一種可調(diào)型擠出機螺桿及使用該螺桿的擠出機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及擠出機械，特別是涉及一種結(jié)構(gòu)可調(diào)型擠出機螺桿，本實用新型還涉及使用該螺桿的擠出機。
【背景技術(shù)】
[0002]擠出機是塑料和橡膠等聚合物成型加工的關(guān)鍵機械，其中螺桿是擠出機的核心部件，承載著聚合物物料的塑化、混煉和輸送。由于傳統(tǒng)的送料段-壓縮段-計量段的三段式全螺紋螺桿結(jié)構(gòu)存在熔融效率低、塑化混煉(染色、增加填充物)不均勻、壓力溫度和產(chǎn)量波動大、加工物料適應(yīng)性差等問題，使得各種新型結(jié)構(gòu)螺桿的開發(fā)成為研究和開發(fā)的熱點，并不同程度上解決了傳統(tǒng)螺桿存在的問題。
[0003]分離型螺桿通過盡早分離固相和液相，使固相熔融加快，液相低溫時就實現(xiàn)擠出，從而提高擠出質(zhì)量和產(chǎn)量，其中以變距等深的主副螺紋螺桿(BM螺桿)、等距變深的Barr螺桿、和變距變深的Kim螺桿為代表;屏障型螺桿通過在螺桿某部位設(shè)置屏障，使未熔的固相受阻后重新熔融，從而改善物料擠出質(zhì)量，其中以在螺桿外圓面上設(shè)置一端封閉一端開口的縱向溝槽來實現(xiàn);分流型螺桿通過在螺桿某一部位設(shè)置凸起或孔道等來分割螺槽內(nèi)的料流，從而改變物料的流動狀態(tài)，改善熔融、混煉和均化質(zhì)量，其中以銷釘螺桿為代表。而由于以上三種新型螺桿的結(jié)構(gòu)和功能具有互補性，因此在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，通過將以上三種結(jié)構(gòu)進行組合而得到的新型組合式螺桿具有很好的擠出效果，但是出于強度考慮，組合式螺桿也大都采用一體式結(jié)構(gòu)，但這種螺桿只能滿足特定的聚合物物料和加工要求，適應(yīng)性仍然較差;對于少數(shù)采用外連接結(jié)構(gòu)的組合螺桿，其采用幾段式結(jié)構(gòu)(一般為三段式或四段式)，通過螺釘?shù)确绞綄崿F(xiàn)螺桿桿體的組合，這種結(jié)構(gòu)的組合螺桿雖然適應(yīng)性得到一定改善，但由于桿體分段連接對其強度產(chǎn)生較大隱患，而且其由于分段結(jié)構(gòu)的段數(shù)非常有限，因此適應(yīng)性還是有限；另外，一些螺桿通過增加套筒和在套筒內(nèi)設(shè)置特殊結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)組合螺桿的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加工難度大，應(yīng)用也受到較大限制。
[0004]而隨著聚合物等有機產(chǎn)品和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的日益豐富和快速發(fā)展，現(xiàn)有的組合螺桿已經(jīng)難以很好地滿足各種不同聚合物物料和加工要求，而采用一種組合螺桿對應(yīng)一種特定聚合物物料或加工要求的方法，不僅成本高，而且難以很好應(yīng)對生產(chǎn)過程的復(fù)雜性和多變性。因此，如何設(shè)計和開發(fā)一種具有全新結(jié)構(gòu)的組合螺桿，使其兼顧強度、結(jié)構(gòu)可調(diào)、加工成本低，特別是要有很強的適應(yīng)性，這將是關(guān)系到擠出機能否不斷滿足聚合物物料加工質(zhì)量和效率的關(guān)鍵所在，也將推動擠出機行業(yè)實現(xiàn)大跨越。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種兼顧強度、結(jié)構(gòu)可調(diào)、加工成本低、適應(yīng)性強等特點和優(yōu)勢的可調(diào)型擠出機螺桿。
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種擠出機，該擠出機的螺桿結(jié)構(gòu)可調(diào)、加工成本低、適應(yīng)性強。
[0007]按照本實用新型提供的可調(diào)型擠出機螺桿采用的主要技術(shù)方案為:包括芯桿和多個模塊化元件，多個所述模塊化元件可拆卸地設(shè)在所述芯桿上。
[0008]本實用新型提供的可調(diào)型擠出機螺桿還采用如下附屬技術(shù)方案:
[0009]還包括螺釘，所述芯桿表面設(shè)有螺紋孔，所述模塊化元件上設(shè)有固定孔，所述螺釘穿過所述固定孔后與所述螺紋孔配合或所述螺釘依次與所述固定孔、所述螺紋孔分別配入口 ο
[0010]所述模塊化元件上設(shè)有卡槽和卡塊，設(shè)在所述芯桿同一橫截面圓周方向相鄰的兩個所述模塊化元件中，一個模塊化元件上的卡槽與另一個模塊化元件上的卡塊相配合。
[0011]所述芯桿包括元件安裝部、設(shè)在所述元件安裝部一端的固定部和設(shè)在所述元件安裝部另一端的圓錐桿頭，所述模塊化元件可拆卸地設(shè)在所述元件安裝部上，所述螺紋孔設(shè)在所述元件安裝部上，所述模塊化元件的一側(cè)為與所述元件安裝部同心的圓弧面，所述圓弧面與所述元件安裝部貼合，所述模塊化元件的另一側(cè)露置在外。
[0012]所述模塊化元件的長度為所述元件安裝部長度的l/n，n為3-20的任意整數(shù)，所述模塊化元件的圓弧面的橫截面圓弧長度為所述元件安裝部外表面橫截面圓周長度的l/m，m為2-9的任意整數(shù)。
[0013]設(shè)在所述元件安裝部同一橫截面圓周方向相鄰的兩個所述螺紋孔的中心間距為其圓周長度的l/3m，m為2-9的任意整數(shù)，軸向相鄰的兩個所述螺紋孔中心間距為所述元件安裝部長度的l/3n，n為3-20的任意整數(shù)。
[0014]所述芯桿為實心圓軸。
[0015]所述模塊化元件包括外螺紋模塊化元件、主副螺紋分離型模塊化元件、溝槽屏障型模塊化元件和銷釘分流型模塊化元件中的至少兩種。
[0016]所述模塊化元件的上、下兩端分別設(shè)有圓弧狀卡槽和圓弧狀插塊，設(shè)在所述芯桿同一橫截面圓周方向的多個所述模塊化元件為一組，相鄰的兩組模塊化元件中，其中一組模塊化元件上的圓弧狀插塊插入另一組模塊化元件上的圓弧狀卡槽內(nèi)。
[0017]按照本實用新型提供的擠出機采用的主要技術(shù)方案為:一種擠出機，包括傳動機構(gòu)、加料裝置、料筒和螺桿，所述螺桿包括芯桿和多個模塊化元件，多個所述模塊化元件可拆卸地設(shè)在所述芯桿上。
[0018]按照本實用新型提供的可調(diào)型擠出機螺桿與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0019]1、首先，本實用新型放棄了傳統(tǒng)的一體式結(jié)構(gòu)螺桿和幾段式整體組合螺桿結(jié)構(gòu)，將計算機和通信等領(lǐng)域的“模塊化”理念引入組合螺桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，將擠出機的送料、熔融、混煉等功能進行分解，并以模塊化元件的形式加以承載和細化，是一種全新的設(shè)計思路;其次，本實用新型的模塊化元件具有很強的適應(yīng)性，可以通過同類型模塊化元件進行組合來實現(xiàn)同種功能，還可以通過不同類型模塊化元件的組合，來實現(xiàn)不同的功能，而且這兩種組合方式在芯桿同一橫截面圓周方向和軸向都可以實現(xiàn)，有利于生產(chǎn)企業(yè)一桿多用，使用本實用新型中的可調(diào)型擠出機螺桿來完成多種聚合物的生產(chǎn)，更為重要的是聚合物擠出加工的生產(chǎn)和開發(fā)單位使用本實用新型中的可調(diào)型擠出機螺桿就能完成進行特定聚合物或者加工要求的工藝摸索和優(yōu)化，大大減少企業(yè)的開發(fā)成本和時間，也可以讓更多的小型加工企業(yè)有機會得到進入機會和發(fā)展空間。
[0020]2、本實用新型的螺桿結(jié)構(gòu)上多處設(shè)計確保螺桿的強度，一是采用了實心一體式芯桿結(jié)構(gòu)來確保螺桿整體的強度;二是同一組中相鄰模塊化元件上的卡槽和卡塊配合，相鄰兩組模塊化元件上的圓弧狀卡槽和圓弧狀插塊配合，確保模塊化元件的整體強度，間接確保螺桿的強度;三是模塊化元件采用螺釘固定在芯桿上，來確保螺桿的強度。
[0021]3、本實用新型在結(jié)構(gòu)上的獨特設(shè)計使其結(jié)構(gòu)可調(diào)優(yōu)勢顯著。一是首次創(chuàng)造性地采用模塊化元件來實現(xiàn)螺桿結(jié)構(gòu)和功能的分解;二是模塊化元件不僅可以在軸向進行組合，還可以在橫截面圓周方向進行組合，比如可以實現(xiàn)同一橫截面圓周方向形成不同排列結(jié)構(gòu)的銷釘;三是模塊化元件的小型化可以最大程度上實現(xiàn)螺桿擠出效果的適應(yīng)性和相應(yīng)結(jié)構(gòu)的可調(diào)性，可以對很短的局部螺桿結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)組合，也可以對較長的一段螺桿進行結(jié)構(gòu)組合，比如不僅可以將分離型或屏障型結(jié)構(gòu)以一個整體的結(jié)構(gòu)嵌入到螺桿某一位置，還可以將一組或幾組分離型或屏障型結(jié)構(gòu)以分散結(jié)構(gòu)嵌入到任意一個需要的螺桿部位。
[0022]4、本實用新型的可調(diào)型擠出機螺桿具有更低的加工成本和更好的適應(yīng)性，一是采用模塊化元件后，可以對同一模塊化進行批量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，使其加工成本顯著降低，提高模塊化元件加工精度;二是采用同一芯桿為載體，不同模塊化元件作為日常消耗品進行更換，與其它類型螺桿相比，不需要報廢整個螺桿或者某一大區(qū)段螺桿，只需要更換相應(yīng)位置損壞的模塊化元件，成本顯著降低。
[0023]5、本實用新型的可調(diào)型擠出機螺桿表面可進行離子注入處理使其具有更好的耐磨和耐高溫性