CN101878948A - 一种多向混合式控温四螺杆结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多向混合式控温四螺杆结构，包含第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆和第四螺杆，四者都具有以下结构：至少2个连接段；至少2个绝热隔离段；至少1个第一混合段；至少1个第二混合段；至少1个第三混合段；1个出料段。所述第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆和第四螺杆的圆心位于正方形的四个顶点上，且其各连接段、绝热隔离段、第一混合段、第二混合段、第三混合段和出料段同轴且直径相等；所述第一螺杆和第二螺杆、第二螺杆和第四螺杆、第四螺杆和第三螺杆、第三螺杆和第一螺杆分别相互啮合对转。

Description

一种多向混合式控温四螺杆结构

技术领域

本发明涉及一种四螺杆结构，特别涉及一种多向混合式控温四螺杆结构。

背景技术

随着对食品的营养的要求的日益增加，各种复合营养素的谷物产品及其生产方法也迅速地发展着，从早期的酸预蒸法工艺、直接浸吸法和涂膜法等工艺，发展到如今比较完备的；从谷物粉碎→预处理→与营养素混合→挤压→切割成型→干燥→筛选→按比例配米，最后得到营养素强化复合谷物的工艺流程。

而其中的挤压-切割成型的步骤是生产过程中的重要环节，一般采取的单螺杆或者双螺杆挤压机，将谷物粉末的水合物挤压后通过一定的形状模具，经切割而得到所需要的形状、尺寸的谷物类食品，并在相应的传送带上进行输送，直至检验和包装步骤。

同时，由于挤压成型过程的技术流程，能够将谷物加工成具有一定膨化度和松软度的产品，适用于各种食品、营养添加剂、动物饲料等产品。

参见附图1，国际公开文本WO01/72151公开了一种一体化的复合谷物混合、挤压、成型设备。包括原料混合装置，双螺杆挤压机，挤出装置，切割成型设备。其中的原料混合装置与双螺杆挤压机，通过连通的垂直输送管道相连，并且在管道中设有控制阀，以调整预混原料进入挤压机的速度以及产品效率。双螺杆挤压机中平行布置有两个螺纹相互咬合的螺杆，相向转动，使由上而下输送的物料能够进行充分地压实和输送。在挤压机的末端具有挤出盘，挤出盘上开设有多个挤出孔，紧贴挤出孔处设置有切割装置，能够将挤压出的条状物料切割成所需要的长条状、粒状或片状产品，以符合各种谷物复合产品的需要。

参见附图2，美国专利US5350585公开一种挤压机的双螺杆结构。所述的双螺杆结构分为多段，其螺纹密度均不一致，以配合挤压过程中的各个阶段的需要。同时，螺杆中也开设有空洞，以便于物料在螺杆挤压机中充分混合。

然而，传统的螺杆挤压切割成型机仍有一些不足：

1、传统的挤压切割设备得到的产品直接进行加热烘干步骤，然而却往往会在烘干步骤中，由于含有水分的产品骤然失水导致产品表面破裂或粉碎，致使成品率降低。

2、传统的挤压成型设备的产量和产率难以得到较大的提高。

3、传统的螺杆挤压机的螺杆直接放置于椭圆形或圆形截面的腔体中，再挤压和输送过程中，物料易于在某些部位产生堆积，从而使挤压效果降低。

4、于螺杆腔体内经常有堆积现象，而长期未能得到充分挤压的这些堆积物，经过一段时间后会凝结成块，从而影响整体产品产出效率以及产品的均匀程度，需要经常清理。然而传统的双螺杆挤压机的螺杆更换过程困难，且在停机之后，螺杆因相互咬合的结构，依然会产生机械转动，容易造成事故。

5、最后，在制备复原米的过程中，水和米粉混合的物料在加热条件下会发生胶凝化，现有的传统挤压机不仅无法产生合适的胶凝化程度也无法解决胶凝化所带来的物料粘度增大的问题。

鉴于上述不足之处，本发明公开了一种挤出机四螺杆结构，其具有如下文所述之技术特征，以解决现有技术问题。

发明内容

本发明公开了一种多向混合式控温四螺杆结构，包含第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆和第四螺杆，四者都具有以下结构：

至少2个连接段；

至少2个绝热隔离段；

至少1个第一混合段；

至少1个第二混合段；

至少1个第三混合段；

1个出料段。

所述绝热隔离段是由绝热材料制成的螺纹结构，所述第一混合段、第二混合段、第三混合段和出料段是由导热材料制成的螺纹结构。所述出料段是由导热材料制成的螺纹结构、位于螺杆的末端并与1个连接段相连，且所述出料段从与连接段相连的位置向末端逐渐变细。

所述第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆和第四螺杆的各连接段、绝热隔离段、第一混合段、第二混合段、第三混合段和出料段同轴且直径相等。

所述第一螺杆和第二螺杆相互啮合对转，所述第二螺杆和第四螺杆相互啮合对转，所述第四螺杆和第三螺杆相互啮合对转，所述第三螺杆和第一螺杆相互啮合对转。

所述第一螺杆和第二螺杆的各相应连接段、各相应绝热隔离段、各相应第一混合段、各相应第二混合段、各相应第三混合段、各出料段相互啮合。所述第二螺杆和第四螺杆的各相应连接段、各相应绝热隔离段、各相应第一混合段、各相应第二混合段、各相应第三混合段、各出料段相互啮合。所述第四螺杆和第三螺杆的各相应连接段、各相应绝热隔离段、各相应第一混合段、各相应第二混合段、各相应第三混合段、各出料段相互啮合。所述第三螺杆和第一螺杆的各相应连接段、各相应绝热隔离段、各相应第一混合段、各相应第二混合段、各相应第三混合段、各出料段相互啮合。

所述第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆和第四螺杆的圆心位于正方形的四个顶点上。所述第一螺杆和第二螺杆相切，所述第二螺杆和第四螺杆相切，所述第四螺杆和第三螺杆相切，所述第三螺杆和第一螺杆相切。

所述第三螺杆和第四螺杆为主动螺杆，第一螺杆和第二螺杆为从动螺杆，或者四者都为主动螺杆。 

所述的连接段进一步包含第一齿轮和第二齿轮。所述第一齿轮和第二齿轮具有6～16个齿，且相互交错11.25°～30°。所述第一螺杆和第二螺杆的各相应第一齿轮相互啮合且各相应第二齿轮相互啮合。由于第一齿轮和第二齿轮相互交错一定角度，这就导致第一螺杆的第一齿轮只能和第二螺杆的第一齿轮相互啮合，而无法与第二螺杆的第二齿轮相互啮合，所以这就保证了第一螺杆和第二螺杆的第一齿轮相互啮合、第二齿轮相互啮合，从而将第一螺杆和第二螺杆进行锁合以固定其相对位置，避免第一螺杆和第二螺杆在对转的过程中发生错位和位移，从而保证第一螺杆和第二螺杆之间啮合完好。同理，所述第二螺杆和第四螺杆、第四螺杆和第三螺杆、第三螺杆和第一螺杆的各相应第一齿轮相互啮合且各相应第二齿轮的相互啮合，也避免第二螺杆和第四螺杆、第四螺杆和第三螺杆、第三螺杆和第一螺杆在对转的过程中发生错位和位移，从而保证第二螺杆和第四螺杆、第四螺杆和第三螺杆、第三螺杆和第一螺杆之间啮合完好。

所述各连接段、绝热隔离段、第一混合段、第二混合段、第三混合段和出料段为中空结构，其内部分别具有相互连通且同轴的轴腔。所述连接段和绝热隔离段的轴腔的直径相等。所述第一混合段、第二混合段、第三混合段和出料段的轴腔的直径相等。所述绝热隔离段轴腔的直径小于混合段轴腔的直径。

所述在各轴腔内部设有加热系统。所述加热系统包含位于各轴腔轴心并依次穿过各轴腔的通路，所述通路是由绝热绝缘材料制成的中空结构，其内部设置有与外界相连的多组加热电路，用于向位于通路外侧并与其相互连接的各加热电阻供电。所述加热电阻包括分别位于第一混合段、第二混合段、第三混合段和出料段内部的加热电阻。所述各加热电阻在与外界相连的多组加热电路的控制下，分别相对独立地对第一混合段、第二混合段、第三混合段和出料段进行加热。

各混合段的温度从小到大为，第一混合段、第二混合段、第三混合段，其中出料段的温度略低于第三混合段。

各混合段的螺纹密度从小到大为，第二混合段、第一混合段、第三混合段，其中出料段的螺纹密度与第三混合段的螺纹密度相等。

所述第二混合段的长度大于第一混合段和第三混合段的长度。所述出料段为圆台结构，其直径从与连接段相连的位置向末端逐渐减小，其圆台结构的母线与轴向的夹角β为15°～35°。

所述第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆和第四螺杆可以包括至少2个长度和螺纹密度相同、温度不同的第二混合段、至少2个长度和螺纹密度相同、温度不同的第三混合段。其中，各第二混合段的温度沿物料流向依次增加，各第三混合段的温度沿物料流向依次降低。所述出料段的温度低于相邻第三混合段的温度。这样会使得四螺杆结构中的各混合段具有更加多变的温度，以适应不同的需要。

所述第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆和第四螺杆的直径为40mm～300mm、螺杆有效长径比12～72、螺杆中心距40mm～300mm、轴腔直径10mm～160mm、螺纹啮合深度10mm～50mm、螺距5mm～400mm。所述第一螺杆和第二螺杆对转，并且第一螺杆沿顺时针转动、第二螺杆沿逆时针转动。所述第一螺杆沿顺时针方向转动、第二螺杆沿逆时针方向转动、第三螺杆沿逆时针方向转动、第四螺杆沿顺时针方向转动。

以下，将通过具体的实施例做进一步的说明，然而实施例仅是本发明可选实施方式的举例，其所公开的特征仅用于说明及阐述本发明的技术方案，并不用于限定本发明的保护范围。

附图说明

图1是具有本发明的四螺杆结构的挤出机的整体结构示意图。

图2是具有本发明的四螺杆结构的挤出机的沿图1A-A’方向的纵截面示意图。

图3是本发明的四螺杆结构的转向以及物料流向示意图。

图4是本发明的四螺杆结构的螺杆啮合关系示意图图。

图5是本发明的四螺杆结构的螺杆侧视图。

图6是本发明的四螺杆结构的螺杆的沿轴向的纵截面剖视图。

具体实施方式

根据本发明的权利要求和说明书所公开的内容，本发明的技术方案具体如下所述：

实施例一：

如图2和图4所示，一种具有多段控温加热功能的挤出机四螺杆结构，包含第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)。

所述第一螺杆(41)和第二螺杆(42)相互啮合对转，所述第二螺杆(42)和第四螺杆(44)相互啮合对转，所述第四螺杆(44)和第三螺杆(43)相互啮合对转，所述第三螺杆(43)和第一螺杆(41)相互啮合对转。

所述第一螺杆(41)沿顺时针方向转动、第二螺杆(42)沿逆时针方向转动、第三螺杆(43)沿逆时针方向转动、第四螺杆(44)沿顺时针方向转动。

所述第三螺杆(43)和第四螺杆(44)为主动螺杆，第一螺杆(41)和第二螺杆(42)为从动螺杆，或者四者都为主动螺杆。

所述第一螺杆(41)和第二螺杆(42)相切，所述第二螺杆(42)和第四螺杆(44)相切，所述第四螺杆(44)和第三螺杆(43)相切，所述第三螺杆(43)和第一螺杆(41)相切。

所述第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)的圆心位于正方形的四个顶点上。

沿物料流向方向，所述第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)分别具有依次相互连接的、等直径且同轴的第一混合段53、绝热隔离段52、连接段51、第二混合段54a、绝热隔离段52、连接段51、第二混合段54b、绝热隔离段52、连接段51、第三混合段55a、绝热隔离段52、第三混合段55b、连接段51、出料段56。

第二混合段54a和第二混合段54b属于第二混合段54，二者的长度和螺纹密度相同、但温度不同。第三混合段55a和第三混合段55b属于第三混合段55，二者的长度和螺纹密度相同、但温度不同。

各混合段的温度从小到大为，第一混合段53、第二混合段54a、第二混合段54b、第三混合段55b、第三混合段55a，其中出料段56的温度略低于第三混合段55b。

各混合段的螺纹密度从小到大为，第二混合段54(包括54a和54b)、第一混合段53、第三混合段55(包括55a和55b)，其中出料段56的螺纹密度与第三混合段55的螺纹密度相等。

所述第二混合段54(包括54a和54b)的长度大于第一混合段53和第三混合段55的长度(包括55a和55b)。

所述的连接段51进一步包含第一齿轮511和第二齿轮512。所述第一齿轮511和第二齿轮512具有6～16个齿，且相互交错11.25°～30°。所述第一螺杆41和第二螺杆42的各相应第一齿轮511相互啮合且各相应第二齿轮522相互啮合。由于第一齿轮511和第二齿轮512相互交错一定角度，这就导致第一螺杆41的第一齿轮511只能和第二螺杆42的第一齿轮511相互啮合，而无法与第二螺杆42的第二齿轮512相互啮合，所以这就保证了第一螺杆41和第二螺杆42的第一齿轮511相互啮合、第二齿轮512相互啮合，从而将第一螺杆41和第二螺杆42进行锁合以固定其相对位置，避免第一螺杆41和第二螺杆42在对转的过程中发生错位和位移，从而保证第一螺杆41和第二螺杆42之间啮合完好。同理，所述第二螺杆42和第四螺杆44、第四螺杆44和第三螺杆43、第三螺杆43和第一螺杆41的各相应第一齿轮511相互啮合且各相应第二齿轮522的相互啮合，也避免第二螺杆42和第四螺杆44、第四螺杆44和第三螺杆43、第三螺杆43和第一螺杆41在对转的过程中发生错位和位移，从而保证第二螺杆42和第四螺杆44、第四螺杆44和第三螺杆43、第三螺杆43和第一螺杆41之间啮合完好。

所述绝热隔离段52是由绝热材料制成的螺纹结构，并且所述第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)的各相应绝热隔离段52相互啮合。所述绝热隔离段的左右两侧分别与具有一定温度的混合段相连，该绝热隔离段起到隔热作用，保证其左右两侧的混合段的温度不同，形成温度分区，避免各区的温度混淆。

如图4和图5所示，所述第一混合段53、第二混合段54、第三混合段55和出料段56是由导热材料制成的螺纹结构，并且所述第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)的各相应第一混合段53相互啮合、各相应第二混合段54相互啮合、各相应第三混合段55相互啮合。其中，所述出料段56位于螺杆的末端，为圆台结构，其直径从与连接段51相连的位置向末端逐渐减小，其圆台结构的母线与轴向的夹角β为15°～35°。

如图6所示，所述各连接段51、绝热隔离段52、第一混合段53、第二混合段54、第三混合段55和出料段56为中空结构，其内部分别具有相互连通且同轴的轴腔61、轴腔62、轴腔63、轴腔64、轴腔65和轴腔66。所述连接段51和绝热隔离段52的轴腔61和62的直径相等。所述第一混合段53、第二混合段54、第三混合段55和出料段56的轴腔63、64、65和66的直径相等。所述轴腔61和62的直径小于轴腔63、64、65和66的直径。

如图6所示，所述在各轴腔内部设有加热系统7。所述加热系统7包含位于各轴腔轴心并依次穿过各轴腔的通路70，所述通路70是由绝热绝缘材料制成的中空结构，其内部设置有与外界相连的多组加热电路，用于向位于通路70外侧并与其相互连接的各加热电阻供电。所述加热电阻包括分别位于第一混合段53、第二混合段54、第三混合段55和出料段56内部的加热电阻73、74、75和76。所述各加热电阻73、74、75和76在与外界相连的多组加热电路的控制下，分别相对独立地对第一混合段53、第二混合段54、第三混合段55和出料段56进行加热。

所述所述第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)的直径为40mm～300mm、螺杆有效长径比12～72、螺杆中心距40mm～300mm、轴腔直径10mm～160mm、螺纹啮合深度10mm～50mm、螺距5mm～400mm。

通过上述各混合段的温度、螺纹密度和长度的设定，沿着物料流向，物料在所述第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)中间被不同螺纹密度的混合段进行不同程度的挤压混合，并被加热至不同的温度，从而达到充分混合并被加热到适合的温度。

以下进一步阐述，物料在四螺杆结构的挤压机中，进行挤压混合的过程。

图1所示的是一种制备复原米中常见的挤压机，包含进料系统1、挤压腔体2和出料系统3。其中进料系统1进一步包括存料器11和进料口12，挤压腔体2进一步包括腔壳21和腔体22，出料系统3进一步包括出料口31、切割刀32和模具33。

如图2所示，在所述腔体22内，设有4个螺杆，即所述第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)。如图3所示物料从存料器11处下落，通过进料口12进入腔体22内，随后被对转的第一螺杆41和第二螺杆42挤压混合，并形成物料流92和92’。所述物料流92和93汇合并被对转的第一螺杆41和第三螺杆43挤压混合，形成物料流94和95。所述物料流92’和93’汇集并被对转的第二螺杆42和第四螺杆44挤压混合，形成物料流94’和95’。物料流94和94’分别在第一螺杆41和第二螺杆42的转动带动下，分别沿着方向81和82做顺时针方向转动和逆时针方向转动，被带回第一螺杆41和第二螺杆42的上部，形成物料流96和96’。所述物料流96和96’汇合，并连同加入的物料流91，一起被对转的第一螺杆81和第二螺杆82再次挤压混合，形成物料流92和92’。物料流95和95’分别在第三螺杆43和第四螺杆44的转动带动下，分别沿着方向83和84做逆时针方向转动和顺时针方向转动，被带回第三螺杆43和第四螺杆44的下部，形成物料流97和97’。所述物料流97和97’汇合，一起被对转的第三螺杆43和第四螺杆44再次挤压混合，形成物料流93和93’。

根据上述对于四螺杆结构中物料流向的描述，四螺杆结构不同于而双螺杆结构之处在于：

1、在双螺杆结构中，进入的物料流被分成左右两股，在其后的双螺杆对转过程中，虽然这两股物料流有被挤压混合，但是只有很少的一部分物料会从左侧的一股汇入右侧的一股，同样，右侧的一股也只有很少一部分汇入左侧的一股，即两股物料流之间的物料交换较少；

2、在四螺杆结构中，进入的物料流首先在第一螺杆41和第二螺杆42的挤压混合下，被分成两股物料流92和92’，第三螺杆43和第四螺杆44下方的两股物料流97和97’在第三螺杆43和第四螺杆44的挤压混合下，形成两股物料流93和93’。物料流92、92’、93、93’在四个螺杆的中间位置混合，并相互交换，再分别被第一螺杆41和第三螺杆43、第二螺杆42和第四螺杆44挤压混合，分别形成物料流94和95、物料流94’和95’。物料流94、94’、95和95’分别被第一螺杆41、第二螺杆42、第三螺杆43和第四螺杆44转动带动，回到上部和下部，相应形成物料流96、96’、97和97’，随后再次被挤压混合，并循环，这就导致了四螺杆结构中，物流不再仅仅分成相互之间交换较少的两股，而是个物料流不断的被分流混合，各个物料流之间不断的交换物料。

从上述分析可知，利用四螺杆结构可以使得混合的物料被不断的相互交换，待混合的各物质不断的被重新分配，从而使得物质混合更加，并且弥补了混合中的两股物料之间的物质组成的差异，使得出料口处挤出的各物料成分含量相同，避免差异。

如图6所示，接通外界电路，对加热系统7通电，通过位于通路70内部的各个电线及电路，分别对位于第一混合段53、第二混合段54a、第二混合段54b、第三混合段55a、第三混合段55b和出料段56内部的加热电阻73、74a、74b、75a、75b和76通电加热，并对各相对应的混合段加热升温。

首先物料从进料口12进入与其相邻的第一混合段53，并在相互啮合的第一混合段53的对转下，被挤压混合。为了使得进入的物料可以被快速充分的混合，将第一混合段53设计具有较大的螺纹密度，以增强剪切力，同时为了避免物料在加热条件下被胶凝化过度，此时仅对物料进行初步加热，故设计第一混合段53的温度较低。

随后物料进入第二混合段54区域，在温度较高、螺纹密度较小、长度较长的2个第二混合段54a处挤压混合，这一过程中，物料可以在较长的螺杆上进行充分的换热，被螺杆加热并进一步挤压混合，此时由于加热过程中会带来物料的胶凝化，故设计密度较低的第二螺杆以使得物料内部的气体以及水蒸气等可以扩散出去，进行换气，从而避免物料内部具有较多气体，在出口处气体扩散过快，带来制成颗粒的破裂以及裂纹。随后物料通过螺纹密度较高的绝热隔离段51被快速剪切混合好，并被向后传送，被温度更高的2个第二混合段54b挤压混合，进一步被胶凝化，再次被螺纹密度较高的绝热隔离段51快速剪切混合好，并被向后传送。

具有一定温度和胶凝化程度的物料进入第三混合段55区域，在温度高、螺纹密度大、长度较短的2个第三混合段55a处挤压混合，此时，加热温度最高，以使得物料进行进一步的胶凝化，同时螺纹密度最大，使得物料被迅速且充分的剪切混合，使得物料混合均匀，由于此时胶凝化程度较大，物料粘度增大，故设计较短的第三混合段55以避免加热时间过长、胶凝化过度，并使得物料可以迅速离开第三混合段55避免粘黏。随后物料被绝热隔离段51送入下一组第三混合段55b，其温度较低，从而使得物料被进一步的再次挤压混合，并逐步降温。

被挤压的物料，在螺杆的挤压作用下，以螺旋线的方式，沿着图1和图4所示的物料流向运动，从第一螺杆41和第二螺杆的前端向末端运动，最后，物料被送入出料段56，稍加挤压后被传送至出料口31。物料从出料口31被挤压至出口处的模具33处，从该模具33的挤压孔处挤压处，并被切割刀32迅速切割，形成颗粒。

通过上述螺杆结构和挤压过程，物料被充分挤压混合，并根据需要被加热至所需的胶凝化程度。各混合段的加热温度独立可控，可以根据实际需要加以调整。

上述过程中的技术参数如下：

实施例二：

采用以下技术参数改进实施例一：

实施例三：

采用以下技术参数改进实施例一：

实施例四：

采用以下技术参数改进实施例一：

实施例五：

采用以下技术参数改进实施例一：

实施例六：

采用以下技术参数改进实施例一：

实施例七：

采用以下技术参数改进实施例一：

实施例八：

采用以下技术参数改进实施例一：

实施例九：

采用以下技术参数改进实施例一：

实施例十：

采用以下技术参数改进实施例一：

上述内容为本发明的具体实施例的例举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

Claims (10)

1.一种多向混合式控温四螺杆结构，其特征在于，包含第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)，四者都具有以下结构：

至少2个连接段(51)；

至少2个绝热隔离段(52)；

至少1个第一混合段(53)；

至少1个第二混合段(54)；

至少1个第三混合段(55)；

1个出料段(56)；

所述绝热隔离段(52)是由绝热材料制成的螺纹结构，所述第一混合段(53)、第二混合段(54)、第三混合段(55)和出料段(56)是由导热材料制成的螺纹结构；

所述出料段(56)是由导热材料制成的螺纹结构、位于螺杆的末端并与1个连接段(51)相连，且所述出料段(56)从与连接段(51)相连的位置向末端逐渐变细；

所述第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)的各连接段(51)、绝热隔离段(52)、第一混合段(53)、第二混合段(54)、第三混合段(55)和出料段(56)同轴且直径相等；

所述第一螺杆(41)和第二螺杆(42)相互啮合对转，所述第二螺杆(42)和第四螺杆(44)相互啮合对转，所述第四螺杆(44)和第三螺杆(43)相互啮合对转，所述第三螺杆(43)和第一螺杆(41)相互啮合对转；

所述第一螺杆(41)和第二螺杆(42)的各相应连接段(51)、各相应绝热隔离段(52)、各相应第一混合段(53)、各相应第二混合段(54)、各相应第三混合段(55)、各出料段(56)相互啮合；

所述第二螺杆(42)和第四螺杆(44)的各相应连接段(51)、各相应绝热隔离段(52)、各相应第一混合段(53)、各相应第二混合段(54)、各相应第三混合段(55)、各出料段(56)相互啮合；

所述第四螺杆(44)和第三螺杆(43)的各相应连接段(51)、各相应绝热隔离段(52)、各相应第一混合段(53)、各相应第二混合段(54)、各相应第三混合段(55)、各出料段(56)相互啮合；

所述第三螺杆(43)和第一螺杆(41)的各相应连接段(51)、各相应绝热隔离段(52)、各相应第一混合段(53)、各相应第二混合段(54)、各相应第三混合段(55)、各出料段(56)相互啮合；

所述第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)的圆心位于正方形的四个顶点上；

所述第一螺杆(41)和第二螺杆(42)相切，所述第二螺杆(42)和第四螺杆(44)相切，所述第四螺杆(44)和第三螺杆(43)相切，所述第三螺杆(43)和第一螺杆(41)相切；

所述第三螺杆(43)和第四螺杆(44)为主动螺杆，第一螺杆(41)和第二螺杆(42)为从动螺杆，或者四者都为主动螺杆。

2.如权利要求1所述的四螺杆结构，其特征在于，所述第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)进一步包括至少2个长度和螺纹密度相同、温度不同的第二混合段(54)；

所述第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)进一步包括至少2个长度和螺纹密度相同、温度不同的第三混合段(55)。

3.如权利要求2所述的四螺杆结构，其特征在于，沿物料流向，所述第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)分别依次具有相互连接的第一混合段(53)、绝热隔离段(52)、连接段(51)、第二混合段(54a)、绝热隔离段(52)、连接段(51)、第二混合段(54b)、绝热隔离段(52)、连接段(51)、第三混合段(55a)、绝热隔离段(52)、第三混合段(55b)、连接段(51)、出料段(56)；

所述第一螺杆(41)沿顺时针方向转动、第二螺杆(42)沿逆时针方向转动、第三螺杆(43)沿逆时针方向转动、第四螺杆(44)沿顺时针方向转动。

4.如权利要求1所述的四螺杆结构，其特征在于所述第一螺杆(41)、第二螺杆(42)、第三螺杆(43)和第四螺杆(43)的直径为40mm～300mm、螺杆有效长径比12～92、螺杆中心距40mm～300mm、轴腔直径10mm～160mm、螺纹啮合深度10mm～50mm、螺距5mm～400mm。

5.如权利要求1所述的四螺杆结构，其特征在于，所述各连接段(51)、绝热隔离段(52)、第一混合段(53)、第二混合段(54)、第三混合段(55)和出料段(56)为中空结构，其内部分别具有相互连通且同轴的轴腔(61)、轴腔(62)、轴腔(63)、轴腔(64)、轴腔(65)和轴腔(66)；

所述连接段(51)和绝热隔离段(52)的轴腔(61)和(62)的直径相等；

所述第一混合段(53)、第二混合段(54)、第三混合段(55)和出料段(56)的轴腔(63)、(64)、(65)和(66)的直径相等；

所述轴腔(61)和(62)的直径小于轴腔(63)、(64)、(65)和(66)的直径。

6.如权利要求5所述的四螺杆结构，其特征在于，所述在各轴腔内部设有加热系统(7)；所述加热系统(7)包含位于各轴腔轴心并依次穿过各轴腔的通路(70)，所述通路(70)是由绝热绝缘材料制成的中空结构，其内部设置有与外界相连的多组加热电路，用于向位于通路(70)外侧并与其相互连接的各加热电阻供电；

所述加热电阻包括分别位于第一混合段(53)、第二混合段(54)、第三混合段(55)和出料段(56)内部的加热电阻(73)、(74)、(75)和(76)。

7.如权利要求6所述的四螺杆结构，其特征在于，所述各加热电阻(73)、(74)、(75)和(76)在与外界相连的多组加热电路的控制下，分别相对独立地对第一混合段(53)、第二混合段(54)、第三混合段(55)和出料段(56)进行加热；

所述第一混合段(53)的温度低于第二混合段(54)的温度，所述第二混合段(54)的温度低于第三混合段(55)的温度；

所述各第二混合段(54)的温度沿物料流向依次增加，所述各第三混合段(55)的温度沿物料流向依次降低；

所述出料段(56)的温度低于相邻第三混合段(55)的温度。

8.如权利要求1所述的四螺杆结构，其特征在于，所述所述第二混合段(54)的长度大于第一混合段(53)和第三混合段(55)的长度；

所述出料段(56)为圆台结构，其直径从与连接段(51)相连的位置向末端逐渐减小，其圆台结构的母线与轴向的夹角β为15°～35°。

9.如权利要求1所述的四螺杆结构，其特征在于，所述第二混合段(54)的螺纹密度小于第一混合段(53)的螺纹密度；

所述第一混合段(53)的螺纹密度小于第三混合段(55)的螺纹密度；

所述出料段(56)的螺纹密度与第三混合段(55)的螺纹密度相等。

10.如权利要求1所述的四螺杆结构，其特征在于，所述的连接段(51)进一步包含第一齿轮(511)和第二齿轮(512)；

所述第一齿轮(511)和第二齿轮(512)具有6～16个齿；

所述第一齿轮(511)和第二齿轮(512)相互交错11.25°～30°；

所述第一螺杆(41)和第二螺杆(42)的各相应第一齿轮(511)相互啮合且各相应第二齿轮(522)相互啮合；

所述第一螺杆(41)和第二螺杆(42)的各相应第一齿轮(511)相互啮合且各相应第二齿轮(522)相互啮合；

所述第二螺杆(42)和第四螺杆(44)的各相应第一齿轮(511)相互啮合且各相应第二齿轮(522)相互啮合；

所述第四螺杆(44)和第三螺杆(43)的各相应第一齿轮(511)相互啮合且各相应第二齿轮(522)相互啮合；

所述第三螺杆(43)和第一螺杆(41)的各相应第一齿轮(511)相互啮合且各相应第二齿轮(522)相互啮合。

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