CN204773494U - 一种挤出机螺杆 - Google Patents

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一种挤出机螺杆,在计量段上设有单螺纹形成的计量槽,压缩段上设有导程不同的主螺纹和附加螺纹,并在压缩段上形成分别与加料槽相连的固相槽和液相槽,屏障段上设有若干对分别由非共用螺纹和共用螺纹围成的进料斜盲槽和出料斜盲槽,出料斜盲槽的出口与混炼段相连,共用螺纹的外径小于非共用螺纹的外径,混炼段上设有平行凸齿,螺纹外径连线与螺杆轴线的圆锥角度为1.5°,且计量段的螺槽深度与凸齿高度相同。本实用新型加工方便,设备投资少,加料能力高,熔融塑化效果好,改善了物料在压缩段的阻塞现象,提高塑化能力,混合效果好,均化程度高,分散性和均匀性均大幅提高,计量准确,挤出温度低。

Description

一种挤出机螺杆
技术领域
本实用新型涉及一种塑料挤出机,尤其是涉及塑料挤出机用的挤出螺杆。
背景技术
目前现有的挤出机螺杆整个螺杆的压力都由加热段的压力来建立,机头压力大时,将减少螺杆的加料能力;螺杆产量受机头压力影响显著,塑料挤出波动大;物料的塑化效果不佳,熔融效率低,混炼不够均匀,产量不高,塑化比较差,熔体温差大,产量波动比较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种熔融效率高、塑化均匀、混炼均匀、计量精确的高转速高产量的挤出机螺杆。
本发明所采用的技术方案为:一种挤出机螺杆,沿进料至螺杆头方向,其主体上顺次设有加料段、压缩段、屏障段、混炼段和计量段,其中加料段上设有单螺纹形成的加料槽,在计量段上设有单螺纹形成的计量槽,压缩段上设有导程不同的主螺纹和附加螺纹,并在压缩段上形成分别与加料槽相连的固相槽和液相槽,附加螺纹的外径小于主螺纹的外径,屏障段上设有若干对分别由非共用螺纹和共用螺纹围成的进料斜盲槽和出料斜盲槽,每对进料斜盲槽和出料斜盲槽之间通过共用螺纹分隔,且进料斜盲槽的入口与液相槽相连,出料斜盲槽的出口与混炼段相连,共用螺纹的外径小于非共用螺纹的外径,混炼段上设有平行凸齿,螺纹外径连线与螺杆轴线的圆锥角度为1.5°,且计量段的螺槽深度与凸齿高度相同。
优选的,所述加料段的长度为15倍螺杆外径,延长加料段可以在挤出螺杆工作时,对加料段出的料筒进行冷却,有效减少固体物料与螺杆表面的摩擦阻力,提高加料段的输送能力。
优选的,所述凸齿的截面形状为正方形。
压缩段采用导程不同的主螺纹和附加螺纹,从而形成固相槽和液相槽,增强了固液相分离和熔融塑化效果,避免物料在加料段和压缩段的堵塞现象,提高了进料和塑化能力,屏障段的共用螺纹可以阻挡一定大小的固相通过,使其留在进料斜盲槽内继续经受螺纹的剪切或加热,促使其熔融,共用螺纹对通过的物料进行较强的剪切,使物料进一步熔融,在混炼段内,通过平行凸齿将熔体和固体物料打乱分布,反复分开和汇合,改变物流在料筒和螺杆之间的方向和速度分布,是固相和液相充分混合,有利于提高物料的混炼、均化程度和填料的分散性,计量段可以充分混合熔融后的物料,使塑化更均匀,提高了塑料在机头的压力,增强挤出制品的材质密实剂后续加工所需的韧性。
所述主螺纹的导程大于附加螺纹导程,所述固相槽的槽底沿所述加料槽的槽底向附加螺纹外表面方向延伸,所述液相槽的槽底从附加螺纹外表面向所述进料斜盲槽槽底方向延伸,可以进一步改善物料在压缩段的堵塞现象。
所述附加螺纹的外径比所述主螺纹外径小0.5-2.0mm,使物料与螺杆的剪切力降低,利于物料的低温挤出。
所述进料斜盲槽和所述出料斜盲槽的垂直截面形状为半圆形、半椭圆形、U形或梯形。
所述进料斜盲槽的槽底沿所述液相槽槽底向所述共用螺纹表面方向延伸,所述出料斜盲槽的槽底沿所述共用螺纹表面向所述凸齿的根部方向延伸。进料斜盲槽的深度逐渐减少,出料斜盲槽的深度逐渐增加,有利于减少死角的存在,强迫物料通过屏障段,减少物料的停留时间,避免其分解或升温。
本实用新型的优点有:加工方便,设备投资少,加料能力高,熔融塑化效果好,改善了物料在压缩段的阻塞现象,提高塑化能力,混合效果好,均化程度高,分散性和均匀性均大幅提高,计量准确,挤出温度低。
附图说明
图1为本实用新型的结构简图
图2为本实用新型压缩段的结构示意图
图3为本实用新型屏障段的结构示意图
图4为本实用新型混炼段的结构示意图
具体实施方式
如图1、2、3、4所示,一种挤出机螺杆,沿进料至螺杆头方向,其主体上顺次设有加料段1、压缩段2、屏障段3、混炼段4和计量段5,其中加料段1上设有单螺纹形成的加料槽11,在计量段5上设有单螺纹形成的计量槽51,压缩段2上设有导程不同的主螺纹23和附加螺纹24,并在压缩段2上形成分别与加料槽相连的固相槽22和液相槽21,附加螺纹24的外径小于主螺纹23的外径,屏障段3上设有若干对分别由非共用螺纹和共用螺纹围成的进料斜盲槽32和出料斜盲槽33,每对进料斜盲槽32和出料斜盲槽33之间通过共用螺纹31分隔,且进料斜盲槽32的入口与液相槽21相连,出料斜盲槽33的出口与混炼段4相连,共用螺纹31的外径小于非共用螺纹34的外径,混炼段4上设有凸齿41,螺纹外径连线与螺杆轴线的圆锥角度为1.5°,且计量段51的螺槽深度与凸齿41高度相同。
优选的,所述加料段1的长度为15倍螺杆外径,延长加料段1可以在挤出螺杆工作时,对加料段1处的料筒进行冷却,有效减少固体物料与螺杆表面的摩擦阻力,提高加料段1的输送能力。
优选的,所述凸齿41的截面形状为正方形。
压缩段2采用导程不同的主螺纹23和附加螺纹24,从而形成液相槽2和固相槽22,增强了固液相分离和熔融塑化效果,避免物料在加料段1和压缩段2的堵塞现象,提高了进料和塑化能力,屏障段3的共用螺纹31可以阻挡一定大小的固相通过,使其留在进料斜盲槽32内继续经受螺纹的剪切或加热,促使其熔融,共用螺纹32对通过的物料进行较强的剪切,使物料进一步熔融,在混炼段4内,通过平行凸齿41将熔体和固体物料打乱分布,反复分开和汇合,改变物流在料筒和螺杆之间的方向和速度分布,是固相和液相充分混合,有利于提高物料的混炼、均化程度和填料的分散性,计量段5可以充分混合熔融后的物料,使塑化更均匀,提高了塑料在机头的压力,增强挤出制品的材质密实剂后续加工所需的韧性。
所述主螺纹23的导程大于附加螺纹24导程,所述固相槽22的槽底沿所述加料槽11的槽底向附加螺纹24外表面方向延伸,所述液相槽21的槽底从附加螺纹24外表面向所述进料斜盲槽32槽底方向延伸,可以进一步改善物料在压缩段的堵塞现象。
所述附加螺纹24的外径比所述主螺23纹外径小0.5-2.0mm,使物料与螺杆的剪切力降低,利于物料的低温挤出。
所述进料斜盲槽32和所述出料斜盲槽33的垂直截面形状为半圆形、半椭圆形、U形或梯形。
所述进料斜盲槽32的槽底沿所述液相槽21槽底向所述共用螺纹31表面方向延伸,进料斜盲槽32的深度逐渐减少,出料斜盲槽33的深度逐渐增加,有利于减少死角的存在,强迫物料通过屏障段3,减少物料的停留时间,避免其分解或升温。
单螺杆工作时,物料从料斗进入螺杆的加料段1,在螺杆转速作用下,被逐渐推向螺杆头6并被压实,同时在螺杆和料筒的剪切和外部加热器作用下逐渐熔融。在螺杆的压缩段2,物料在输送过程中开始熔融,在螺杆的推动下,已熔融的物料越过附加螺纹24进入液相槽21中,而未熔融的固体粒子被附加螺纹24挡住,仍然在固相槽22中,从而实现已熔融的物料和未熔融的物料分离,在固相槽22的宽度为零的地方基本熔融完成;已经熔融的塑料和固体塑料被分开,使得已经熔融的塑料受到的剪切减小,从而实现低温挤出,这也为实现螺杆的高速运转提供了条件。在屏障段3,一方面共用螺纹31阻挡一定大小的固相通过,使其留在进料斜盲槽32内继续经受螺纹的剪切、挤压或加热,促使熔融;另一方面共用螺纹31对越过其的物料进行较强的剪切,物料又得到进一步的熔融或塑化;越过共用螺纹31的物料在出料斜盲槽33中产生涡流运动,物料又得到混合。这些剪切和混合将机械能转变为热能,从而加强物料的熔融均化。物料流过共用螺纹31时,料流各层间具有较大的速度差,产生层间滑移而产生摩擦热,因而促进了物料的塑化;物料在进入进料斜盲槽32时,物料由带状层流被分割成若干股,在流过出料斜盲槽33时,物料由若干股汇合在一起,料流易产生涡流和料流的方向改变,这样各部分物料重新分布混合,有利于添加剂和色母的分散。
在混炼段4,一方面是凸齿41将固体物料打碎,破坏熔体,打乱固体和液体的两相流动,并将料流反复地分开和汇合,改变料流在料筒内的方向和速度分布,使固相和液相充分混合,增大固相与液相之间的传热面积,并对物料产生一定阻力和摩擦剪切,使固相熔融;另一方面是将物料进行多次分割、分流和汇合,从而增加对添加剂、色母的分散性。在计量段5,熔体在螺纹的推动下,建立较高的熔体压力,像计量泵那样准确、定量输送熔体物料,增加正流,减少压力流和漏流,使塑化得更充分更均匀。

Claims (3)

1.一种挤出机螺杆,沿进料至螺杆头方向,其主体上顺次设有加料段、压缩段、屏障段、混炼段和计量段,其中加料段上设有单螺纹形成的加料槽,在计量段上设有单螺纹形成的计量槽,压缩段上设有导程不同的主螺纹和附加螺纹,并在压缩段上形成分别与加料槽相连的固相槽和液相槽,附加螺纹的外径小于主螺纹的外径,屏障段上设有若干对分别由非共用螺纹和共用螺纹围成的进料斜盲槽和出料斜盲槽,每对进料斜盲槽和出料斜盲槽之间通过共用螺纹分隔,且进料斜盲槽的入口与液相槽相连,出料斜盲槽的出口与混炼段相连,共用螺纹的外径小于非共用螺纹的外径,混炼段上设有平行凸齿,其特征在于,螺纹外径连线与螺杆轴线的圆锥角度为1.5°,且计量段的螺槽深度与凸齿高度相同。
2.根据权利要求1所述的挤出机螺杆,其特征在于,所述加料段的长度为15倍螺杆外径。
3.根据权利要求1所述的挤出机螺杆,其特征在于,所述凸齿的截面形状为正方形。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106589670A (zh) * 2016-11-18 2017-04-26 成都菲斯特化工有限公司 一种硬质pvc着色母料及其制备方法
CN106938530A (zh) * 2017-04-05 2017-07-11 华南理工大学 一种耐热聚乙烯专用挤出螺杆及其挤出方法

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