CN105235181A - 螺杆与多重螺盘组合式混炼挤塑装置 - Google Patents

Abstract

本发明及一种螺杆与多重螺盘组合式混炼挤塑装置，包括机筒、第一至第三向心推力轴承组、机体、第一至第三推力轴承、第一及第二输出齿轮、过渡齿轮、第一及第二传动机构、第一至第三电机、料斗、第一至第三齿轮、第一及第二耐热密封圈、电热圈、水平螺杆及挤出机头；特点是还包括第一至第三转盘；机筒包括垂直安装筒及水平输出筒，水平螺杆转动的设在水平输出筒内；在第一至第三转盘的下端面分别设有第一端面螺槽组、第二端面螺槽组及第三端面螺槽组，在第一转盘下端的锥形中心孔内设有锥孔螺槽组；垂直安装筒套装在第一至第三端面螺槽组上，从而形成物料的粉碎、研磨、挤压、混合和输运通道。其挤压、粉碎、塑化及混炼能力强，能显著优化加工过程，提高物料的粉碎、塑化、混炼和挤出质量产量。

Description

螺杆与多重螺盘组合式混炼挤塑装置

技术领域

本发明及一种多螺杆与多重螺盘组合式混炼挤塑装置，其用于对各种无机材料、有机材料及其填充物的挤压、加工、混炼、粉碎和挤出的设备，属于各类无机和有机材料的加工、混炼、磨压、粉碎和挤出成型装备技术领域。

背景技术

在大量无机材料及一些有机材料如橡胶、塑料加工领域中，粉碎、加工、搅拌、混炼、磨压、反应挤出及挤出成型是非常重要的环节。普通的螺杆挤塑机对物料进行粉碎、剪切和磨压的功能有限，尤其当物料进行强力磨碎时，此缺点更是突出。而磨盘式粉碎磨压加工设备，尽管其磨压和粉碎能力相对较强，但其输送挤出能力不足，

为克服普通单螺杆机的不足，提高混炼塑化能力，部分专利采用多螺杆方式，如中国专利“螺杆一字形排列的差速锥形三螺杆挤出机”，其三个锥形螺杆呈一字形排列，在该机器中，由于使用多根螺杆进行加工，实现了不同螺杆间的差速转动，能明显增强其挤压和混炼能力。

为克服螺杆机的不足，部分设计者选择采用磨盘式结构来增强其磨压、粉碎能力。公开号为CN03102852的中国专利，其公开了“一种磨盘式高速挤出机”，在固定输送段采用螺杆泵结构形式，在物料延展熔融段采用了磨盘结构形式，在熔体输送段采用蜗壳离心泵结构。

中国专利“高压盘式粉磨装备及其加工方法”中，则是采用一对上下重叠布置的磨盘，其轴线为垂直方向，具备粉磨、选粉和烘干等功能，具有较强的挤压、粉碎功能。

也有研究者将磨盘与螺杆相结合，如美国专利为US3262154的专利公开了“一种盘式挤出机”，其采用了一对大直径的磨盘对物料进行粉碎和挤压，再在轴心处用一根螺杆进行熔体输送，部分改善了粉碎和输运能力。

以上所举例中，都采用了螺杆式或者磨盘结构形式，或者将二者组合使用，尽管结构各异，但都没有克服传统磨盘挤塑设备物料流动阻力大、塑化效果不理想、功率消耗大以及传统螺杆挤出机的固有问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺杆与多重螺盘组合式混炼挤塑装置，其挤压、粉碎、塑化及混炼能力强，能显著优化加工过程，提高物料的粉碎、塑化、混炼和挤出质量产量。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的，其是一种螺杆与多重螺盘组合式混炼挤塑装置，包括机筒、第一向心推力轴承组、第二向心推力轴承组、第三向心推力轴承组、机体、第一推力轴承、第一输出齿轮、过渡齿轮、第二输出齿轮、第一传动机构、第一电机、第二传动机构、第二电机、料斗、第一齿轮、第二齿轮、第二推力轴承、第三齿轮、第三推力轴承、第一耐热密封圈、第三电机、第二耐热密封圈、电热圈、水平螺杆及挤出机头；其特征在于还包括第一转盘、第二转盘及第三转盘；

所述机筒包括垂直安装筒及水平输出筒，在所述垂直安装筒的底部设有环形凹槽，所述水平输出筒的输入端与垂直环形凹槽联通，所述水平螺杆转动的设在水平输出筒内，所述第三电机带动水平螺杆转动，所述挤出机头安装在水平输出筒上，水平输出筒的输出端与挤出机头的输出孔连通；

所述第三转盘通过第三向心推力轴承组及第一推力轴承与机体安装定位，在第三转盘的下端面设有第三端面螺槽组；

所述第二转盘通过第二向心推力轴承组和第三推力轴承安装在第三转盘的中心孔内，在第二转盘的下端面设有第二端面螺槽组；

所述第一转盘通过第一向心推力轴承组和第二推力轴承安装在第二转盘中心孔内，在第一转盘的下端面设有第一端面螺槽组，在第一转盘下端的锥形中心孔内设有锥孔螺槽组，所述锥孔螺槽组与第一端面螺槽组连通；

所述垂直安装筒套装在第一端面螺槽组、第二端面螺槽组及第三端面螺槽组上，垂直安装筒、第一转盘、第二转盘、第三转盘均同轴且轴线垂直布置；从轴心向外圆，第一转盘的上中心内孔、锥孔螺槽组、第一端面螺槽组、第二端面螺槽组、第三端面螺槽组及环形凹槽依次联通，环形凹槽联通水平螺杆的螺槽，螺槽最终联通挤出机头，从而形成物料的粉碎、研磨、挤压、混合和输运通道；

所述第二电机通过第二传动机构和第一齿轮带动第一转盘旋转；所述第一电机带动第一传动机构转动，所述第一传动机构通过第二输出齿轮、过渡齿轮和第二齿轮带动第二转盘旋转，第一传动机构通过第一输出齿轮及第三齿轮带动第三转盘旋转。

所述第一转盘、第二转盘和第三转盘的下端面可设计成与轴线垂直的平面，也可设计成具有一定锥度，若此三个转盘的下端面设计成具有一定锥度，则与他们相配的垂直安装筒的下端面也要设计成与之相适应的具有一定锥度的面。

所述第一端面螺槽组、第二端面螺槽组以及第三端面螺槽组中的螺旋方向既可是顺时针方向，也可是逆时针方向。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.采用盘式端面螺槽结构与普通螺杆相结合，充分发挥不同结构部件的优势，既具有盘式机的挤压、粉碎、研磨、混炼优势，又能发挥水平螺杆输送能力强的优势。

2.由于多重转盘采用垂直轴式结构，能极大增强对物料的磨压和粉碎能力。

3.在多重转盘结构中，物料不断流经锥孔螺槽组、三个转盘上的端面螺槽组以及水平螺杆的螺槽组，使物料在受到剪切、磨压时，能在不断变换的物料通道中逐级被混合、挤压、剪切、融合、混炼和塑化，既能增强了研磨质量和效率，也能增加物料间的混合、传质传热，改善加工过程，提高制品质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B断面图；

图4是本发明的机筒结构示意图；

图5是本发明的第一转盘的结构示意图；

图6是本发明的第一转盘的立体示意图；

图7是本发明的第二转盘结构示意图；

图8是本发明的第二转盘立体示意图；

图9是本发明的第三转盘结构示意图；

图10是本发明的第三转盘立体示意图；

图11是本发明的水平螺杆结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

在本发明描述中,术语“上”及“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“第一”至“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至11所示，包括机筒1、第一向心推力轴承组2、第一转盘3、第二转盘4、第二向心推力轴承组5、第三转盘6、第三向心推力轴承组7、机体8、第一推力轴承9、第一输出齿轮10、过渡齿轮11、第二输出齿轮12、第一传动机构13、第一电机14、第二传动机构15、第二电机16、料斗17、第一齿轮18、第二齿轮19、第二推力轴承20、第三齿轮21、第三推力轴承22、第一耐热密封圈23、第三电机24、第二耐热密封圈25、电热圈26、水平螺杆27及挤出机头28；其中

所述机筒1包括垂直安装筒101及水平机筒102，所述水平机筒102的输入端与垂直安装筒101的底部边的环形凹槽1011沿连通，所述水平螺杆27转动的设在水平机筒102内，第三电机24带动水平螺杆27转动，所述挤出机头28安装在水平机筒102上，水平机筒102的输出端与挤出机头28的输出孔连通；第三电机24带动水平螺杆27转动，水平螺杆27转动时，将进入水平机筒102的物料向挤出机头28的输送，并最终通过挤出机头28输送到成型模具；

所述电热圈26套装在水平机筒102上，电热圈26对水平机筒102进行加热；

所述第三转盘6通过第三向心推力轴承组7及第一推力轴承9与机体8安装定位，在第三转盘6的下端面设有第三端面螺槽组601；

所述第二转盘4通过第二向心推力轴承组5和第三推力轴承22转动的安装在第三转盘6的中心孔内，在第二转盘4的下端面设有第二端面螺槽组401；

所述第一转盘3通过第一向心推力轴承组2和第二推力轴承20安装在第二转盘4中心孔内，在第一转盘3的下端面设有第一端面螺槽组301，在第一转盘3下端的锥形中心孔内设有锥孔螺槽组302，所述锥孔螺槽组302与第一端面螺槽组301连通；

所述垂直安装筒101套装在第一端面螺槽组301、第二端面螺槽组401及第三端面螺槽组601上，垂直安装筒101、第一转盘3、第二转盘4、第三转盘6均同轴且轴线垂直布置；从轴心向外圆，第一转盘3的上中心内孔303、第一转盘3下端的锥孔螺槽组302、第一转盘3下端面的第一端面螺槽组301、第二转盘4下端面的第二端面螺槽组401、第三转盘6下端面的第三端面螺槽组601以及垂直安装筒101的环形凹槽1011依次联通，环形凹槽1011联通水平螺杆27的螺槽271，螺槽271最终联通挤出机头，从而形成物料的粉碎、研磨、挤压、混合和输运通道；

所述第二电机16通过第二传动机构15和第一齿轮18带动第一转盘3旋转，所述第一电机14通过第一传动机构13、第二输出齿轮12、过渡齿轮11和第二齿轮19带动第二转盘4旋转，所述第一传动机构13通过第一输出齿轮10和第三齿轮21带动第三转盘6旋转。

工作时，第一转盘3、第二转盘4、第三转盘6和水平螺杆27均作旋转运动，物料从料斗17进入第一转盘3上面的锥形孔303内，然后依次进入锥孔螺槽302、第一端面螺槽组301、第二端面螺槽组401、第三端面螺槽组601、垂直安装筒101上的环形凹槽1011和水平机筒102内，在水平螺杆27的推动下，物料在水平螺杆27的螺槽271中不断的向挤出机头28的输出孔挤出。

在本实施例中，所述第一转盘3、第二转盘4和第三转盘6的下端面设计成与轴线垂直的平面；也可根据实际情况设计成具有一定锥度，若此三个转盘的下端面设计成具有一定锥度，则垂直安装筒101的底部应设计成与第一转盘3、第二转盘4和第三转盘6下端相配的具有一定锥度面。

在本实施例中，第一端面螺槽组301的螺旋方向是逆时针方向，也可根据实际情况设计成顺时针方向；第二端面螺槽组401的螺旋方向是顺时针方向，也可根据实际情况设计成逆时针方向；第三端面螺槽组601中的螺旋方向是逆时针方向，也可根据实际情况设计成顺时针方向。

在本实施例中，为了更好的将物料输出，在所述垂直安装筒101底部设有环形凹槽1011，所述环形凹槽1011与水平机筒102的输入端相通。

机筒1上设有电热器以加速第一端面螺槽组301、第二端面螺槽组401和第三端面螺槽组601中物料的熔融，由于电热技术相对成熟，且非本专利重点内容，故在示意图中未予示出。

以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种螺杆与多重螺盘组合式混炼挤塑装置，包括机筒（1）、第一向心推力轴承组（2）、第二向心推力轴承组（5）、第三向心推力轴承组（7）、机体（8）、第一推力轴承（9）、第一输出齿轮（10）、过渡齿轮（11）、第二输出齿轮（12）、第一传动机构（13）、第一电机（14）、第二传动机构（15）、第二电机（16）、料斗（17）、第一齿轮（18）、第二齿轮（19）、第二推力轴承（20）、第三齿轮（21）、第三推力轴承（22）、第一耐热密封圈（23）、第三电机（24）、第二耐热密封圈（25）、电热圈（26）、水平螺杆（27）及挤出机头（28）；其特征在于还包括第一转盘（3）、第二转盘（4）及第三转盘（6）；

所述机筒（1）包括垂直安装筒（101）及水平输出筒（102），在所述垂直安装筒（101）的底部设有环形凹槽（1011），所述水平输出筒（102）的输入端与垂直环形凹槽（1011）联通，所述水平螺杆（27）转动的设在水平输出筒（102）内，所述第三电机（24）带动水平螺杆（27）转动，所述挤出机头（28）安装在水平输出筒（102）上，水平输出筒（102）的输出端与挤出机头（28）的输出孔连通；

所述第三转盘（6）通过第三向心推力轴承组（7）及第一推力轴承（9）与机体（8）安装定位，在第三转盘（6）的下端面设有第三端面螺槽组（601）；

所述第二转盘（4）通过第二向心推力轴承组（5）和第三推力轴承（22）安装在第三转盘（6）的中心孔内，在第二转盘（4）的下端面设有第二端面螺槽组（401）；

所述第一转盘（3）通过第一向心推力轴承组（2）和第二推力轴承（20）安装在第二转盘（4）中心孔内，在第一转盘（3）的下端面设有第一端面螺槽组（301），在第一转盘（3）下端的锥形中心孔内设有锥孔螺槽组（302），所述锥孔螺槽组（302）与第一端面螺槽组（301）连通；

所述垂直安装筒（101）套装在第一端面螺槽组（301）、第二端面螺槽组（401）及第三端面螺槽组（601）上，垂直安装筒（101）、第一转盘（3）、第二转盘（4）、第三转盘（6）均同轴且轴线垂直布置；从轴心向外圆，第一转盘（3）的上中心内孔（303）、锥孔螺槽组（302）、第一端面螺槽组（301）、第二端面螺槽组（401）、第三端面螺槽组（601）及环形凹槽（1011）依次联通，环形凹槽（1011）联通水平螺杆（27）的螺槽（271），螺槽（271）最终联通挤出机头，从而形成物料的粉碎、研磨、挤压、混合和输运通道；

所述第二电机（16）通过第二传动机构（15）和第一齿轮（18）带动第一转盘（3）旋转；所述第一电机（14）带动第一传动机构（13）转动，所述第一传动机构（13）通过第二输出齿轮（12）、过渡齿轮（11）和第二齿轮（19）带动第二转盘（4）旋转，第一传动机构（13）通过第一输出齿轮（10）和第三齿轮（21）带动第三转盘（6）旋转。

2.根据权利要求书1所述的螺杆与多重螺盘组合式混炼挤塑装置，其特征在于所述第一转盘（3）、第二转盘（4）和第三转盘（6）的下端面可设计成与轴线垂直的平面，也可设计成具有一定锥度，若此三个转盘的下端面设计成具有一定锥度，则与他们相配的垂直安装筒（101）的端面也要设计成与之相适应的具有一定锥度的面。

3.根据权利要求1所述的螺杆与多重螺盘组合式混炼挤塑装置，其特征在于所述第一端面螺槽组（301）、第二端面螺槽组（401）以及第三端面螺槽组（601）中的螺旋方向既可是顺时针方向，也可是逆时针方向。