SU1196067A1 - Double-screw extruder drive - Google Patents

Abstract

1. ПРИВОД ДВУХШНЕКОВОГО ЭКСТРУДЕРА, содержащий корпус, расположенные в нем ведушие валы, радиальные и упорные подшипники, передачу дл  первого шнека, включаюш,ую две пары косозубых шестерен, ведуш,ие из которых расположены на одном из ведуш,их валов и зубь  их встречно направлены, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  долговечности , привод .снабжен передачей дл  второго шнека, в виде разметенной между передачей дл  первого шнека и его упорным подшипником пары косозубых шестерен , ведуш,а  из которых расположена на другом ведущем валу. 2.Привод по п. 1, отличающийс  тем, что отношение наружных диаметров ведо- мых шестерен передач дл  первого и вто- ss рого шнеков выбрано в диапазоне 1,15-1,3. 3.Привод по п. 1, отличающийс  тем, / что передаточное отношение передач дл  каждого из шнеков выбрано в диапазоне 1,15-1,4. О О) о О) 1. DRIVE TWO-SHEET EXTRUDER, comprising a case, leading shafts located in it, radial and thrust bearings, gear for the first screw, including two pairs of helical gears, the leading of which are located on one of the ledges, their shafts and their tooth are opposite directed, characterized in that, in order to increase durability, the drive is equipped with a gear for the second screw, dispersed between a gear for the first screw and its thrust bearing of a pair of helical gears, a lead, and of which is located on another leading lu. 2. The actuator according to claim 1, characterized in that the ratio of the outer diameters of the driven gears for the gears of the first and second spiral augers is selected in the range of 1.15-1.3. 3. The drive according to claim 1, characterized in that the gear ratio for each of the screws is selected in the range of 1.15-1.4. O O) O O)

Description

Изобретение относитс  к химическому машиностроению, конкретно к оборудованию дл  переработки пластмасс.The invention relates to chemical engineering, specifically to equipment for processing plastics.

Целью изобретени   вл етс  увеличение долговечности привода двухшнекового экструдера.The aim of the invention is to increase the durability of the drive of a twin-screw extruder.

Положительный эффект достигаетс  путем рациональной компоновки зубчатых передач, позвол ющей увеличить диаметры зубчатых колес и подшипников при ограниченных габаритах.A positive effect is achieved through a rational arrangement of gears, which allows to increase the diameters of gears and bearings with limited overall dimensions.

На чертеже изображен привод двухшнекового экструдера со шнеками, имеюшими винтовую нарезку- левого и правого направлени . .The drawing shows the drive of a twin-screw extruder with screws having a screw thread in the left and right direction. .

Привод содержит корпус 1 (показан штриховыми лини ми), в котором размешены ведуш.ие валы 2, соединенные, в свою очередь, с выходными валами 3 и 4 редуктора 5 шлицевыми муфтами.The drive includes a housing 1 (shown by dashed lines) in which the leading shafts 2 are placed, which, in turn, are connected to the output shafts 3 and 4 of the gearbox 5 by a spline coupling.

На одном из ведупдих валов 2 расположена ведуща  шестерн  6 двухпоточной передачи.On one of the shafts 2 vedupdih is located leading gear 6 double-flow transmission.

Двухпоточна  передача содержит также вторую ведущую шестерню 7 и ведомые шестерни 8 и 9. Ведущие шестерни 6 и 7 двухпоточной передачи св заны между собой шлицевым соединение.м, дл  чего в наименее нагруженной крут щим моментом шестерне 7 имеетс  отверстие с внутренней П1лицевой нарезкой, а на конце шестерни 6 нарезаны наружные шлицы. Ведомые шестерни выполнены таким образом, что шлицевое соединение размещено в полости шестерни 8. Все шестерни двухпоточной передачи выполнены косозубыми, причем шестерни 6 и 9 имеют правое направление зубьев, а шестерни 7 и 8 - левое.The double-threaded transmission also contains the second drive gear 7 and the driven gears 8 and 9. The driving gears 6 and 7 of the double-flow transmission are interconnected by a splined connection m, for which the gear 7, which has the least torque, has a hole with an internal face cut, and the end of gear 6 is cut outer splines. Driven gears are made in such a way that the spline connection is located in the cavity of gear 8. All gears of double-flow transmission are helical, and gears 6 and 9 have the right direction of the teeth, and gears 7 and 8 - left.

Ведома  шестерн  9 соединена шлицевой муфтой с первым - левым шнеком 10 (шнеком, имеюшим винтовую нарезку левого направлени ).The driven gear 9 is connected by a splined coupling with the first - the left screw 10 (with the screw having a screw thread of the left direction).

Шестерн  8 своим опорным концом 11 оперта на роликовый многор дный подшипник 12, воспринимаюший осевое усилие левого шнека 10. Шестерни двухпоточной передачи установлены в подшипниках 13 и 14, производ щих осевое смещение шестерен, например, в игольчатых подшипниках качени , при этом шестерни 8 и 9  вл ютс  жестко зафиксированными от осевого смещени  упорным подшипником 12, а шестерни 6 и 7 имеют возможность свободно перемещатьс  за счет зазора .А между торцами выходного вала 4 редуктора 5 и вала 2 передаточной коробки. Шестерни 6 и 7 св заны между собой винтом 15, завинченным в торец шестерни 6 и расположенным в отверстии шестерни 7, выходной вал 3 редуктора 5 соединен шлицевой муфтой с ведущим валом 2 и шестерней 16 однопоточной передачи, ведома  шестерн  17 которой соединена ведомым валом 18 с вторым - правым шнекомGear 8 with its support end 11 is supported on a roller multi-bearing bearing 12, perceiving the axial force of the left auger 10. Double-flow gears are installed in bearings 13 and 14, which produce axial displacement gears, for example, in needle-shaped rolling bearings, while gears 8 and 9 The thrust bearing 12 is rigidly fixed against axial displacement, and the gears 6 and 7 are able to move freely due to the gap. And between the ends of the output shaft 4 of the gearbox 5 and the shaft 2 of the transfer box. Gears 6 and 7 are interconnected by a screw 15 screwed into the end of gear 6 and located in the hole of gear 7, the output shaft 3 of the gearbox 5 is connected by a splined coupling to the drive shaft 2 and gear 16 of a single-flow gear, driven by gear 17 of which is driven by a driven shaft 18 the second - the right screw

19 и опираетс  опорным концом 20 на упорный подшипник 21. Однопоточна  передача расположена между шестерней 8 двухпоточной передачи и упорным подшипником 12.19 and is supported by the supporting end 20 on the thrust bearing 21. The single-threaded transmission is located between the gear 8 of the double-threaded transmission and the thrust bearing 12.

Наружный диаметр ведомых шестерен 8The outer diameter of the driven gears 8

и 9 двухпоточной передачи ограничиваетс  ведомым валом 18 однопоточной передачи и в зависимости от типоразмера экструдера, используемых материалов и др. факторов, исход  из услови  равнопррчности вала 18 и элементов двухпоточной. передачи, составл ет 1,20-1,40 межосевого рассто ни  шнеков. Наружный диаметр ведомой шестерни 17 однопоточной передачи ограничиваетс  опорным концом 11 шестерни 8,and 9 double-stream transmission is limited by the single-threaded driven shaft 18 and, depending on the size of the extruder, the materials used, and other factors, based on the equal strength of the shaft 18 and the two-stream elements. the transmission is 1.20-1.40 in the center distance of the screws. The outer diameter of the driven gear 17 single-threaded transmission is limited to the support end 11 of the gear 8,

нагруженным, в отличие от вала 18, только осевым усилием левого шнека 10 и и.меюшим при условии равнопрочности значительно меньший диа.метр. Поэтому ведома  шестерн  17 однопоточной передачи выполнена с наружным диаметром, составл юшимloaded, in contrast to the shaft 18, only by the axial force of the left screw 10 and meyushim provided equal strength, a much smaller diameter meter. Therefore, the knowledge of the single-flow gear 17 is made with an outer diameter that is equal to

1,15-1,30 наружного диаметра ведомых шестерен 8 и 9 двухпоточной передачи.1,15-1.30 outer diameter of the driven gears 8 and 9 double-flow transmission.

Соответственно увеличены межосевое рассто ние, другие раз.меры однопоточной передачи и размеры радиальных подшипников 22 и 23.Accordingly, the center distance, other dimensions of single-threaded transmission and the sizes of radial bearings 22 and 23 are increased.

Диаметр упорного подшипника 12, расположенного между однопоточной передачей и упорным подшипником 21 правого шнека, ограничиваетс  опорным концом 20 шестерни 17, нагруженным только осевы.мThe diameter of the thrust bearing 12, which is located between the single-flow transmission and the thrust bearing 21 of the right auger, is limited by the support end 20 of the gear 17, which is loaded only with axles.

0 усилием, и, таким образом, достигает максимальных значений, возможных дл  упорных подшипников двухшнекового экструдера (1,5-1,7 межосевого рассто ни  шнеков ). При этом выполнение подшипника 12 с числом р дов роликов три - четыре обеспечивает ему необходимую грузоподъемность дл  уравновешивани  осевогО усили  левого шнека.0 by force, and, thus, reaches the maximum values possible for the thrust bearings of a twin-screw extruder (1.5–1.7 axial distance of screws). In this case, the implementation of a bearing 12 with the number of rows of rollers three to four provides it with the necessary carrying capacity for balancing the axial force of the left auger.

Двухпоточна  и однопоточна  передачи выполнены с числом зубьев ведущих щес0 терен, составл ющим 1,15-1,40 числа зубьев ведомых шестерен. В этом случае соответственно увеличению чисел зубьев ведущих шестерен увеличиваютс  их диаметры и межосевые рассто ни  передач и снимаетс  ограничение межосевым рассто ,нием наружного диаметра радиальных .подшипников 14 и 23. Увеличение отношени  чисел зубьев ведущих и ведомых щестерен свыше приведенных значений нерационально , так как это не позволило быThe double-flux and single-flux transmissions are made with the number of teeth of the driving teeth, which are 1.15-1.40 in the number of teeth of the driven gears. In this case, respectively, an increase in the number of teeth of the leading gears increases their diameters and axle spacing of the gears and removes the restriction on the center distance, the outer diameter of the radial bearings 14 and 23. Increasing the ratio of the number of teeth of the leading and driven gears is not efficient. would allow

0 увеличить диаметр подщипников 14, который ограничиваетс  валом 18, и диаметр подщипников 23, ограничиваемый опорным концом 11 шестерни 8, но привело бы к возрастанию габаритов и металлоемкости привода .0 increase the diameter of the support 14, which is limited by the shaft 18, and the diameter of the support 23, limited by the support end 11 of the gear 8, but would increase the size and intensity of the drive.

5 Привод двухшнекового экструдера работает следующим образом.5 Drive twin screw extruder operates as follows.

При работе экструдера вращение от выходного вала 4 редуктора 5 передаетс During operation of the extruder, rotation from the output shaft 4 of the gearbox 5 is transmitted

через двух поточную передачу на левый шнек 10, а от вала 3 редуктора 5 - через однопоточную передачу на правый шнек 19. Благодар  противоположному направлению зубьев шестерен 6 и 7 под действием осевых усилий в зацеплени х они самоустанавливаютс  таким образом, что мощность, передаваема  на левый шнек, делитс  поровну между двум  потоками. Распорное усилие, действующее между шестерн ми 6 и 7, воспринимаетс  винтом 15. Осевое усилие шнеков воспринимаетс  упорными подшипниками 12 и 21.through a two-way transmission to the left screw 10, and from the shaft 3 of the gearbox 5 through a single-flow transmission to the right auger 19. Due to the opposite direction of the gear teeth 6 and 7, under the action of axial forces in the gears, they self-align so that the power transmitted to the left the auger is divided equally between the two streams. The expansion force acting between the gears 6 and 7 is sensed by the screw 15. The axial force of the augers is sensed by the thrust bearings 12 and 21.

Дл  привода экструдера с вращением шнеков в одном направлении выходные валы редуктора должны иметь одинаковое направление вращени , что достигаетс  соответствующей кинематической схемой и выполнением на шнеках винтовой нарезки одного направлени .In order to drive an extruder with rotating screws in one direction, the output shafts of the gearbox must have the same direction of rotation, which is achieved by an appropriate kinematic scheme and making a single-direction screw cutting on the screws.

Введение однопоточной передачи, расположенной между двухпоточной передачей и упорным подшипником левого шнека, позвол ет увеличить диаметр упорного подшипника левого шнека на 25-30%. За счет этого грузоподъемность подшипника увеличиваетс  на 50-60%, а его долговечность - в 4-5 раз.The introduction of a single-flow transmission, located between the double-flow transmission and the thrust bearing of the left auger, allows an increase in the diameter of the thrust bearing of the left auger by 25-30%. Due to this, the bearing capacity increases by 50-60%, and its durability - by 4-5 times.

Выполнение передачи привода правого шнека как однопоточйой с наружным диаметром ведомой шестерни, равным 1,15-1,30 наружного диаметра ведомой шестерни передачи привода левого шнека, выполненной как двухпоточной, обеспечивает примерно одинаковую нагрузочную способность обеих передач и максимальную компактность привода.The transmission of the drive of the right auger as a single-threaded one with an outer diameter of the driven gear equal to 1.15-1.30 of the outer diameter of the driven gear of the drive transmission of the left auger, designed as a double-flow, provides approximately the same load capacity of both gears and maximum compactness of the drive.

Выполнение передач с отношением чисел зубьев ведущих и ведомых шестерен, равным 1,15-1,40, позвол ет увеличить путе.м увеличени  диаметра долговечность радиальных подшипников на 20-35%. При этом также несколько увеличиваетс  нагрузочна  способность передач по контактным напр жени м в зубь х и улучшаютс  услови  их работы вследствие исключени  вхождени  в зацепление одних и тех же зубьев, что имеет место при передаточном числе передач, равном 1.Performing gears with a ratio of the number of teeth of the driving and driven gears, equal to 1.15-1.40, allows increasing the life of radial bearings by 20-35% by increasing the diameter. At the same time, the load capacity of gears with respect to contact voltages in the teeth also slightly increases and their working conditions improve due to the exclusion of engagement of the same teeth, which occurs when the gear ratio is 1.

Claims (3)

1. ПРИВОД ДВУХШНЕКОВОГО ЭКСТРУДЕРА, содержащий корпус, расположенные в нем ведущие валы, радиальные и упорные подшипники, передачу для первого шнека, включающую две пары косозубых шестерен, ведущие из которых расположены на одном из ведущих валов и зубья их встречно направлены, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности, привод .снабжен передачей для второго шнека, в виде размещенной между передачей для первого шнека и его упорным подшипником пары косозубых шестерен, ведущая из которых расположена на другом ведущем валу.1. A TWO-SCREW EXTRUDER DRIVE, comprising a housing, driving shafts located therein, radial and thrust bearings, a gear for the first screw, including two pairs of helical gears, the driving of which are located on one of the driving shafts and the teeth are facing in the opposite direction, characterized in that , in order to increase durability, the drive is equipped with a gear for the second screw, in the form of a pair of helical gears located between the gear for the first screw and its thrust bearing, the drive of which is located on another drive shaft. 2. Привод по π. 1, отличающийся тем, что отношение наружных диаметров ведомых шестерен передач для первого и второго шнеков выбрано в диапазоне 1,15—1,3.2. Drive on π. 1, characterized in that the ratio of the outer diameters of the driven gears of the gears for the first and second screws is selected in the range of 1.15-1.3. 3. Привод по π. 1, отличающийся тем, что передаточное отношение передач для каждого из шнеков выбрано в диапазоне 1,15—1,4.3. Drive on π. 1, characterized in that the gear ratio for each of the screws is selected in the range of 1.15-1.4.