CN104527025A - 带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机及其加工方法，挤出机中，螺杆机构包括单头螺纹结构的第一螺杆和双头螺纹结构的第二螺杆，第一螺杆的螺槽内设有折流板，折流板的高度小于第一螺杆的螺槽深度，第一螺杆的螺槽在折流板处形成“8”字形双曲流动扰动；第一螺杆和第二螺杆等速旋转且时刻保持啮合，同时实现自洁。其加工方法是利用折流板的设置引入了“8”字形双曲流动扰动来触发螺槽全程混沌混合、两根螺杆组成的流道形成了“一分二——二合一——一再分二”流动线路的拓扑混沌作用、两根螺杆间及第二螺杆可实现周期性“压缩——扩张——再压缩——再扩张”作用三种强化混合机理的共同作用，对物料进行高效熔融混炼。

Description

带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机及其加工方法

技术领域

本发明涉及双螺杆挤出机技术领域，特别涉及一种带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机及其加工方法。

背景技术

具有自洁功能的同向双螺杆挤出机是目前广泛应用的混合加工装备。这类设备主要包括机筒和平行安装于机筒内腔的双螺杆。为了产生高剪切，多采用多头螺纹结构的螺杆，这导致了物料流动的拓扑路线不同，当被加工的物料从进料口进入机筒的内腔后，物料会进入不同的拓扑流道，比如双头螺纹会将机筒内流道分割为三个不连通的流道，物料向前输送过程中彼此不会相互混合，进料组合分的不均匀可能会导致进入不同流道物料组分不均匀，这种不均匀不会在物料前行过程中通过彼此混合而得到提高，因此往往容易导致产品质量不稳定。

只有在安装了捏合块的区域才能彼此混合，但捏合块会带来高剪切、积料、存在死角及自洁性下降等诸多问题。另一方面，由于几何啮合关系决定，采用多头螺纹还会导致螺槽变浅，产量下降。传统的同向双螺杆挤出机，只在啮合区提供扰动作用提升混合质量，在远离啮合区缺乏混沌混合触发机制，而且，物料在左右螺槽容积一致，无法引入拉伸力场作用机理，螺槽容积主体部分缺乏有效提升混合的结构，导致分布混合效果不能进一步提高，缺乏拉伸力场效应导致分散混合不理想。另外，双螺杆挤出机加工过程大部分为非充满状态，几乎没有变化的流道，导致物料的塑化混炼效果大打折扣，为了提高混合效果和提高产量，实践中常采用高转速实现高剪切、大长径比螺杆延长加工历程等方式，但带来了高能耗、低效率和物料降解等诸多问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，该挤出机将混沌混合、拓扑混沌和拉伸力场作用相结合，可有效提高加工效率和混炼效果。

本发明的另一目的在于提供一种上述带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机的加工方法。

本发明的技术方案为：一种带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，包括机筒和螺杆机构，螺杆机构设于机筒的内腔中，螺杆机构包括相互啮合的第一螺杆和第二螺杆，第一螺杆为单头螺纹结构，第二螺杆为双头螺纹结构；第一螺杆的螺槽内设有折流板，折流板的高度小于第一螺杆的螺槽深度，第一螺杆的螺槽在折流板处形成“8”字形双曲流动扰动的流动线路；第一螺杆和第二螺杆等速旋转且时刻保持啮合，第一螺杆的螺纹结构和折流板与第二螺杆的螺槽之间形成自洁模式，第二螺杆的螺纹结构与第一螺杆的螺槽之间形成自洁模式，实现自洁功能。

所述第一螺杆和第二螺杆的外侧边均与机筒的内壁相切，第一螺杆、第二螺杆和机筒的内壁之间形成流道。

所述第一螺杆的截面和第二螺杆的截面各由多段曲率半径不等的圆弧构成，构成第一螺杆截面的圆弧数量和构成第二螺杆截面的圆弧数量相等。

作为一种优选方案，所述第一螺杆的截面和第二螺杆的截面均由8段圆弧构成，构成第一螺杆截面的8段圆弧依次为M₁M₂、M₂M₃、M₃M₄、M₄M₅、M₅M₆、M₆M₇、M₇M₈和M₈M₁，构成第二螺杆截面的8段圆弧分别为N₁N₂、N₂N₃、N₃N₄、N₄N₅、N₅N₆、N₆N₇、N₇N₈和N₈N₁；

M₁M₂、M₂M₃、M₃M₄、M₄M₅、M₅M₆、M₆M₇、M₇M₈、M₈M₁与N₁N₂、N₂N₃、N₃N₄、N₄N₅、N₅N₆、N₆N₇、N₇N₈、N₈N₁一一对应配合。

其中，随着折流板轴向位置的变化，折流板的极角值可固定不变或呈现周期性变化，折流板的高度也可固定不变或呈现周期性变化。具体包括：

(1)所述第一螺杆的旋转中心为O₁，圆弧M₅M₆对应折流板，折流板的极角值随折流板轴向位置的变化呈现线性周期性变化或非线性周期性变化；极角值为折流板中线与O₁M₃之间的夹角。

(2)所述第一螺杆的旋转中心为O₁，圆弧M₅M₆对应折流板，折流板的极角值固定不变；极角值为折流板中线与O₁M₃之间的夹角。

(3)所述第一螺杆中，所述折流板的高度为固定值，或者折流板的高度随折流板轴向位置的变化呈现周期性变化。

所述机筒的内腔由两个连通的圆柱槽构成，第一螺杆和第二螺杆对应位于两个圆柱槽内，内腔的截面呈横置的“8”字形。

按照物料的输送方向，所述机筒设有依次连接的输送段、熔融段、排气段和混炼挤出段；输送段上设有与内腔连通的进料口，排气段上设有与内腔连通的排气口；混炼挤出段的末端设有出料口。

上述带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机的加工方法，包括以下步骤：

(1)物料从进料口进入输送段的流道后，第一螺杆和第二螺杆分别沿各自的轴线进行同向等速转动；

在第一螺杆和第二螺杆的轴向正位移输送力以及第一螺杆和第二螺杆之间的摩擦力共同作用下，实现进料输送；同时，通过第一螺杆上折流板的轴向混合作用，实现第一螺杆和第二螺杆之间物料组分的混合，并迫使物料向熔融段的流道方向移动；

(2)当物料移动至熔融段的流道处时，由于第一螺杆上折流板对物料的翻动作用，强化了传热过程，而第二螺杆上流道截面的扩展和压缩作用，对物料进行压缩和挤压做功，实现物料预熔融；且第一螺杆和第二螺杆高速旋转产生摩擦热，同时在机筒的外加热共同作用下，使得物料进一步发生熔融；

由于第一螺杆和第二螺杆之间形成的流道存在“一分二-二合一-一再分二”的拓扑流道特性，加上流道的截面形状产生“扩张-压缩-扩张”的作用，加速了熔体状物料与固体状物料的分离；同时，第一螺杆上设有折流板，将导致“8”字形双曲流动扰动而在螺槽全程触发混沌混合，进一步加速固体的物料的熔融进程，使得物料成为熔体；

(3)熔体状物料从熔融段的流道进入排气段的流道后，第一螺杆上的单头螺纹流道分别和第二螺杆上两个彼此分离的流道相通，扩大了物料的排气表面积，而且第一螺杆内折流板的翻动作用和第二螺杆流道的压缩和扩展作用加速了气体从排气口排出，同时熔融的物料受第一螺杆和第二螺杆的作用进一步向混炼挤出段的流道方向运动；

(4)熔体状物料进入混炼挤出段的流道后，熔融的物料受到两根螺杆组成流道导致的“一分二-二合一-一再分二”的拓扑混沌作用，及第一根螺杆上折流板将导致“8”字形双曲流动扰动而在螺槽全程触发混沌混合，再加上第二螺杆的周期性压缩扩张作用，三种强化混合机理的作用使螺杆机构对熔体状物料进行混炼塑化，且使熔体状物料稳定从出料口挤出；

同时，第一螺杆和第二螺杆之间的相互擦拭作用实现了自洁作用。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

1、本发明的螺杆机构中，第一螺杆为带有折流板的单头螺纹，第二螺杆为双头螺纹结构，两根螺杆等速啮合旋转，可以有效解决原料成分波动带来的产品质量不稳定问题，兼顾了单头螺纹深螺槽的强大输送效率，提高了固体输送效率，可以更大程度的增加挤出产量，适用于大产量加工。

2、本发明采用了三种强化混合机理：1)折流板的设置引入了“8”字形双曲流动扰动来触发螺槽全程混沌混合；2)两根螺杆组成的流道形成了“一分二——二合一——一再分二”流动线路的拓扑混沌作用，提高了轴向混合作用；3)两根螺杆间及第二螺杆可实现周期性“压缩——扩张——再压缩——再扩张”作用，引入拉伸力场作用机理，有效实现了压缩预热和分散混合。因此，可全面强化了混合混炼和传热过程，使完成塑化的热、机械历程大大缩短，其能耗低、节能降耗效果显著。

3、本发明保证了第一螺杆、第二螺杆紧密啮合同向旋转，两根螺杆之间相互擦拭作用，实现了加工过程自洁作用。

4、本发明通过引入折流板结构，尤其适用于非充满挤出过程，可以实现第一螺杆及第二螺杆流道拉伸力场作用，全面强化了混合混炼强度和效果，具有极其优异的分散分布混合效果，可以不用捏合块，大幅度提高了加工过程自洁功能，使加工过程停留时间分布更窄，提高了加工效率和效果，尤其适用于高产量、纳米材料的加工。

附图说明

图1是本带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机实施例1的结构示意图。

图2是图1中E-E方向的剖视图。

图3是图1中F-F方向的剖视图。

图4是实施例1中，螺杆机构及部分机筒的三维造型示意图。

图5是实施例1中实现混沌混合、拓扑混沌及拉伸力场作用的原理示意图之一。

图6是实施例1中实现混沌混合、拓扑混沌及拉伸力场作用的原理示意图之二。

图7是实施例1中实现混沌混合、拓扑混沌及拉伸力场作用的原理示意图之三。

图8是实施例2中，螺杆机构及部分机筒的截面结构示意图。

图9是图8中螺杆机构及部分机筒的三维造型示意图。

图10是实施例6中，螺杆机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1～7所示，本实施例一种带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，包括机筒1和螺杆机构，螺杆机构设于机筒的内腔2中，螺杆机构包括相互啮合的第一螺杆3和第二螺杆4，第一螺杆为单头螺纹结构，第二螺杆为双头螺纹结构；第一螺杆的螺槽内设有折流板5，折流板的高度小于第一螺杆的螺槽深度，第一螺杆的螺槽在折流板处形成“8”字形双曲流动扰动的流动线路(如图5、6或7所示)；第一螺杆和第二螺杆等速旋转且时刻保持啮合，第一螺杆的螺纹结构和折流板与第二螺杆的螺槽之间形成自洁模式，第二螺杆的螺纹结构与第一螺杆的螺槽之间形成自洁模式，实现自洁功能。第一螺杆和第二螺杆的外侧边均与机筒的内壁相切，第一螺杆、第二螺杆和机筒的内壁之间形成流道。第一螺杆的截面和第二螺杆的截面各由多段曲率半径不等的圆弧构成，构成第一螺杆截面的圆弧数量和构成第二螺杆截面的圆弧数量相等。如图4所示，机筒的内腔由两个连通的圆柱槽构成，第一螺杆和第二螺杆对应位于两个圆柱槽内，内腔的截面呈横置的“8”字形。

按照物料的输送方向，如图1所示，机筒设有依次连接的输送段6、熔融段7、排气段8和混炼挤出段9；输送段上设有与内腔连通的进料口10，排气段上设有与内腔连通的排气口11；混炼挤出段的末端设有出料口12。

上述结构中，如图2或图3所示，第一螺杆的截面和第二螺杆的截面均由8段圆弧构成，构成第一螺杆截面的8段圆弧依次为M₁M₂、M₂M₃、M₃M₄、M₄M₅、M₅M₆、M₆M₇、M₇M₈和M₈M₁，构成第二螺杆截面的8段圆弧分别为N₁N₂、N₂N₃、N₃N₄、N₄N₅、N₅N₆、N₆N₇、N₇N₈和N₈N₁；

M₁M₂、M₂M₃、M₃M₄、M₄M₅、M₅M₆、M₆M₇、M₇M₈、M₈M₁与N₁N₂、N₂N₃、N₃N₄、N₄N₅、N₅N₆、N₆N₇、N₇N₈、N₈N₁一一对应配合。

其中，圆弧M₁M₂与机筒的内腔相切(即M₁M₂为第一螺杆的外侧边)，其对应圆心角为α，且关于O₁y轴对称，为便于表示，将第一螺杆3和第二螺杆4同时同向旋转相等的角度而总使O₁y轴垂直向上，如图2所示，当处于不同轴向位置z时，第一螺杆上的圆弧M₈M₁、M₁M₂、M₂M₃和第二螺杆上的圆弧N₈N₁、N₁N₂、N₂N₃将固定不动，而其余的圆弧将分别围绕各自的螺杆中心O₁或O₂发生转动。

具体来讲，M₂M₃、M₈M₁圆心角均为β；M₄M₅和M₆M₇的圆心角为γ；圆弧M₄M₅、M₇M₈的圆心角分别为φ1和φ2；圆弧M₅M₆对应折流板，其半径为h，且d/2≤h<D/2，M₅M₆对应的圆心角为ε，且M₅M₆关于O₁A轴对称，O₁A轴与O₁M₃的夹角为极角θ，极角值可随着其轴向位置z的不同而变化，其中，0≤z≤L，这里L为第一螺杆或第二螺杆的螺距，θmin≤θ≤θmax，其中， ${\mathrm{\&theta;}}_{\min }=\frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}+\frac{\mathrm{\&epsiv;}}{2}+\mathrm{\&beta;}+\mathrm{\&gamma;},$ ${\mathrm{\&theta;}}_{\max }=2\mathrm{\&pi;}-(\mathrm{\&alpha;}+2\mathrm{\&beta;}+\mathrm{\&gamma;}+\frac{\mathrm{\&epsiv;}}{2}),$ θ随轴向坐标z的变化呈现线性周期性变化，其变化规律如下式所示：

$\mathrm{\&theta;}={\mathrm{\&theta;}}_{\min }+\frac{{\mathrm{\&theta;}}_{\max }-{\mathrm{\&theta;}}_{\min }}{z_{*}}z,z\&le;z_{*},$

或 $\mathrm{\&theta;}={\mathrm{\&theta;}}_{\min }+\frac{{\mathrm{\&theta;}}_{\max }-{\mathrm{\&theta;}}_{\min }}{z_{*}-L}(x-L),z\&GreaterEqual;z_{*},$

其中z_*为θ_max所对应的轴向位置z，0<z_*<L，优选z_*/L＝0.5～0.62。

随着折流板轴向位置的变化，折流板的高度为固定值。

第二螺杆上，圆弧N₁N₂、N₂N₃、N₃N₄、N₄N₅、N₅N₆、N₆N₇、N₇N₈分别与M₁M₂、M₂M₃、M₃M₄、M₄M₅、M₅M₆、M₆M₇、、M₇M₈对应配合，且对应的圆心角分别相等，其中圆弧N₅N₆关于O₂B轴对称，且O₂B与O₁A轴相位角差为π，且圆弧N₃N₄、N₇N₈分别与机筒的内腔相切；

第一螺杆3的旋转中心O₁和第二螺杆4的旋转中心O₂之间的距离为C，且第一螺杆和第二螺杆的最大外径均为D，最小内径均为d。第一螺杆中在圆弧M₂M₃和M₈M₁的螺腹的腹角和第二螺杆中在圆弧N₂N₃和N₈N₁的螺腹的腹角均为β，且第一螺杆中在圆弧M₄M₅和M₆M₇的螺腹的腹角和第二螺杆中在圆弧N₄N₅和N₆N₇的螺腹的腹角均为γ，且圆弧M₁M₂半径为D/2，圆心为第一螺杆的旋转中心O₁，圆弧M₃M₄、M₇M₈的半径均为为d/2，圆心也为第一螺杆的旋转中心O₁；圆弧M₂M₃、M₈M₁的半径均为C，且分别在M₃、M₈处与以O₁为圆心半径为d/2的圆相切；圆弧M₄M₅、M₆M₇的半径也均为C，且分别在M₄、M₇处与以O₁为圆心半径为d/2的圆相切。圆弧N₃N₄和N₇N₈的半径均为D/2，圆心均为第二螺杆的旋转中心O₂；圆弧N₁N₂的半径为d/2，圆心也为第二螺杆的旋转中心O₂；圆弧N₂N₃和N₈N₁的半径均为C，且分别在N₁、N₂处与以O₂为圆心d/2为半径的圆相切；圆弧N₄N₅与N₆N₇的半径也均为C，且分别在N₅、N₆处与以O₂为圆心d/2为半径的圆相切。圆弧N₅N₆所的半径为C-h，圆心为第二螺杆的旋转中心O₂。

同时，D/d＝1.1～5.5，第一螺杆和第二螺杆的螺距L分别为0.01D～100000D。

上述带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机的加工方法，包括以下步骤：

(1)物料从进料口进入输送段的流道后，第一螺杆和第二螺杆分别沿各自的轴线进行同向等速转动；

在第一螺杆和第二螺杆的轴向正位移输送力以及第一螺杆和第二螺杆之间的摩擦力共同作用下，实现进料输送；同时，通过第一螺杆上折流板的轴向混合作用，实现第一螺杆和第二螺杆之间物料组分的混合，并迫使物料向熔融段的流道方向移动；

(2)当物料移动至熔融段的流道处时，由于第一螺杆上折流板对物料的翻动作用，强化了传热过程，而第二螺杆上流道截面的扩展和压缩作用，对物料进行压缩和挤压做功，实现物料预熔融；且第一螺杆和第二螺杆高速旋转产生摩擦热，同时在机筒的外加热共同作用下，使得物料进一步发生熔融；

由于第一螺杆和第二螺杆之间形成的流道存在“一分二(见图5中的箭头所示)-二合一(见图6中的箭头所示)-一再分二(见图7中的箭头所示)”的拓扑流道特性，加上流道的截面形状产生“扩张(如图5～7中的标号14-1所示)-压缩(如图5～7中的标号14-2所示)-扩张”的作用，加速了熔体状物料与固体状物料的分离；同时，第一螺杆上设有折流板，将导致“8”字形(如图5～7中的标号13所示)双曲流动扰动而在螺槽全程触发混沌混合，进一步加速固体的物料的熔融进程，使得物料成为熔体；

(3)熔体状物料从熔融段的流道进入排气段的流道后，第一螺杆上的单头螺纹流道分别和第二螺杆上两个彼此分离的流道相通，扩大了物料的排气表面积，而且第一螺杆内折流板的翻动作用和第二螺杆流道的压缩和扩展作用加速了气体从排气口排出，同时熔融的物料受第一螺杆和第二螺杆的作用进一步向混炼挤出段的流道方向运动；

(4)熔体状物料进入混炼挤出段的流道后，熔融的物料受到两根螺杆组成流道导致的“一分二-二合一-一再分二”的拓扑混沌作用，及第一根螺杆上折流板将导致“8”字形双曲流动扰动而在螺槽全程触发混沌混合，再加上第二螺杆的周期性压缩扩张作用，三种强化混合机理的作用使螺杆机构对熔体状物料进行混炼塑化，且使熔体状物料稳定从出料口挤出；

同时，第一螺杆和第二螺杆之间的相互擦拭作用实现了自洁作用。

实施例2

本实施例一种带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，与实施例一相比较，其不同之处在于，随着折流板轴向位置的变化，折流板的极角值固定不变；该螺杆机构及部分机筒的结构如图8或图9所示。

实施例3

本实施例一种带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，与实施例一相比较，其不同之处在于，随着折流板轴向位置的变化，折流板的极角值呈现非线性周期性变化，其函数关系如下：

$\mathrm{\&theta;}={\mathrm{\&theta;}}_{\min }+({\mathrm{\&theta;}}_{\max }-{\mathrm{\&theta;}}_{\min })\sin \frac{\mathrm{z\&pi;}}{L},0\&le;z\&le;L.$

实施例4

本实施例一种带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，与实施例一相比较，其不同之处在于，随着折流板轴向位置的变化，折流板的极角值呈现非线性周期性变化，其函数关系如下：

$\mathrm{\&theta;}={\mathrm{\&theta;}}_{\min }+\frac{4({\mathrm{\&theta;}}_{\max }-{\mathrm{\&theta;}}_{\min })}{L^2}(\mathrm{zL}-L^2),0\&le;z\&le;L.$

实施例5

本实施例一种带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，与实施例一相比较，其不同之处在于，随着折流板轴向位置的变化，折流板的极角值呈现非线性周期性变化，其函数关系如下：

$\mathrm{\&theta;}={\mathrm{\&theta;}}_{\min }+\frac{3125({\mathrm{\&theta;}}_{\max }-{\mathrm{\&theta;}}_{\min })z{(L-z)}^4}{{256L}^5},0\&le;z\&le;L,$

或者

$\mathrm{\&theta;}={\mathrm{\&theta;}}_{\min }+\frac{3125({\mathrm{\&theta;}}_{\max }-{\mathrm{\&theta;}}_{\min })z^4(L-z)}{{256L}^5},0\&le;z\&le;L.$

实施例6

本实施例一种带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，与实施例一相比较，其不同之处在于，随着折流板轴向位置的变化，折流板的高度呈现周期性变化，其函数关系如下：

$h\left(z\right)=\frac{d}{2}+\frac{(\sqrt{5}-1)(D-d)}{2L}(\frac{L}{2}-z),0\&le;z\&le;\frac{L}{2},$

或者

$h\left(z\right)=\frac{d}{2}+\frac{(\sqrt{5}-1)(D-d)}{2L}(z-\frac{L}{2}),z\&GreaterEqual;\frac{L}{2}.$

此时螺杆机构的结构如图10所示。

实施例7

本实施例一种带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，与实施例一相比较，其不同之处在于，随着折流板轴向位置的变化，折流板的高度呈现周期性变化，其函数关系如下：

$h\left(z\right)=\frac{d}{2}+\frac{2(D-d)}{5}{\cos }^2\frac{\mathrm{z\&pi;}}{L},0\&le;z\&le;\frac{L}{2}.$

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，包括机筒和螺杆机构，螺杆机构设于机筒的内腔中，其特征在于，螺杆机构包括相互啮合的第一螺杆和第二螺杆，第一螺杆为单头螺纹结构，第二螺杆为双头螺纹结构；第一螺杆的螺槽内设有折流板，折流板的高度小于第一螺杆的螺槽深度，第一螺杆的螺槽在折流板处形成“8”字形双曲流动扰动的流动线路；第一螺杆和第二螺杆等速旋转且时刻保持啮合，第一螺杆的螺纹结构和折流板与第二螺杆的螺槽之间形成自洁模式，第二螺杆的螺纹结构与第一螺杆的螺槽之间形成自洁模式。

2.根据权利要求1所述带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，其特征在于，所述第一螺杆和第二螺杆的外侧边均与机筒的内壁相切，第一螺杆、第二螺杆和机筒的内壁之间形成流道。

3.根据权利要求1所述带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，其特征在于，所述第一螺杆的截面和第二螺杆的截面各由多段曲率半径不等的圆弧构成，构成第一螺杆截面的圆弧数量和构成第二螺杆截面的圆弧数量相等。

4.根据权利要求3所述带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，其特征在于，所述第一螺杆的截面和第二螺杆的截面均由8段圆弧构成，构成第一螺杆截面的8段圆弧依次为M₁M₂、M₂M₃、M₃M₄、M₄M₅、M₅M₆、M₆M₇、M₇M₈和M₈M₁，构成第二螺杆截面的8段圆弧分别为N₁N₂、N₂N₃、N₃N₄、N₄N₅、N₅N₆、N₆N₇、N₇N₈和N₈N₁；

M₁M₂、M₂M₃、M₃M₄、M₄M₅、M₅M₆、M₆M₇、M₇M₈、M₈M₁与N₁N₂、N₂N₃、N₃N₄、N₄N₅、N₅N₆、N₆N₇、N₇N₈、N₈N₁一一对应配合。

5.根据权利要求4所述带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，其特征在于，所述第一螺杆的旋转中心为O₁，圆弧M₅M₆对应折流板，折流板的极角值随折流板轴向位置的变化呈现线性周期性变化或非线性周期性变化；极角值为折流板中线与O₁M₃之间的夹角。

6.根据权利要求4所述带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，其特征在于，所述第一螺杆的旋转中心为O₁，圆弧M₅M₆对应折流板，折流板的极角值固定不变；极角值为折流板中线与O₁M₃之间的夹角。

7.根据权利要求4所述带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，其特征在于，所述第一螺杆中，所述折流板的高度为固定值，或者折流板的高度随折流板轴向位置的变化呈现周期性变化。

8.根据权利要求1所述带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，其特征在于，所述机筒的内腔由两个连通的圆柱槽构成，第一螺杆和第二螺杆对应位于两个圆柱槽内，内腔的截面呈横置的“8”字形。

9.根据权利要求1所述带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机，其特征在于，按照物料的输送方向，所述机筒设有依次连接的输送段、熔融段、排气段和混炼挤出段；输送段上设有与内腔连通的进料口，排气段上设有与内腔连通的排气口；混炼挤出段的末端设有出料口。

10.带有折流板的同向自洁双螺杆挤出机的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)物料从进料口进入输送段的流道后，第一螺杆和第二螺杆分别沿各自的轴线进行同向等速转动；

在第一螺杆和第二螺杆的轴向正位移输送力以及第一螺杆和第二螺杆之间的摩擦力共同作用下，实现进料输送；同时，通过第一螺杆上折流板的轴向混合作用，实现第一螺杆和第二螺杆之间物料组分的混合，并迫使物料向熔融段的流道方向移动；

(2)当物料移动至熔融段的流道处时，由于第一螺杆上折流板对物料的翻动作用，强化了传热过程，而第二螺杆上流道截面的扩展和压缩作用，对物料进行压缩和挤压做功，实现物料预熔融；且第一螺杆和第二螺杆高速旋转产生摩擦热，同时在机筒的外加热共同作用下，使得物料进一步发生熔融；

由于第一螺杆和第二螺杆之间形成的流道存在“一分二-二合一-一再分二”的拓扑流道特性，加上流道的截面形状产生“扩张-压缩-扩张”的作用，加速了熔体状物料与固体状物料的分离；同时，第一螺杆上设有折流板，将导致“8”字形双曲流动扰动而在螺槽全程触发混沌混合，进一步加速固体的物料的熔融进程，使得物料成为熔体；

(3)熔体状物料从熔融段的流道进入排气段的流道后，第一螺杆上的单头螺纹流道分别和第二螺杆上两个彼此分离的流道相通，扩大了物料的排气表面积，而且第一螺杆内折流板的翻动作用和第二螺杆流道的压缩和扩展作用加速了气体从排气口排出，同时熔融的物料受第一螺杆和第二螺杆的作用进一步向混炼挤出段的流道方向运动；

(4)熔体状物料进入混炼挤出段的流道后，熔融的物料受到两根螺杆组成流道导致的“一分二-二合一-一再分二”的拓扑混沌作用，及第一根螺杆上折流板将导致“8”字形双曲流动扰动而在螺槽全程触发混沌混合，再加上第二螺杆的周期性压缩扩张作用，三种强化混合机理的作用使螺杆机构对熔体状物料进行混炼塑化，且使熔体状物料稳定从出料口挤出；

同时，第一螺杆和第二螺杆之间的相互擦拭作用实现了自洁作用。