CN216068601U - 一种非啮合异向差速双螺杆挤出机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非啮合异向差速双螺杆挤出机，包括电机、与所述电机的输出轴传动连接的过渡轴、与所述过渡轴传动连接的第一输出轴、与所述第一输出轴传动连接的第二输出轴、与所述第一输出轴的输出端连接的第一螺杆以及与所述第二输出轴的输出端连接的第二螺杆；所述第一输出轴与所述第二输出轴并联设置，所述第一输出轴与所述第二输出轴通过斜齿轮组件实现传动连接；所述第一螺杆的长度长于所述第二螺杆的长度。本实用新型采用非啮合的形式减少对于物料的剪切效果，防止过剪切或是摩擦产生的温度过高导致物料分解等不好的现象的发生，对于热敏性物料或一些需要发泡的物料等都有较好的效果。

Description

一种非啮合异向差速双螺杆挤出机

技术领域

本实用新型涉及一种挤出机，特别涉及一种非啮合螺杆的异向差速双螺杆挤出机。

背景技术

双螺杆挤出机具有良好的加料性能、混炼塑化性能、排气性能、挤出稳定性等特点，目前已经广泛应用于挤出制品的成型加工。双螺杆挤出机是由电动机提供动力，电动机的动力经齿轮箱传递到双螺杆。在这一过程中，齿轮箱降低了旋转速度、增大了扭矩，并分配到两个轴上，最终传递到双螺杆。物料在螺杆与螺杆、螺杆与筒体之间受到摩擦力，使得物料沿着轴向方向前进，挤出成型。筒体外包裹加热器，筒体内设有水道，由加热器、水道、热电偶及电磁阀等共同组成温控系统，物料在温控系统及摩擦的共同作用下，在其所要求温度条件达到熔融塑化等。

现有的双螺杆挤出机按照啮合方式分为非啮合型双螺杆挤出机和啮合型双螺杆挤出机，按照旋向又可以分为同向双螺杆挤出机和异向双螺杆挤出机。目前，市场上绝大多数使用的都是啮合型同向双螺杆挤出机，同向旋转的双螺杆在啮合的位置位置速度方向相反，一根螺杆要把物料拉入啮合间隙，而另一根螺杆要把物料从间隙中推出，结果使物料从一根螺杆转到另一根螺杆，呈“∞”形前进，这种速度的改变以及啮合区较大的相对速度，非常有利于物料混合和均化，由于啮合区间隙很小，啮合处螺纹和螺槽的速度相反，剪切速度高。但也正是因为啮合型，同向双螺杆的这种结构特性决定了对于一些对剪切速率及温度等敏感的材料(热敏性材料)效果较差。

实用新型内容

实用新型目的：为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种非啮合异向差速双螺杆挤出机，采用非啮合的形式减少对于物料的剪切效果，防止过剪切或是摩擦产生的温度过高导致物料分解。

技术方案：本实用新型所述的一种非啮合异向差速双螺杆挤出机，包括电机、与所述电机的输出轴传动连接的过渡轴、与所述过渡轴传动连接的第一输出轴、与所述第一输出轴传动连接的第二输出轴、与所述第一输出轴的输出端连接的第一螺杆以及与所述第二输出轴的输出端连接的第二螺杆；所述第一输出轴与所述第二输出轴并联设置，所述第一输出轴与所述第二输出轴通过斜齿轮组件实现传动连接；所述第一螺杆的长度长于所述第二螺杆的长度。

作为本实用新型的一种优选结构，所述斜齿轮组件包括设置于所述第一输出轴的主轴外周的第一斜齿轮以及设置于所述第二输出轴的主轴外周的第二斜齿轮，所述第一斜齿轮的齿条倾斜方向与所述第二斜齿轮的齿条倾斜方向相反。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一螺杆的连接端通过第一连接段与所述第一输出轴的输出端连接；所述第二螺杆通过第二连接段与所述第二输出轴的输出端连接。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一连接段或所述第二连接段设置有外花键结构；所述第一输出轴的输出端或所述第二输出轴设置有键槽。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一螺杆包括第一芯轴、第一输送段、第一混炼段、与所述第二螺杆尾部汇合的第一挤压汇合段以及挤出段；所述第二螺杆包括第二芯轴、与所述第一输送段并联设置的第二输送段、与所述第一混炼段并联设置的第二混炼段以及与所述第一挤压汇合段并联设置的第二挤压汇合段；所述第一输送段、第二输送段、第一挤压汇合段均为螺杆结构。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一混炼段设置有第一排气段，所述第一排气段为螺杆结构；所述第二混炼段设置有第二排气段，所述第二排气段为螺杆结构。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一混炼段或所述第二混炼段由若干个混炼元件组成，所述混炼元件包括混炼轴芯以及设置在所述混炼轴芯的螺旋导叶。

作为本实用新型的一种优选结构，所述混炼元件的上圆周面以及下圆周面分别设置有螺旋导叶，上下分布的螺旋导叶向着相反方向摆动，相邻所述混炼元件相对设置。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一螺杆以及第二螺杆的外周设置有机筒。

作为本实用新型的一种优选结构，所述机筒上设置有风机以及加热器；所述第一螺杆的出料口处设置的流量控制器。

有益效果：(1)本实用新型通过齿轮箱的输出轴采用的是平行、异向、差速，解决了传统的齿轮箱平行、同向、同速的缺点，并且通过分配部分直接由两根输出轴组成，可以输出轴的齿轮的齿数，实现输出轴异向差速旋转；(2)本实用新型通过一根短螺杆另一根是长螺杆，把一台双螺杆挤出机分成了两个部分，在长螺杆与短螺杆平齐的这一段区域为双螺杆，而长螺杆长出短螺杆的区域则类似于一根单螺杆，同时，两根螺杆之间还是非啮合的，改变了现有技术中的双螺杆基本是同向啮合旋转并等长的缺点；(3)本实用新型在第二螺杆的出料口处设置有流量控制器，此处为本实用新型的双螺杆变为单螺杆之处，可以通过检测的流量大小，改变双螺杆的结构，改变流量及压力。

附图说明

图1为本实用新型的非啮合异向差速双螺杆挤出机的结构示意图；

图2为图1中A部的放大结构示意图；

图3为本实用新型的组合螺杆结构的示意图；

图4为本实用新型的组合螺杆结构的立体结构示意图；

图5为本实用新型的混炼元件的组成部件结构示意图；

图6为本实用新型的混炼元件的轴侧视图；

图7为本实用新型的非啮合异向差速双螺杆挤出机的结构示意图；

图8为本实用新型的非啮合异向差速双螺杆挤出机的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，本实用新型的一种非啮合异向差速双螺杆挤出机，包括电机1、与电机1的输出轴传动连接的过渡轴2、与过渡轴2传动连接的第一输出轴3、与第一输出轴3传动连接的第二输出轴4、与第一输出轴3的输出端连接的第一螺杆5以及与第二输出轴4的输出端连接的第二螺杆6；第一输出轴3与第二输出轴4并联设置，第一输出轴3与第二输出轴4通过斜齿轮组件7实现传动连接；第一螺杆5的长度长于第二螺杆6的长度。

如图2所示，机1的输出轴的动力通过齿轮传递到过渡轴2，过渡轴2与第一输出轴3传动连接，第一输出轴3的输入端通过外壁设置的花键结构，与过渡轴2相应位置设置的键槽连接，实现第一输出轴3与过渡轴2的连接，过渡轴2通过花键将动力传递至第一输出轴3。过渡轴2的端部设置有锁紧螺栓21，锁紧螺栓21穿过过渡轴2，将过渡轴2与第一输出轴3轴向固定(在第一输出轴3的端部设置有安装锁紧螺栓的螺纹孔)，防止第一输出轴3轴向跑动。

第一输出轴3与第二输出轴4平行设置，第一输出轴3与第二输出轴4通过斜齿轮组件7实现传动连接，斜齿轮组件7包括设置于第一输出轴3的主轴外周的第一斜齿轮71以及设置于第二输出轴4的主轴外周的第二斜齿轮72，第一斜齿轮71的齿条倾斜方向与第二斜齿轮72的齿条倾斜方向相反。在具体应用中，第一输出轴3以及第二输出轴4的主轴外周分别设置有一段模数相同、齿数不同的斜齿轮，实现动力分配，如第一输出轴3上设置21齿右旋的第一斜齿轮71，第二输出轴4上设置有18齿左旋的第二斜齿轮72，在运转过程中，长螺杆相比于短螺杆转速要慢，速度比为6：7，本实用新型的动力输入部分将减速及扭矩分配彻底分成两部分，解决了现有齿轮箱因为整体化设置导致的应用场景受限的缺陷。齿轮箱10决定了整台挤出机的运转方式，本实用新型的齿轮箱10输出轴通过齿数的设计，实现异向差速，该挤出机也为异向差速的挤出机。

第一输出轴3与第二输出轴4的输出端通过第一连接段31以及第二连接段41分别与第一螺杆5的输入端以及第二螺杆的输入端连接，第一输出轴3的输出端设置有键槽，第一螺杆5的输入端外壁设置有与键槽对应的外花键结构连接，同样地，第二输出轴4的输出端设置有键槽，第二螺杆6的输入端外壁设置有与键槽，实现第一输出轴3与第一螺杆5的连接，第二输出轴4与第二螺杆6连接。

如图3和图4所示，本实用新型的组合螺杆结构包括第一螺杆5以及长度短于第一螺杆5的第二螺杆6；本实用新型通过长短不同的双螺杆，可以避免掉传统啮合型双螺杆挤出机的高剪切效果，防止物料过剪切，单螺杆区域有一些类似于传统单螺杆挤出机的挤出段，结合了两种机型的优点。

本实用新型的第一螺杆5和第二螺杆6的公共部分均包括了加料段、输送段、混炼段、排气段以及挤压汇合段，第一螺杆5的端部设置有第一芯轴51，第一螺杆5依次由以下功能段组合而成：第一输送段52、第一混炼段53、第一挤压汇合段54以及挤出段55，在第一混炼段53之间设置有一段螺纹结构作为第一排气段56，每个功能段的连接处通过相互之间设置的内花键和外花键实现相互之间的连接，并且通过螺钉锁紧，实现每个功能段的可拆卸连接。其中第一输送段52、第一混炼段53、第一挤压汇合段54、第一排气段56为第一螺杆5与第二螺杆6的公共部分，而挤出段55为第一螺杆5的非公共部分，从挤压汇合段送出的物料进入最后的挤出段：此段用于物料的降温和压缩，对前面五部分功能段混合好的物料进行精确的温度控制，将物料温度压制在适合挤出的区域，对于一些热敏性物料和适应发泡的低温物料，有着十分良好的作用。

第二螺杆6的整体结构与第一螺杆5类似，第二螺杆6同样包括了设置在端部的第二芯轴61，第二螺杆6的功能段包括了与第一输送段52并联设置的第二输送段62、与第一混炼段53并联设置的第二混炼段63以及与第一挤压汇合段54并联设置的第二挤压汇合段64，同样地，在第二混炼段63中设置有一段螺纹结构作为第二排气段65，其中，第二输送段62、第二混炼段63、第二挤压汇合段64、第二排气段65与对应的第一螺杆的功能段的轴长相同。

第一输送段52、第一排气段56、第一挤压汇合段54、第二输送段62、第二挤压汇合段64、第二排气段65均为螺杆结构，但是第一挤压汇合段54的表面的螺纹为密螺纹。第一混炼段53或第二混炼段63有若干个混炼元件100组成，混炼元件100为混炼轴芯101以及设置在混炼轴芯101的螺旋导叶102。如图5和图6所示，混炼元件100在混炼轴心101的上圆周面以及下圆周面(轴向中心线O₁的上下圆周)分别设置有螺旋导叶102，该螺旋导叶102自前向后方向在混炼轴芯表面逐渐增高，如图6所示，每个螺旋导叶102在混炼轴芯101的上下分别向着相反方向摆动(螺旋方向相反)，相邻混炼元件100的螺旋导叶102左右摆动，即相邻的混炼元件100相对设置。

本实用新型的挤出机还包括了设置在组合螺杆外周设置有机筒8，机筒8上设置有风机81以及加热器82，在第二螺杆6的出料口处设置有流量控制器9。流量控制器9设置在双螺杆变为单螺杆之处，流量控制器9通过螺钉固定在机筒8上，流量控制器9的内壁类似于于一个螺栓，与流量控制器9的外壁通过螺纹连接，可以使用活动扳手进行调节。由于流量控制器9其位于第二螺杆6前段，向内或外旋动流量控制器9，就可以改变第二螺杆6前段的流道大小。流量控制器的设定也可以更好地对挤出部分进行压力流量等方面的调节，减少挤出物料的废品率，提高挤出物料的产量及质量。本实用新型的挤出机可以更好的改善传统挤出机对于个别物料加工挤出过程存在的问题。采用非啮合的形式减少对于物料的剪切效果，防止过剪切或是摩擦产生的温度过高导致物料分解等不好的现象的发生，对于热敏性物料或一些需要发泡的物料等都有较好的效果。

Claims (10)

1.一种非啮合异向差速双螺杆挤出机，其特征在于，包括电机(1)、与所述电机(1)的输出轴传动连接的过渡轴(2)、与所述过渡轴(2)传动连接的第一输出轴(3)、与所述第一输出轴(3)传动连接的第二输出轴(4)、与所述第一输出轴(3)的输出端连接的第一螺杆(5)以及与所述第二输出轴(4)的输出端连接的第二螺杆(6)；所述第一输出轴(3)与所述第二输出轴(4)并联设置，所述第一输出轴(3)与所述第二输出轴(4)通过斜齿轮组件(7)实现传动连接；所述第一螺杆(5)的长度长于所述第二螺杆(6)的长度。

2.根据权利要求1所述的非啮合异向差速双螺杆挤出机，其特征在于，所述斜齿轮组件(7)包括设置于所述第一输出轴(3)的主轴外周的第一斜齿轮(71)以及设置于所述第二输出轴(4)的主轴外周的第二斜齿轮(72)，所述第一斜齿轮(71)的齿条倾斜方向与所述第二斜齿轮(72)的齿条倾斜方向相反。

3.根据权利要求2所述的非啮合异向差速双螺杆挤出机，其特征在于，所述第一螺杆(5)的连接端通过第一连接段(51)与所述第一输出轴(3)的输出端连接；所述第二螺杆(6)通过第二连接段(61)与所述第二输出轴(4)的输出端连接。

4.根据权利要求3所述的非啮合异向差速双螺杆挤出机，其特征在于，所述第一连接段(51)或所述第二连接段(61)设置有外花键结构；所述第一输出轴(3)的输出端或所述第二输出轴(4)设置有键槽。

5.根据权利要求4所述的非啮合异向差速双螺杆挤出机，其特征在于，所述第一螺杆(5)包括第一芯轴(51)、第一输送段(52)、第一混炼段(53)、与所述第二螺杆(6)尾部汇合的第一挤压汇合段(54)以及挤出段(55)；所述第二螺杆(6)包括第二芯轴(61)、与所述第一输送段(52)并联设置的第二输送段(62)、与所述第一混炼段(53)并联设置的第二混炼段(63)以及与所述第一挤压汇合段(54)并联设置的第二挤压汇合段(64)；所述第一输送段(52)、第二输送段(62)、第一挤压汇合段(54)均为螺杆结构。

6.根据权利要求5所述的非啮合异向差速双螺杆挤出机，其特征在于，所述第一混炼段(53)设置有第一排气段(56)，所述第一排气段(56)为螺杆结构；所述第二混炼段(63)设置有第二排气段(65)，所述第二排气段(65)为螺杆结构。

7.根据权利要求6所述的非啮合异向差速双螺杆挤出机，其特征在于，所述第一混炼段(53)或所述第二混炼段(63)由若干个混炼元件(100)组成，所述混炼元件(100)包括混炼轴芯(101)以及设置在所述混炼轴芯(101)的螺旋导叶(102)。

8.根据权利要求7所述的非啮合异向差速双螺杆挤出机，其特征在于，所述混炼元件(100)的上圆周面以及下圆周面分别设置有螺旋导叶(102)，上下分布的螺旋导叶(102)向着相反方向摆动，相邻所述混炼元件(100)相对设置。

9.根据权利要求8所述的非啮合异向差速双螺杆挤出机，其特征在于，所述第一螺杆(5)以及第二螺杆(6)的外周设置有机筒(8)。

10.根据权利要求9所述的非啮合异向差速双螺杆挤出机，其特征在于，所述机筒(8)上设置有风机(81)以及加热器(82)；所述第一螺杆(5)的出料口处设置的流量控制器(9)。

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