專利名稱：排氣式差速雙螺桿擠出機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型排氣式差速雙螺桿擠出機(jī)，在石油、化工、橡膠、塑料、食品、制藥、炸藥和推進(jìn)劑等行業(yè)有廣泛應(yīng)用，該擠出機(jī)具有良好的混合、塑化、輸送和脫揮能力，適用于塑料、橡膠、食品及炸藥等多種粒料、粉料甚至塊料的混合、造粒、反應(yīng)加工和擠出成型。
背景技術(shù)：
在石油、化工、橡膠、塑料、制藥、食品、炸藥和推進(jìn)劑等工業(yè)中經(jīng)常涉及到對(duì)高黏度流體進(jìn)行混合、剪切及塑化等混煉作用，擠出機(jī)和捏合機(jī)是實(shí)現(xiàn)這些作用的重要裝備。雙螺桿擠出機(jī)在混煉效果及產(chǎn)量方面可明顯好于單螺桿的。為脫出粒料、粉料甚至塊料中的水分和其他揮發(fā)性組分，往往設(shè)置排氣口實(shí)現(xiàn)脫揮，成為排氣式雙螺桿擠出機(jī)，但混煉效果有限。專利CN201079735Y中提供了一種差速雙螺桿捏合機(jī)，既具有傳統(tǒng)捏合設(shè)備對(duì)高黏度流體的混合、剪切及塑化混煉作用，又具有異向雙螺桿擠出機(jī)連續(xù)擠出的特點(diǎn)。在差速雙螺桿捏合機(jī)工作過程中，兩根螺桿相互嚙合。兩根螺桿之間存在著嚙合區(qū)，在嚙合區(qū)處， 螺棱和螺槽間存在速度差，明顯增強(qiáng)了混合效果。但該專利中的螺桿沿軸向螺紋結(jié)構(gòu)完全相同，不能適應(yīng)物料不同加工階段所需要的不同螺紋結(jié)構(gòu)；該專利規(guī)定陽(yáng)轉(zhuǎn)子螺紋頭數(shù)為 1，形式過于單一；沒有設(shè)置排氣段，脫揮功能差；而且該專利只是一種連續(xù)的捏合機(jī)，不能很好的適用于物料的擠出成型、造粒、混煉等。如果將差速雙螺桿捏合機(jī)和排氣式雙螺桿擠出機(jī)的特點(diǎn)集合，即形成排氣式差速雙螺桿擠出機(jī)則優(yōu)勢(shì)明顯，具有更強(qiáng)大功能，從而明顯提高排氣、塑煉和節(jié)能效果。該擠出機(jī)相對(duì)傳統(tǒng)捏合機(jī)操作簡(jiǎn)便，具有很好的發(fā)展前景。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型排氣式差速雙螺桿擠出機(jī)，主要由加料裝置、機(jī)筒、螺桿、機(jī)頭、加熱裝置、排氣裝置、電機(jī)、傳動(dòng)裝置組成，內(nèi)腔“⑴”型機(jī)筒中有兩根嚙合的螺桿，一根為陽(yáng)轉(zhuǎn)子， 一根為陰轉(zhuǎn)子，一般螺棱頭數(shù)多的稱為陰轉(zhuǎn)子，螺棱頭數(shù)少的稱為陽(yáng)轉(zhuǎn)子。螺桿組合時(shí)至少具有一個(gè)螺紋嚙合段，在該段的陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為陽(yáng)轉(zhuǎn)子的整數(shù)倍，陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與螺棱頭數(shù)呈反比，可實(shí)現(xiàn)差速旋轉(zhuǎn)。在差速旋轉(zhuǎn)的螺紋嚙合段，轉(zhuǎn)子斷面型線由若干段曲線依次連接而成，且陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子端面型線相互對(duì)應(yīng)，共軛嚙合，差速運(yùn)動(dòng)時(shí)形成良好的嚙合狀態(tài)，保證不干涉。兩根螺桿中一根陰轉(zhuǎn)子可以根據(jù)需要放置在不同位置，兩根螺桿可以是上下排列，也可以是左右排列，還可以是傾斜方式排列。在差速旋轉(zhuǎn)的螺紋嚙合區(qū)，相鄰陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子螺旋副在理論上可以是共軛的，正位移輸送能力和壓力能力很強(qiáng)。在嚙合區(qū)處，陰轉(zhuǎn)子的螺棱和螺槽與對(duì)應(yīng)的陽(yáng)轉(zhuǎn)子的螺槽和螺棱之間因螺桿轉(zhuǎn)速不同形成很大的速度差，這樣具備剪切和拉伸等多種作用，因此明顯增強(qiáng)混合和塑化效果。而且，陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子相互嚙合過程中，相互剝離黏附在螺桿上的物料，具有自清潔能力。為了更好的適應(yīng)物料的加工要求，在螺桿的加料段、熔融段、排氣段和計(jì)量段的不同區(qū)段上可設(shè)置為不同導(dǎo)程和端面型線甚至改變螺桿螺棱頭數(shù)的螺紋段。在擠出機(jī)的排氣段機(jī)筒上設(shè)置有排氣口，排氣口接排氣裝置，增加排氣口有利于水分和其他氣體的脫揮，提高制品質(zhì)量。兩根螺桿安裝時(shí)保證至少具有一個(gè)差速旋轉(zhuǎn)的螺紋嚙合段外，在不同區(qū)段可以是嚙合的也可以是不嚙合的，以便實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)混煉、排氣效果或其他功能。例如，為了進(jìn)一步增強(qiáng)設(shè)備的混合能力并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出，可在一定區(qū)段增加銷釘螺桿段或齒形盤等，但必須保證陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)時(shí)不干涉。

圖1為排氣式差速雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖1-機(jī)頭，2-機(jī)筒，3-加熱冷卻裝置，4-排氣口，5-螺桿，6-加料裝置，7_安裝座， 8-聯(lián)軸器，9-減速箱，10-電機(jī)，11-機(jī)架。圖2為差速型雙螺桿的嚙合示意圖圖3為陽(yáng)轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為1、陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為4時(shí)的嚙合示意圖圖4為陽(yáng)轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為2，陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為3時(shí)的嚙合示意圖圖5為螺桿混煉段采用銷釘螺桿時(shí)的具有銷釘安裝孔的螺桿斷面圖圖6為螺桿混煉段采用嚙合盤元件時(shí)的正視圖圖7為螺桿混煉段采用嚙合盤元件時(shí)的側(cè)視圖
具體實(shí)施方式
實(shí)施案例一按照?qǐng)D1設(shè)計(jì)排氣式差速雙螺桿擠出機(jī)，螺桿嚙合如圖2。擠出機(jī)中兩根螺桿5采用圖3等排列形式。其中，在螺紋嚙合區(qū)中，陽(yáng)轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為1，陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為4。高轉(zhuǎn)速電機(jī)通過減速箱9、聯(lián)軸器8將扭矩分配給陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子，其速度之比為1/4，兩個(gè)陽(yáng)轉(zhuǎn)子同向旋轉(zhuǎn)，而陰轉(zhuǎn)子與陽(yáng)轉(zhuǎn)子呈異向旋轉(zhuǎn)。螺桿5組裝放置在固定于安裝座7的料筒2內(nèi)，料筒2上開有排氣口 4，通過外裝加熱冷卻裝置3調(diào)節(jié)溫度，料筒2、減速箱9和電機(jī)直接安裝在機(jī)架11上。從加料口 6中加入所要加工的物料，物料經(jīng)固體輸送、壓縮熔融之后，由粒料或粉料變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。經(jīng)過排氣口 4時(shí)，物料中的水分和揮發(fā)氣體經(jīng)由排氣裝置排出機(jī)筒。螺桿上靠近機(jī)頭1設(shè)置混煉段，采用圖5中安置銷釘?shù)膸Э茁輻U形式。螺桿上銷釘起到分割料流，增加界面，通過多次分流、匯合，再取向而實(shí)現(xiàn)分布混合。物料經(jīng)過混煉和排氣后，通過機(jī)頭1擠出。實(shí)施案例二類似于實(shí)施案例一形成排氣式差速雙螺桿擠出機(jī)。不同處在于陽(yáng)轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為 2，陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為3 (螺桿差動(dòng)嚙合見圖4)，經(jīng)減速箱的速度分配，陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子速度之比為 2/3 ；螺桿在靠近機(jī)頭1的混煉段，采用圖6和圖7所示的嚙合盤形式，有利于分布混合，產(chǎn)生較低的加工溫度。
權(quán)利要求1.排氣式差速雙螺桿擠出機(jī)，主要由加料裝置、機(jī)筒、螺桿、機(jī)頭、加熱冷卻裝置、排氣口、電機(jī)、傳動(dòng)裝置組成，其特征在于兩根螺桿一根為陽(yáng)轉(zhuǎn)子，另一根為陰轉(zhuǎn)子；螺桿組合時(shí)至少具有一個(gè)螺紋嚙合段，在該嚙合段的陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為陽(yáng)轉(zhuǎn)子的整數(shù)倍，陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與螺棱頭數(shù)呈反比，可實(shí)現(xiàn)差速旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)時(shí)不干涉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣式差速雙螺桿擠出機(jī)，其特征在于在料筒上至少布置一個(gè)排氣口以便進(jìn)行對(duì)水分或其他揮發(fā)組分脫出，螺桿構(gòu)型分布應(yīng)滿足排氣要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣式差速雙螺桿擠出機(jī)，其特征在于在螺桿的加料段、熔融段、排氣段和計(jì)量段的不同區(qū)段上可設(shè)置為不同導(dǎo)程和斷面型線的螺紋段，螺桿安裝時(shí)保證至少具有一個(gè)差速旋轉(zhuǎn)的螺紋嚙合嚙合段外，在不同區(qū)段可以是嚙合的也可以是不嚙合的，以便實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)混煉。
專利摘要本實(shí)用新型涉及排氣式差速雙螺桿擠出機(jī)，主要由加料裝置、機(jī)筒、螺桿、機(jī)頭、加熱冷卻裝置、排氣口、電機(jī)、傳動(dòng)裝置組成。一根螺桿為陽(yáng)轉(zhuǎn)子一個(gè)為陰轉(zhuǎn)子；螺桿組合時(shí)至少具有一個(gè)螺紋嚙合段，在該段的陰轉(zhuǎn)子螺棱頭數(shù)為陽(yáng)轉(zhuǎn)子的整數(shù)倍，陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與螺棱頭數(shù)呈反比，可實(shí)現(xiàn)差速旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)時(shí)不干涉。在料筒上至少布置一個(gè)排氣口以便進(jìn)行對(duì)水分或其他揮發(fā)組分脫出，螺桿構(gòu)型分布應(yīng)滿足排氣要求。在螺桿的加料段、熔融段、排氣段和計(jì)量段的不同區(qū)段上可設(shè)置為不同導(dǎo)程和斷面型線的螺紋段，螺桿安裝時(shí)保證至少具有一個(gè)差速旋轉(zhuǎn)的螺紋嚙合段外，在不同區(qū)段可以是嚙合的也可以是不嚙合的，以便實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)混煉。該擠出機(jī)具有良好的混合、塑化、輸送能力，適用于加工塑料、橡膠、食品及炸藥等多種粒料、粉料甚至塊料的加工成型。
文檔編號(hào)B29C47/76GK202071321SQ20112009749
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者王克儉 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)