CN102211392B - 一种具有曲线型机颈流道的挤塑机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有曲线型机颈流道的挤塑机，该挤出机具有机颈流道，机颈流道的纵向截面形状为曲线型，该曲线为：y=ax2，其中a=
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，R为喇叭边缘圆弧半径；D为喇叭大口径，即机身螺筒内径；d为喇叭小口径，即流进机头孔直径。本发明通过合理设置机颈流道的形状，使其与塑料熔体在融熔状态下流动特性相匹配，使得被挤出的高聚物融熔体流动中各层面的压力均匀，流速增快，温度均匀；且曲线型流道内不存在死角，挤包层不会出现僵块等缺陷。

Description

一种具有曲线型机颈流道的挤塑机
技术领域
    本发明涉及电缆生产领域，具体是一种挤塑机，特别是一种具有曲线型机颈流道的挤塑机。
背景技术
挤塑机主要由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。其中的挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头和模具，塑料通过挤压系统剪切而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立压力下，被螺杆连续的挤出机头。
机头由合金钢内套和碳素钢外套构成，机头内装有成型模具，机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动，均匀平稳的导入模套中，并赋予塑料以必要的成型压力，塑料在机筒内塑化压实，经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具，模芯模套适当配合，形成截面不断减小的环形空隙，使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。为保证机头内塑料流道合理，消除积存塑料的死角，往往安置有分流套筒，为消除塑料挤出时压力波动，也有设置均压环的。
如图1，目前，挤塑机机头的机颈都采用直线型喇叭口结构，它与挤塑机机身连接方便，加工也简单，被挤出的塑料熔体由机身内通过机颈的喇叭型流道而进入机头。由于直线喇叭型流道内，体积与压力呈线性关系，而被挤的塑料熔体在融熔状态下流动特性呈非线性粘流体，即非牛顿流体。因此在实际操作中，现有直线喇叭型流道结构存在腔体积大，被挤的高聚物融熔体流速慢，尤其边缘的压力小，各层温度不均匀，流道壁易产生死边，融熔体内会产生僵块或成死焦的分解物等缺陷。
发明内容
    本发明所要解决的技术问题是提供一种塑料熔体挤出均匀，融熔体内不会产生僵块等缺陷的挤塑机。
本发明所述的具有曲线型机颈流道的挤塑机，该挤出机具有机颈流道，其特征在于该机颈流道的纵向截面形状为曲线型，该曲线为：
y=ax2 ，
其中a=                                                
Figure 2011101476115100002DEST_PATH_IMAGE001
R为喇叭边缘圆弧半径；D为喇叭大口径，即机身螺筒内径；d为喇叭小口径，即流进机头孔直径。
流体力学中，流体在圆形导管内流动的速度，不论是牛顿型还是非牛顿型流体都可假定流动属稳定流动状态，剪切应力在管中心为零，向管壁逐渐增大，而在管壁处为最大。因而流体在导管内的速度分布在管中心为最大，向管壁逐渐减少，而在管壁处为零。对牛顿型流体来说，这种速度分布呈抛物线型，对非牛顿型流体来说，这种抛物线呈稍尖（高聚物PVC尤为典型）。因此，高聚物融熔体由机身稳定挤压流入直线型喇叭口的机颈，它在直线壁上速度相对管中心减小，这就极易造成滞流，即高聚物粘附于管壁成“死焦”。而将该区域的管道设置为函数性的曲面壁，正好消除了“死焦”的“温床”，同时减少区域容积，这又使得停机清洗机颈的废料减少，对节约生产中的工艺成本较为有利。本发明即是通过合理设置机颈流道的形状，使其与塑料熔体在融熔状态下流动特性相匹配，使得被挤出的高聚物融熔体流动中各层面的压力均匀，流速增快，温度均匀；且曲线型流道内不存在死角，挤包层不会出现僵块等缺陷。
附图说明
图1是现有技术的结构示意图， 
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图2，本发明的挤塑机具有曲线型机颈流道，该机颈流道的纵向截面形状为曲线型，该曲线为：
(1)  机颈流道采用y=ax2函数。
(2)  常数a由机身的螺筒直径和机头流入口孔径确定，具体为a=
Figure 78025DEST_PATH_IMAGE001
（注：R为喇叭边圆弧半径；D为喇叭大口径，即机身螺筒内径；d为喇叭小口径，即流进机头孔直径）。
(3)  喇叭型边缘圆孤光滑(圆半径R)，取圆周长
Figure 231664DEST_PATH_IMAGE002
，无死角。
(4)  整个喇叭型曲线起点到终点定位精确，曲面加工无死点。
    本发明提供了一种具有曲线型机颈流道的挤塑机的思路及实施方法，具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1. 一种具有曲线型机颈流道的挤塑机，该挤出机具有机颈流道，其特征在于该机颈流道的纵向截面形状为曲线型，该曲线为：
y=ax2 ，
其中a=                                               
Figure 2011101476115100001DEST_PATH_IMAGE002
R为喇叭边缘圆弧半径；D为喇叭大口径，即机身螺筒内径；d为喇叭小口径，即流进机头孔直径。
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