CN105729762A - 低能耗低温挤出的中空成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低能耗低温挤出的中空成型设备，包括转动连接在挤出机筒内的挤出螺杆，挤出螺杆沿其挤出挤出机筒的挤出方向，依次设有入料段、过渡段、分离段及均化段，入料段、过度段、分离段及均化段的表面设有连续的螺纹；入料段螺纹的螺距L1及螺槽深度H1均小于均化段螺纹的螺距L2及螺槽深度H2；分离段为BM式分离型螺纹，包括主螺纹和副螺纹，主螺纹的螺距L3均等、螺槽深度H3渐变渐深，副螺纹的螺距L4渐变渐大、螺槽深度H4均等；均化段的末端设有混炼头。本发明的结构简单，生产及外购成本低；产量高、能耗低、料温低，提高机器设备的市场竞争力；环保节能，具备可持续发展的优势。

Description

低能耗低温挤出的中空成型设备

技术领域

本发明涉及一种塑料中空成型设备，具体是一种低能耗低温挤出的中空成型设备。

背景技术

目前,现有技术应用在中空吹塑成型设备当中，为了保证塑化质量，普遍采用普通渐变螺杆或渐变螺杆加屏障头，以实现塑料的熔融塑化成型，这样虽然保证了塑化质量，但能耗方面十分高。能耗比按电机功率/挤出量计算，以中海壳牌HDPE5502塑料为例子，当前普遍的能耗比均>0.3，也意味着，熔融挤出每公斤的HDPE5502，需要至少0.3度电。且熔胶温度达到180度以上，过热的塑料熔体，也增加了吹气冷却和模具冷却的负担，变相降低了机器的产能和耗电量。

目前现有技术的中空成型挤出系统，采用普通螺杆，速度一旦加快，塑化质量就无法保证，而且会出现温度飙升的现象。若转速不快，挤出量又少得可怜，无法应对日渐激烈的市场竞争。因此，在技术水平无法提高的前提下，亦衍生出一种折中的办法，就是不改变挤出螺杆的结构设计，仅仅不断的加大螺杆直径，采用大螺杆低转速的挤出方式，以实现产量和温度的平衡，但这样的必然后果是：挤出电机选型的加大，能耗比也相应增高，不符合环保节能的新设计概念。

鉴于以上旧款挤出成型技术，无法实现驱动力、产量、料温的一个动态平衡，因此，很有必要改变螺杆的结构参数设计，以及其它挤出部件的相关配合，使电机与螺杆之间实现最高效率的能量转换，以适应现有技术的发展。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术存在的缺陷，提供一种结构合理，加工方便，布局安装简单方便有效，能很有针对性地配套塑料中空成型设备，实现中空成型塑料熔体的快速、有效地输送，同时克服高转速带来的塑料熔体剪切温升的缺陷，更加节能、环保，特殊的输送段与分离段的主螺槽设计也无需增加挤出电机的功率，亦可以做到高速高产的低能耗低温挤出的中空成型设备。

按此目的设计的一种低能耗低温挤出的中空成型设备，包括转动连接在挤出机筒内的挤出螺杆，其结构特征在于，挤出螺杆沿其挤出挤出机筒的挤出方向，依次设有入料段、过渡段、分离段及均化段，入料段、过度段、分离段及均化段的表面设有连续的螺纹；入料段螺纹的螺距L1及螺槽深度H1均小于均化段螺纹的螺距L2及螺槽深度H2；分离段为BM式分离型螺纹，包括主螺纹和副螺纹，主螺纹的螺距L3均等、螺槽深度H3渐变渐深，副螺纹的螺距L4渐变渐大、螺槽深度H4均等；均化段的末端设有混炼头。

所述入料段螺纹的螺距L1均等、螺槽深度H1均等；均化段螺纹的螺距L2均等、螺槽深度H2均等；过渡段螺纹使入料段螺纹与分离段螺纹均匀、连续过渡连接。

所述挤出机筒的外表面设有螺纹风槽。

所述挤出机筒的外表面设有若干冷却装置。

所述冷却装置包括罩在挤出机筒外表面的冷却风罩，冷却风罩上安装有冷却风机。

所述冷却风罩为封闭式结构，把挤出机筒外表面封闭住，冷却风罩的底部设有若干出气孔。

所述中空成型设备还包括驱动装置、加料斗和挤出机筒，挤出机筒与驱动装置安装在一起，加料斗安装在挤出机筒的进料端上。

本发明的有益效果是：

1）结构简单，生产及外购成本低。

2）产量高、能耗低、料温低，提高机器设备的市场竞争力。

3）环保节能，具备可持续发展的优势。

附图说明

图1为本发明一实施例节能气力输送装置的装配立体图。

图2为本发明一实施例节能气力输送装置的使用原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

如图1和图2所示，本低能耗低温挤出的中空成型设备，包括转动连接在挤出机筒3内的挤出螺杆4，挤出螺杆4沿其挤出挤出机筒3的挤出方向，依次设有入料段、过渡段、分离段及均化段，入料段、过度段、分离段及均化段的表面设有连续的螺纹；入料段螺纹的螺距L1及螺槽深度H1均小于均化段螺纹的螺距L2及螺槽深度H2；分离段为BM式分离型螺纹，包括主螺纹和副螺纹，主螺纹的螺距L3均等、螺槽深度H3渐变渐深，副螺纹的螺距L4渐变渐大、螺槽深度H4均等；均化段的末端设有混炼头41。

进一步地，入料段螺纹的螺距L1均等、螺槽深度H1均等；均化段螺纹的螺距L2均等、螺槽深度H2均等；过渡段螺纹使入料段螺纹与分离段螺纹均匀、连续过渡连接。

本发明特别针对中空成型设备所用的中粘度高分子塑料，在挤出螺杆4设计方面，采取了以下的设计理念：a、入料段采用小螺距浅螺槽的输送方式，降低因过渡输送导致的物理性堵塞；b、分离段采用BM式分离型螺纹设计，主螺槽采取深度渐变渐深的方式，降低压力突然带来的巨大扭矩，而副螺槽采用大螺距过渡以提供输送能力，并加大螺槽深度参数的调整，保证在提高螺杆转速时，不会因剪切产生多余的热能，导致塑料熔体的温升。最后，在均化段，采用等深的深螺槽设计，再加以混炼头进行加强塑化和混炼效果，保证螺杆部件在输送、熔融、均化、混炼等达到一个完美的平衡效果。挤出螺杆4通过对塑料原粒的压缩、输送、熔融、混合，在设计上实现四个要素的平衡，达到高产量、低能耗、低料温的效果，为中空成型设备提供足够的塑料原料输送，提高中空设备的产能和竞争力。

为避免入料段的过渡输送，亦考虑到双线螺纹结构对原材料的严格要求，将缩短螺距的入料段螺槽，一般地，入料段螺距理想参数为主螺距的80%，深度不超过螺杆直径的15%；BM分离段打破常规设计，主螺纹采取渐深方式，抵消主副螺纹的渐进压缩带来的压力，降低螺杆扭矩；分离段副螺纹过料间隙取值0.9mm，十分适用于中粘度HDPE的剪切塑化，不会带来过多的剪切能导致的温升；前置逆流式混炼头，使熔体在最后阶段能得到很好的混合，无论是加色粉还是色母来染色，该结构螺杆都能很好的塑化混合，使用的适应性十分强。通过试验和实践表明，该螺杆的能耗比能做到0.19，远远低于国内平均水平的0.25。

进一步地，挤出机筒3的外表面设有螺纹风槽31。该技术方案就像人体的肠道一样，能够增加挤出机筒3的表面积，当散热空气流过时，能大大增加与机筒炽热表面的接触与热能交换，实现快速降温的效果，亦对散热空气做到充分利用。

进一步地，挤出机筒3的外表面设有三组冷却装置。

进一步地，冷却装置包括罩在挤出机筒3外表面的冷却风罩32，冷却风罩32上安装有冷却风机33；冷却风罩32为封闭式结构，把挤出机筒3外表面封闭住，冷却风罩32的底部设有若干出气孔。所有由冷却风机33吹入的冷却空气，必须通过与挤出机筒3表面的螺纹风槽31流动接触，才能排出冷却风罩32的外面，也就是说，特殊的冷却风罩32设计，为空气流动制定了更有效的流通通道，到达有效降温的目的.

进一步地，中空成型设备还包括驱动装置1、加料斗2和挤出机筒3，挤出机筒3与驱动装置1安装在一起，加料斗2安装在挤出机筒3的进料端上。本发明中空成型设备应用了低能耗低温挤出技术，各部件通过连接法兰及安装螺钉进行紧固连接，与成型模头、插笔架、机架、锁模架、液压系统等组成一个闭环的生产系统，高挤出量低温度的挤出，有利于在相同的螺杆直径配置下，可以配置更多数量的模头，使机器产量越来越高，市场的竞争力也越来越突出；通过与不同的塑料成型模头的连接，可以实行实行不同种类的中空瓶型的吹制。

本发明的工作原理：本发明针对现有技术存在的缺陷进行改进，使用先进的螺杆设计与其余挤出部件的配套，实现在螺杆直径及电机输出扭矩无需加大的前提下，对塑料原粒料进行高产量的熔融低温挤出，熔体经过成型机头生成一个环形的管坯，然后由切刀装置切断管坯，再由锁模装置把模具在模头生产管坯的位置上合拢，再复位到原位，吹气插笔下插吹气，形成中空制品。塑料制品的产量，主要取决于挤出系统的挤出量、塑料的熔融温度、吹气冷却时间等。塑料的熔融温度越低，就越快实现制品冷却，挤出量越高，就可以配置头数越多的机头。因此，本低温挤出系统，整好能做到高产能、低料温、低扭住、低能耗比。

与传统技术相比，本发明具有结构合理，加工方便，布局安装简单方便有效，通用性强，成本低廉的有点。能很有针对性地配套塑料中空成型设备，实现中空成品高产、单个制品的耗电量低的优点。根据本申请人测试表明，相比于同类的挤出技术，节能效果至少达到30%,产能提高40%以上，可广泛推广于塑料中空成型设备上的使用。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种低能耗低温挤出的中空成型设备，包括转动连接在挤出机筒（3）内的挤出螺杆（4），其特征在于，挤出螺杆（4）沿其挤出挤出机筒（3）的挤出方向，依次设有入料段、过渡段、分离段及均化段，入料段、过度段、分离段及均化段的表面设有连续的螺纹；入料段螺纹的螺距L1及螺槽深度H1均小于均化段螺纹的螺距L2及螺槽深度H2；分离段为BM式分离型螺纹，包括主螺纹和副螺纹，主螺纹的螺距L3均等、螺槽深度H3渐变渐深，副螺纹的螺距L4渐变渐大、螺槽深度H4均等；均化段的末端设有混炼头（41）。

2.根据权利要求1所述低能耗低温挤出的中空成型设备，其特征在于，所述入料段螺纹的螺距L1均等、螺槽深度H1均等；均化段螺纹的螺距L2均等、螺槽深度H2均等；过渡段螺纹使入料段螺纹与分离段螺纹均匀、连续过渡连接。

3.根据权利要求1所述低能耗低温挤出的中空成型设备，其特征在于，所述挤出机筒（3）的外表面设有螺纹风槽（31）。

4.根据权利要求1所述低能耗低温挤出的中空成型设备，其特征在于，所述挤出机筒（3）的外表面设有若干冷却装置。

5.根据权利要求4所述低能耗低温挤出的中空成型设备，其特征在于，所述冷却装置包括罩在挤出机筒（3）外表面的冷却风罩（32），冷却风罩（32）上安装有冷却风机（33）。

6.根据权利要求5所述低能耗低温挤出的中空成型设备，其特征在于，所述冷却风罩（32）为封闭式结构，把挤出机筒（3）外表面封闭住，冷却风罩（32）的底部设有若干出气孔。

7.根据权利要求1-6任一项所述低能耗低温挤出的中空成型设备，其特征在于，所述中空成型设备还包括驱动装置（1）、加料斗（2）和挤出机筒（3），挤出机筒（3）与驱动装置（1）安装在一起，加料斗（2）安装在挤出机筒（3）的进料端上。