CN105014920A - 用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机，包括机架，设置在机架上的主电机、机筒和整机电气控制柜，在机筒内设有圆锥形双螺杆，机筒的一端设有大功率传动箱，主电机输出轴通过联轴器与大功率传动箱相连，大功率传动箱的输出轴与双螺杆相连，机筒的另一端设有挤料机头模具，在机筒的垂直方向上安装有自动喂料装置和真空脱气装置；双螺杆包括并排设置且长度不同的大螺杆和小螺杆，机筒包括整体合金套筒体和与双螺杆相适应的衬套，筒体上设有加热片安装孔、冷却水出入孔、压力传感器和温度传感器安装孔以及抽真空孔，整机电气控制柜采用PLC工业自动化人机界面控制。整机的自动化程度高，安全性能好，生产效率高。

Description

用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机

技术领域

本发明涉及一种双螺杆挤出设备，具体地说是一种用于由硅烷交联法制备105℃聚氯乙烯电缆料生产工艺的双螺杆挤出机。

背景技术

在采用硅烷交联法生产聚氯乙烯电缆料的过程中，需要用到双螺杆挤出机。现有用于硅烷交联电缆料的双螺杆挤出机主要存在的问题有：驱动轴承载结构容易损坏，增加了维护频率和成本；机筒内螺杆对物料挤压力不均匀，容易产生过于强大的挤压力，从而造成物料结构的损坏；在向筒体内添加物料时存在漏气的现象，随物料带进筒体的气体会在物料挤出产品的过程中产生气孔；此外，现有螺杆的螺纹分布结构不够理想，物料挤出时间较短，使得挤出的产品质量不可靠。鉴于现有技术中存在的技术问题，因此，迫切的需要一种改进的双螺杆挤出机以解决上述技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机，该挤出机整体结构设计巧妙，操作方便，物料挤出过程挤压力均匀合理，不会产生气孔，有效保证了挤出电缆料的质量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机，包括机架，设置在机架上的主电机、机筒和整机电气控制柜，在机筒内设有圆锥形双螺杆，机筒的一端设有大功率传动箱，所述主电机输出轴通过联轴器与大功率传动箱相连，所述大功率传动箱的输出轴与双螺杆相连，机筒的另一端设有挤料机头模具，在机筒的垂直方向上安装有自动喂料装置和真空脱气装置；双螺杆包括并排设置且长度不同的大螺杆和小螺杆，大螺杆的后半段与整根小螺杆相啮合，大螺杆的后半段螺距与整根小螺杆的螺距相同，大螺杆的前半段螺距小于大螺杆的后半段螺距；所述机筒包括整体合金套筒体和与双螺杆相适应的衬套，所述筒体上设有加热片安装孔、冷却水出入孔、压力传感器和温度传感器安装孔以及抽真空孔，所述整机电气控制柜采用PLC工业自动化人机界面控制。

作为本发明的一种改进， 所述挤料机头模具包括模头和模口，模头固定在机筒上，模口采用紧固件固定在模头上，模口的直径尺寸由用户确定，挤料模头自动出料，且直接成型而无需人工对挤出的产品进行二次切割。

作为本发明的一种改进， 所述自动喂料装置包括料斗、喂料电机、卧式搅拌器、称重传感器和电机驱动器，所述卧式搅拌器设置在料斗下部，喂料电机采用电机驱动器进行驱动，称重传感器设置在出料口处。

作为本发明的一种改进，所述长螺杆头部为60°圆顶锥形结构，使得物料从锥形螺旋运动平稳过渡到进入模口的直线运动改变，有效地避免了物料滞留的发生。

作为本发明的一种改进， 所述双螺杆采用高速工具钢制作而成，大螺杆和小螺杆为积木式组合，具有优异的自洁性和耐磨性，双螺杆的芯轴为40CrNiMoA材质，螺杆上的螺纹与芯轴为渐开线联结，强度高，承载负荷大，且拆装组合方便。可按需高效实现输送塑化、混合混炼、剪切分散、均化均质、排气脱挥、建压挤出等各项功能与各类工艺过程。

作为本发明的一种改进， 所述筒体分为第一节喂料筒体、第二到八节闭口筒体、第九节抽真空筒体以及第十节挤出筒体，所述第一节喂料筒体不加热，第二、三节闭口筒体采用铸铜加热片进行加热，第四到八节闭口筒体、第九节抽真空筒体以及第十节挤出筒体采用铸铝加热片进行加热，温度传感器和压力传感器设置在第二到十节筒体上，真空脱气装置设置在第九节抽真空筒体上，冷却水出入孔也设置在第二到十节筒体上。

作为本发明的一种改进，所述整机电气控制柜上设有人机交互界面、PLC主机、温控模块、压力控制模块、动力驱动控制模块、喂料控制模块和润滑油冷却模块，喂料控制模块、压力控制模块和润滑油冷却模块与PLC主机联锁联控。

作为本发明的一种改进，所述主电机采用额定功率为45KW的交流电机，喂料电机采用额定功率为0.75KW的交流电机，主电机和喂料电机均采用变频调速器进行调速。

相对于现有技术，本发明的整体结构设计巧妙，拆卸组装维修更换方便，成本较低，使用寿命长，整个机筒内是密闭的，物料不会与外界空气相接触，工作环境良好；混合性能优良，物料先通过后半段相咬合的双螺杆进行预炼并排除气体，故物料不会产生气泡，物料在通过前半段的单螺杆将物料挤出，由于前半段的单螺杆的螺距均小于后半段相咬合的双螺杆各自的螺距，故出料更加细腻，产品质量高，成品颗粒均匀；整机的自动化程度高，安全性能好，机头采用模具出料，直接成型无需人工切割，故操作人员的劳动强度低，生产效率高。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例的双螺杆结构示意图。

图中：1-机架，2-主电机，3-机筒，4-整机电气控制柜，5-大功率传动箱，6-挤料机头模具，7-自动喂料装置，8-料斗，9-喂料电机，10-电机驱动器，11-卧式搅拌器，12-称重传感器，13-联轴器，14-加热片，15-软水箱，16-真空脱气装置，17-大螺杆，18-小螺杆。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述和介绍。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1所示，为一种用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机，包括机架1，设置在机架上的主电机2、机筒3和整机电气控制柜4。机筒的一端设有大功率传动箱5，所述主电机2输出轴通过联轴器13与大功率传动箱5相连，所述大功率传动箱5的输出轴与双螺杆相连。大功率传动箱5采用平行三轴式结构，集减速与扭矩分配与一体，同时采用浸油式润滑及多点式强制润滑系统，建立低油位和超压报警系统，及时提醒操作人员加油和换油，保证传动箱的长时间、高效运转。主电机2采用额定功率为0.75KW的交流电机，并采用英威腾变频调速器进行调速。机筒的另一端设有挤料机头模具6，所述挤料机头模具6包括水冷拉条冷切模头和模口，模头固定在机筒上，模口采用紧固螺丝固定在模头上，模口上设有13条直径为3～5毫米的圆孔。

在机筒3内设有圆锥形双螺杆，双螺杆包括并排设置且长度不同的大螺杆17和小螺杆18。大螺杆17的后半段与整根小螺杆18相啮合，大螺杆17的后半段螺距与整根小螺杆18的螺距相同，大螺杆17的前半段螺距小于大螺杆17的后半段螺距。大螺杆17和小螺杆18均采用高速工具钢制作而成，两者为积木式组合，具有优异的自洁性和耐磨性。并且，大螺杆17和小螺杆18的芯轴为40CrNiMoA材质，螺杆上的螺纹与芯轴为渐开线联结，强度高，承载负荷大，且拆装组合方便。这样也充分挖掘有限结构空间的潜力，兼顾实现更高工作扭矩和更大的螺杆工作容积。此外，长螺杆头部为60°圆顶锥形结构，使得物料从锥形螺旋运动平稳过渡到进入模口的直线运动改变，有效地避免了物料滞留的发生。

所述机筒3包括整体合金套筒体和与双螺杆相适应的内衬套，将内衬合金套铸造为一体式结构，达到了欧洲国际同行的技术水平，与传统剖分式双合金套相比，大大提升了筒体的耐磨强度，延长了筒体的使用寿命。所述筒体的材质为45钢镶合金套，分为第一节喂料筒体、第二到八节闭口筒体、第九节抽真空筒体以及第十节挤出筒体。所述第一节喂料筒体不加热，第二、三节闭口筒体采用加热功率为2KW的铸铜加热片14进行加热，第四到八节闭口筒体、第九节抽真空筒体以及第十节挤出筒体采用加热功率为1.5KW的铸铝加热片14进行加热，加热由温控表通过固态继电器控制，采用耐高温导线。温度传感器和压力传感器设置在第二到十节筒体上，温度传感器专测物料熔融温度，压力传感器专测物料所受压力。温度传感器采用熔温热电偶，热电偶采用补偿导线，以防传送途中信号损失。所述筒体采用软水冷却，软水箱15与筒体分离，便于清洗和维修，并采用经紫铜镀铬处理的不锈钢材质冷却水管将软水箱15通过冷却水泵连接至设置于第二到十节筒体的冷却水出入孔上。

在第一节喂料筒体的垂直方向上安装有自动喂料装置7，所述自动喂料装置包括料斗8、喂料电机9、卧式搅拌器11、称重传感器12和电机驱动器10，所述卧式搅拌器11设置在料斗下部，喂料电机9采用电机驱动器进行驱动，称重传感器12设置在出料口处。喂料电机9采用额定功率为0.75KW的交流电机，并采用变频式交流调速器进行调速，喂料连续平稳。

在第九节抽真空筒体的垂直方向上设置有真空脱气装置16，真空脱气装置16包括不锈钢真空罐、水环真空泵、经镀铬处理的真空管道以及水环真空泵的驱动电机。水环真空泵通过真空管道连接在抽真空筒体的抽真空孔上，其最大吸气量为62立方米每小时，工作液量为0.2立方米每小时。真空罐的上盖附视镜。

所述整机电气控制柜4采用PLC工业自动化人机界面控制，其上设有人机交互界面、PLC主机、温控模块、压力控制模块、动力驱动控制模块、喂料控制模块和润滑油冷却模块，喂料控制模块、压力控制模块和润滑油冷却模块与PLC主机联锁联控。喂料控制模块与PLC主机联锁，即启动主机后，才能启动自动喂料装置；压力控制模块与PLC主机联锁，即过压时，主机及喂料均停止工作；润滑油冷却模块与PLC主机联锁，即启动油泵后，才能启动主机。此外，电流还与主机联锁，即当主机过电流时，主机和喂料均停止工作。因此整机实现了过流，过压，过载与驱动系统的联锁联控功能，确保机组安全、正常运转。

整机的大螺杆17和小螺杆18啮合式异向旋转，具有良好的混合塑化功能，其最大的特点是PVC电缆料直接成型加工，低振动、低噪音，可无基础安装，放置于平整地面即可，降低了对场地及安装的要求，使用更为便利。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。在权利要求中，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

Claims (8)

1.一种用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机，其特征在于：包括机架，设置在机架上的主电机、机筒和整机电气控制柜，在机筒内设有圆锥形双螺杆，机筒的一端设有大功率传动箱，所述主电机输出轴通过联轴器与大功率传动箱相连，所述大功率传动箱的输出轴与双螺杆相连，机筒的另一端设有挤料机头模具，在机筒的垂直方向上安装有自动喂料装置和真空脱气装置；双螺杆包括并排设置且长度不同的大螺杆和小螺杆，大螺杆的后半段与整根小螺杆相啮合，大螺杆的后半段螺距与整根小螺杆的螺距相同，大螺杆的前半段螺距小于大螺杆的后半段螺距；所述机筒包括整体合金套筒体和与双螺杆相适应的衬套，所述筒体上设有加热片安装孔、冷却水出入孔、压力传感器和温度传感器安装孔以及抽真空孔，所述整机电气控制柜采用PLC工业自动化人机界面控制。

2.如权利要求1所述的用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机，其特征在于，所述自动喂料装置包括料斗、喂料电机、卧式搅拌器、称重传感器和电机驱动器，所述卧式搅拌器设置在料斗下部，喂料电机采用电机驱动器进行驱动，称重传感器设置在出料口处。

3.如权利要求1所述的用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机，其特征在于，所述挤料机头模具包括模头和模口，模头固定在机筒上，模口采用紧固件固定在模头上。

4.如权利要求1所述的用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机，其特征在于，所述双螺杆采用高速工具钢制作而成，大螺杆和小螺杆为积木式组合，双螺杆的芯轴为40CrNiMoA材质，螺杆上的螺纹与芯轴为渐开线联结。

5.如权利要求4所述的用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机，其特征在于，所述长螺杆头部为60°圆顶锥形结构。

6.如权利要求1所述的用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机，其特征在于，所述筒体分为第一节喂料筒体、第二到八节闭口筒体、第九节抽真空筒体以及第十节挤出筒体，所述第一节喂料筒体不加热，第二、三节闭口筒体采用铸铜加热片进行加热，第四到八节闭口筒体、第九节抽真空筒体以及第十节挤出筒体采用铸铝加热片进行加热，温度传感器和压力传感器设置在第二到十节筒体上，真空脱气装置设置在第九节抽真空筒体上，冷却水出入孔也设置在第二到十节筒体上。

7.如权利要求1所述的用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机，其特征在于，所述整机电气控制柜上设有人机交互界面、PLC主机、温控模块、压力控制模块、动力驱动控制模块、喂料控制模块和润滑油冷却模块，喂料控制模块、压力控制模块和润滑油冷却模块与PLC主机联锁联控。

8.如权利要求1或2所述的用于制备105℃聚氯乙烯电缆料的双螺杆挤出机，其特征在于，所述主电机和喂料电机均采用交流电机，主电机和喂料电机均采用变频调速器进行调速。