CN108058355B - 一种带有强制混料结构的双螺杆挤出机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种挤出机，尤其涉及一种带有强制混料结构的双螺杆挤出机。该双螺杆挤出机的主要设计部分包括控制圆筒型装置转动的电动机带动电动机连接的齿轮、圆盘连接的齿轮、固定圆筒型装置的圆盘、圆筒型装置连接圆盘的滑块、内圆筒型装置、外圆筒型装置协调运动，将杂质排出到外部的杂质收集型装器（9）。再经过叶片装置（1）搅拌，最后推送到输送段。使采用上述结构的双螺杆挤出机输送部分，可以排出一些颗粒大的杂物，使物料更好的均匀混合，处理物料堵塞，提高挤出产品的质量。

Description

一种带有强制混料结构的双螺杆挤出机

技术领域

本发明涉及一种双螺杆挤出机，特别是涉及一种可以使物料混合均匀的双螺杆挤出机。

背景技术

双螺杆挤出机是在单螺杆挤出机基础上发展起来的，由于具有良好的加料性能、混炼塑化性能、排气性能、挤出稳定性等特点，目前已经广泛应用于挤出制品的成型加工。双螺杆挤出机对物料的混合性能是否均匀是衡量挤出产品质量的重要标准之一。针对一些颗粒状的物料，现有的双螺杆挤出机其存在如下缺点:物料混时很难分散均匀，选择单一，对特定增强料无法生产、当填充料比例过高或水分过高时，下料口会形成大量的水蒸气，使得物料很难进入主螺杆，水蒸气时间一长，下料漏斗处会有粘连形成堆积，使得加工不稳定，很容易被迫停机清理。当生产增强料时，下料口的堆积，在没有被发现的情况下非常危险，很容易把主螺杆直接卡死，造成非常大的损失。

目前，针对物料混合有的在料斗采用水平搅拌器和垂直搅拌器，这样的搅拌方式将大量的物料放在一起进行搅拌，很难使物料搅拌均匀。还有的在双螺杆挤出机的熔融段进行添加销钉进行混合，由于物料已经熔融，只是稍微起到一点作用，也很难使物料搅拌均匀，而且熔融段两根螺杆之间间隙很小，如果物料粘黏到销钉上很容易引起物料堵实。以上两种设计双螺杆挤出机由于物料堵塞时，只能拆开机筒进行清理，操作起来比较程序比较复杂，浪费时间，也不能筛选出物料里的一些大颗粒杂质。

因此，设计一种能够使物料充分混合、解决物料堵塞并且能够排出大颗粒杂质的双螺杆挤出机对塑料加工产业非常重要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中双螺杆挤出机的缺陷，开发出一种使物料混合均匀，同时排出颗粒较大的杂质和能够解决物料堵塞问题的双螺杆挤出机。

为了解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案来实现的：

一种带有强制混料结构的双螺杆挤出机，包括螺杆和机筒，还包括叶片机构，四个带孔的圆筒装置，连接圆筒装置的固定圆盘，带动圆筒型装置的电动机，杂质收集器，电动机连接的齿轮，叶片机构和叶片机构下面的机筒的压力传感器。一根螺杆上装有两个圆筒型装置，可以用电动机对两个圆筒型装置进行单独的控制，盘上固定着小齿轮。电动机连接着大齿轮，两个齿轮相互配合，实现圆筒装置使用四个螺栓和螺母加垫片固定在滑块上，滑块连接着圆盘，圆电动机带动圆筒型装置的单独控制转速和转动的方向。圆筒型装置的侧边是机筒，侧边的机筒上开有凹槽，过滤出的杂质通过凹槽传到杂质收集器，杂质收集器安装位于机筒的下面。同时，圆筒型装置和机筒的内壁之间具有一定的距离，使滚落下来的物料能进入到机筒内。所述叶片机构的位置在所述圆筒型装置横截面中心的螺杆轴上，叶片是直接连接在转轴上面的，同时叶片呈涡轮状并且在螺杆上的角度可以调节，确保叶片边缘和内圆筒之间留有充分的空间让物料通过，所述圆筒装置和叶片装置均处于螺杆输送段的前端，通过叶片装置的搅拌后，使物料通过输送段均匀的输送到熔融段。叶片和叶片下面的机筒内壁上安装有传感器装置。

上述的圆筒型装置是专门设计的，可以根据生产的需要来生产圆筒型装置上面的孔型大小，并且可以调节与机筒之间的间隙。

上述叶片装置是专门设计的，螺杆上装有四个叶片，并且可以调整叶片与螺杆之间的角度。叶片随着螺杆一起转动既可以起到搅拌物料的作用，同时也可以使物料向前推进。

上述传感器接收装置，可以接收物料口到机筒内壁底部的压力和物料向前推进的压力，来判断压力是否出现异常，如果压力超过预定值，进而控制螺杆的电动机发出相应的命令，从而使双螺杆挤出机停止运动。这时控制圆筒型装置的电动机低速反向旋转，从而有效的防止机筒内部堵专门设计的。

所述内圆筒型装置和外圆筒型装置的转速和转动方向均可以实时改变，且所述外圆筒型装置的转速不大于所述内圆筒型装置的转速。这样设计可以实现物料的充分混合均匀，挤出机加工的聚合物物料通常为相对规则的颗粒，其密度较小，而填充料的密度和物料的差距较大，因此当物料进入机筒后，首先落在所述外圆筒形装置外表面，在随着所述外圆筒形装置转动的同时从外圆筒形装置外表面的圆孔中进入所述内圆筒形装置，并进一步随着所述内圆筒形装置转动的同时从内圆筒形装置外表面的圆孔中进入螺杆轴的空间，并受到螺杆轴上叶片结构的进一步搅拌。

通过本发明的上述技术方案，可以带来以下优点：

1.可以排出一些颗粒大的杂物。圆筒型装置上面的孔型设计的是物料刚好能通过的尺寸，大颗粒杂质通过圆筒型装置时，就会滚落下来，通过机筒上面开的凹槽进入到收集装置。

2.使物料更好的均匀混合。两个圆筒型装置的转动速度相反，物料通过第一个圆筒型装置后，均匀的落下到第二个圆筒型装置进行反向旋转，然后在进入到叶片装置进行搅拌，这样搅拌的效果更加的均匀，同时由于所述圆筒装置和叶片装置均处于螺杆输送段的前端，不会和输送段的螺纹结构发生冲突。所述内圆筒型装置和外圆筒型装置的转速和转动方向均可以实时改变，且所述外圆筒型装置的转速不大于所述内圆筒型装置的转速。这样的设计可以根据物料和填充料的实际情况及时调整内圆筒型装置和外圆筒型装置的转速和转动方向，特别是通过控制所述外圆筒型装置的转速不大于所述内圆筒型装置的转速，使得物料和填充料既可以顺利进入挤出空间，同时利用内外圆筒型装置转动的速度差来实现其均匀混合。

3.处理物料堵塞。圆筒型装置是单独控制的，物料堵塞时，关闭喂料口，控制螺杆的电动机也停止运动，使圆筒型装置方向低速运动开始旋转，使物料搅拌均匀，然后低速启动控制双螺杆的电动机，将机筒里面的排出。这样可以以避免人工拆卸机筒，进行清理堵塞的麻烦。

附图说明

图1：强制混料结构主视图。

图2：强制混料结构侧视图。

图3：圆筒型装置连接的圆盘机构视图。

图4：电动机连接的齿轮和圆盘连接的齿轮视图。

图中：1转轴2.叶片3.内圆筒型装置4.外圆筒型装置5.圆盘6.滑块7.螺钉和垫片8.机筒上开的凹槽9.杂质收集器10.小齿轮11.大齿轮12.电机。

具体实施方式

如图1，一种带有强制混料结构的双螺杆挤出机包括：控制圆筒型装置转动的电动机（12），电动机连接的齿轮（11），圆盘连接的齿轮（10），固定圆筒型装置的圆盘（5）、圆型装置连接圆盘的装置（6），叶片机构（2），内圆筒型装置（3），外圆筒型装置（4），外部的杂质收集器（9），螺栓、螺母和垫片（7）。

如图1，2,3,4，所述圆筒型装置（3）（4）和所述叶片机构（2）处于所述螺杆输送段的前端，当启动双螺杆挤出机运转，同时控制内圆筒型装置（3）和外圆筒型装置（4）的电动机开始运转带动内圆筒型装置（3）和外圆筒型装置工作,可以采用一个电机单独控制一个圆筒型装置,也可以采用一个电机和机械机构配合实现一个电机同时控制两个圆柱型装置(图1示意图中只标示了一个电机作代表)。螺杆（1）上装有两个圆筒型装置，可以用电动机对内外圆筒型装置（4）进行单独的控制，实现两圆筒型装置的转动速度方向相反。物料从料斗落下落到外圆筒型装置（4）上，内圆筒型装置和外圆筒型装置（4）上面的孔设计的大小是根据物料的大小来设计的，因此物料在外圆筒型装置上滚动时会从外圆筒型装置（4）上的孔里面落下，这样使物料更加分散。物料从外圆筒型装置（4）分散落下后，滚落到内圆筒型装置（3）上，由于内圆筒型装置（3）和外圆筒型装置（4）的转动速度是相反的，物料受到反向作用的力，且内装置圆筒装置（3）的转动速度大于外圆筒型装置（4）的转动速度，根据物料的混合程度来合理的调节内圆筒型装置（3）的转动速度，尽量使分散后的物料进行充分的混合。物料在内圆筒型装置（3）上滚动混合后通过孔进入到螺杆上的叶片机构(2)，叶片(2)呈涡轮状，并且叶片（2）在螺杆上的角度可以根据实际生产的需要进行调整。叶片结构(2)在搅拌的同时产生向前推动的力，使物料在混合的同时不断向前运动。这样通过物料通过外圆筒装置（4），内圆筒型装置（3）和叶片结构（2）的配合起到强制混料的作用。

如图1,2，物料和物料中含有较大颗粒的杂质从料斗落下，滚落在外圆筒型装置（4）上面，由于外圆筒型装置（4）设计的孔型的大小根据物料的大小来设计，物料可以通过外圆筒型装置（4）上面的孔进入到内圆筒型装置（3），然后再由内圆筒型装置进入到叶片（2）结构。较大颗粒的杂质无法通过外圆筒型装置（4）的孔。因此随着外圆筒型装置（4）的转动，较大颗粒的杂质会在上面滚动，由于外圆筒型装置（4）的侧边是机筒，机筒和外圆筒型装置（4）之间存在一定的间隙，间隙的距离和物料的直径相等，物料刚好可以通过，侧边的机筒上开有凹槽（8），这样就使较大颗粒的杂质筛选出来。最后较大颗粒的杂质通过机筒上的凹槽（8）滚落到杂质收集器（9）。

如图1，一根螺杆（1）上装有两个圆筒型装置，所述内圆筒型装置和外圆筒型装置的转速和转动方向均可以实时改变，且所述外圆筒型装置的转速不大于所述内圆筒型装置的转速，可以用电动机对内圆筒型装置（3）和外圆筒型装置（4）进行单独的控制，可以实现两圆筒型装置的转动速度方向相反。当物料塞实堵塞时，控制螺杆（1）的主电动机停止运动，同时控制料斗中的物料停止进入到外圆筒型装置（4）。电动机单独控制的外圆筒装置（4）和内圆筒型装置（3）进行低速转动，可以使物料在里面进行搅拌和分散。当外圆筒型装置（4）和内圆筒型装置（3）转动几分钟后，开启主电动机转动，通过双螺杆的运转，将机筒中这些物料排出，这样可以解决物料堵塞问题，避免拆卸的麻烦。叶片（2）和叶片下面的机筒内壁上安装有传感器装置，可以检测物料在输送段的压力，反馈到主电动机，从而有效的保护主电动机。

Claims (7)

1.一种带有强制混料结构的双螺杆挤出机，包括螺杆和机筒，其特征在于，还包括圆筒型装置，叶片机构，杂质收集器，压力传感器和控制圆筒型装置的转动电动机，所述圆筒型装置上面带有圆孔，所述叶片机构的位置在所述圆筒型装置横截面中心的螺杆轴上，所述圆筒型装置和所述叶片机构处于所述螺杆输送段的前端；

每根螺杆上装有两个所述圆筒型装置，两个所述圆筒型装置之间存在间隙；

每个所述圆筒型装置上都配有单独的电动机对其进行控制；

内圆筒型装置和外圆筒型装置的转速和转动方向均能够实时改变，且所述外圆筒型装置的转速不大于所述内圆筒型装置的转速；

叶片机构的叶片与螺杆之间的角度能够调整。

2.根据权利要求1所述的一种带有强制混料结构的双螺杆挤出机，其特征在于，所述圆筒型装置固定在圆盘上，圆盘通过齿轮连接电动机。

3.根据权利要求1所述的一种带有强制混料结构的双螺杆挤出机，其特征在于，所述圆筒型装置上的孔在所述圆筒型装置表面均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种带有强制混料结构的双螺杆挤出机，其特征在于，所述机筒表面设计有凹槽，所述凹槽与所述杂质收集器相通。

5.根据权利要求1所述的一种带有强制混料结构的双螺杆挤出机，其特征在于，叶片机构和叶片机构下面的机筒上装有所述压力传感器。

6.根据权利要求1所述的一种带有强制混料结构的双螺杆挤出机，其特征在于，每根螺杆上具有所述叶片机构，叶片呈涡轮状，叶片在螺杆上的角度可以进行调整。

7.根据权利要求1所述的一种带有强制混料结构的双螺杆挤出机，其特征在于，所述杂质收集器安装在机筒的外部。