CN201960729U - 一种超高分子聚乙烯挤出机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种超高分子聚乙烯挤出机。目前还没有一种使用方便,生产效率高,挤出效果好的超高分子聚乙烯挤出机。本实用新型的特征是:包括驱动电机、联轴器、减速箱、分配箱、喂料系统、一号螺杆、二号螺杆、机筒、机头和机架,分配箱中设置有依次啮合的主驱动轴、中间过渡轴和从动轴,驱动电机、减速箱和分配箱均安装在机架上,减速箱通过联轴器与驱动电机相连接,分配箱与减速箱相连接;机筒与分配箱相连接,一号螺杆和二号螺杆均为锥形螺杆,该一号螺杆和二号螺杆均位于机筒中,一号螺杆和二号螺杆分别安装在分配箱的主驱动轴和从动轴上,机头和喂料系统均与机筒相连接。本实用新型结构设计合理,使用方便,生产效率高,挤出效果好。

Description

一种超高分子聚乙烯挤出机
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种聚乙烯挤出机,尤其是涉及一种超高分子聚乙烯挤出机,属于塑料机械领域。
背景技术
[0002] 随着科学技术的进步和石油、化学工业以及材料科学的发展,新技术、新材料不断出现,超高分子量聚乙烯(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene 简写为 UHMWPE) 就是一种具有许多优良机械、物理、化学性能的新型工程塑料。超高分子量聚乙烯最早由西德的赫斯特(Hoechst)公司于1958年开发研制成功,在国外被称为“神奇的塑料”,现已被广泛地应用于纺织、造纸、食品、化工、包装、农业、矿山、建筑、医疗、过滤器材、体育、娱乐、 军事等领域。但由于超高分子量聚乙烯的分子量很高,熔体粘度极大,熔体流动速率几乎为零,因此给成型加工增加了很大的困难。采用模压成型加工超高分子量聚乙烯在世界发达国家占所有成型方法的50%以上;目前用于超高分子量聚乙烯挤出成型中的柱塞式挤出机最早由德国制造,但该成型方法存在生产效率低、成型时连续性差产品表观效果差等不足。 德国、美国、瑞士用双螺杆挤出机挤出超高分子量聚乙烯板材、管材、棒材和多种异型材。用单螺杆挤出机加工超高分子量聚乙烯最早是由日本三井石油化学公司实现的。
[0003] 由于超高分子量聚乙烯是一种新型工程塑料,出现较晚,在我国80年代初正式批量生产,人们对其了解相对较少,此外超高分子量聚乙烯在成型加工上的特殊性限制了其应用的范围,影响了推广使用速度。在挤出成型工艺方面,我国已有部分单位实现了用单螺杆技术加工超高分子量聚乙烯,已经实现了工业化生产,但与世界先进水平差距较大,主要表现在所用设备和模具的加工制造方面,。
[0004] 超高分子量聚乙烯加工常用的挤出成型方法有:柱塞式挤出、单螺杆挤出和双螺杆挤出。国内目前主要采用柱塞式挤出机生产超高分子量聚乙烯板、棒、管及各种型材,但由于原料和加热部件接触面积小,加热效率低,因此不能快速挤出,否则制品出现芯部不熟,造成次品。目前还没有一种制造容易,使用方便,生产效率高,制造成本低,挤出效果好的超高分子聚乙烯挤出机。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种结构设计合理,制造容易,使用方便,生产效率高,制造成本低,挤出效果好的超高分子聚乙烯挤出机。
[0006] 本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:该超高分子聚乙烯挤出机的特点在于:包括驱动电机、联轴器、减速箱、分配箱、喂料系统、一号螺杆、二号螺杆、机筒、机头和机架,所述分配箱中设置有主驱动轴、中间过渡轴和从动轴,所述中间过渡轴与主驱动轴相啮合,所述从动轴与中间过渡轴相啮合;所述驱动电机、减速箱和分配箱均安装在机架上, 所述减速箱通过联轴器与驱动电机相连接,所述分配箱与减速箱相连接;所述机筒与分配箱相连接,所述一号螺杆和二号螺杆均为锥形螺杆,该一号螺杆和二号螺杆均位于机筒中,所述一号螺杆和二号螺杆分别安装在分配箱的主驱动轴和从动轴上,所述机头和喂料系统均与机筒相连接。
[0007] 本实用新型还包括加热机构和冷却机构,所述加热机构和冷却机构均安装在机筒上。
[0008] 本实用新型所述机筒固定在机架上。
[0009] 本实用新型与现有技术相比,具有以下优点和效果:分配箱中的主驱动轴与动力系统相连接,通过驱动电机的转动能够带动主驱动轴转动,再由主驱动轴带动中间过渡轴转动,最后通过中间过渡轴带动从动轴转动,而主驱动轴与从动轴分别连接一号螺杆和二号螺杆,该一号螺杆和二号螺杆均为锥形螺杆,从而保持一号螺杆和二号螺杆在旋转时保持同一方向。
[0010] 本实用新型可以在挤出超高分子量聚乙烯物料过程中采用低温近熔点挤出工艺, 达到高挤出力的要求,实现超高分子量聚乙烯制品几何尺寸高精密化和材料微观形态高均勻化。一号螺杆和二号螺杆的同方向旋转使加工的物料进入机筒后环绕一号螺杆和二号螺杆成“8”字形运动,增加了塑化时间和密炼性能,从而保证了产品的塑化质量,保持了同向双螺杆挤出机塑化性能好的优点。
[0011] 本实用新型在锥形同向双螺杆挤出机的优势上,针对超高分子量聚乙烯的特性对机筒、螺杆进行改进,并通过对挤出过程要素的精确控制,实现超高分子量聚乙烯的挤出成型,促进了挤出机市场的发展。
[0012] 本实用新型的结构简单,设计合理,使用方便,对超高分子量聚乙烯的挤出效果好。
附图说明
[0013] 图1是本实用新型实施例中超高分子聚乙烯挤出机的结构示意图。
[0014] 图2是本实用新型实施例中分配箱中驱动轴、中间轴和从动轴之间的结构示意图。
[0015] 图3是本实用新型实施例中锥形双螺杆的结构示意图。 具体实施方式
[0016] 下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明,以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
[0017] 实施例:
[0018] 参见图1至图3,本实施例中的超高分子聚乙烯挤出机包括驱动电机1、联轴器2、 减速箱3、分配箱4、喂料系统5、一号螺杆61、二号螺杆62、机筒7、机头8和机架9,其中,分配箱4中设置有主驱动轴41、中间过渡轴42和从动轴43,中间过渡轴42与主驱动轴41相啮合,从动轴43与中间过渡轴42相啮合。
[0019] 本实施例中的驱动电机1、减速箱3和分配箱4均安装在机架9上,减速箱3通过联轴器2与驱动电机1相连接,分配箱5与减速箱4相连接,机筒7固定在机架9上,该机筒7与分配箱4相连接,机头8和喂料系统5均与机筒7相连接。
[0020] 本实施例中的一号螺杆61和二号螺杆62做为双螺杆6,该一号螺杆61和二号螺杆62均为锥形螺杆,一号螺杆61和二号螺杆62均位于机筒7中,一号螺杆61和二号螺杆 62分别安装在分配箱4的主驱动轴41和从动轴43上。
[0021] 本实用新型中的超高分子聚乙烯挤出机还可以包括加热机构和冷却机构,加热机构和冷却机构均安装在机筒7上。
[0022] 本实用新型是在锥形同向双螺杆挤出技术(发明专利号:200510118915. 3)的基础上,综合“锥形异向双螺杆挤出机”和“平行同向双螺杆挤出机”的功能优势,达到高挤出压力、低剪切的作用,同时克服了超高分子量聚乙烯流动性极差、物料打滑的问题,机筒7中的螺杆出料段可以采用分压结构设计,通过优化各段结构参数,克服物料打滑,增大了输送能力,提高了挤出压力。本实用新型可以采用高强度止推轴承,克服超高分子量挤出机粘度高、流动性差、挤出压力大等缺陷,并通过对挤出过程要素的精确控制实现超高分子量物料的低温挤出。
[0023] 本实用新型主要是通过锥形双螺杆6及相联接的分配箱4来完成的,分配箱4内部设有传动机构,传动机构中的主驱动轴41连接动力系统,并带动中间过渡轴42转动,中间过渡轴42再带动从动轴43转动,而主驱动轴41与从动轴43分别连接一号螺杆61和二号螺杆62,从而保证锥形双螺杆6在旋转时保持同一方向。这样使得加工的物料进入机筒 7后环绕锥形双螺杆6成“8”字形运动,增加了塑化时间和密炼性能,从而保证了产品的塑化质量,保持了同向双螺杆挤出机塑化性能好的优点。因为采用的一号螺杆61和二号螺杆 62均为锥形结构,在分配箱4的末端有足够的空间可选用大规格推力轴承,以承担锥形螺杆的大挤出力,保持了锥形双螺杆挤出机良好的挤出力性能。既保持了锥形异向双螺杆挤出机挤出力大的特点,又达到了平行同向双螺杆挤出机塑化性能好的特性,同时还可以满足螺杆低速旋转、低温等难度很大的加工要求。
[0024] 本实用新型可以采用大推力螺杆,改变螺杆螺棱设计参数,增加螺杆每段螺棱的推进能力,螺杆的前夹角小于95°,克服了物料打滑和“料塞”现象,实现物料顺利向前推进;机筒7中的螺杆各功能段均设置压力控制机构,机筒7采用组合式结构,根据压力监控情况,在压力大的位置机筒7内部设置分压机构,改变物料的运动方向,实现物料沿轴向顺利流动,从而克服了物料打滑,增大了输送能力,达到提高产量、降低能耗的效果。本实用新型可以采用近熔点挤出工艺,要求机头8的压力达到50Mpa以上,机筒7中的螺杆增设了稳压稳流设计,同时机筒螺杆精密配合,配合间隙均勻,并控制在0. Imm以下,既能达到高挤出压力的要求,又能实现超高分子量聚乙烯制品几何尺寸高精密化和材料微观形态高均勻化。
[0025] 本实用新型可以针对超高分子量聚乙烯的特点,在物料挤出全流程均可以设置加热机构和冷却机构,为超高分子量聚乙烯提供熔融所需的热量,同时为保证超高分子量聚乙烯粉末向压缩段稳定输送,又可以对机筒7的加料段进行冷却,保持该段的固体摩擦输送能力。但由于超高分子量聚乙烯的成型温度范围窄,易氧化降解,对于温度控制要求高, 本项目产品在物料挤出全流程又可以增设精密温度控制系统,严格控制超高分子量聚乙烯挤出过程中的温度,根据各段压力分布情况,通过调节加热机构和冷却机构工作,对温度进行全流程精密控制,保证超高分子量聚乙烯物料到低温近熔点挤出。
[0026] 需要说明的是,本实用新型中的超高分子聚乙烯挤出机用于挤出超高分子聚乙烯,故在本实用新型的名称中使用了 “超高分子”四个字,这对本领域的技术人员来说为公知常识。
[0027] 本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围, 均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1. 一种超高分子聚乙烯挤出机,其特征在于:包括驱动电机、联轴器、减速箱、分配箱、 喂料系统、一号螺杆、二号螺杆、机筒、机头和机架,所述分配箱中设置有主驱动轴、中间过渡轴和从动轴,所述中间过渡轴与主驱动轴相啮合,所述从动轴与中间过渡轴相啮合;所述驱动电机、减速箱和分配箱均安装在机架上,所述减速箱通过联轴器与驱动电机相连接,所述分配箱与减速箱相连接;所述机筒与分配箱相连接,所述一号螺杆和二号螺杆均为锥形螺杆,该一号螺杆和二号螺杆均位于机筒中,所述一号螺杆和二号螺杆分别安装在分配箱的主驱动轴和从动轴上,所述机头和喂料系统均与机筒相连接。
2.根据权利要求1所述的超高分子聚乙烯挤出机,其特征在于:还包括加热机构和冷却机构,所述加热机构和冷却机构均安装在机筒上。
3.根据权利要求1所述的超高分子聚乙烯挤出机,其特征在于:所述机筒固定在机架上。
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