孔，该贯穿孔内设有导液管，该导液管的内部设有内部流动空间，该贯穿孔的内壁与导液管之间形成外部流动空间，该内部流动空间与外部流动空间在第一螺杆及第二螺杆的前端处连通；所述第一螺杆及第二螺杆均包括一安装端、一输液段及一工作段；所述输液段上设有若干进液口及若干出液口，所述进液口通过所述导液座连通所述导液管的内部流动空间，所述出液口直接连通所述外部流动空间，以形成一供冷却液循环的回路；所述第一螺杆及第二螺杆的输液段上均安装一受液器，该受液器的内壁分别设有对应进液口及出液口的环形槽。
2.根据权利要求1所述的平行异向双螺杆挤出机，其特征在于：所述进液口位于同一圆周设置，所述出液口位于同一圆周设置，所述出液口所在圆周与所述进液口所在圆周径向相隔设置。
3.根据权利要求2所述的平行异向双螺杆挤出机，其特征在于：所述工作段包括一连接所述输液段的进料段、压缩段、及连接所述堵头的均化段；所述进料段与压缩段之间还包括一混合段。
4.根据权利要求3所述的平行异向双螺杆挤出机，其特征在于：所述压缩段与混合段、压缩段与均化段之间均设有一矩形齿段。
5.根据权利要求4所述的平行异向双螺杆挤出机，其特征在于：所述混合段的螺距大于进料段的螺距；所述压缩段靠近进料段的半部分的螺距大于靠近均化段的半部分的螺距；所述均化段靠近压缩段的半部分的螺距大于靠近堵头的半部分的螺距。
6.根据权利要求1所述的平行异向双螺杆挤出机，其特征在于：所述第一输出轴夹设在上传动轴与下传动轴之间并且第一输出轴、上传动轴、下传动轴的轴心在同一竖直平面上；所述第二输出轴、分流驱动轴的轴心与第一输出轴的轴心在同一横向平面上。
7.根据权利要求1所述的平行异向双螺杆挤出机，其特征在于：所述电机及螺杆组均设置在减速箱的同一侧，使得电机、减速箱及螺杆组共同呈U形设置。
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