CN106032053A - 一种挤出成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物料成型设备领域，公开了一种挤出成型装置，其包括：驱动装置、进料机筒、挤出机筒及螺杆，螺杆的挤出端设有一级分流板，一级分流板包括底盘，且底盘上设有若干个一级分流孔，分流板的尾端设有若干个一级静压导流管，若干个一级静压导流管与若干个一级分流孔一一对应；一级分流孔的挤出端通过一级静压导流管与模板相连接。本发明实施方式相对现有技术而言，在螺杆的挤出端设置分流板并配置静压导流管，解决了为满足不同用途或不同挤出物簇流形的需求，而对挤出物进行分流和导向的问题；同时，由一级分流板的一级分流孔和与该一级分流孔相对应的一级静压导流管所形成的静压区也消除了物料在到达模板前的杂向乱流及流速不均问题。

Description

一种挤出成型装置

技术领域

本发明涉及一种物料成型设备技术领域，尤其涉及一种挤出成型装置，适用于石油化工、陶瓷材料、食品、药品、环保等行业。

背景技术

现有的挤出成型装置如图1所示，物料从进料机筒1进入，由填料辊2送入旋转的螺杆3，再经旋转的螺杆3输送进挤出机筒4，物料在挤出机筒4中经过挤压和断料螺钉的切断、混合后，到达模板6，物料在压力驱动下，最终经模板6上的型孔被挤压成具有一定形状和尺寸的条状物。

根据物料的不同用途，通常需要将条形物簇分散、转移和/或改变流向等，且条形物簇的形状、尺寸根据不同用途时也需要调整，然而这些在现有的挤出成型装置上都很难满足。并且物料从模板挤出成型时通常有一定粘性，其机械强度通常不高、易断裂或堆积，这些都对后续加工造成困难，而现有技术很难从根本上克服这些困难和缺陷。

此外，为提高生产效率，模板上应有尽可能多的型孔，但是物料通过旋转的螺杆输送时会产生旋转，其不仅造成物料在到达模板前流速不均，使得各个型孔出料速率不一致，条状物的输送很难同步，导致条状物变形；同时也易造成物料在到达模板前杂向乱流，使得通过模板的型孔后形成的条状物产生扭曲，导致相邻的条状物相互纠缠，产生废品。为了解决这些问题，往往需要调低螺杆的转速，但是螺杆的转速一旦降低，就会影响装置的生产效率。

发明内容

本发明的一个目的在于，实现根据不同用途或对条状物簇不同形状的需求，对挤条物料进行分流导向，避免了挤出产品因机械强度不高、易断裂、粘性堆积等特点带来的缺陷，从而使得挤出成型装置与后续加工装置光滑连接，布局形式也可灵活多变。

本发明的另一个目的在于，提供一种挤出成型装置，减小物料因通过旋转的螺杆输送时产生的旋转，消除物料在到达模板前的杂向乱流及流速不均问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种挤出成型装置，包括驱动装置、进料机筒、挤出机筒及螺杆，所述螺杆的挤出端设有一级分流板，所述一级分流板包括底盘，且所述底盘上设有若干个一级分流孔，所述分流板的尾端设有若干个一级静压导流管，所述若干个一级静压导流管与所述若干个一级分流孔一一对应；所述一级分流孔的挤出端通过所述一级静压导流管与模板相连接。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在螺杆的挤出端与模板之间设有一级分流板及若干个一级静压导流管，使得经螺杆输送的物料在进入模板前先进入由一级分流板的一级分流孔和与该一级分流孔相对应的一级静压导流管所形成的静压区，在该静压区中，物料由于螺杆输送产生的旋转得到消除，从而减小了物料在到达模板前的杂向乱流及流速不均问题，使得物料可以按均匀的流量与流速进入模板。此外，若干个一级静压导流管的设置，使得本发明实施方式可根据实际需求将物料传输到所需要的挤出位置和流向，实现了分流导向，避免了挤出产品因机械强度不高、易断裂、粘性堆积等特点带来的缺陷，从而使得挤出成型装置与后续加工装置光滑连接，布局形式也可灵活多变。

进一步地，所述模板上设有若干个型孔。本发明实施中，每个一级静压导流管均连接一个模板，与现有技术中的一体式模板相比，当某一个型孔出现问题时，不需要停机更换整块模板，只需要更换该型孔所在的静压导流管对应的模板即可，不仅节约了成本，也提高了生产效率。

进一步地，每个所述一级静压导流管的末端均设有一个二级分流板，所述二级分流板包含若干个二级分流孔，每个所述二级分流孔的挤出端均连接一个二级静压导流管，

所述一级分流孔的挤出端与所述模板的连接方式如下：

所述一级分流孔的挤出端连接所述一级静压导流管，所述一级静压导流管的末端连接所述二级分流板，所述二级分流板的每个二级分流孔的挤出端连接一个二级静压导流管，每个所述二级静压导流管的末端均连接一个模板，所述模板上设有若干个型孔。二级分流板及二级静压导流管的设置，使得物料可以经历二次分流，二次分流时，可以根据挤条物料的不同用途、条状物簇不同形状规格的需求对物料进行分簇、分散和/或改变流向，大大提高了挤条质量和生产效率。

进一步地，每个所述二级静压导流管的末端均设有一个三级分流板，所述三级分流板包含若干个三级分流孔，每个所述三级分流孔的挤出端均连接一个三级静压导流管；

所述二级静压导流管的末端与所述模板的连接方式如下：

所述二级静压导流管的末端连接所述三级分流板；所述三级分流板的每个三级分流孔的挤出端连接一个三级静压导流管；所述三级静压导流管的末端均连接一个模板。三级分流板及三级静压导流管的设置，使得物料可以经历多次分流，有利于挤条成型装置根据产品的不同用途对型孔、挤出物簇和/或流向进行变换，从而使得挤出成型装置与后续加工装置光滑连接，布局形式也更加灵活多变。

进一步地，所述一级分流板上设有M个翅片，所述翅片沿所述底盘的径向均匀分布，所述若干个分流孔均匀分布在所述M个翅片之间的底盘上，所述M为自然数。在本发明实施方式中，翅片与螺杆的轴向成一定角度，从而引导物料向中心方向流动，有利于物料顺利地进入到分流孔中。

进一步地，所述翅片形状为矩形或弧形。弧形布置可以引导物料向中心方向流动，同时将翅片设置成弧形，有利于避开分流孔，增大通量、减小摩擦。

可选地，一级分流孔均匀分布在一级分流板的底盘上，数量为3、4、5、6、7、13、19，或避去一级分流板底盘中心处的孔后，一级分流孔数量为3、4、5、6、12、18；二级分流孔均匀分布在二级分流板的底盘上，数量为3、4、5、6、7、13、19；三级分流孔均匀分布在三级分流板的底盘上，数量为3、4、5、6、7、13、19。经过3级分流和/或簇形变化，可至少得到3X3X3＝27股条状物产品，最多可得到19X19X19＝6859股挤条产品。对于所述分流板上分流孔数量的选取，主要考量是其在分流板上的排布应尽可能占据最大面积，即挤出成型装置取得产品的通量为最大。此外，设置多级分流板的主要考量是避免上一级分流板的分流孔过多，分流孔孔径过小，导致与之对应的静压导流管压降过大。为保证条状物产品的质量和均匀性，物料的压降应主要集中在形孔附近，因此本发明即是根据上述的原则，综合考虑分流通量和管路压降，选取了上述作为本发明的分流孔数量和分流级数。然而，本领域的普通技术人员可以理解，更多级的分流板和/或各级分流板的分流孔数及其分布均可根据产品需求和/或特性，按上述原则进行安排而不偏离本发明的精神和范围。

附图说明

图1是根据现有技术的挤出成型装置系统的结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的一种挤出成型装置的结构示意图；

图3是根据本发明第一实施方式的一种挤出成型装置的一级分流板的结构示意图；

图4是根据本发明第二实施方式的一种挤出成型装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明各权利要求所要求保护的技术方案。

实施例一

本发明的第一实施方式涉及一种挤出成型装置，如图2、图3所示，该挤出成型装置包括，驱动装置、进料机筒1、挤出机筒4及螺杆3，其中，螺杆3的挤出端设有一级分流板8，一级分流板8包括底盘9，且底盘9上设有若干个一级分流孔11，分流板8的尾端设有若干个一级静压导流管15；该若干个一级静压导流管15与一级分流板8的若干个一级分流孔11一一对应；一级分流孔11的挤出端通过一级静压导流管15与模板6相连接，且每个模板6上均设有若干个型孔。

需要说明的是，在本实施方式中，一级分流板8上还设有M个矩形或弧形形状的翅片10(也可以根据需要将翅片10设置成S形)，M个翅片10沿底盘9的径向均匀分布，若干个一级分流孔11均匀分布在M个翅片之间的底盘9上，其中，M为自然数。另外值得一提的是，M个翅片10(或M个翅片10的延长线)可以沿底盘9的径向相交于底盘9的中点，也可以不相交。

在本实施方式中，翅片10与挤出机筒4的内表面的交角在0～90°之间，从而使得翅片10与螺杆3的轴向之间成一定的角度，这种设计方式有利于引导物料向中心方向流动，使得物料顺利地进入到一级分流孔11中。

具体地说，驱动装置包括驱动电机13及减速机14，其中，减速机14的输入轴与驱动电机13的主轴相连接，减速机14的输出轴连接齿轮箱(图中未示出)。工作时，由驱动电机13提供动力，经减速机14减速，并由齿轮箱进行动力分配，驱动填料辊2及螺杆3，被驱动的填料辊2将进料机筒1中的物料传送给螺杆3，旋转的螺杆3将物料增压并输送至一级分流板8。

在上述过程中，当物料经翅片10阻尼,到达一级分流板8的若干个一级分流孔11，物料由于螺杆3输送产生的旋转得到部分消除，从而减小了物料在挤出机筒4末端的杂向乱流及流速不均问题，使得物料以均匀的流速从一级分流孔11中流出。从一级分流孔11中流出的物料进入一级静压导流管15所形成的静压区中，从而进一步消除了物料因旋转等而导致的杂向乱流及流速不均等问题。此后，物料进入模板6，形成具有一定形状和尺寸的条状物。

另外，本实施方案中，若干个一级静压导流管15可根据后续加工装置所需的间距、位置和/或取向排布，从而实现与后续加工装置的光滑连接。另一方面，一级静压导流管15的设置，为物料进入模板6的型孔，以及通过模板6的型孔所形成的条状物进入到后续加工装置等，均提供了稳定的流速与精准的位置和流向，使得无论螺杆3转速多高，挤出的条状物都不会因此而产生扭曲打卷现象，从而进一步提高了挤出成型装置的产品质量。

值得一提的是，由于物料的摩擦系数比较大，因此在挤出机筒4中，物料与挤出机筒4产生的摩擦热较大，引起挤出机筒4发热，容易导致磨损甚至损坏挤出筒，因此挤出机筒4的外围设有冷却腔5，冷却腔5内通有冷却介质，可以及时带走物料与挤出机筒4产生的摩擦热，保证物料在设定的温度范围内成型。

需要说明的是，在本实施方式中，一级静压导流管15与一级分流孔11的挤出端连接方式及一级静压导流管15与模板6的连接方式均为固定式或可拆式。例如，在本实施方案中，一级静压导流管15可采用密封螺纹固定在一级分流孔11的挤出端分流板8上，从而使得一级静压导流管15的拆装更换更加方便快捷；模板6可通过管接头螺母固定在一级静压导流管15的末端，与现有技术中的一体式模板相比，当某一个模版上型孔出现问题时，不需要停机更换整块模板，只需要更换该型孔所对应的模板即可，使得模板6拆卸方便，有利于降低维护中拆卸时的劳动强度，提高工作效率。同时，每个模板6上均设有若干个型孔，物料通过型孔后，即可形成具有一定形状和尺寸大小的条状物簇。

不难发现，本发明实施方式相对于现有技术而言，一级静压导流管的设置，使得本实施方式可根据需求将物料传输到所需要的挤出位置和流向，而且值得一提的是，在本实施方式中，每个一级静压导流管均具有大致相同的管径尺寸、长度、转弯半径等，从而使得物料通过每一静压导流管的流阻大致相同，为物料进入模板的型孔，及通过模板的型孔后形成的条状物进入后续加工装置，提供了稳定的流速与精准的位置和流向，使得无论螺杆转速如何变化，挤出的条状物均不会产生扭曲打卷现象，进一步提高了挤出成型装置的生产效率；同时，一级静压导流管的设置使得通过一级分流板的物料在进入模板前，先通过一级静压导流管，进一步保证了物料由于螺杆输送产生的旋转得到消除。

实施例二

本发明第二实施方式涉及一种挤出成型装置。第二实施方式是在第一实施方式的基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：如图4所示，在本发明第二实施方式中，每个一级静压导流管15的末端均设有一个二级分流板12，二级分流板12包含若干个二级分流孔(图中未示出)，每个二级分流孔的挤出端均连接一个二级静压导流管16。在本实施方式中，一级分流孔11的挤出端与模板6的连接方式如下：

一级分流孔11的挤出端连接一级静压导流管15，一级静压导流管15的末端连接二级分流板12，二级分流板12的每个二级分流孔的挤出端连接一个二级静压导流管16，每个二级静压导流管16的末端均连接模板6，其中，模板6上设有3个型孔。

具体地说，在本实施方式中，一级分流板8的末端设有6个(图中仅示意部分一级静压导流管)一级静压导流管15，每个一级静压导流管15的末端设有二级分流板12，每个二级分流板上设有19个二级分流孔，每个二级分流孔连接一个二级静压导流管16(图中仅示意部分二级静压导流管)。另外，值得一提的是，在本实施方式中，二级分流板12上不设置翅片10。

值得注意的是，本实施方式可实现两次分流：物料经过一级分流板8进入一级静压导流管15，实现第一次分流；物料经过二级分流板12进入二级静压导流管16，实现第二次分流。相比于实施例2，本实施方式中的一级分流孔11的数量有所减少，因此在占据同等底盘面积的情况下，每个一级静压导流管的孔径变大，从而使管路压降降低。此外，本实施方式中，2级分流可以根据挤条物料的不同用途、挤条产品不同形状规格的需求对物料进行分簇、分散或改变流向，大大的提高了生产效率和挤条质量。2级分流后可得到6X19X3＝342股条状物产品。

实施例三

本发明第三实施方式涉及一种挤出成型装置。第三实施方式是在第二实施方式的基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：每个二级静压导流管16的末端均设有一个三级分流板，三级分流板包含若干个三级分流孔，每个三级分流孔的挤出端均连接一个三级静压导流管；在本实施方式中，二级静压导流管16的末端与模板6的连接方式如下：

二级静压导流管16的末端连接三级分流板；三级分流板的每个三级分流孔的挤出端连接一个三级静压导流管；三级静压导流管的末端均连接模板6，其中，模板6上设有1个型孔。

值得注意的是，在本发明实施方式中，一级分流孔11均匀分布在一级分流板8的底盘9上，数量为3(底盘9的中心处不设置分流孔11)；二级分流孔均匀分布在二级分流板12的底盘9上，数量为7；三级分流孔均匀分布在三级分流板的底盘9上，数量为19。经过3次挤条分流或变化簇形，可得到3X7X19＝399股条状物产品。

对于分流孔数量的选取，主要是以其在分流板上排布尽可能占据最大面积为依据，即挤出成型装置取得产品的通量为最大，此外，设置2个以上的分流板时，还应考虑分流孔过多，则分流孔孔径会变小，从而使得静压导流管压降随之增大，尤其当分流孔过小时，大部分压降会集中在静压导流管上，而为获得均匀和高质量产品，大部分压降应当集中在形孔附近。因此本发明即是根据上述的原则，综合考虑分流通量和管路压降，选取了上述可作为本发明的分流级数和分流孔数量。

不难发现，本实施方式也可实现多次分流，从而使得用户可以根据不同用途或对不同产品形状的需求，对挤条物料进行分流，避免了挤出产品因机械强度不高、易断裂、粘性堆积等特点带来的缺陷，使得挤出成型装置与后续加工装置光滑连接，布局形式也更加灵活多变，并可达到一机多用的效果。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种挤出成型装置，包括驱动装置、进料机筒、挤出机筒及螺杆，其特征在于，所述螺杆的挤出端设有一级分流板，所述一级分流板包括底盘，且所述底盘上设有若干个一级分流孔，所述分流板的尾端设有若干个一级静压导流管，所述若干个一级静压导流管与所述若干个一级分流孔一一对应；所述一级分流孔的挤出端通过所述一级静压导流管与模板相连接。

2.根据权利要求1所述的挤出成型装置，其特征在于，所述静压导流管与所述分流孔的连接方式为固定式或可拆式连接方式。

3.根据权利要求1所述的挤出成型装置，其特征在于，所述模板与所述静压导流管的连接方式为固定式或可拆式连接方式。

4.根据权利要求1所述的挤出成型装置，其特征在于，所述模板上设有若干个型孔。

5.根据权利要求1所述的挤出成型装置，其特征在于，每个所述一级静压导流管的末端均设有一个二级分流板，所述二级分流板包含若干个二级分流孔，每个所述二级分流孔的挤出端均连接一个二级静压导流管，

所述一级分流孔的挤出端与所述模板的连接方式如下：

所述一级分流孔的挤出端连接所述一级静压导流管，所述一级静压导流管的末端连接所述二级分流板，所述二级分流板的每个二级分流孔的挤出端连接一个二级静压导流管，每个所述二级静压导流管的末端均连接所述模板，所述模板上设有若干个型孔。

6.根据权利要求5所述的挤出成型装置，其特征在于，每个所述二级静压导流管的末端均设有一个三级分流板，所述三级分流板包含若干个三级分流孔，每个所述三级分流孔的挤出端均连接一个三级静压导流管；

所述二级静压导流管的末端与所述模板的连接方式如下：

所述二级静压导流管的末端连接所述三级分流板；所述三级分流板的每个三级分流孔的挤出端连接一个三级静压导流管；所述三级静压导流管的末端均连接所述模板。

7.根据权利要求1所述的挤出成型装置，其特征在于，所述一级分流板上设有M个翅片，所述翅片沿所述底盘的径向均匀分布，所述若干个一级分流孔均匀分布在所述M个翅片之间的底盘上，所述M为自然数。

8.根据权利要求7所述的挤出成型装置，其特征在于，所述翅片与所述挤出机筒的内表面的交角为0～90°。

9.根据权利要求7所述的挤出成型装置，其特征在于，所述翅片形状为矩形或弧形。