CN104960178A - 一种行星式多螺杆挤出机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种行星式多螺杆挤出机，相比现有单、双螺杆挤出机具有更多的剪切区被剪切、混合、混炼的功能，可有效实现物料均匀剪切，混炼效果好；外筒内设有的螺杆机构包括中心螺杆及均匀分布其四周的行星螺杆，位于出料口端的外筒端部设有中心螺杆驱动轴，且其引出端部连接主电机，中心螺杆驱动轴连接中心螺杆一端带动旋转，中心螺杆另一端通过挡板顶紧，位于进料口端的外筒端部设有行星螺杆驱动轴，且其引出端部连接次电机，行星螺杆一端穿过与挡板相连的有孔盖板连接联轴器与行星螺杆驱动轴相连并带动旋转，行星螺杆另一端通过外筒另一端的密封盖板顶紧，中心螺杆、行星螺杆均沿轴向顺序设有对应的第一混合区、第二混合区、第三混合区。
Description
技术领域
本发明涉及挤出机设备技术领域，具体为一种行星式多螺杆挤出机。
背景技术
近年来，随着工程塑料向高品质化、高性能化、低成本化方向发展，在世界范围内出现了塑料制品的多样化、复合化，与之相对应的是需要开发具有适宜的停留时间和高剪切力的高性能螺杆挤出机；一般材料的挤出加工以单螺杆挤出机、双螺杆挤出机应用最为广泛，但单螺杆挤出机、双螺杆挤出机对于玻PVC等粉料加工，由于受到物料前移的动力作用，物料将包住螺杆一起转动，使螺纹不能发挥其推进的作用，同时又受到有限剪切区限制，物料所受到的剪切不均匀、螺杆的输送能力一般，挤出量不稳定、混炼效果不好等问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种行星式多螺杆挤出机，相比现有单、双螺杆挤出机具有更多的剪切区被剪切、混合、混炼的功能，可有效实现物料均匀剪切，混炼效果好。
本发明通过下述技术方案来实现：其包括外筒，进料口设置于物料输送段的所述外筒上端，出料口设置于物料挤出段的所述外筒下端，其特征在于：所述外筒内设有螺杆机构，所述螺杆机构包括中心螺杆及均匀分布其四周的行星螺杆，位于所述出料口端的所述外筒端部设有中心螺杆驱动轴，且其引出端部连接主电机，所述中心螺杆驱动轴连接所述中心螺杆一端并带动旋转，所述中心螺杆另一端通过设置于所述外筒内一端的挡板顶紧，所述挡板与所述外筒外端的有孔盖板相连，位于所述进料口端的所述外筒端部设有行星螺杆驱动轴，且其引出端部连接次电机，所述行星螺杆一端穿过所述有孔盖板连接联轴器与所述行星螺杆驱动轴相连并带动旋转，所述行星螺杆另一端通过所述外筒另一端的密封盖板顶紧，所述中心螺杆、行星螺杆上自所述进料口处均沿轴向顺序设有对应的第一混合区、第二混合区、第三混合区。
其进一步特征在于：所述中心螺杆上所述第一混合区内的螺杆段均匀套装有螺旋进料盘，所述行星螺杆上所述第一混合区内的螺杆段采用螺杆式，所述中心螺杆上的螺旋进料盘与所述行星螺杆上的螺杆式螺杆段之间间隙接触，所述行星螺杆上所述第一混合区内的螺杆式螺杆段上设有间断式交错的刮刀；
所述中心螺杆上所述第二混合区内的螺杆段上均匀套装有齿形捏合盘，所述行星螺杆上所述第二混合区内的螺杆段上均匀套装有尖角块，所述中心螺杆上所述第二混合区内的齿形捏合盘与其对应的所述行星螺杆上尖角块间间隙接触；
所述中心螺杆上所述第三混合区内的螺杆段上均匀套装有所述齿形捏合盘，所述行星螺杆上所述第三混合区内的螺杆段上均匀套装有椭圆形捏合盘，所述中心螺杆上所述第三混合区内的齿形捏合盘与其对应的所述行星螺杆上椭圆形捏合盘间隙接触；
所述中心螺杆上位于所述第一混合区与第二混合区之间以及第三混合区与密封盖板之间的螺杆段上均套装有大齿轮；所述行星螺杆上位于所述第一混合区与第二混合区之间以及第三混合区与密封盖板之间的螺杆段上均通过键连接有外齿轮，所述大齿轮与外齿轮间相互啮合，对应所述外齿轮的所述外筒内壁上设有与之啮合的内齿纹；
所述尖角块相互之间呈45°布置，所述尖角块为两端呈三角型；
所述椭圆形捏合盘相互之间呈45°布置，所述椭圆形捏合盘上均匀设有凸块；
所述行星螺杆的个数为8根；
所述外筒的内腔为圆柱形腔，其内表面为光滑圆柱面；
所述外筒的内腔内表面设有与所述行星螺杆上三个混合区螺杆段上相对应配合的螺纹齿槽。
本发明的有益效果是，螺杆机构中分别通过电机带动旋转，物料先后进入中心螺杆和行星螺杆的第一混合区、第二混合区、第三混合区之间的空腔，使物料在有大小变化的空腔中受到反复地挤压、剪切和膨胀，由于有多螺杆，形成很高的啮合次数，增加了物料挤压和混合的搅拌次数，产生极大扭矩，实现了最大限度产品均质化，比单、双螺杆挤出机具有更多的剪切区被剪切、混合、混炼，具有较好的剪切、混炼效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A剖面的结构示意图；
图3是图1的B-B剖面的结构示意图；
图4是图1的C-C剖面的结构示意图；
图5是图1的D-D剖面的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明的一种行星式多螺杆挤出机，包括外筒1，进料口2设置于物料输送段的外筒1上端，出料口3设置于物料挤出段的外筒1下端，外筒1内设有螺杆机构，螺杆机构包括中心螺杆4及均匀分布其四周的行星螺杆5，行星螺杆5的个数为8根，可实现最佳的剪切、混合效果，具有很高的啮合次数；行星螺杆5与中心螺杆4啮合连接，位于出料口3端的外筒1端部设有中心螺杆驱动轴6，且其引出端部连接主电机（图中未画出），中心螺杆驱动轴6连接中心螺杆4一端并带动旋转，中心螺杆4另一端通过设置于外筒1内一端的挡板7顶紧，挡板7有效顶紧中心螺杆4，挡板7与外筒1外端的有孔盖板8相连，位于进料口2端的外筒1端部设有行星螺杆驱动轴9，且其引出端部连接次电机（图中未画出），行星螺杆5一端穿过有孔盖板8连接联轴器10与行星螺杆驱动轴9相连并带动旋转，行星螺杆5另一端通过外筒1另一端的密封盖板11顶紧，密封盖板11有效顶紧行星螺杆5，中心螺杆4、行星螺杆5上自进料口2处均沿轴向顺序设有对应的第一混合区、第二混合区、第三混合区。
中心螺杆4上第一混合区内的螺杆段均匀套装有螺旋进料盘12，行星螺杆5上第一混合区内的螺杆段采用螺杆式，中心螺杆4上的螺旋进料盘12与行星螺杆5上的螺杆式螺杆段之间间隙接触，所述行星螺杆5上所述第一混合区内的螺杆式螺杆段上设有间断式交错的刮刀18，刮刀18与螺旋进料盘12之间接触具有较强的剪切力；中心螺杆4上第二混合区内的螺杆段上均匀套装有齿形捏合盘13，行星螺杆5上第二混合区内的螺杆段上均匀套装有尖角块14，中心螺杆4上第二混合区内的齿形捏合盘13与其对应的行星螺杆5上尖角块14间隙接触；尖角块相互之间呈45°布置，起到更好的啮合剪切效果，尖角块为两端呈三角型，可使物料剪切的更彻底；中心螺杆4上第三混合区内的螺杆段上均匀套装有齿形捏合盘13，行星螺杆5上第三混合区内的螺杆段上均匀套装有椭圆形捏合盘15，中心螺杆4上第三混合区内的齿形捏合盘13与其对应的行星螺杆5上椭圆形捏合盘15间隙接触；椭圆形捏合盘15相互之间呈45°布置，起到更好的啮合剪切效果，椭圆形捏合盘15上均匀设有凸块19，可使物料剪切的更彻底；中心螺杆4上位于第一混合区与第二混合区之间以及第三混合区与密封盖板11之间的螺杆段上均套装有大齿轮16；行星螺杆5上位于第一混合区与第二混合区之间以及第三混合区与密封盖板11之间的螺杆段上均通过键连接有外齿轮17，对应外齿轮17的外筒1内壁上设有与之啮合的内齿纹，则行星螺杆5在其作用下在内齿纹上啮合滚动，也就是8根行星螺杆5达到自转效果，以及行星螺杆5上尖角块14、椭圆形捏合盘15除了达到公转外也可自转的效果，增加了剪切力，同时大齿轮16与外齿轮17间相互啮合，对物料起到较好的剪切啮合作用；外筒1的内腔为圆柱形腔，其内表面为光滑圆柱面，同时外筒1的内腔内表面也可设有与行星螺杆5上混合区螺杆段相对应配合的螺纹齿槽，从而增大剪切混合范围。
本发明提供的挤出机是一种同向行星式多螺杆挤出机，产生比同向双螺杆挤出机更多的剪切区，物料通过同向旋转行星式多螺杆挤出机的啮合处，螺杆的螺棱和螺槽的速度方向相反，相对速度比反向旋转的大，对啮合区物料的剪切力也大，混炼效果比双螺杆挤出机的好；在物料先后进入中心螺杆4与行星螺杆之5间空腔，即首先第一混合区内的螺旋进料盘12及螺杆式螺杆段上的刮刀18间的空腔挤压后，既可使物料得到一定的推力作用并在流道中形成高压而向前运动，又以活塞式方式完全混合，而后被拉挤入第二混合区的齿形捏合盘13、尖角块14之间空腔，物料在中心螺杆4与行星螺杆5之间同时受到带有数齿的齿形捏合盘13与尖角块14间产生来回不同的强弱剪切作用，使物料均化分散，而后物料进入第三混合区的齿形捏合盘13和椭圆捏合盘15之间的空腔，物料受到空腔中齿形捏合盘13和椭圆捏合盘15相互强烈而反复的研磨，产生比双螺杆挤出机更多的剪切区，混炼时物料流动性很好，使物料在有大小变化的第一混合区、第二混合区、第三混合区的空腔中受到反复地挤压、剪切和膨胀，同时同向中心螺杆4与八根行星螺杆5之间的浆叶对物料处理时剪切力大，可形成很高的啮合次数，增大了物料捏合、挤压和混合的搅拌次数，产生了极大扭矩，实现了最大限度产品均质化，并能处理高粘度的物料，粘污少，这种机型由于八根行星螺杆以等速同向回转，以及行星螺杆5在大齿轮16与外齿轮17作用下达到自转效果，使流道无死角，不存在物料滞留分解，有良好的自洁性，加工PVC材料更具优势，比单、双螺杆挤出机具有更多的剪切区被剪切、混合、混炼，特别是适用于高敏感、高粘度材料、含水分、挥发性成分的材料的均一分散混炼。
Claims (10)
1.一种行星式多螺杆挤出机，其包括外筒，进料口设置于物料输送段的所述外筒上端，出料口设置于物料挤出段的所述外筒下端，其特征在于：所述外筒内设有螺杆机构，所述螺杆机构包括中心螺杆及均匀分布其四周的行星螺杆，位于所述出料口端的所述外筒端部设有中心螺杆驱动轴，且其引出端部连接主电机，所述中心螺杆驱动轴连接所述中心螺杆一端并带动旋转，所述中心螺杆另一端通过设置于所述外筒内一端的挡板顶紧，所述挡板与所述外筒外端的有孔盖板相连，位于所述进料口端的所述外筒端部设有行星螺杆驱动轴，且其引出端部连接次电机，所述行星螺杆一端穿过所述有孔盖板连接联轴器与所述行星螺杆驱动轴相连并带动旋转，所述行星螺杆另一端通过所述外筒另一端的密封盖板顶紧，所述中心螺杆、行星螺杆上自所述进料口处均沿轴向顺序设有对应的第一混合区、第二混合区、第三混合区。
2.根据权利要求1所述的一种行星式多螺杆挤出机，其特征在于：所述中心螺杆上所述第一混合区内的螺杆段均匀套装有螺旋进料盘，所述行星螺杆上所述第一混合区内的螺杆段采用螺杆式，所述中心螺杆上的螺旋进料盘与所述行星螺杆上的螺杆式螺杆段之间间隙接触，所述行星螺杆上所述第一混合区内的螺杆式螺杆段上设有间断式交错的刮刀。
3.根据权利要求1所述的一种行星式多螺杆挤出机，其特征在于：所述中心螺杆上所述第二混合区内的螺杆段上均匀套装有齿形捏合盘，所述行星螺杆上所述第二混合区内的螺杆段上均匀套装有尖角块，所述中心螺杆上所述第二混合区内的齿形捏合盘与其对应的所述行星螺杆上尖角块间间隙接触。
4.根据权利要求1所述的一种行星式多螺杆挤出机，其特征在于：所述中心螺杆上所述第三混合区内的螺杆段上均匀套装有所述齿形捏合盘，所述行星螺杆上所述第三混合区内的螺杆段上均匀套装有椭圆形捏合盘，所述中心螺杆上所述第三混合区内的齿形捏合盘与其对应的所述行星螺杆上椭圆形捏合盘间隙接触。
5.根据权利要求1所述的一种行星式多螺杆挤出机，其特征在于：所述中心螺杆上位于所述第一混合区与第二混合区之间以及第三混合区与密封盖板之间的螺杆段上均套装有大齿轮；所述行星螺杆上位于所述第一混合区与第二混合区之间以及第三混合区与密封盖板之间的螺杆段上均通过键连接有外齿轮，所述大齿轮与外齿轮间相互啮合，对应所述外齿轮的所述外筒内壁上设有与之啮合的内齿纹。
6.根据权利要求3所述的一种行星式多螺杆挤出机，其特征在于：所述尖角块相互之间呈45°布置，所述尖角块为两端呈三角型。
7.根据权利要求4所述的一种行星式多螺杆挤出机，其特征在于：所述椭圆形捏合盘相互之间呈45°布置，所述椭圆形捏合盘上均匀设有凸块。
8.根据权利要求1所述的一种行星式多螺杆挤出机，其特征在于：所述行星螺杆的个数为8根。
9.根据权利要求1所述的一种行星式多螺杆挤出机，其特征在于：所述外筒的内腔为圆柱形腔，其内表面为光滑圆柱面。
10.根据权利要求5所述的一种行星式多螺杆挤出机，其特征在于：所述外筒的内腔内表面设有与所述行星螺杆上三个混合区螺杆段上相对应配合的螺纹齿槽。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20181226 Address after: 211100 Luocun Xingmin Industrial Park, Dongshan Street, Jiangning District, Nanjing City, Jiangsu Province Patentee after: Nanjing Guangshun Plastic Co.,Ltd. Address before: 524300 Yongliu Team 240, Beihe Village, Huangluo Town, Suixi County, Zhanjiang City, Guangdong Province Patentee before: Wang Biting Effective date of registration: 20181226 Address after: 524300 Yongliu Team 240, Beihe Village, Huangluo Town, Suixi County, Zhanjiang City, Guangdong Province Patentee after: Wang Biting Address before: 214028 No. 8 Xinxi Road, New District, Wuxi City, Jiangsu Province Patentee before: Wuxi Professional College of Science and Technology |