CN108237674A - 大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置，包括挤出系统、真空系统、喂料系统及驱动系统，挤出系统包括机筒、哈呋法兰、锥双螺杆，真空系统包括连接在机筒上的真空表以及抽真空装置，驱动系统包括电机、双螺杆齿轮箱及联轴器，喂料系统包括喂料装置、下料筒以及设置在下料筒与机筒之间的喂料手轮调节单元，该喂料手轮调节单元包括设置在下料筒出料口处的调节板喂料控制机构以及与调节板喂料控制机构传动连接的手轮动力输出机构。与现有技术相比，本发明装置挤出产量大，经济实用性好，运行安全稳定，对不同原料配方有很高适应性，可实现对喂料流量的灵活控制，能适用于不同的加工工况要求，具有很好的应用前景。

Description

大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置

技术领域

本发明属于材料机械加工技术领域，涉及一种双螺杆挤出装置，尤其是涉及一种大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置。

背景技术

目前，随着我国经济建设的大规模发展，大多数塑材生产商愈发需要能够大型、高速生产的塑材生产设备。而锥型双螺杆挤出机由于其塑化混炼均匀、产量高、质量稳定、适应范围广、使用寿命长、PVC粉料直接成型等特点，广泛用于PVC塑料生产挤出。而PVC塑材生产的生产效率主要由挤出机的产量决定，故锥型双螺杆挤出机的发展主要在保证稳定性的基础上加大挤出产量——即加大螺杆直径，从而使塑材的生产产量增大。现今塑料挤出行业中产量最大的锥型双螺杆挤出机为SJZ92/188型挤出机，产量约为800kg/h。我公司经过市场调研后确定此挤出机的产量已不能满足市场的要求。而去年我公司独创SJZ110/220锥形双螺杆挤出机的产量约为1400kg/h，其产量亦不能满足现当代塑材生产商的满足需要。

因此，在我国仍需一种更加大型高效的挤出设备来满足现当代社会的生产要求。现生产大型管道则只能用多台挤出机共挤生产，例如生产2m大型PVC管道需要5台SJZ92/188的挤出机共挤生产，使用SJZ110/220锥形双螺杆挤出机仍需3台设备共挤生产。多台挤出机的共挤不但影响管材的产量；而且会因同步等问题影响管材的质量；并且使用多台设备共挤生产占地面积也无可避免的增大，从而使成本升高。由此可见，正常生产大型管道尚需多台挤出机共挤，因此更谈不上高速生产。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种挤出产量大，经济实用性好，运行安全稳定，对不同原料配方有很高适应性的大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置，该装置包括挤出系统、真空系统、喂料系统及驱动系统，所述的挤出系统包括机筒、设置在机筒前端的哈呋法兰、设置在机筒内部的锥双螺杆、依次套设在机筒上的第一加热圈、第二加热圈、第三加热圈及第四加热圈，所述的真空系统包括连接在机筒上的真空表以及通过油管与真空表连接的抽真空装置，所述的驱动系统包括电机、双螺杆齿轮箱及联轴器，所述的电机的输出轴通过联轴器与双螺杆齿轮箱的输入轴连接，双螺杆齿轮箱的输出端与锥双螺杆连接，所述的喂料系统包括喂料装置、下料筒以及设置在下料筒与机筒之间的喂料手轮调节单元，该喂料手轮调节单元包括设置在下料筒出料口处的调节板喂料控制机构以及与调节板喂料控制机构传动连接的手轮动力输出机构。

所述的调节板喂料控制机构包括一对对称设置在下料筒出料口处的调节板转轴、套设在调节板转轴上的调节板。

所述的手轮动力输出机构包括设置在机筒上的手轮固定支架、设置在手轮固定支架上的手轮转轴、与手轮转轴固定连接的主动轮、与调节板转轴固定连接的从动轮以及套设在主动轮与从动轮上的皮带，所述的手轮转轴上设有调节手轮。

所述的手轮转轴上还套设有卡盘及与卡盘配合使用的手轮定位手柄，所述的卡盘与手轮固定支架固定连接，并通过电路与手轮定位手柄电连接。

所述的下料筒上开设有视窗口，并且所述的下料筒的下方还设有隔热垫以替换现有的原有水套，减少热能及生产浪费，下料筒与机筒连通。

所述的抽真空装置包括真空桶、T型三向球阀、真空过滤器、Y型过滤器及真空泵，真空桶上设有球阀，T型三向球阀分别与真空表、真空过滤器及Y型过滤器连接，真空过滤器设置在真空桶内，Y型过滤器经高压油管与真空泵连接，在真空泵上设有电磁阀。

所述的机筒通过大螺母、垫板及油封装置与双螺杆齿轮箱相连，所述的双螺杆齿轮箱为立式结构，所述的喂料装置与双螺杆齿轮箱通过支撑架相连接。

所述的锥双螺杆内部的冷却水与外部的回水箱形成循环。

所述的挤出系统还包括芯部控温装置，该芯部控温装置设置在机筒下方的机架上。

所述的机筒通过前支架、后支架与机架相连、回水箱和芯部控温装置安装在机架上。

本发明锥型双螺杆挤出装置通过电机驱动，电机的输出轴与通过联轴器与双螺杆齿轮箱的输入轴相连，双螺杆齿轮箱的输出端与锥双螺杆连接，由电机转动从而带动锥双螺杆进行异向∞转动，从而形成本挤出机基本的动力结构。

物料通过喂料装置的料斗进入，通过喂料装置的螺杆旋转挤入到下料筒，而设置在下料筒与机筒之间的喂料手轮调节单元在实际应用时，再进行喂料之前，转动调节手轮，依次带动手轮转轴、主动轮、皮带、从动轮、调节板转轴及调节板同步转动，将调节板调整到水平位置，按下手轮定位手柄，手轮定位手柄通过电路控制卡盘关闭将手轮转轴卡死固定，即定位整个手轮调节单元；当进行喂料时，扳起手轮定位手柄，手轮定位手柄通过电路控制卡盘打开将手轮转轴释放，然后转动调节手轮，依次带动手轮转轴、主动轮、皮带、从动轮、调节板转轴及调节板同步转动，将调节板调整到倾斜位置，物料即顺着两调节板之间的空隙落下，实现下料过程，通过调整调节板的倾斜角度可以对下料的流量进行实时控制，之后按下手轮定位手柄，防止手轮转轴转动，保持调节板位置稳定。通过下料筒的物料流入机筒并接触锥双螺杆。物料在机筒中通过锥双螺杆的异向∞转动进行搅拌并向前推进，由于机筒的内径越来越小，并且通过机筒外侧的数个加热圈及螺杆内部的芯部控温装置，从而使物料愈发趋向熔融态并随压力的增大而愈发均匀致密。在此过程中，抽真空装置开启可以抽离机筒内部的气体(物料挥发的气体)和水分，增加颗粒密度。最后物料流出通过哈呋法兰中的多孔板，多孔板将没有熔融的物料颗粒阻挡在外，从而过滤物料，且颗粒物料直到熔融态后通过多孔板，最后通过合流芯合流进入模具内。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)通过手轮调节单元控制调节板，调节范围广，能够对物料的下料流量进行灵活控制，结构简单、紧凑，经济实用，便于安装，操作简便，调节速度快，可有效调节下料流量，安全可靠，提高了生产效率，保证了产品质量；

2)结构优化、维修方便：全新设计机架结构简便且结实耐用，开放性的结构设计使挤出机每个部件安装操作简洁，且便于拆卸维护和维修，采用大型立式齿轮箱并且将减速齿轮和分配齿轮安装在同一箱体内，使挤出机整体形象美观大方，短小精悍，结构紧凑，改进螺杆安装方式，使其仅需要将机筒进行简单的水平转动之后，即可将螺杆从后取出而不需要移动下游辅机设备；

3)节省能耗及占地空间：通过增大单台挤出机的产量，来减少大型管材生产线中挤出机的数量，从而减少功耗及占地空间；

4)真空箱可实现在线过滤：通过使用Y型过滤器和真空过滤器的并联可实现不停机状态下的过滤和真空过滤器的清理，从而实现在线过滤，保证生产线的连续生产；

5)使用寿命长：通过优化锥双螺杆的结构，改进螺杆的热处理工艺，使螺杆的韧性和塑性均有一定的提升，大大降低了生产中物料对螺杆的磨损，从而提高了挤出机中螺杆机筒的使用寿命；

6)密闭性好：由于改进了机筒进料端的结构，物料在部分部件损坏时物料不会外泄。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为抽真空装置的结构示意图；

图3为锥双螺杆的结构示意图；

图4为喂料手轮调节单元的结构示意图；

图中，1-哈呋法兰，2-第一加热圈，3-前支架，4-第二加热圈，5-真空表，6-第三加热圈，7-第四加热圈，8-后支架，9-视窗口，10-下料筒，11-隔热垫，12-机筒，13-锥双螺杆，14-喂料装置，15-支撑架，16-电机，17-双螺杆齿轮箱，18-联轴器，19-防护罩，20-机架，21-油封装置，22-垫板，23-大螺母，24-回水箱，25-芯部控温装置，26-抽真空装置，261-球阀，262-真空桶，263-T型三向球阀，264-真空过滤器，265-Y型过滤器，266-高压油管，267-真空泵，268-电磁阀，27-调节板转轴，28-调节板，29-主动轮，30-从动轮，31-皮带，32-手轮固定支架，33-调节手轮，34-手轮转轴，35-手轮定位手柄，36-卡盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例：

如图1所示，大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置，该装置包括挤出系统、真空系统、喂料系统及驱动系统，挤出系统包括机筒12、设置在机筒12前端的哈呋法兰1、设置在机筒12内部的锥双螺杆13、依次套设在机筒12上的第一加热圈2、第二加热圈4、第三加热圈6及第四加热圈7，真空系统包括连接在机筒12上的真空表5以及通过油管与真空表5连接的抽真空装置26，驱动系统包括电机16、双螺杆齿轮箱17及联轴器18，，联轴器18的外侧还套设有防护罩19，电机16的输出轴通过联轴器18与双螺杆齿轮箱17的输入轴连接，双螺杆齿轮箱17的输出端与锥双螺杆13连接，喂料系统包括喂料装置14、下料筒10以及设置在下料筒10与机筒12之间的喂料手轮调节单元，该喂料手轮调节单元包括设置在下料筒10出料口处的调节板喂料控制机构以及与调节板喂料控制机构传动连接的手轮动力输出机构。

如图4所示，调节板喂料控制机构包括一对对称设置在下料筒10出料口处的调节板转轴27、套设在调节板转轴27上的调节板28。手轮动力输出机构包括设置在机筒12上的手轮固定支架32、设置在手轮固定支架32上的手轮转轴34、与手轮转轴34固定连接的主动轮29、与调节板转轴27固定连接的从动轮30以及套设在主动轮29与从动轮30上的皮带31，手轮转轴34上设有调节手轮33。手轮转轴34上还套设有卡盘36及与卡盘36配合使用的手轮定位手柄35，卡盘36与手轮固定支架32固定连接，并通过电路与手轮定位手柄35电连接。

如图2所示，抽真空装置包括真空桶262、T型三向球阀263、真空过滤器264、Y型过滤器265及真空泵267，真空桶262上设有球阀261，T型三向球阀263分别与真空表5、真空过滤器264及Y型过滤器265连接，真空过滤器264设置在真空桶262内，Y型过滤器265经高压油管266与真空泵267连接，在真空泵267上设有电磁阀268。

机筒12通过大螺母23、垫板22及油封装置21与双螺杆齿轮箱17相连，双螺杆齿轮箱17为立式结构，喂料装置14与双螺杆齿轮箱17通过支撑架15相连接。

如图3所示为本实施锥双螺杆13，锥双螺杆13的公称直径为110mm/220mm，轴心距为86-180mm，锥双螺杆的长径比为14-28，锥双螺杆13内部的冷却水与外部的回水箱24形成循环。

本实施例中，机筒12通过前支架3、后支架8与机架20相连、回水箱24和芯部控温装置25安装在机架20上。挤出系统还包括芯部控温装置25，该芯部控温装置25设置在机筒12下方的机架20上。喂料系统中优化下料筒10和视窗口9，方便喂料，并能明显观察下料情况。并在下料筒10下面设有隔热垫11取代原有水套，减少热能及生产浪费。

物料通过喂料装置14的料斗进入，通过喂料装置14的螺杆旋转挤入到下料筒10，而设置在下料筒10与机筒12之间的喂料手轮调节单元在实际应用时，再进行喂料之前，转动调节手轮33，依次带动手轮转轴34、主动轮29、皮带31、从动轮30、调节板转轴27及调节板28同步转动，将调节板28调整到水平位置，按下手轮定位手柄35，手轮定位手柄35通过电路控制卡盘36关闭将手轮转轴34卡死固定，即定位整个手轮调节单元；当进行喂料时，扳起手轮定位手柄35，手轮定位手柄35通过电路控制卡盘36打开将手轮转轴34释放，然后转动调节手轮33，依次带动手轮转轴34、主动轮29、皮带31、从动轮30、调节板转轴27及调节板28同步转动，将调节板28调整到倾斜位置，物料即顺着两调节板28之间的空隙落下，实现下料过程，通过调整调节板28的倾斜角度可以对下料的流量进行实时控制，之后按下手轮定位手柄35，防止手轮转轴34转动，保持调节板28位置稳定。通过下料筒10的物料流入机筒12并接触锥双螺杆13。物料在机筒12中通过锥双螺杆13的异向∞转动进行搅拌并向前推进，由于机筒12的内径越来越小，并且通过机筒12外侧的数个加热圈及螺杆内部的芯部控温装置，从而使物料愈发趋向熔融态并随压力的增大而愈发均匀致密。在此过程中，抽真空装置26开启可以抽离机筒12内部的气体(物料挥发的气体)和水分，增加颗粒密度。最后物料流出通过哈呋法兰1中的多孔板，多孔板将没有熔融的物料颗粒阻挡在外，从而过滤物料，且颗粒物料直到熔融态后通过多孔板，最后通过合流芯合流进入模具内。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置，该装置包括挤出系统、真空系统、喂料系统及驱动系统，所述的挤出系统包括机筒、设置在机筒前端的哈呋法兰、设置在机筒内部的锥双螺杆、依次套设在机筒上的第一加热圈、第二加热圈、第三加热圈及第四加热圈，所述的真空系统包括连接在机筒上的真空表以及通过油管与真空表连接的抽真空装置，所述的驱动系统包括电机、双螺杆齿轮箱及联轴器，所述的电机的输出轴通过联轴器与双螺杆齿轮箱的输入轴连接，双螺杆齿轮箱的输出端与锥双螺杆连接，其特征在于，所述的喂料系统包括喂料装置、下料筒以及设置在下料筒与机筒之间的喂料手轮调节单元，该喂料手轮调节单元包括设置在下料筒出料口处的调节板喂料控制机构以及与调节板喂料控制机构传动连接的手轮动力输出机构。

2.根据权利要求1所述的大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的调节板喂料控制机构包括一对对称设置在下料筒出料口处的调节板转轴、套设在调节板转轴上的调节板。

3.根据权利要求2所述的大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的手轮动力输出机构包括设置在机筒上的手轮固定支架、设置在手轮固定支架上的手轮转轴、与手轮转轴固定连接的主动轮、与调节板转轴固定连接的从动轮以及套设在主动轮与从动轮上的皮带，所述的手轮转轴上设有调节手轮。

4.根据权利要求3所述的大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的手轮转轴上还套设有卡盘及与卡盘配合使用的手轮定位手柄，所述的卡盘与手轮固定支架固定连接，并通过电路与手轮定位手柄电连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的抽真空装置包括真空桶、T型三向球阀、真空过滤器、Y型过滤器及真空泵，真空桶上设有球阀，T型三向球阀分别与真空表、真空过滤器及Y型过滤器连接，真空过滤器设置在真空桶内，Y型过滤器经高压油管与真空泵连接，在真空泵上设有电磁阀。

6.根据权利要求5所述的大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的机筒通过大螺母、垫板及油封装置与双螺杆齿轮箱相连，所述的双螺杆齿轮箱为立式结构，所述的喂料装置与双螺杆齿轮箱通过支撑架相连接。

7.根据权利要求5所述的大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的锥双螺杆内部的冷却水与外部的回水箱形成循环。

8.根据权利要求1至4任一项所述的大型高效挤出锥型双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的挤出系统还包括芯部控温装置，该芯部控温装置设置在机筒下方的机架上。