CN1982033A - 可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机 - Google Patents

Abstract

可视、可调螺杆与缸套间隙和捏和长度的螺杆挤出机包括旋转机械驱动装置、螺杆、缸套、机壳、机架和程序控制系统；其特征是，所述的螺杆设置在缸套中，缸套的内壁设置凸条，螺杆叶片外端面与凸条内端面啮合，缸套设置在机壳中，机壳和缸套均为剖分结构，剖分结构的上半或下半缸套和匹配的机壳利用销轴或键滑动配合，机壳与缸套剖分结构处的间隙中设置密封材料；利用拉紧紧固机构、限位支撑机构均可以调整上半或下半缸套与螺杆之间的间隙，还可以调整下半缸套与螺杆的啮合长度；下半缸套左侧为挤出料口，右侧设置清理料排放口，在上半缸套顶上或下半缸套底下设置至少一个可视镜装置；设置至少一个以上螺杆时，可选用外径接触式螺杆或相切式螺杆。

Description

可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机

技术领域

本发明涉及一种粉体与液体捏合的一种可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，特别是与螺杆匹配的缸套可以调整间隙和捏合长度，缸套磨损后可单独更换，在缸套上设置透明视窗的螺杆挤出机，适用于环保领域将烟道飞灰与液体稳定药剂均匀混合和化学反应稳定化处理，并完成造粒、圆棒的挤出成型；将污泥等物料切割成柱状进行干化处理；还适用于建材、制药、食品和化工等行业使用。

背景技术

螺杆挤出机对粉体与液体均匀混合、化学反应并完成造粒、圆棒的挤出成型或不均匀粒度的物料切割后均化等主要靠在捏合挤出室内的螺杆与缸套的相互运动，利用现有技术的螺杆挤出机有如下不足：由于工作时缸套的内壁要承受很大的挤压摩擦力，故要求现有的缸套具有很好的耐磨能力，当磨损与腐蚀造成刚性的螺杆与缸套之间的工作间隙超过最大值，挤出机无法完成工作要求时，现有技术需要更换缸套或螺杆，而不能通过重新调整间隙或简单的修整继续工作；对于较长的螺杆与缸套其加工及装配精度现有技术控制比较复杂；在使用中由于供药液的计量系统故障；在初步调试中，因飞灰特性与药液填加量的不稳定性可能造成粉体含湿量小，发生造成螺杆抱死情况，现有技术重新启动挤出机时，需要投入较多时间和人工拆卸挤出机方可清理螺杆与缸套间隙中的物料；当处理垃圾焚烧的烟道飞灰，由于原料性质随季节发生变化，现有的螺杆挤出机对于捏合后的塑性捏合的程度、化学反应的程度无法调整和控制；在挤出机运行与调试中操作人员无法随时直接观察混合物的捏合挤出真实情况。

针对以上种种缺陷，在满足低能耗、低投资、高效率的前提下，提出可视化、可调捏和程度的螺杆挤出机新的技术方案是非常必要。

发明内容

本发明目的是提出一种可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，使之加工简单，装配容易，使用方便，调整快捷，维护成本低，使用寿命长，工作性能更稳定可靠。

本发明的技术方案是这样实现的：可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机包括旋转机械驱动装置、螺杆、缸套、机壳、上下调节缸套导向机构，左右调节缸套导向机构，进料口、捏合料排放口、清理料排放口、左机架、右机架，视镜装置和程序控制系统等；其特征是，所述的螺杆设置在缸套中，机壳和缸套均为剖分结构，上半、下半缸套分别设置在上半、下半机壳中；上半缸套的内壁设置凸条，下半缸套的内壁设置凸条，螺杆的螺旋叶片外端面与凸条内端面啮合，上半缸套利用多套拉紧紧固机构、限位支撑机构分别固定在上半机壳上，下半缸套利用拉紧紧固机构、限位支撑机构分别固定在下半机壳上；拉紧紧固机构由光头螺钉、螺母和垫圈组成，光头螺钉焊接在上半缸套上，光头螺钉穿过上半机壳的通孔后用螺母和垫圈固定；限位支撑机构由螺栓、螺母和垫圈组成，螺栓与上半机壳的螺纹孔啮合，螺栓穿过上半机壳支撑在上半缸套上，定位后用设置上半机壳外的螺母和垫圈固定；上半缸套和上半机壳用拉紧紧固机构、限位支撑机构固定后成为整体，下半缸套和下半机壳用拉紧紧固机构、限位支撑机构固定后成为整体；上半、下半缸套之间预留垂直调整间隙，其中一半缸套设置凹口，另一半缸套设置凸口，其中一半缸套的凹口镶嵌在另一半缸套设置凸口中，凸口和凹口相邻的边啮合；上半机壳利用紧固件将左右两侧法兰分别固定在左机架和右机架上的旋转机械驱动装置箱体端面；下半机壳利用紧固件将左右两侧法兰分别固定在左机架和右机架的端面上；上半机壳和下半机壳的前后两侧法兰用紧固件固定；旋转机械驱动装置的箱体与右机架连成一体；螺杆与旋转机械驱动装置输出轴之间设置连轴节机构传输扭矩或者设置键机构的传输扭矩中任何一种方式，该连轴节机构是设置从螺杆水平中线剖分的左上、下机架组成的左机架，将螺杆左端的轴承座固定在左上机架和左下机架剖分面之间的左侧端板上，左上机架下部的水平端面同时利用紧固件固定在左下机架上；螺杆右端与旋转机械驱动装置输出轴之间设置的连轴节，捏合后的物料从螺杆左端，与螺杆轴线相垂直的方向排出；另一种传输扭矩的键机构是将螺杆圆中心线设置空心套筒，该空心套筒中心插入旋转机械驱动装置输出轴，二者之间设置键槽，捏合后的物料从螺杆左端，与螺杆轴线相平行的方向排出，这两种结构适合于作为物料捏和功能设备使用。

在本发明作为捏和挤出成泥棒功能使用时需要在传输扭矩的键机构的技术方案上如下进一步布置，上半缸套左端伸出左机架，上半缸套设置的法兰与模板上半部分用紧固件连接，该左端的法兰与紧固件的螺杆穿过处设置长槽，长槽的中线与水平线垂直；模板下半部分用紧固件连接短截缸套左端的法兰，短截缸套右端的法兰与左机架侧板的左端面用紧固件连接，左机架侧板的右端面与下半缸套设置的法兰用紧固件连接，模板上设置挤出的成形孔；短截缸套左、右端的法兰与紧固件的螺杆穿过处设置长槽，长槽的中线与水平线垂直；下半缸套垂直位置调整后，短截缸套可随之调整保持与下半缸套的间隙紧密啮合，使物料不能从该间隙泄漏；原料通过上半机壳上设置的进料口进入到上半缸套的进料口，捏合后的物料从螺杆左端，与螺杆轴线相平行的方向成形孔排出；其余结构原理与作为物料捏和功能设备相同，在此不再赘述。

当需要清理时可快速打开由缸套、机壳、机架等组成的捏合挤出室；装配时可利用限位支撑机构使缸套垂直移动，调整缸套和机壳之间的间隙，定位后用拉紧紧固机构固定。

本发明的螺杆可以是圆锥螺杆。

在上半和下半缸套中设置的至少一个以上螺杆时，可采用相切式螺杆。

在上半和下半缸套中设置的至少一个以上螺杆时，可采用外径接触式螺杆。

上半或下半缸套的上下调节缸套导向机构可以采用销轴连接，它是将销轴的一端在上半缸套固定，销轴穿过机壳通孔处设置成光轴，光轴与机壳的通孔啮合面与水平线垂直采用滑动配合；在实例中利用在上半缸套固定设置的拉紧紧固机构的光头螺钉来完成，该光头螺钉长轴线与水平线垂直，光头螺钉一端固定在缸套上，光头螺钉穿过机壳通孔处设置成光轴，光轴与机壳的通孔啮合处采用滑动配合，光头螺钉伸出上半机壳后用螺母、垫圈固定，利用光头螺钉及螺母、垫圈调整缸套相对机壳的位置，使之只能垂直移动，光轴起到销轴单向定位作用，使螺杆转动时缸套不能转动。

上半或下半缸套的上下调节缸套导向机构还可以采用键连接，它是在剖分结构的上半或下半缸套任何一端设置固定的凸键，凸键与机壳处的凹键槽的啮合面与水平线垂直并采用滑动配合，在拉紧紧固机构、限位支撑机构的组合作用下，同样能达到利用紧固件调整缸套相对机壳的位置，使之只能垂直移动，在螺杆转动时缸套不能转动；在使用中在上半缸套的左右端或下半缸套的左右端可以任意设置。

在下半缸套右端的左上半机架、左下半机架处设置捏合料排放口，左端的右机架处设置清理料排放口，这样当发生在使用中由于供药液的计量系统故障或者在初步调试时，因飞灰特性与药液填加量的不稳定性可能造成粉体含湿量小，发生造成螺杆抱死情况时，仅需要使螺杆反转，捏合挤出室中的干粉料从清理料排放口排出，不需要拆卸挤出机即可清理螺杆与缸套间隙中的物料，很短时间就可以处理完毕重新启动挤出机。

所述的左右调节缸套导向机构是在下半缸套右端设置法兰盘，该法兰盘利用与上述相同的拉紧紧固机构、限位支撑机构固定在清理料排放口处的右机架侧壁，该拉紧紧固机构和限位支撑机构的螺纹杆部分的轴线与水平线平行，同时在下半缸套上设置的拉紧紧固机构的螺杆穿过下半机壳的通孔为椭圆孔，椭圆的长轴与缸套的长轴平行。利用该结构使下半缸套相对下半机壳向左或向右移动时，可以改变下半缸套与螺杆捏合的工作长度(混合药液后粉体经过的路程)，同时对应的上半缸套与螺杆捏合的工作长度也发生相同变化，从而改变了粉料在捏和空间的搓揉时间，达到调整捏合后的塑性化的程度、控制化学反应的过程，避免无效的啮合工作长度造成输入功率的浪费。

所述的机壳与缸套剖分结构处的间隙外侧设置柔韧性密封材料，防止上半与下半缸套之间跑料。

在上半缸套顶上或下半缸套底下设置至少一个可视镜装置，可视镜装置包括压框、透明视镜和紧固件；在缸套上开有槽形孔，在槽形孔中设置透明视镜，透明视镜和槽形孔四周留有间隙，压框内部设置上凸台，槽形孔底部设置下凸台，上凸台和下凸台与透明视镜接触断面采用柔韧性密封材料，压框利用紧固件将透明视镜压紧在缸套上，透明视镜与螺杆捏合处为相似曲面；在该曲面的内壁可以设置凸条，螺杆的螺旋叶片外端面与凸条内端面啮合。这种装置可以在安装、调试或运行时随时直接观察混合物的捏合挤出真实情况，很容易发现问题，还可以在利用金属块代替透明视镜，在金属块上设置压力或温度传感器插孔，完成工艺参数控制。还可以利用该槽形孔改装成另一种辅助材料的填加口。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1、由于螺杆和缸套加工或零件磨损后可以通过拉紧紧固机构、限位支撑机构的组合作用下，调整间隙，省时、省力、降低成本。

2、由于设置清理料排放口，当缸套内发生粉体堵塞可以不用拆卸设备就可清理。

3、由于可以利用拉紧紧固机构、限位支撑机构的组合作用下调整缸套和螺杆的捏和长度，改变在捏和室内的搓揉时间，达到可以控制化学反应的程度和塑性化程度，最大限度的节省能源。

4、由于安装可视镜装置，使本设备在物料变化时，操作、调整和运行方便，并提供作为另一种辅助材料的填加孔的可能。

附图说明

图1是图2的B-B剖面放大图，是可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，螺杆与旋转机械驱动装置输出轴之间设置连轴节机构传输扭矩，本实施例可作为捏和功能使用的结构示意的主视图。

图2是图1的A-A剖面放大图，采用两个相切式螺杆。

图3是图1的C-C剖面放大图，采用外径接触式螺杆。

图4是图5的D-D剖面放大图，采用单螺杆。

图5是图4的E-E剖面放大图，是可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，螺杆与旋转机械驱动装置输出轴之间设置键机构的传输扭矩，螺杆左端设置模板，本实施例可作为捏和挤出成泥棒功能使用的结构示意的主视图。

图6是图5的F-F剖面放大图，采用单螺杆。

具体实施方式

为了容易理解，以下结合附图对本发明的螺杆挤出机作进一步的描述。如果没有特别说明，附图中在不同部位的相同的参考数字表示相同意义的部件，尽管使用在不同的地方。

在图1和图2中，可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机包括旋转机械驱动装置17、螺杆、缸套、机壳、上下调节缸套导向机构，左右调节缸套导向机构，进料口、捏合料排放口、清理料排放口、左机架、右机架22，视镜装置11和程序控制系统等；其特征是，所述的螺杆设置在缸套中，机壳和缸套均为剖分结构，上半、下半缸套分别设置在上半、下半机壳中；上半缸套29的内壁设置凸条28，下半缸套24的内壁设置凸条25，螺杆的螺旋叶片外端面与凸条内端面啮合，上半缸套29利用数套拉紧紧固机构9a、限位支撑机构8a分别固定在上半机壳10上成为整体；拉紧紧固机构9a由光头螺钉、螺母34和垫圈35组成，光头螺钉焊接在上半缸套29上后成为一体，光头螺钉穿过上半机壳10用螺母34和垫圈35固定；限位支撑机构8a由螺栓、螺母34和垫圈35组成，螺栓与上半机壳10上的螺纹孔啮合，螺栓穿过上半机壳10支撑在上半缸套29上，定位后用设置上半机壳外的螺母34和垫圈35将螺栓固定；下半缸套24利用数套拉紧紧固机构9b、限位支撑机构8b分别固定在下半机壳27上成为整体，其拉紧紧固机构、限位支撑机构的设置方案与上述相同；上半、下半缸套之间预留垂直调整间隙49，上半缸套设置凸口48，下半缸套设置凹口50，上半缸套的凸口48镶嵌在下半缸套设置凹口50中，凸口48和凹口50的内侧设置倒角47a和47b，凸口48和凹口50相邻的边啮合(见图3)；设置从螺杆水平中线剖分的左上机架1、左下机架31组成的左机架；上半机壳10利用紧固件(图中没有画出)将左右两侧法兰分别固定在左上机架1和右机架22上的旋转机械驱动装置17的箱体16端面15上；下半机壳27利用紧固件(图中没有画出)将左右两侧法兰4和23分别固定在左下机架31和右机架22的端面上；上半机壳和下半机壳的前后两侧法兰用紧固件36固定，左机架1的下部水平端面同时利用紧固件(图中没有画出)固定在左机架31上部水平端面；螺杆与旋转机械驱动装置输出轴之间设置连轴节机构传输扭矩，旋转机械驱动装置17的箱体16与右机架22连成一体，螺杆26右端与旋转机械驱动装置17输出轴18之间设置的连轴节14传输扭矩，螺杆左端设置轴承2，装轴承2的轴承座3设置在左机架1上。原料通过上半机壳上设置的进料口13进入到上半缸套的进料口12，捏合后的物料从螺杆左端，与螺杆轴线相垂直的方向32排出。旋转机械驱动装置17采用已公开技术，在此不再赘述。

在图2中，在上半和下半缸套中设置两个螺杆4a和33a时，采用相切式螺杆。

在图3中，在上半和下半缸套中设置的两个螺杆4b和33b时，采用外径接触式螺杆。

在图1中，上下调节缸套导向机构采用销轴的实施例子，在上半缸套29的拉紧紧固机构9a的光头螺钉，其长轴线与水平线垂直，光头螺钉一端固定在缸套29上，光头螺钉穿过机壳10凸台的通孔处设置成光轴，光轴与机壳的通孔啮合处采用滑动配合，拉紧紧固机构9a的光头螺钉伸出上机壳后用螺母、垫圈固定。

在图1中，上下调节缸套导向机构采用键的实施例子，它是在剖分结构的上半缸套的左端或下半缸套的右端设置固定的凸键，凸键6、6a分别与机壳处的凹键槽7、7a的啮合面与水平线垂直并采用滑动配合。

在图1中，在下半缸套右端的左上半机架1、左下半机架31处设置捏合料排放口32，左端的右机架22处设置清理料排放口20。

在图1中，所述的左右调节缸套导向机构是在下半缸套右端设置法兰盘21，该法兰盘21利用拉紧紧固机构(图中没有画出)、限位支撑机构8c固定在清理料排放口处的右机架22侧壁，拉紧紧固机构和限位支撑机构8c的螺杆的长轴线与水平线平行，拉紧紧固机构和限位支撑机构8c的结构方案与上述相同；同时在下半缸套上设置的拉紧紧固机构9b的螺杆穿过下半机壳的通孔为椭圆孔30，椭圆的长轴与缸套的长轴平行。

在图2和图3中，在机壳与上半与下半缸套剖分结构处的间隙外侧设置柔韧性密封板38。

在图3中，在上半缸套顶上设置一个可视镜装置11，可视镜装置11包括压框42、透明视镜44和紧固件41；在缸套10上有开槽形孔45，在槽形孔45中设置透明视镜44，透明视镜44和槽形孔45四周留有间隙，压框内部设置上凸台43a，槽形孔底部设置下凸台43b，上凸台和下凸台与透明视镜接触断面采用柔韧性密封材料，压框42利用紧固件41将透明视镜44压紧在缸套10上，透明视镜44与螺杆4b、33b捏合处为相似曲面；在该曲面的内壁可以设置凸条25(见图3中线左侧)，螺杆的螺旋叶片外端面与凸条11a内端面啮合。

在图4、5和图6中，在上半和下半缸套中设置一个螺杆4d，螺杆圆中心线设置空心套筒61，该螺杆右端的空心套筒中心插入旋转机械驱动装置输出轴18a，二者之间设置键槽60，上半机壳和下半机壳左端设置的法兰与左机架用紧固件5连接；上半缸套左端伸出左机架56，上半缸套设置的法兰与模板上半部分用紧固件52连接，该左端的法兰与紧固件的螺杆穿过处设置长槽51，长槽51的中线与水平线垂直；模板55下半部分用紧固件52连接短截缸套54左端的法兰，短截缸套54右端的法兰与左机架56侧板的左端面用紧固件连接，左机架侧板的右端面与下半缸套设置的法兰用紧固件5连接(图中没画出)，模板55上设置挤出的成形孔53；短截缸套54左、右端的法兰与紧固件的螺杆穿过处设置长槽51，长槽51的中线与水平线垂直；下半缸套垂直位置调整后，短截缸套54可随之调整保持与下半缸套的间隙紧密啮合，使物料不能从该间隙泄漏；原料通过上半机壳上设置的进料口13进入到上半缸套的进料口12，捏合后的物料从螺杆左端，与螺杆轴线相平行的方向成形孔53排出；其余结构原理与图1所示的双螺杆挤出机相同，在此不再赘述。

Claims (10)

1、可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，包括旋转机械驱动装置、螺杆、缸套、机壳、上下调节缸套导向机构，左右调节缸套导向机构，进料口、捏合料排放口、清理料排放口、左机架、右机架，视镜装置和程序控制系统等；其特征是，所述的螺杆设置在缸套中，机壳和缸套均为剖分结构，上半、下半缸套分别设置在上半、下半机壳中；上半缸套的内壁设置凸条，下半缸套的内壁设置凸条，螺杆的螺旋叶片外端面与凸条内端面啮合，上半缸套利用多套拉紧紧固机构、限位支撑机构分别固定在上半机壳上，下半缸套利用拉紧紧固机构、限位支撑机构分别固定在下半机壳上；拉紧紧固机构由光头螺钉、螺母和垫圈组成，光头螺钉固定在上半缸套上，光头螺钉穿过上半机壳的通孔后用螺母和垫圈固定；限位支撑机构由螺栓、螺母和垫圈组成，螺栓与上半机壳的螺纹孔啮合，螺栓穿过上半机壳支撑在上半缸套上，定位后用设置在上半机壳外部的螺母和垫圈固定；上半缸套和上半机壳用拉紧紧固机构、限位支撑机构固定后成为整体，下半缸套和下半机壳用拉紧紧固机构、限位支撑机构固定后成为整体；上半、下半缸套之间预留垂直调整间隙，其中一半缸套设置凹口，另一半缸套设置凸口，其中一半缸套的凹口镶嵌在另一半缸套设置凸口中，凸口和凹口相邻的边啮合；上半机壳利用紧固件将其左右两侧法兰分别固定在左机架和右机架上的旋转机械驱动装置箱体端面，下半机壳利用紧固件将其左右两侧法兰分别固定在左机架和右机架的端面上，上半机壳和下半机壳的前后两侧法兰用紧固件固定。

2、根据权利要求1所述的可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，其特征是，在上半和下半缸套中设置的至少一个以上螺杆时，采用外径接触式螺杆。

3、根据权利要求1所述的可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，其特征是，在上半和下半缸套中设置的至少一个以上螺杆时，采用相切式螺杆。

4、根据权利要求1或2或3所述的可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，其特征是，所述的上下调节缸套导向机构采用销轴，销轴的一端在上半缸套固定，销轴穿过机壳通孔处设置成光轴，光轴与机壳的通孔啮合面与水平线垂直采用滑动配合。

5、根据权利要求1或2或3所述的可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，其特征是，所述的上下调节缸套导向机构采用键，在剖分结构的上半或下半缸套左右任何一端设置固定的凸键，凸键与机壳上的凹键槽的啮合面与水平线垂直并采用滑动配合。

6、根据权利要求1或2或3所述的可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，其特征是，在下半缸套一端的机壳上设置捏合料排放口，另一端的机壳上设置清理料排放口。

7、根据权利要求1或2或3所述的可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，其特征是，所述的左右调节缸套导向机构是在下半缸套右端设置法兰盘，该法兰盘利用拉紧紧固机构、限位支撑机构固定在清理料排放口处的右机架侧壁，该拉紧紧固机构和限位支撑机构的螺纹杆部分的轴线与水平线平行；在下半缸套上设置的拉紧紧固机构的螺杆穿过下半机壳的通孔为椭圆孔，椭圆的长轴与缸套的长轴平行。

8、根据权利要求1或2或3所述的可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，其特征是，所述的机壳与缸套剖分结构处的间隙中设置密封材料。

9、根据权利要求1或2或3所述的可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，其特征是，在上半缸套顶上或下半缸套底下设置至少一个视镜装置，视镜装置包括压框、透明视镜和紧固件；在缸套上有开槽形孔，在槽形孔中设置透明视镜，透明视镜和槽形孔四周留有间隙，压框内部设置上凸台，槽形孔底部设置下凸台，上凸台和下凸台与透明视镜接触面采用柔韧性密封材料，压框利用紧固件将透明视镜压紧在缸套上，透明视镜与螺杆捏合处为相似曲面。

10、根据权利要求7所述的可视、可调螺杆与缸套间隙和捏合长度的螺杆挤出机，其特征是，上半缸套左端伸出左机架，上半缸套设置的法兰与模板上半部分用紧固件连接，该左端的法兰与紧固件的螺杆穿过处设置长槽，长槽的中线与水平线垂直；模板下半部分用紧固件连接短截缸套左端的法兰，短截缸套右端的法兰与左机架侧板的左端面用紧固件连接，左机架侧板的右端面与下半缸套设置的法兰用紧固件连接，模板上设置挤出的成形孔；短截缸套左、右端的法兰与紧固件的螺杆穿过处设置长槽，长槽的中线与水平线垂直；下半缸套垂直位置调整后，短截缸套可随之调整保持与下半缸套的间隙紧密啮合。

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