CN111283983B - 一种塑料熔融双螺杆挤出成型机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及挤出成型技术领域，且公开了一种塑料熔融双螺杆挤出成型机，包括机座、电机、减速箱、机筒、加热装置和进料装置，所述电机固定安装在机座的底部，所述电机的右端活动连接有皮带轮，所述电机通过皮带轮与减速箱传动连接。通过同向螺杆一与同向螺杆二、异向螺杆一与异向螺杆二的两两配合设置，使得机筒内具有同向啮合的双螺杆以及异向啮合的双螺杆，并使得物料从进料装置进入后可进行充分的混炼与熔融后进行成型塑造，提高对塑料熔融成型的效率，并增加对需要熔融成型物料种类的选择范围，提高的装置的通用性，同时通过传动变速箱的设置，使得两组螺杆具有不同的转速与转向，进一步提高物料成型效率。

Description

一种塑料熔融双螺杆挤出成型机
技术领域
本发明涉及挤出成型技术领域，具体为一种塑料熔融双螺杆挤出成型机。
背景技术
目前，塑料加工有大约33％是在挤出机上完成的，挤出机可分为单螺杆以及双螺杆挤出机，双螺杆挤出机主要是在一个“8”字形简体内，双螺杆挤出机中物料是以非完全充满螺槽方式向前输送,有强制物料推向前进的作用，并且，双螺杆挤出机在两根螺杆的啮合处还对物料有较好的分散混合作用，同时，双螺杆挤出机又分为啮合型同向双螺杆挤出机和啮合型异向双螺杆挤出机，啮合型同向双螺杆挤出机在啮合处，螺纹和螺槽的速度相反，物料相对速度很大，承受很大的剪切，有利于混合，且能刮去螺槽内的积料，具有较好的混炼和自洁作用；啮合型异向双螺杆挤出机可将少量物料被拉入两螺杆之间的径向间隙，受到螺棱和螺槽间的研磨和滚压作用，此作用与压延机上物料的滚压作用相似，故称为“压延效应”，但两种双螺杆挤出机均存在一些不足，如下：
一、由于啮合型同向双螺杆在啮合处两根螺杆的速度方向相反，因此能在上下啮合区形成平衡的压力，螺杆的轴承及机筒承载均匀，可在高转速下工作，被广泛应用于物料的混炼，却无法适用物料的成型，同样啮合型异向双螺杆挤出机由于“压延效应”，使机筒壁和轴承受力不均匀而局部受压磨损，使得异向旋转的双螺杆只能在较低的转速下工作，造成异向啮合型双螺杆混炼剪切作用较弱，故只能用于热敏料和需要受热时间短的物料的成型，局限性较大。
二、双螺杆挤出机中螺杆在机筒中运行时，由一端进行固定，故在运行过程中对固定端造成的压力较大，同时当物料传输到非固定端时，由于不规则的分布运行，容易造成非固定端的移位，甚至发生碰撞，进而导致螺杆损坏。
发明内容
本发明提供了一种塑料熔融双螺杆挤出成型机，具备对塑料熔融以及成型效果好，结构强度高的优点，解决了上述背景技术中问题。
本发明提供如下技术方案：一种塑料熔融双螺杆挤出成型机，包括机座、电机、减速箱、机筒、加热装置和进料装置，所述电机固定安装在机座的底部，所述电机的右端活动连接有皮带轮，所述电机通过皮带轮与减速箱传动连接，所述加热装置固定安装在机筒上，所述进料装置上表面的右部固定连接有进料装置，所述减速箱的左侧固定连接有传动变速箱，所述传动变速箱的左端与机筒的右端固定连接，所述机筒的左端固定连接有筒盖，所述机筒背面的右部开设有成型物料出口，所述机筒的内部活动套接有转动轴一，所述机筒的背部且位于转动轴一的正上方活动套接有转动轴二，所述转动轴一的右部活动套接有同向螺杆二，所述转动轴一的左部固定套接有异向螺杆二，所述转动轴一的右部活动套接有同向螺杆一，所述转动轴一的左部固定套接有异向螺杆一，所述同向螺杆一与同向螺杆二啮合，所述异向螺杆一与异向螺杆二啮合，所述转动轴一上且位于同向螺杆二与异向螺杆二的连接处活动套接有中部支撑装置，所述转动轴二上且位于同向螺杆二与异向螺杆二的连接处活动套接有中部支撑装置，所述转动轴一右部且位于同向螺杆二右侧固定套接有两个滚珠轴承，所述同向螺杆二右部均匀固定套接有两个滚珠轴承，所述转动轴二右部且位于同向螺杆一的右侧固定套接有滚珠轴承，所述同向螺杆一右部均匀固定套接有两个滚珠轴承，所述滚珠轴承固定安装在传动变速箱的内部，所述转动轴二的右端固定套接有止推轴承，所述止推轴承固定安装在传动变速箱的内壁上，所述传动变速箱的内腔底部活动安装有传动轴，所述传动轴与减速箱固定连接，所述传动轴的右部和左部分别固定套接有传动轴与高速齿轮组，所述传动轴与高速齿轮组分别与转动轴一和同向螺杆二固定套接，所述转动轴一上且位于低速齿轮组与高速齿轮组之间固定套接有同速异向传动齿轮组，所述同向螺杆二上且位于高速齿轮组的左侧固定套接有同速同向传动齿轮组，所述转动轴二和同向螺杆一上分别固定套接有同速异向传动齿轮组与同速同向传动齿轮组。
优选的，所述同速同向传动齿轮组包括主动轮，所述主动轮固定套接在同向螺杆二上，所述主动轮的底部啮合有内齿轮，所述内齿轮的外侧开设有条形槽，所述条形槽内均匀活动安装有三个从动轮，所述从动轮与传动变速箱的内部固定连接，所述内齿轮的内齿的顶部啮合安装有支撑滚轮，所述支撑滚轮固定套接在同向螺杆一上，所述主动轮与内齿轮的规格相同。
优选的，所述转动轴一与转动轴二的直径相同，所述传动轴的传动比i19 ＝0.2～0.5，所述高速齿轮组的传动比i22 ＝2～4，所述同速异向传动齿轮组的传动比i21 ＝1(齿轮间的传动比计算为公知技术，在此不多做赘述)。
优选的，所述中部支撑装置包括上固定环，所述上固定环活动套接在同向螺杆一与异向螺杆一的接头处，所述上固定环的外圈的底部固定安装有连接轴，所述连接轴的底端固定连接有下固定轴，所述下固定轴活动套接同向螺杆二与异向螺杆二的接头处，所述上固定环与下固定轴分别由两个圆环与中部的圆珠组成，所述上固定环与下固定轴的外环的两侧固定安装有密封圈。
优选的，所述上固定环与下固定轴的规格相同，所述上固定环的外环直径与同向螺杆一相同。
本发明具备以下有益效果：
1、与现有技术相对比，本发明通过同向螺杆一与同向螺杆二、异向螺杆一与异向螺杆二的两两配合设置，使得机筒内具有同向啮合的双螺杆以及异向啮合的双螺杆，并使得物料从进料装置进入后可进行充分的混炼与熔融后进行成型塑造，提高对塑料熔融成型的效率，并增加对需要熔融成型物料种类的选择范围，提高的装置的通用性，同时通过传动变速箱的设置，使得两组螺杆具有不同的转速与转向，进一步提高物料成型效率。
2、通过中部支撑装置的设置，使得对转动轴一和转动轴二的中部进行支撑，增加转动轴一和转动轴二的结构强度，防止二者的中部在运行过程中，由于长度较长，进而导致晃动，增加螺杆准转动过程中的稳定性，同时通过筒盖的设置，对转动轴一和转动轴二的左端进行支撑，进一步增加二者的结构强度，减小转动轴一和转动轴二右端固定的压力，减小转动轴一和转动轴二与滚珠轴承的磨损，增加装置的使用年限。
附图说明
图1为本发明结构正视半剖示意图；
图2为本发明结构螺杆啮合示意图；
图3为本发明结构中部支撑装置侧视示意图；
图4为本发明结构图1示中A处放大示意图；
图5为本发明结构图1中C-C处示意图；
图6为本发明结构图1中D-D示意图；
图7为本发明结构图1中E-E示意图；
图8为本发明结构图3中B处放大示意图；
图9为本发明结构图2中F处放大示意图。
图中：1、机座；2、电机；3、减速箱；4、传动变速箱；5、机筒；6、加热装置；7、筒盖；8、转动轴一；9、转动轴二；10、同向螺杆一；11、异向螺杆一；12、同向螺杆二；13、异向螺杆二；14、中部支撑装置；141、上固定环；142、连接轴；143、下固定轴；144、密封圈；15、进料装置；16、滚珠轴承；18、传动轴；19、低速齿轮组；20、止推轴承；21、同速异向传动齿轮组；22、高速齿轮组；23、同速同向传动齿轮组；231、主动轮；232、内齿轮；233、从动轮；234、支撑滚轮；24、成型物料出口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9，一种塑料熔融双螺杆挤出成型机，包括机座1、电机2、减速箱3、机筒5、加热装置6和进料装置15，电机2固定安装在机座1的底部，电机2的右端活动连接有皮带轮，电机2通过皮带轮与减速箱3传动连接，加热装置6固定安装在机筒5上，进料装置15上表面的右部固定连接有进料装置15，减速箱3的左侧固定连接有传动变速箱4，传动变速箱4的左端与机筒5的右端固定连接，机筒5的左端固定连接有筒盖7，机筒5背面的右部开设有成型物料出口24，机筒5的内部活动套接有转动轴一8，机筒5的背部且位于转动轴一8的正上方活动套接有转动轴二9，转动轴一8的右部活动套接有同向螺杆二12，转动轴一8的左部固定套接有异向螺杆二13，转动轴一8的右部活动套接有同向螺杆一10，转动轴一8的左部固定套接有异向螺杆一11，同向螺杆一10与同向螺杆二12啮合，异向螺杆一11与异向螺杆二13啮合，转动轴一8上且位于同向螺杆二12与异向螺杆二13的连接处活动套接有中部支撑装置14，转动轴二9上且位于同向螺杆二12与异向螺杆二13的连接处活动套接有中部支撑装置14，转动轴一8右部且位于同向螺杆二12右侧固定套接有两个滚珠轴承16，同向螺杆二12右部均匀固定套接有两个滚珠轴承16，转动轴二9右部且位于同向螺杆一10的右侧固定套接有滚珠轴承16，同向螺杆一10右部均匀固定套接有两个滚珠轴承16，滚珠轴承16固定安装在传动变速箱4的内部，转动轴二9的右端固定套接有止推轴承20，止推轴承20固定安装在传动变速箱4的内壁上，传动变速箱4的内腔底部活动安装有传动轴18，传动轴18与减速箱3固定连接，传动轴18的右部和左部分别固定套接有传动轴18与高速齿轮组22，传动轴18与高速齿轮组22分别与转动轴一8和同向螺杆二12固定套接，转动轴一8上且位于低速齿轮组19与高速齿轮组22之间固定套接有同速异向传动齿轮组21，同向螺杆二12上且位于高速齿轮组22的左侧固定套接有同速同向传动齿轮组23，转动轴二9和同向螺杆一10上分别固定套接有同速异向传动齿轮组21与同速同向传动齿轮组23。
其中，同速同向传动齿轮组23包括主动轮231，主动轮231固定套接在同向螺杆二12上，主动轮231的底部啮合有内齿轮232，内齿轮232的外侧开设有条形槽，条形槽内均匀活动安装有三个从动轮233，从动轮233与传动变速箱4的内部固定连接，内齿轮232的内齿的顶部啮合安装有支撑滚轮234，支撑滚轮234固定套接在同向螺杆一10上，主动轮231与内齿轮232的规格相同，当同向螺杆二12转动时，带动主动轮231传动，主动轮231将动力传输给内齿轮232，而后内齿轮232将动力传输给支撑滚轮234，使得主动轮231与支撑滚轮234的线速度相同，则使得同向螺杆二12与同向螺杆一10进行同向同速转动，对物料进行混炼。
其中，转动轴一8与转动轴二9的直径相同，传动轴18的传动比i19 ＝0.2～0.5，对传输到转动轴一8上的转速进行降低，保证异向螺杆二13的低转速，进而保证对物料的塑化成型，高速齿轮组22的传动比i22 ＝2～4，对传输到同向螺杆二12上的转速进行提速，保证同向螺杆二12的高转速，提高对物料的混炼，增加同向螺杆二12与物料之间的摩擦效率，提高熔融温度，同速异向传动齿轮组21的传动比i21 ＝1，使得转动轴一8与转动轴二9之间进行同速异向转动(齿轮间的传动比计算为公知技术，在此不多做赘述)。
其中，中部支撑装置14包括上固定环141，上固定环141活动套接在同向螺杆一10与异向螺杆一11的接头处，上固定环141的外圈的底部固定安装有连接轴142，连接轴142的底端固定连接有下固定轴143，下固定轴143活动套接同向螺杆二12与异向螺杆二13的接头处，上固定环141与下固定轴143分别由两个圆环与中部的圆珠组成，增加转动轴一8和转动轴二9的结构强度，防止二者的中部在运行过程中，由于长度较长，进而导致晃动，增加螺杆准转动过程中的稳定性，上固定环141与下固定轴143的外环的两侧固定安装有密封圈144，防止物料进入转动轴一8与同向螺杆二12、转动轴二9与同向螺杆一10之间，防止堵塞，造成磨损。
其中，上固定环141与下固定轴143的规格相同，上固定环141的外环直径与同向螺杆一10相同，使得上固定环141嵌入同向螺杆一10与异向螺杆一11之间，减少对物料传输的堵塞，增加物料的传输的速率，提高装置的工作效率。
工作原理，由电机2通过皮带轮将动力传输到减速箱3，而后减速箱3将动力传输到传动轴18，传动轴18通过低速齿轮组19与高速齿轮组22分别将动力传输到转动轴一8和同向螺杆二12上，使得转动轴一8与同向螺杆二12转动，同时转动轴一8与同向螺杆二12分别通过同速异向传动齿轮组21与同速同向传动齿轮组23将动力分别传输到转动轴二9与同向螺杆一10上，进而转动轴一8和转动轴二9分别带动异向螺杆二13与异向螺杆一11转动，而后物料从进料装置15落入机筒5中，首先在同向螺杆一10与同向螺杆二12进行熔融与混炼，混炼结束后传输到异向螺杆一11与异向螺杆二13之中，进行进一步的研磨与滚压，增加物料的塑性，使得塑料成型，而后从机筒5的右端排出。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种塑料熔融双螺杆挤出成型机，包括机座(1)、电机(2)、减速箱(3)、机筒(5)、加热装置(6)和进料装置(15)，所述电机(2)固定安装在机座(1)的底部，所述电机(2)的右端活动连接有皮带轮，所述电机(2)通过皮带轮与减速箱(3)传动连接，所述加热装置(6)固定安装在机筒(5)上，所述进料装置(15)上表面的右部固定连接有进料装置(15)，其特征在于：所述减速箱(3)的左侧固定连接有传动变速箱(4)，所述传动变速箱(4)的左端与机筒(5)的右端固定连接，所述机筒(5)的左端固定连接有筒盖(7)，所述机筒(5)背面的右部开设有成型物料出口(24)，所述机筒(5)的内部活动套接有转动轴一(8)，所述机筒(5)的背部且位于转动轴一(8)的正上方活动套接有转动轴二(9)，所述转动轴一(8)的右部活动套接有同向螺杆二(12)，所述转动轴一(8)的左部固定套接有异向螺杆二(13)，所述转动轴二(9)的右部活动套接有同向螺杆一(10)，所述转动轴二(9)的左部固定套接有异向螺杆一(11)，所述同向螺杆一(10)与同向螺杆二(12)啮合，所述异向螺杆一(11)与异向螺杆二(13)啮合，所述转动轴二(9)上且位于同向螺杆一(10)与异向螺杆一(11)的连接处活动套接有中部支撑装置(14)，所述转动轴二(9)上且位于同向螺杆二(12)与异向螺杆二(13)的连接处活动套接有中部支撑装置(14)，所述转动轴一(8)右部且位于同向螺杆二(12)右侧固定套接有两个滚珠轴承(16)，所述同向螺杆二(12)右部均匀固定套接有两个滚珠轴承(16)，所述转动轴二(9)右部且位于同向螺杆一(10)的右侧固定套接有滚珠轴承(16)，所述同向螺杆一(10)右部均匀固定套接有两个滚珠轴承(16)，所述滚珠轴承(16)固定安装在传动变速箱(4)的内部，所述转动轴二(9)的右端固定套接有止推轴承(20)，所述止推轴承(20)固定安装在传动变速箱(4)的内壁上，所述传动变速箱(4)的内腔底部活动安装有传动轴(18)，所述传动轴(18)与减速箱(3)固定连接，所述传动轴(18)的右部和左部分别固定套接有低速齿轮组(19)与高速齿轮组(22)，所述低速齿轮组(19)与高速齿轮组(22)分别与转动轴一(8)和同向螺杆二(12)固定套接，所述转动轴一(8)上且位于低速齿轮组(19)与高速齿轮组(22)之间固定套接有同速异向传动齿轮组(21)，所述同向螺杆二(12)上且位于高速齿轮组(22)的左侧固定套接有同速同向传动齿轮组(23)，所述转动轴二(9)和同向螺杆一(10)上分别固定套接有同速异向传动齿轮组(21)与同速同向传动齿轮组(23)。
2.根据权利要求1所述的一种塑料熔融双螺杆挤出成型机，其特征在于：所述同速同向传动齿轮组(23)包括主动轮(231)，所述主动轮(231)固定套接在同向螺杆二(12)上，所述主动轮(231)的底部啮合有内齿轮(232)，所述内齿轮(232)的外侧开设有条形槽，所述条形槽内均匀活动安装有三个从动轮(233)，所述从动轮(233)与传动变速箱(4)的内部固定连接，所述内齿轮(232)的内齿的顶部啮合安装有支撑滚轮(234)，所述支撑滚轮(234)固定套接在同向螺杆一(10)上，所述主动轮(231)与内齿轮(232)的规格相同。
3.根据权利要求1所述的一种塑料熔融双螺杆挤出成型机，其特征在于：所述转动轴一(8)与转动轴二(9)的直径相同，所述传动轴(18)的传动比i19 ＝0.2～0.5，所述高速齿轮组(22)的传动比i22 ＝2～4，所述同速异向传动齿轮组(21)的传动比i21 ＝1。
4.根据权利要求1所述的一种塑料熔融双螺杆挤出成型机，其特征在于：所述中部支撑装置(14)包括上固定环(141)，所述上固定环(141)活动套接在同向螺杆一(10)与异向螺杆一(11)的接头处，所述上固定环(141)的外圈的底部固定安装有连接轴(142)，所述连接轴(142)的底端固定连接有下固定轴(143)，所述下固定轴(143)活动套接同向螺杆二(12)与异向螺杆二(13)的接头处，所述上固定环(141)与下固定轴(143)分别由两个圆环与中部的圆珠组成，所述上固定环(141)与下固定轴(143)的外环的两侧固定安装有密封圈(144)。
5.根据权利要求4所述的一种塑料熔融双螺杆挤出成型机，其特征在于：所述上固定环(141)与下固定轴(143)的规格相同，所述上固定环(141)的外环直径与同向螺杆一(10)相同。
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