CN208529693U - 一种高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆 - Google Patents

一种高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆 Download PDF

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Abstract

一种高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆,包括螺杆,螺杆从进料到出料沿长度方向依次分为进料段、压缩段、塑化段、第一混炼段、计量段、屏障段和第二混炼段,其中进料段、压缩段、塑化段和计量段的螺杆圆柱面上沿长度方向设有螺旋片,螺旋片与螺杆形成螺槽和螺棱,第一混炼段和第二混炼段的螺杆圆柱面上分别设有一排或几排销钉,屏障段的螺杆圆柱面上等距开设有若干纵向沟槽,螺杆长径比30:1~33:1,螺杆直径45~200mm。本实用新型具有结构设计合理、混炼效果好、挤出量大的特点,可使高密度聚乙烯塑料在螺杆里面能够进行充分剪切熔融,使产品挤出稳定,壁厚均匀,增加连续生产质量的稳定性,可满足高密度聚乙烯挤出管材的生产需要,同时还提高了产量和生产效率。

Description

一种高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆
技术领域
本实用新型属于高分子材料加工机械技术领域,涉及一种挤出机的螺杆结构,尤其涉及一种高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆。
背景技术
挤出机用于对多种颗粒原料进行充分混合挤压后并输出,主要用在塑料或橡胶制造领域。工作时挤出机将原料加热使之呈粘流状,在加压的情况下,使之通过具有一定形状的口模,而成为截面与口模形状相仿的连续体然后通过冷却,使之具有一定几何形状和尺寸的原料由粘流态变为高弹态,最后冷却定型为玻璃态,得到所需要的制品。
高密度聚乙烯挤出管材挤出机,是指高密度聚乙烯物料通过挤出机下料口进入螺杆与机筒之间的容腔里面,通过螺杆旋转的斜棱面对塑料产生与斜棱面相垂直的推力,将塑料向前推移,推移过程中,由于塑料与螺杆、塑料与机筒之间的摩擦以及粒子间的摩擦,同时机筒外部加热而逐步熔化,熔融的塑料经管材模具出来,经定径套、喷淋真空定径箱、喷淋冷却水箱后成为合格的产品。螺杆是高密度聚乙烯挤出管材挤出机的重要部件,直接影响到最后的成品定型。目前,公知的加工聚烯烃塑料管材的单螺杆的挤出产量比较低,其挤出产量远低于国外的先进水平。高密度聚乙烯塑料在螺杆里面熔融状态下会含有未熔融固体小颗粒,因此需要保证高密度聚乙烯在螺杆里面能够充分熔融塑化,如果螺杆结构过于简单或不合理,会造成高密度聚乙烯熔融不充分,使得管材挤出不稳定,壁厚不均匀,挤出量低,势必影响生产效益,失去竞争优势。随着人们对高能效比和高产量的不断追求,高速化已成为塑料挤出加工技术的发展方向之一。
经查,现有专利号为CN201310402538.0的中国专利《一种高效组合型螺杆》,螺杆依次为加料段、熔融段(分离段)、混合段、限流段、计量段,加料段采用双头螺纹结构,这里熔融段也称分离段,在螺杆熔融段再附加一条螺纹,也就是熔融段由两条螺纹组成,这两条螺纹把原来一条螺纹所形成的螺槽分成两个螺槽;混合段是单头螺纹结构,限流段设置了直槽屏障,计量段采用混炼型结构。这种组合型螺杆增加了长径比,同时螺杆的加料螺棱比较深,增强了吃料能力,从而增加了产量,但是混炼效果还不是很理想,因此需要开发出一种混炼效果好、挤出量高且稳定的高密度聚乙烯管材挤出机的专用螺杆。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆,具有结构设计合理、混炼效果好、挤出量大的特点,可以使高密度聚乙烯塑料在螺杆里面能够进行充分的剪切熔融,使产品挤出稳定,壁厚均匀,增加连续生产质量的稳定性。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆,包括螺杆,其特征在于:所述螺杆从进料处沿长度方向依次分为进料段、压缩段、塑化段、第一混炼段、计量段、屏障段和第二混炼段,其中进料段、压缩段、塑化段和计量段的螺杆圆柱面上沿长度方向设有螺旋片,螺旋片与螺杆形成螺槽和螺棱,第一混炼段和第二混炼段的螺杆圆柱面上分别设有一排或几排销钉,屏障段的螺杆圆柱面上等距开设有若干纵向沟槽,螺杆的长径比30:1~33:1,螺杆直径φ45~φ200mm;所述螺杆的螺槽从进料段至压缩段呈由浅逐渐变深、压缩段处螺槽深度逐渐变浅到塑化段、塑化段螺槽深度又由浅变深的渐变式结构。
作为改进,所述计量段的螺槽深度比塑化段的螺槽浅且保持不变。
再改进,所述第一混炼段和第二混炼段的螺杆圆柱面上的销钉为5~6排,销钉为圆柱形或方形销钉。
再改进,所述屏障段上的纵向沟槽分为进料槽和出料槽二组,二组纵向沟槽相间设置,其中进料槽的出口在轴线方向是封闭的,出料槽的入口在轴线方向是封闭的。
进一步,所述进料槽与出料槽之间的螺纹外径小于螺杆直径。
进一步,所述螺杆的长径比30:1或33:1。
再进一步,所述进料段的长度大于压缩段的长度,进料段与压缩段的长度和占螺杆总长度的55%~65%。
最后,所述第二混炼段的尾端呈圆锥形。
与现有技术相比,本实用新型的优点在于:对螺杆的结构进行合理的设计,采用30:1 或33:1的长径比的螺杆,保证高密度聚乙烯在螺杆里面能够充分熔融塑化;设置二个混炼段,使得融料流过混炼段时,产生剪切发热,使未熔融物料塑化;设置屏障段,使高密度聚乙烯塑料在螺杆里面熔融状态下,含有未熔融固体小颗粒的溶料流到屏障段时受到剪切作用,从而充分熔融、混合。本实用新型具有结构设计合理、混炼效果好、挤出量大的特点,可以使高密度聚乙烯塑料在螺杆里面能够进行充分的剪切熔融,使产品挤出稳定,壁厚均匀,增加连续生产质量的稳定性,可以满足高密度聚乙烯挤出管材的生产需要,同时还提高了产量和生产效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示,一种高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆,包括螺杆1,螺杆1从进料到出料沿长度方向依次分为进料段A、压缩段B、塑化段C、第一混炼段D、计量段E、屏障段F和第二混炼段G,其中进料段A、压缩段B、塑化段C和计量段D的螺杆1 圆柱面上沿长度方向设有螺旋片2,螺旋片2与螺杆1形成螺槽2a和螺棱2b,螺槽 2a从进料段A至压缩段B呈由浅逐渐变深、压缩段B处螺槽深度逐渐变浅到塑化段C、塑化段C螺槽深度又由浅变深的渐变式结构,这种结构能保证高密度聚乙烯能进行充分的压缩塑化并排出水汽;计量段E的螺槽深度比塑化段C的螺槽浅且保持不变,进料段A的长度大于压缩段B的长度,进料段A与压缩段B的长度和占螺杆1总长度的 55%~65%;第一混炼段D和第二混炼段G的螺杆1圆柱面上分别设有6排销钉3,销钉3可以为圆柱形或方形销钉,第二混炼段G的尾端呈圆锥形,融料流过第一混炼段 D和第二混炼段G时,产生剪切发热,也能使未熔融物料塑化;屏障段F的螺杆1圆柱面上等距开设有若干纵向沟槽4,纵向沟槽4分为进料槽41和出料槽42二组,二组纵向沟槽4相间设置,其中进料槽41的出口在轴线方向是封闭的,出料槽42的入口在轴线方向是封闭的,进料槽与出料槽之间的螺纹外径比螺杆1直径较小,物料有进料槽流入通过较小螺纹外径进入出料槽,使高密度聚乙烯塑料在螺杆1里面熔融状态下,含有未熔融固体小颗粒的溶料流到屏障段时受到剪切作用,大量的机械能变成热能,使未熔融固体小颗粒充分熔融、混合;另外,如果长径比过小,则高密度聚乙烯在螺杆1里面不能够充分熔融塑化,长径比过大,则会过度塑化,因此本实施例的螺杆1的长径比设定为30:1或33:1比较合理,以保证高密度聚乙烯在螺杆里面能够充分熔融塑化,同时设定螺杆1的直径为φ45~φ200mm。
本实施例经实际使用,可使得高密度聚乙烯塑料在螺杆里面能够进行充分的剪切熔融,使产品挤出稳定,壁厚均匀,增加产品挤出量。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆,包括螺杆,其特征在于:所述螺杆从进料到出料沿长度方向依次分为进料段、压缩段、塑化段、第一混炼段、计量段、屏障段和第二混炼段,其中进料段、压缩段、塑化段和计量段的螺杆圆柱面上沿长度方向设有螺旋片,螺旋片与螺杆形成螺槽和螺棱,第一混炼段和第二混炼段的螺杆圆柱面上分别设有一排或几排销钉,屏障段的螺杆圆柱面上等距开设有若干纵向沟槽,螺杆的长径比30:1~33:1,螺杆直径φ45~φ200mm;所述螺杆的螺槽从进料段至压缩段呈由浅逐渐变深、压缩段处螺槽深度逐渐变浅到塑化段、塑化段螺槽深度又由浅变深的渐变式结构。
2.根据权利要求1所述的高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆,其特征在于:所述计量段的螺槽深度比塑化段的螺槽浅且保持不变。
3.根据权利要求1所述的高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆,其特征在于:所述第一混炼段和第二混炼段的螺杆圆柱面上的销钉为5~6排,销钉为圆柱形或方形销钉。
4.根据权利要求1所述的高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆,其特征在于:所述屏障段上的纵向沟槽分为进料槽和出料槽二组,二组纵向沟槽相间设置,其中进料槽的出口在轴线方向是封闭的,出料槽的入口在轴线方向是封闭的。
5.根据权利要求4所述的高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆,其特征在于:所述进料槽与出料槽之间的螺纹外径小于螺杆直径。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆,其特征在于:所述螺杆的长径比30:1或33:1。
7.根据权利要求1至5任一权利要求所述的高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆,其特征在于:所述进料段的长度大于压缩段的长度,进料段与压缩段的长度和占螺杆总长度的55%~65%。
8.根据权利要求1至5任一权利要求所述的高密度聚乙烯挤出管材专用螺杆,其特征在于:所述第二混炼段的尾端呈圆锥形。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113787689A (zh) * 2021-01-05 2021-12-14 浙江枫叶管业科技股份有限公司 一种高韧性pe管挤出装置及生产工艺
CN113968009A (zh) * 2021-07-30 2022-01-25 漯河连邦化学有限公司 一种pvdc共挤基材膜及其制备方法和应用

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