CN215903921U - 一种多螺杆结构及挤出机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种多螺杆结构及挤出机，涉及挤出机的领域，包括机筒、花键轴、剪切螺杆、中心螺杆以及行星螺杆，机筒内设置有熔融区和混合区，剪切螺杆在机筒的熔融区内设置有至少两个，各个剪切螺杆均套设在花键轴上，中心螺杆设置在机筒的混合区内，行星螺杆沿中心螺杆的轴线方向设置有若干个，且各个行星螺杆均与中心螺杆相啮合，机筒在混合区内设置有若干内螺纹齿，且各个行星螺杆均与机筒啮合，中心螺杆套设在其中一个剪切螺杆所在的花键轴上，本申请具有提高挤出机对物料混合效果的作用，降低常规双螺杆剪切热问题，并具有提高产能1.5倍以上，节能降耗的作用。

Description

一种多螺杆结构及挤出机

技术领域

本申请涉及挤出机的领域，尤其是涉及一种多螺杆结构及挤出机。

背景技术

螺杆挤出机是依靠螺杆旋转产生的压力及剪切力，能使得物料可以充分进行塑化以及均匀混合，通过口模成型。

公告号为CN202378264U的中国专利公开了一种用于锦纶纺丝生产用的多螺杆挤出机，其包括机筒，机筒后端设有加料口，加料口下方设有加温设备，机筒前端设有出料口；机筒内部设有螺杆，机筒后侧设有电机，螺杆与电机通过同轴连接，电机后侧与变速箱连接。

针对上述中的相关技术，发明人认为通过多个螺杆对物料进行挤压和剪切并提供螺杆同时对物料进行混合的方式，会使得不同物料之间的混合不够充分，从而导致制品物理性能、化学性能以及电性能出现缺陷。

实用新型内容

为了实现提高挤出机对物料混合效果的目的，本申请提供一种多螺杆结构及挤出机。

第一方面，本申请提供的一种多螺杆结构采用如下的技术方案：

一种多螺杆，包括机筒、花键轴、剪切螺杆、中心螺杆以及行星螺杆，所述机筒内设置有熔融区和混合区，所述剪切螺杆在机筒的熔融区内设置有至少两个，各个所述剪切螺杆均套设在花键轴上，所述中心螺杆设置在机筒的混合区内，所述行星螺杆沿中心螺杆的轴线方向设置有若干个，且各个行星螺杆均与中心螺杆相啮合，所述机筒在混合区内设置有若干内螺纹齿，且各个行星螺杆均与机筒啮合，所述中心螺杆套设在其中一个剪切螺杆所在的花键轴上。

通过采用上述技术方案，操作者在机筒的熔融区内添加物料，物料经过相邻剪切螺杆的挤压和剪切，并对熔融区内的物料进行加热形成熔融状态，熔融状态下的物料在剪切螺杆作用下实现初步混合，并被送入混合区内；中心螺杆转动带动各个行星螺杆绕剪切螺杆的圆周方向转动，对混合区内的物料进行充分搅拌，提高对不同物料的混合效果。

可选的，所述剪切螺杆包括传送套筒和剪切套筒，所述传送套筒外固定连接有第一螺旋叶片，所述剪切套筒外固定连接有若干剪切块，所述传送套筒在对应的花键轴上间隔设置，所述剪切套筒位于相邻两个传送套筒之间。

通过采用上述技术方案，物料进入熔融区内通过相邻剪切套筒上的剪切块相互挤压和剪切，对物料进行破碎、打散，在通过传送套筒上端螺旋叶片传送到下一次剪切套筒上继续破碎、打散，提高物料从固态转化成熔融状态的效率。

可选的，所述剪切螺杆与中心螺杆之间设置有过渡套筒，且过渡套筒套设在中心螺杆所在的花键轴上，所述过渡套筒的上固定连接有第二螺旋叶片，且第二螺旋叶片与第一螺旋叶片旋向相同。

通过采用上述技术方案，通过第二螺旋叶片将熔融区的物料送入混合区内。

可选的，所述中心螺杆在远离剪切螺杆一端设置有挤出套筒，且挤出套筒套设在中心螺杆所在的花键轴上，所述挤出套筒上固定连接有第三螺旋叶片，且第三螺旋叶片与第一螺旋叶片旋向相同。

通过采用上述技术方案，使用第四螺旋叶片可以提高机筒末端的挤出压力从而提高挤出效果。

可选的，所述第三螺旋叶片的螺距朝远离中心螺杆一端逐渐减小。

通过采用上述技术方案，第三螺旋叶片的螺距减小，一方面使得第三螺旋叶片对物料的传送速度下降，提高挤出过程稳定性，另一方面使得第三螺旋叶片对物料的挤压力增大，提高挤出效果。

可选的，所述挤出套筒与中心螺杆之间设置有变径套筒，且变径套筒套设在中心螺杆所在的花键轴上，所述变径套筒上固定连接有第四螺旋叶片，且第四螺旋叶片与第一螺旋叶片旋向相同。

通过采用上述技术方案，提高物料从机筒的混合区向挤出螺杆上传送的效率。

第二方面，本申请提供的一种挤出机采用如下的技术方案：

可选的，包括基座和齿轮箱，所述机筒和齿轮箱均固定连接在基座上，所述齿轮箱上设置有若干输出轴，且输出轴与花键轴一一对应，各个所述花键轴在靠近剪切螺杆一端伸出机筒，并与对应的传动轴同轴固定连接，所述齿轮箱上设置有驱动组件。

通过采用上述技术方案，驱动组件带动齿轮箱的各个输出轴转动，从而带动各个花键轴转动，进而实现中心螺杆和各个剪切螺杆的转动，实现物料在机筒内熔融、混合以及挤出。

可选的，所述齿轮箱包括壳体、主动齿轮、减速齿轮、传动齿轮以及从动齿轮，所述壳体内转动连接有输入轴，且主动齿轮同轴固定连接在输入轴上并位于壳体内，各个所述输出轴均穿入壳体内并与壳体转动连接，所述从动齿轮与输出轴一一对应，且各个从动齿轮均同轴固定连接在对应的输出轴上，所述减速齿轮与其中一个输出轴同轴固定连接，且减速齿轮与主动齿轮相啮合，相邻两个输出轴之间均转动连接有传动轴，传动齿轮与传动轴一一对应，且传动齿轮同轴固定连接在对应的传动轴上，传动齿轮与相邻两个输出轴上的从动齿轮相啮合。

通过采用上述技术方案，驱动组件带动输入轴转动，通过主动齿轮与减速齿轮传动带动减速齿轮所在输出轴转动，通过从动齿轮与传动齿轮之间的啮合传动，使得相邻两个输出轴同速且同向转动，从而实现各个花键同速且同向转动。

可选的，所述减速齿轮的齿数大于主动齿轮的齿数。

通过采用上述技术方案，根据减速齿轮与主动齿轮之间的传动比，减速齿轮的转速减小，进而降低各个输出轴的转速，并提高各个输出轴的扭矩。

可选的，所述驱动组件包括电机，所述电机固定连接在基座上，所述输入轴一端穿出齿轮箱，并与电机的电机轴同轴固定连接。

通过采用上述技术方案，输入轴与电机轴同轴固定连接，电机启动带动输入轴从而带动各个输出轴转动。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.物料进入熔融区时，各个剪切螺杆相互配合对物料进行剪切提高物料转化为熔融状态的效率，并实现对物料的初步混合，物料进入混合区后在中心螺杆和各个行星螺杆的作用下实现对物料的充分搅拌，提高挤出机对物料的混合效果；

2.通过采用第三螺旋叶片对物料进行挤出，第三螺旋叶片的螺距朝远离中心螺杆方向逐渐减小，有利于增加第三螺旋叶片对对物料的挤压作用，从而提高该挤出机对物料的挤出效果。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例用于体现剪切螺杆的结构示意图。

图3是本申请实施例用于体现第一螺旋叶片的结构示意图。

图4是本申请实施例用于体现第二螺旋叶片的结构示意图。

图5是本申请实施例用于体现中心螺杆和行星螺杆的结构示意图。

图6是本申请实施例用于体现第三螺旋叶片和第四螺旋叶片的结构示意图。

图7是本申请实施例用于体现齿轮箱的结构示意图。

图8是本申请实施例用于体现主动齿轮、减速齿轮、传动齿轮以及从动齿轮的结构示意图。

附图标记说明：1、机筒；11、花键轴；12、基座；2、熔融区；21、剪切螺杆；22、传送套筒；23、第一螺旋叶片；24、剪切套筒；25、剪切块；3、过渡套筒；31、第二螺旋叶片；4、混合区；41、行星螺杆；42、中心螺杆；43、内螺纹齿；5、变径套筒；51、第四螺旋叶片；52、挤出套筒；53、第三螺旋叶片；6、齿轮箱；61、壳体；62、主动齿轮；63、输入轴；64、减速齿轮；65、输出轴；66、传动齿轮；67、传动轴；68、从动齿轮；7、驱动组件；71、电机。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

第一方面，本申请实施例公开一种多螺杆结构。如图1和图2，多螺杆结构包括水平设置的机筒1，机筒1内设置有熔融区2和混合区4，机筒1内在熔融区2穿设有三根花键轴11，三根花键轴11相互平行且水平分布，各个花键轴11上均套设有剪切螺杆21。

如图2和图3，剪切螺杆21包括若干套设在对应花键轴11上的传送套筒22，位于同一花键轴11上的若干传送套筒22间隔设置，且相邻花键轴11上的各个传送套筒22均相互对齐，同一花键轴11在任意相邻两个传送套筒22之间均套设有剪切套筒24，且剪切套筒24与相邻的传送套筒22抵接。各个传送套筒22外圆周面上均固定连接有第一螺旋叶片23，且位于不同花键轴11上的各个第一螺旋叶片23均旋向相同，且相邻两个花键轴11上相互对齐的两个第一螺旋叶片23之间相互啮合。各个剪切套筒24的外圆周面上均固定连接有若干剪切块25，相邻两个花键轴11上相互对齐的两个剪切块25相互啮合。

如图4和图5，其中位于两侧的花键轴11朝向混合区4一端均转动连接在熔融区2内；位于中间位置的花键轴11朝向混合区4方向延伸，该花键轴11在剪切螺杆21朝向混合区4的一端套设有过渡套筒3，且过渡套筒3外圆周面上固定连接有第二螺旋叶片31。过渡套筒3位于熔融区2和混合区4之间，用于将熔融区2内的物料传递到混合区4内进行进一步混合。花键轴11伸向混合区4部分套设有中心螺杆42，且中心螺杆42的圆周方向设置有七根行星螺杆41，各个行星螺杆41的最大直径均小于中心螺杆42的最大直径，且各个行星螺杆41均与中心螺杆42相啮合，机筒1的内圆周面在混合区4位置固定连接有一圈内螺纹齿43，且各个行星螺杆41均与机筒1的内圆周面相啮合。

操作者将物料加入机筒1的熔融区2，第一螺旋叶片23对物料进行传送和搅拌，剪切块25对物料进行剪切和挤压，通过三根剪切螺杆21对加入物料进行多次挤压、剪切和混合，提高了物料从固态到熔融状态的形态转变效率，并实现对物料的初步混合，熔融状态下的物料在第二螺旋叶片31的导向作用下被传送到混合区4，中心螺杆42转动带动各个行星螺杆41各自绕自身轴线转动的过程中还在围绕中心螺杆42的轴向转动，该过程实现了对物料的充分混合。

如图6，中心螺杆42在远离剪切螺杆21一端设置有变径套筒5，变径套筒5的直径朝远离中心螺杆42方向逐渐增大，且变径套筒5上固定连接有与第二螺旋叶片31旋向相同的第四螺旋叶片51。变径套筒5在远离中心螺杆42一端设置有挤出套筒52，且挤出套筒52的直径与变径套筒5的最大直径相同，挤出套筒52的外圆周面上固定连接有与第四螺旋叶片51旋向相同的第三螺旋叶片53，且第三螺旋叶片53的螺距朝远离变径套筒5方向逐渐减小。变径套筒5和挤出套筒52均套设在中心螺杆42所在的花键轴11上，且该花键轴11穿出挤出套筒52一端转动连接在机筒1内。

混合后的物料经过第四螺旋叶片51传送到第三螺旋叶片53所在位置，通过第三螺旋叶片53对将混合后的物料进行传送，并挤压出料，该过程中随着第三螺旋叶片53的螺距逐渐减小，使得第三螺旋叶片53对物料的挤压力增大，从而提高对物料的挤出效果。

本申请实施例实施原理为：物料在熔融区2进行剪切、破碎和挤压，提高物料转化成熔融状态的效率，然后通过第二螺旋叶片31将熔融后的物料传送到混合区4，使得熔融后的物料在中心螺杆42和行星螺杆41的搅拌作用下充分混合，再经过第四螺旋叶片51将混合后的物料传送到第三螺旋叶片53上，最后通过第三螺旋叶片53将物料挤出。

第二方面，本申请实施例公开一种挤出机。如图7，挤出机包括水平设置在地面上的基座12，且机筒1固定连接在基座12上，机筒1在靠近熔融区2一端固定连接有齿轮箱6，齿轮箱6固定连接在基座12上，齿轮箱6上设置有三根与花键轴11一一对应的输出轴65，且各个输出轴65均与对应的花键轴11同轴固定连接。

如图7和图8，齿轮箱6包括壳体61，三根输出轴65均转动连接在壳体61，且三根输出轴65上均同轴固定连接有相同的从动齿轮68，齿轮箱6内在相邻两个输出轴65之间转动连接有传动轴67，且各个传动轴67上均同轴固定连接有传动齿轮66，各个传动齿轮66均与相邻两个输出轴65上的从动齿轮68相啮合，且各个传动齿轮66均低于从动齿轮68，有利于减小相邻两个输出轴65之间的距离。壳体61内转动连接有输入轴63，且输入轴63上同轴固定连接有主动齿轮62，位于中间的输出轴65上同轴固定连接有减速齿轮64，减速齿轮64位于主动齿轮62的上方，且减速齿轮64的齿数大于主动齿轮62，主动齿轮62与减速齿轮64相啮合，基座12上设置有驱动组件7，驱动组件7包括固定连接在基座12上的电机71，且电机71位于远离机筒1的一侧，输出轴65沿自身长度方向的一端延伸出壳体61，并与电机71的电机71轴同轴固定连接。

电机71驱动输入轴63转动，通过减速齿轮64与主动齿轮62之间啮合传动，实现减速齿轮64所在输出轴65的转动，通过传动齿轮66与对应传动齿轮66之间啮合传动，实现各个输出轴65同步转动；减速齿轮64的齿数大于主动齿轮62，使得输出轴65的转速低于输入轴63的转速，从而降低各个花键轴11的转速，由于电机71的功率恒定，使得各个花键轴11的扭矩增大，有利于提高挤出机对物料剪切和混合效果。

本申请实施例实施原理为：电机71驱动带动输入轴63转动，从而带动各个输出轴65同向且同速转动，使得各个花键轴11同向且同速转动，实现机筒1内对物料的剪切、混合以及挤出的工作。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多螺杆结构，其特征在于：包括机筒（1）、花键轴（11）、剪切螺杆（21）、中心螺杆（42）以及行星螺杆（41），所述机筒（1）内设置有熔融区（2）和混合区（4），所述剪切螺杆（21）在机筒（1）的熔融区（2）内设置有至少两个，各个所述剪切螺杆（21）均套设在花键轴（11）上，所述中心螺杆（42）设置在机筒（1）的混合区（4）内，所述行星螺杆（41）沿中心螺杆（42）的轴线方向设置有若干个，且各个行星螺杆（41）均与中心螺杆（42）相啮合，所述机筒（1）在混合区（4）内设置有若干内螺纹齿（43），且各个行星螺杆（41）均与机筒（1）啮合，所述中心螺杆（42）套设在其中一个剪切螺杆（21）所在的花键轴（11）上。

2.根据权利要求1所述的一种多螺杆结构，其特征在于：所述剪切螺杆（21）包括传送套筒（22）和剪切套筒（24），所述传送套筒（22）外固定连接有第一螺旋叶片（23），所述剪切套筒（24）外固定连接有若干剪切块（25），所述传送套筒（22）在对应的花键轴（11）上间隔设置，所述剪切套筒（24）位于相邻两个传送套筒（22）之间。

3.根据权利要求2所述的一种多螺杆结构，其特征在于：所述剪切螺杆（21）与中心螺杆（42）之间设置有过渡套筒（3），且过渡套筒（3）套设在中心螺杆（42）所在的花键轴（11）上，所述过渡套筒（3）上固定连接有第二螺旋叶片（31），且第二螺旋叶片（31）与第一螺旋叶片（23）旋向相同。

4.根据权利要求2所述的一种多螺杆结构，其特征在于：所述中心螺杆（42）在远离剪切螺杆（21）一端设置有挤出套筒（52），且挤出套筒（52）套设在中心螺杆（42）所在的花键轴（11）上，所述挤出套筒（52）上固定连接有第三螺旋叶片（53），且第三螺旋叶片（53）与第一螺旋叶片（23）旋向相同。

5.根据权利要求4所述的一种多螺杆结构，其特征在于：所述第三螺旋叶片（53）的螺距朝远离中心螺杆（42）一端逐渐减小。

6.根据权利要求4所述的一种多螺杆结构，其特征在于：所述挤出套筒（52）与中心螺杆（42）之间设置有变径套筒（5），且变径套筒（5）套设在中心螺杆（42）所在的花键轴（11）上，所述变径套筒（5）上固定连接有第四螺旋叶片（51），且第四螺旋叶片（51）与第一螺旋叶片（23）旋向相同。

7.一种挤出机，其特征在于：应用如权利要求1-6任一项所述的一种多螺杆结构，包括基座（12）和齿轮箱（6），所述机筒（1）和齿轮箱（6）均固定连接在基座（12）上，所述齿轮箱（6）上设置有若干输出轴（65），且输出轴（65）与花键轴（11）一一对应，各个所述花键轴（11）在靠近剪切螺杆（21）一端伸出机筒（1），并与对应的输出轴（65）同轴固定连接，所述齿轮箱（6）上设置有驱动组件（7）。

8.根据权利要求7所述的一种挤出机，其特征在于：所述齿轮箱（6）包括壳体（61）、主动齿轮（62）、减速齿轮（64）、传动齿轮（66）以及从动齿轮（68），所述壳体（61）内转动连接有输入轴（63），且主动齿轮（62）同轴固定连接在输入轴（63）上并位于壳体（61）内，各个所述输出轴（65）均穿入壳体（61）内并与壳体（61）转动连接，所述从动齿轮（68）与输出轴（65）一一对应，且各个从动齿轮（68）均同轴固定连接在对应的输出轴（65）上，所述减速齿轮（64）与其中一个输出轴（65）同轴固定连接，且减速齿轮（64）与主动齿轮（62）相啮合，相邻两个输出轴（65）之间均转动连接有传动轴（67），传动齿轮（66）与传动轴（67）一一对应，且传动齿轮（66）同轴固定连接在对应的传动轴（67）上，传动齿轮（66）与相邻两个输出轴（65）上的从动齿轮（68）相啮合。

9.根据权利要求8所述的一种挤出机，其特征在于：所述减速齿轮（64）的齿数大于主动齿轮（62）的齿数。

10.根据权利要求8所述的一种挤出机，其特征在于：所述驱动组件（7）包括电机（71），所述电机（71）固定连接在基座（12）上，所述输入轴（63）一端穿出齿轮箱（6），并与电机（71）的电机轴同轴固定连接。

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