CN104589618A - 电线电缆挤出机专用两段bm式螺杆 - Google Patents

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    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/505—Screws
    • B29C48/53—Screws having a varying channel depth, e.g. varying the diameter of the longitudinal screw trunk

Abstract

本发明提供了一种电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆，其均化效果理想，物料自升温现象小，所消耗电机功率低，物料输送能力强。包括进料段、熔融段和均化段，所述的螺杆上全程设置有主螺纹，所述的熔融段全程设置有首尾相接的第一辅螺纹和第二辅螺纹，所述主螺纹槽深h1大于第一辅螺纹槽深h2和第二辅螺纹槽深h3；所述主螺纹螺旋角φ1小于第一辅螺纹φ2，所述的φ2小于第二辅螺纹螺旋角φ3。所述的进料段前段设置有双头螺纹。所述的第一辅螺纹、第二辅螺纹上表面设置为圆弧形。所述螺杆的长径比为30：1，压缩比i=1.3-1.8。

Description

电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆
技术领域
本发明涉及电线电缆挤出机，具体涉及一种挤出机螺杆。
背景技术
电线电缆挤出成型设备多数为单螺杆挤出，螺杆是挤出机的主要部件，关系到挤出机的应用范围和生产效率，而螺杆的结构特征、基本参数对塑料的塑化和成型效果影响较大，一般而言，材料的粘度高、流动性差的塑料摩擦生热快，且对温度剪切较为敏感，宜选用大长径比，低压缩比的螺杆；现有技术中，电线电缆挤出机螺杆均化效果不够理想，对剪切敏感的物料受到巨大的剪切产生自升温现象明显，造成挤出过程中物料过热；另外，现有螺杆剪切过程中电机功率消耗较大，物料的输送能力不够理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆，其均化效果理想，物料自升温现象小，所消耗电机功率低，物料输送能力强。
为解决上述技术问题，本发明的电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆，包括进料段、熔融段和均化段，所述的螺杆上全程设置有主螺纹，所述的熔融段全程设置有首尾相接的第一辅螺纹和第二辅螺纹，所述主螺纹槽深h1大于第一辅螺纹槽深h2和第二辅螺纹槽深h3；所述主螺纹螺旋角φ1小于第一辅螺纹螺旋角φ2，所述的第一辅螺纹螺旋角φ2小于第二辅螺纹螺旋角φ3。
所述的进料段前段上设置有双头螺纹。
所述的第一辅螺纹、第二辅螺纹上表面设置为圆弧形。
所述的进料段前段等距等深，螺杆根径DS1恒定不变；所述的进料段的后半段，螺杆根径由DS1渐变递增到DS2；所述的熔融段，螺杆根径由DS2渐变递增到DS3；所述的均化段，螺杆根径恒定不变。
所述螺杆的长径比为30：1，压缩比i=1.3-1.8。优选的，所述螺杆的压缩比i=1.7。
所述双头螺纹的行程长度与进料段长度比值为1:3.6，第二辅螺纹行程长度与第一辅螺纹行程长度比值为1:3.3。
所述主螺纹螺旋角φ1为17°39'，第一辅螺纹螺旋角φ2为18° 45'，所述第二辅螺纹螺旋角φ3为24° 1'。
采用了上述技术方案后，其技术效果体现在：
1、进料段为双头螺纹，熔融段采用双头连续两段式BM形式，辅螺纹均采用圆弧形，两段BM首尾相通，第一段BM固体槽物料塑化后通过辅螺纹与机筒的间隙进入熔体槽，随着螺杆的旋转物料的前移到第二段BM，此时第一段BM的熔体槽物料进入第二段BM的固体槽，未完全塑化好的塑料小晶点经过进一步剪切、摩擦、挤压直到全部塑化后经过第二段BM辅螺纹与机筒的间隙进入第二段BM的熔体槽，均化效果比一段式BM更好；
2、辅螺纹的作用只是使固体床固定，防止固体床解体和转移，只有熔融的物料才能通过辅螺纹和机筒的间隙进入融体槽，辅螺纹圆弧形和普通矩形螺纹相比，物料在螺棱与机筒间的剪切面积明显减小，而剪切面的减小物料受到的剪切也较少，对剪切敏感的物料受到巨大的剪切产生自升温现象也随之减小，同时随着剪切面的减少所消耗电机功率也同时降低，节省了能源。
3、进料段采用双头螺纹，导程和普通BM螺杆螺距相同,可提高物料的输送能力;
4、长径比较大为30：1，塑化能力较强，可适当提高螺杆转速，挤出量可提高1.1-1.3倍；且设有连续两段BM，压缩比i比普通一段式BM螺杆小，i=1.3-1.8就可以达到较好的塑化效果(普通一段式BM螺杆的压缩比常设为i=2-2.4左右) ,物料受到剪切和挤压所产生的热量减小，避免使热敏感的物料产生过热。
附图说明
图1 是本发明的电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆的结构示意图；
图2是本发明的电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆的进料段的示意图；
图3是本发明的电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆的熔融段的示意图；
图4是本发明的电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆的均化段的示意图；
图5是图3沿K-K线的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1至图5可见，本发明的电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆，包括进料段1、熔融段2和均化段3，所述的螺杆上全程设置有主螺纹4，所述的熔融段2全程设置有首尾相接的第一辅螺纹5和第二辅螺纹6，所述主螺纹4槽深h1大于第一辅螺纹5槽深h2和第二辅螺纹6槽深h3。
所述主螺纹4螺旋角φ1小于第一辅螺纹5螺旋角φ2，所述的第一辅螺纹5螺旋角小于第二辅螺纹6螺旋角φ3。从而使得在第一辅螺纹5行程范围内的熔融段2，固体槽宽度逐渐减小直至消失，熔体槽宽度则逐渐增大，所述第一辅螺纹5具备一个合适的行程，从而使得在第一辅螺纹5结尾的位置，主螺纹4和第一辅螺纹5间距为零，从而使得所有物料进入该位置的熔体槽。
在第二辅螺纹6所在的熔融段2上，固体槽和熔体槽的宽度再次呈现上述规律。也就是说，第二辅螺纹6起始位置，螺杆的固体槽宽度最大，熔体槽宽度为零；第二辅螺纹6具备一个合适的行程，从而使得在第二辅螺纹6结尾的位置，主螺纹4和第二辅螺纹6间距为零，即固体槽宽度为零，熔体槽宽度达到最大。
因而随着螺杆转动，物料从第一辅螺纹5结尾位置将全部自动进入第二辅螺纹6所在的熔融段2的固体槽，在第二辅螺纹6所在的熔融段2的末尾，固体槽宽度为零，所有物料全部进入均化段3。
熔融段2采用双头连续两段式BM形式，辅螺纹均采用圆弧形，两段BM首尾相通，第一段BM固体槽物料塑化后通过辅螺纹与机筒的间隙进入熔体槽，随着螺杆的旋转物料前移到第二段BM的前段，此时第一段BM的熔体槽物料进入第二段BM的固体槽，未完全塑化好的塑料小晶点经过进一步剪切、摩擦、挤压直到全部塑化后经过第二段BM辅螺纹与机筒的间隙进入第二段BM的熔体槽，均化效果比一段式BM更好。
所述的第一辅螺纹5螺旋角φ2小于第二辅螺纹6螺旋角φ3，从而使得第二辅螺纹6行程长度小于第一辅螺纹5行程长度，两段辅螺纹角度不同，所产生的剪切力不同，有助于适应物料颗粒间微小差异进行熔融和挤出，改善均化效果。
所述的进料段前段10设置有双头螺纹7。其导程设置可以采用常规BM螺杆螺距相同，可提高物料的输送能力。
如图5可见，所述的第一辅螺纹5上表面设置为圆弧形。第二辅螺纹6上表面也类似的设置为圆弧形。辅螺纹的作用只是使固体床固定，防止固体床解体和转移，只有熔融的物料才能通过辅螺纹和机筒的间隙进入融体槽，辅螺纹圆弧形和普通矩形螺纹相比，物料在螺棱与机筒间的剪切面积明显减小，而剪切面的减小物料受到的剪切也较少，对剪切敏感的物料受到巨大的剪切产生自升温现象也随之减小，同时随着剪切面的减少所消耗电机功率也同时降低，节省了能源。
所述的进料段前段10等距等深，螺杆根径DS1恒定不变；所述的进料段1的后半段，螺杆根径由DS1渐变递增到DS2；所述的熔融段2，螺杆根径由DS2渐变递增到DS3；所述的均化段3，螺杆根径恒定不变。
本发明中，螺杆的长径比较大为30：1，塑化能力较强，可适当提高螺杆转速，挤出量可提高1.1-1.3倍；且设有连续两段BM，压缩比i比普通一段式BM螺杆小，i=1.3-1.8就可以达到较好的塑化效果，物料受到剪切和挤压所产生的热量减小，避免使热敏感的物料产生过热。压缩比计算公式：i=(h1*(D-h1))/(h3*(D-h3))。
作为实施例之一，螺杆长度L为3600mm，其中进料段1长度1270mm，熔融段2长度1560mm，均化段3长度770mm；自进料段1起始的350mm行程的进料段前段10上设置有双头螺纹7，所述双头螺纹7的行程长度与进料段1长度比值为1:3.6，可以较好地适应螺杆的进料需要；所述的熔融段2全程设置有首尾相接的第一辅螺纹5和第二辅螺纹6，其中第一辅螺纹5行程长度1200 mm，第二辅螺纹6行程长度360 mm，第二辅螺纹6行程长度与第一辅螺纹5行程长度比值为1:3.3，可以使螺杆达到较好的均化效果。
所述主螺纹4螺旋角φ1为17°39'，第一辅螺纹5螺旋角φ2为1 8°45'，所述第二辅螺纹6螺旋角φ3为24°1'。
螺杆平均直径D为120mm，长径比为30：1。在整个螺杆中，主螺纹4螺距S与平均直径D相同，本实施例中，恒定为120mm。在进料段1第一个螺纹深度为14.5mm，均化段3最后一个螺纹深度为8mm，压缩比i=1.70。
本实施例中，所述的进料段前段10等距等深，螺杆根径DS1恒定不变，DS1=90mm；所述的进料段1的后半段，螺杆根径由DS1渐变递增到DS2，DS2=96mm；所述的熔融段2，螺杆根径由DS2渐变递增到DS3，DS3=106mm；所述的均化段3，螺杆根径恒定不变。
本实施例的各个参数配比，可以较好适应电线电缆挤出需要，均化效果理想，物料自升温现象小，所消耗电机功率低，物料输送能力强。

Claims (8)

1.一种电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆，包括进料段（1）、熔融段（2）和均化段（3），其特征在于：所述的螺杆上全程设置有主螺纹（4），所述的熔融段（2）全程设置有首尾相接的第一辅螺纹（5）和第二辅螺纹（6），所述主螺纹（4）槽深h1大于第一辅螺纹（5）槽深h2和第二辅螺纹（6）槽深h3；所述主螺纹（4）螺旋角φ1小于第一辅螺纹（5）螺旋角φ2，所述的第一辅螺纹（5）螺旋角φ2小于第二辅螺纹（6）螺旋角φ3。
2.如权利要求1所述的电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆，其特征在于：所述的进料段前段（10）上设置有双头螺纹（7）。
3.如权利要求1或2所述的电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆，其特征在于：所述的第一辅螺纹（5）、第二辅螺纹（6）上表面设置为圆弧形。
4.如权利要求1或2所述的电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆，其特征在于：所述的进料段前段（10）等距等深，螺杆根径DS1恒定不变；所述的进料段（1）的后半段，螺杆根径由DS1渐变递增到DS2；所述的熔融段（2），螺杆根径由DS2渐变递增到DS3；所述的均化段（3），螺杆根径恒定不变。
5.如权利要求1或2所述的电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆，其特征在于：所述螺杆的长径比为30：1，压缩比i=1.3-1.8。
6.如权利要求5所述的电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆，其特征在于：所述螺杆的压缩比i=1.7。
7.如权利要求6所述的电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆，其特征在于：所述双头螺纹（7）的行程长度与进料段（1）长度比值为1:3.6，第二辅螺纹（6）行程长度与第一辅螺纹（5）行程长度比值为1:3.3。
8.如权利要求6所述的电线电缆挤出机专用两段BM式螺杆，其特征在于：所述主螺纹（4）螺旋角φ1为17°39'，第一辅螺纹螺旋角（5）φ2为18° 45'，所述第二辅螺纹螺（6）旋角φ3为24° 1'。
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