CN106003658A - 一种短螺杆双料挤出机 - Google Patents
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Abstract
一种短螺杆双料挤出机，包括第一机筒(1)、第一螺杆(2)，第一螺杆(2)包括左支撑部(2.3)，螺杆体外设有第一外螺棱(2.1)，在螺杆体的中心孔设有第一内螺棱(2.2)；还包括第二机筒(3)、第二螺杆(4)、注射轴(8)，所述第二螺杆(4)旋转设置在第二机筒(3)中；所述第二螺杆(4)包括具有中心通孔(4.2)的螺杆体，所述螺杆体具有第二外螺棱(4.1)，所述第二机筒左端外周壁设有出料斜孔(3.1)；注射轴(8)包括首尾相接的注射轴本体部(8.1)和连接杆部(8.2)，连接杆部(8.2)穿过第二螺杆(4)的中心通孔(4.2)连接驱动装置(18)。所述短螺杆双料挤出机，在没有增加螺杆长度的前提下，设计出双料输入的小型化挤出机，提高了塑化效率。
Description
技术领域
本发明涉及挤出机的技术领域，具体涉及一种短螺杆双料挤出机。
背景技术
螺杆挤出机是塑胶加工的重要设备，而螺杆是其核心部件，螺杆的长度决定挤出机的长度。挤出机中，机筒/螺杆有三大作用：一是喂料输送作用，即喂料段，二是塑化作用，将颗粒料熔融成为塑胶熔体，即塑化段；三是稳定挤出的挤出段，要有熔体计量作用。
现有技术的螺杆挤出机要想得到品质良好的注塑产品必须使得螺杆足够长以使得其有足够的混炼长度以充分熔化热塑性树脂材料，因此，挤出机越来越有大型化的趋势。而近年产品交货周期越来越缩短，要求螺杆的塑化速度要越来越快，很多挤出机变得力不从心。
螺杆式挤出机的注射腔内备料少，在需要大量储存液体塑料的场合，需要加快瞬时加热来达到注塑量或者加大注射腔来提高液体存储量；前者加快瞬时加热需要温度高能量消耗大；后者加大注射腔后的注射压力小，注射力不足。需要设计一种螺杆长度短、计量腔比较长的挤出机来满足注塑需要。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种短螺杆双料挤出机。
本发明的目的是这样实现的，一种短螺杆双料挤出机，包括第一机筒、第一螺杆，第一螺杆包括具有中心通孔的螺杆体，所述螺杆体具有左支撑部，螺杆体在左支撑部和右端部之间设有第一外螺棱，在螺杆体的中心孔中从右端部的对应内孔位置起设有第一内螺棱，所述螺杆体的左支撑部和右端部之间一段旋转配合在第一机筒中，第一机筒右端固定连接第一右挡板，所第一外螺棱与机筒及第一挡板之间的外螺旋通道为外螺纹输送段A；
还包括第二机筒、第二螺杆、注射轴，所述第二螺杆旋转设置在第二机筒中，第二机筒右端固定连接第二右挡板；所述第二螺杆包括具有中心通孔的螺杆体，所述螺杆体具有第二外螺棱，所述第二机筒左端外周壁设有出料斜孔；
注射轴包括首尾相接的注射轴本体部和连接杆部，连接杆部穿过第二螺杆的中心通孔连接驱动装置，注射轴本体部与所述第一螺杆的中心通孔的第一内螺棱间隙配合，注射轴本体部与第二机筒外径相同；
第二外挡板、第二螺杆、第二机筒与注射轴本体部之间的通道为外螺旋输送段D。
进一步地，其特征在于，所述外螺旋输送段A的起始端设有第一料斗，外螺旋输送段D的起始端设有第二料斗。
进一步地，所述第一内螺棱与注射轴本体部之间的内螺旋通道从第一螺杆的螺杆体右端部开始至与注射轴头部大体对应的头部螺棱为止为内螺旋塑化段，头部螺棱为内螺旋挤出段，螺杆体对应内螺旋塑化段和内螺旋挤出段设有加热装置，所述加热装置位于螺杆体中靠近中心通孔壁的位置。
进一步地，所述第一外螺棱从左支撑部至右端部的螺距相同螺棱逐渐降低，螺杆体从左支撑部至右端部具有5°～25°的圆锥斜角。
进一步地，所述左支撑部旋转支撑在左轴承座上，第一螺杆的螺杆体的右端部悬空设置在第一机筒内。
进一步地，所述第一螺杆的螺杆体右端伸入到机筒中距离第一右挡板的间隔距离。
进一步地，所述第一螺杆的左支撑部一侧设有设置在齿轮箱中的旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括从动齿轮、主动齿轮和驱动轴，在螺杆体上固定安装有从动齿轮，所述从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮安装在驱动轴上，所述驱动轴旋转设置在齿轮箱中，所述驱动轴由电机驱动。
进一步地，所述第二机筒左端穿过所述第一右挡板使得出料斜孔伸入第一螺杆(2)右端中心通孔一定距离。
进一步地，第一螺杆的螺杆体右端、第一右挡板和第一螺杆的螺杆体的右端中心通孔与第二机筒之间的环形入口通道构成为混料段，所述出料斜孔的出口位于所述混料段内。
进一步地，所述混料段内旋转设有混料叶轮，所述混料叶轮混合螺旋输送段A和螺旋输送段D的物料。
所述短螺杆双料挤出机，通过第一螺杆的以下特殊结构设计做到了螺杆长度小于流体通道的长度，同时结合了两个螺旋输送段：
1)内外螺棱的第一螺杆，螺杆体同时具有外螺棱和内螺棱，外螺棱用于与机筒配合，内螺棱用于与注射轴配合；
2)内外螺旋通道，第一螺杆与机筒和轴的配合，外螺棱与机筒配合形成外螺旋通道，外螺旋通道负责输送颗粒原料给内螺旋通道；内螺棱与注射轴配合形成内螺旋通道；连通孔或连通通道，连通孔或连通通道连接在外螺旋通道和内螺旋通道之间，连通通道将外螺旋通道与内螺旋通道连通构成整体的螺杆流体通道，使得外螺旋通道相对于内螺旋通道折叠，非直线顺序排列
3)输送方向相反的螺旋输送段A和螺旋输送段D，在第一螺杆外螺旋输送段A末端结合外螺旋输送段D，外螺旋输送段A从左向右输送，外螺旋输送段D从右至左，二物料在混料段相遇，通过混料叶轮充分混合均匀。
通过以上三个结构的相互配合，共同做到了外螺旋通道相对于内螺旋通道折叠，同时结合了两螺旋输送通道，减短了螺杆的长度，实现了挤出机的小型化；热可塑性树脂经过出料斜孔或环形连通通道的动态剪切应力使得树脂被快速熔融，便于在挤出段形成均质高压力的热熔融树脂；螺杆设计成内外螺棱的套筒，螺棱磨损方面的维护只要更换新的套筒即可，更换维修成本低。
附图说明
图1为本发明短螺杆双料挤出机的实施例1的主剖视图。
图2为本发明短螺杆双料挤出机的实施例2的主剖视图。
上述图中的附图标记：
1第一机筒，1.1法兰，2第一螺杆，3第二机筒，4第二螺杆，5第一料斗，6第二料斗，7储料区，8注射轴，9左轴承座,10第一右挡板,11齿轮箱,12第一从动齿轮,13主动齿轮,14驱动轴，15加热装置，16轴承压装孔，17压装板，18驱动装置,19第二右挡板，20模头，21第二从动齿轮，22混料叶轮
2.1第一外螺棱，2.2第一内螺棱，2.3左支撑部
4.1第二外螺棱，4.2中心通孔
8.1注射轴本体部，8.2连接杆部
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图所示，一种短螺杆双料挤出机，包括第一机筒1、第一螺杆2，第一螺杆2旋转设置在第一机筒1中，第一螺杆2包括具有中心通孔的螺杆体，所述螺杆体具有左支撑部2.3，第一螺杆2的外圆柱在左支撑部2.3和右端部之间设有第一外螺棱2.1，在中心孔中从右端部的对应内孔位置起设有第一内螺棱2.2，所述注射轴8配合在所述第一内螺棱2.2中；
如图所示，所述第一外螺棱2.1和第一内螺棱2.2螺旋方向相反设置，第一外螺棱2.1为右旋螺棱时，第一内螺棱2.2为左旋螺棱，这样才能保证当第一螺杆2逆时针旋转时，第一外螺棱2.1的输送方向是物料向右支撑部2.4螺旋移动的向右输送，第一内螺棱2.2的输送方向是物料向左支撑部2.3螺旋移动的向左输送。
所述第一螺杆2的左支撑部2.3旋转支撑在左轴承座9上，齿轮箱11的压装板17和第一机筒1的法兰1.1固定连接，所述左轴承座9被法兰1.1压装在齿轮箱11的轴承压装孔16中，所述齿轮箱11和所述第一右挡板10均安装在机架上；所述左支撑部2.3的左轴承座9为间隔一定距离的两个轴承座，或一个具有足够旋转支撑长度的轴承座，第一螺杆2的螺杆体旋转支撑在左支撑部2.3上；螺杆体的右端为悬空端，伸入到机筒1中距离第一右挡板10的间隔距离H。
所述第一螺杆2的左支撑部2.3一侧设有第一旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括第一从动齿轮12、主动齿轮13和驱动轴14，在第一螺杆2的螺杆体上固定安装有第一从动齿轮12，所述第一从动齿轮12与主动齿轮13啮合，主动齿轮13安装在驱动轴14上，所述驱动轴14旋转设置在齿轮箱11中，所述驱动轴14由电机驱动。
还包括第二机筒3、第二螺杆4、注射轴8，所述第二螺杆4旋转设置在第二机筒3中，所述第二螺杆4包括具有中心通孔4.2的螺杆体，所述螺杆体具有第二外螺棱4.1，所述第二机筒左端外周壁设有出料斜孔3.1，所述出料斜孔3.1与所述螺杆体的轴线呈50°～80°的锐角，所述第二机筒3左端穿过所述第一右挡板10使得出料斜孔3.1伸入第一螺杆2右端中心通孔一定距离L；注射轴8包括首尾相接的注射轴本体部8.1和连接杆部8.2，连接杆部8.2穿过第二螺杆4的中心通孔4.2连接驱动装置18，注射轴本体部8.1与所述第一螺杆2的中心通孔的第一内螺棱2.2间隙配合。注射轴本体部8.1与第二机筒4外径相同，注射轴本体部8.1与第二机筒3、第二螺杆4、第二外挡板19之间的通道为外螺旋输送段D；所述驱动装置18为电机，或者油缸。所述第二机筒3左端固定在第二右挡板19上，所述第二右挡板19设有轴承安装孔，所述轴承安装孔内设有轴承，所述第二螺杆4的螺杆体旋转支撑在所述轴承中。第二螺杆4的螺杆体右端部连接第二旋转驱动装置，所述第二旋转驱动装置包括固定在第二螺杆4的螺杆体右端部的第二从动齿轮21，第二从动齿轮21连接主动齿轮。
所述第一外螺棱2.1从左支撑部2.3至右支撑部2.4的螺距相同螺棱逐渐降低，螺杆体从左支撑部2.3至右端部具有5°～25°的圆锥斜角。所述第一螺杆2的第一外螺棱2.1与机筒1之间的外螺旋通道为外螺纹输送段A，所述第一内螺棱2.2与注射轴8之间的内螺旋通道从右端部开始至与注射轴8的注射轴本体部的左端部大体对应的头部螺棱为止为内螺旋塑化段B，头部螺棱为内螺旋挤出段C。
所述第一螺杆2的外螺旋输送段A的起始端设有第一料斗5，所述外螺旋输送段A的末尾端直至螺杆体的右端，所述螺杆体的右端距离右挡板10的间隔距离H。颗粒状热塑性树脂物料从第一料斗5中加入，由第一外螺棱2.1的作用向右端方向将物料逐渐挤压向前输送，直到将外螺旋输送段A的物料从右端与右挡板10的间隔导入内螺旋塑化段B，物料向前螺旋熔融输送到内螺旋挤出段C，储存在储料区7中，储料区7的熔融热塑性树脂推动注射轴8后退。
所述第二螺杆4的外螺旋输送段D的起始端设有第二料斗6，所述外螺旋输送段D的末尾端直至所述第二机筒3左端。颗粒状热塑性树脂物料从第二料斗6中加入，由第二外螺棱4.1的作用向左端方向将物料逐渐挤压向前输送，直到将外螺旋输送段D的物料从出料斜孔3.1导入内螺旋塑化段B，在内螺旋塑化段B内第二物料和第一物料混合并熔融，物料向前螺旋熔融输送到内螺旋挤出段C，储存在储料区7中。
所述第一螺杆的螺棱实际上是把外螺旋输送段的螺旋通道与内螺旋熔融段及内螺旋挤出段的螺旋通道进行折叠后得到的，因此其螺杆长度相对较短，挤出机相对小型化。
螺杆体对应内螺旋塑化段B和内螺旋挤出段C设有加热装置15，所述加热装置15位于螺杆体中靠近中心通孔壁的位置。更为优选的是，在外螺旋输送段A的加热装置15外侧设有绝热层，以防止第一外螺棱2.1粘连物料。
所述螺杆的左端连接模头20，模头20内设有过滤网。
实施例2
第一螺杆2的螺杆体右端、第一右挡板10和第一螺杆的螺杆体的右端中心通孔与第二机筒3之间的环形入口通道构成为混料段，所述出料斜孔3.1的出口位于所述混料段内，所述混料段内旋转设有混料叶轮22，所述混料叶轮22混合螺旋输送段A和螺旋输送段D的物料。所述混料叶轮22旋转设置在第一右挡板10中，所述混料叶轮22由单独的旋转驱动装置驱动。所述混料叶轮22把混合螺旋输送段A和螺旋输送段D的物料充分混合然后从环形入口进入内螺旋塑化段B。所述混料叶轮22的叶片轮廓为圆锥环形，圆锥环形大端正对所述第一螺杆2的螺杆体内孔壁和第二机筒3的外圆周面之间的环形通道。
所述短螺杆双料挤出机，通过第一螺杆2的外螺旋输送段的折叠，缩短了第一螺杆2的螺杆长度，第一螺杆2的右端结合第二螺杆4的输入，在没有增加螺杆长度的前提下，设计出双料输入的小型化挤出机，提高了塑化效率。
Claims (10)
1.一种短螺杆双料挤出机，包括第一机筒(1)、第一螺杆(2)，其特征在于，
第一螺杆(2)包括具有中心通孔的螺杆体，所述螺杆体具有左支撑部(2.3)，螺杆体在左支撑部和右端部之间设有第一外螺棱(2.1)，在螺杆体的中心孔中从右端部的对应内孔位置起设有第一内螺棱(2.2)，所述螺杆体的左支撑部(2.3)和右端部之间一段旋转配合在第一机筒(1)中，第一机筒(1)右端固定连接第一右挡板(10)，所第一外螺棱(2.1)与第一机筒(1)及第一挡板(10)之间的外螺旋通道为外螺纹输送段A；
还包括第二机筒(3)、第二螺杆(4)、注射轴(8)，所述第二螺杆(4)旋转设置在第二机筒(3)中，第二机筒(3)右端固定连接第二右挡板(19)；所述第二螺杆(4)包括具有中心通孔(4.2)的螺杆体，所述螺杆体具有第二外螺棱(4.1)，所述第二机筒左端外周壁设有出料斜孔(3.1)；
注射轴(8)包括首尾相接的注射轴本体部(8.1)和连接杆部(8.2)，连接杆部(8.2)穿过第二螺杆(4)的中心通孔(4.2)连接驱动装置(18)，注射轴本体部(8.1)与所述第一螺杆(2)的中心通孔的第一内螺棱(2.2)间隙配合，注射轴本体部(8.1)与第二机筒(3)外径相同；
第二外挡板(19)、第二螺杆(4)、第二机筒(3)与注射轴本体部(8.1)之间的通道为外螺旋输送段D。
2.如权利要求1所述短螺杆双料挤出机，其特征在于，所述外螺旋输送段A的起始端设有第一料斗(5)，外螺旋输送段D的起始端设有第二料斗(6)。
3.如权利要求1所述短螺杆双料挤出机，其特征在于，所述第一内螺棱(2.2)与注射轴本体部(8.1)之间的内螺旋通道从第一螺杆的螺杆体右端部开始至与注射轴(8)头部大体对应的头部螺棱为止为内螺旋塑化段(B)，头部螺棱为内螺旋挤出段(C)，螺杆体对应内螺旋塑化段(B)和内螺旋挤出段(C)设有加热装置(15)，所述加热装置(15)位于螺杆体中靠近中心通孔壁的位置。
4.如权利要求1所述短螺杆双料挤出机，其特征在于，所述第一外螺棱(2.1)从左支撑部(2.3)至右端部的螺距相同螺棱逐渐降低，螺杆体从左支撑部(2.3)至右端部具有5°～25°的圆锥斜角。
5.如权利要求4所述短螺杆双料挤出机，其特征在于，所述左支撑部(2.3)旋转支撑在左轴承座(9)上，第一螺杆的螺杆体的右端部悬空设置在第一机筒内。
6.如权利要求1所述短螺杆双料挤出机，其特征在于，所述第一螺杆(2)的螺杆体右端伸入到第一机筒(1)中距离第一右挡板(10)的间隔距离(H)。
7.如权利要求1所述短螺杆双料挤出机，其特征在于，所述第一螺杆(2)的左支撑部(2.3)一侧设有设置在齿轮箱(11)中的旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括从动齿轮(12)、主动齿轮(13)和驱动轴(14)，在螺杆体上固定安装有从动齿轮(12)，所述从动齿轮(12)与主动齿轮(13)啮合，主动齿轮(13)安装在驱动轴(14)上，所述驱动轴(14)旋转设置在齿轮箱(11)中，所述驱动轴(14)由电机驱动。
8.如权利要求1所述短螺杆双料挤出机，其特征在于，所述第二机筒(3)左端穿过所述第一右挡板(10)使得出料斜孔(3.1)伸入第一螺杆(2)右端中心通孔一定距离(L)。
9.如权利要求2-7任一所述短螺杆双料挤出机，其特征在于，第一螺杆(2)的螺杆体右端、第一右挡板(10)和第一螺杆的螺杆体的右端中心通孔与第二机筒之间的环形入口通道构成为混料段，所述出料斜孔(3.1)的出口位于所述混料段内。
10.如权利要求9所述短螺杆双料挤出机，其特征在于，所述混料段内旋转设有混料叶轮，所述混料叶轮混合螺旋输送段A和螺旋输送段D的物料。
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