CN216182652U - 一种新型高速高效螺杆混炼头结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型高速高效螺杆混炼头结构，包括混炼头本体，所述混炼头本体与螺杆基体可拆卸连接，所述混炼头本体上均布若干齿轮型屏障和流道型屏障，并且所述齿轮型屏障和流道型屏障相间分布；所述齿轮型屏障呈齿轮状，其上均布若干轮齿，相邻轮齿间的轮槽用于供物料流动；所述流道型屏障呈环状，其上均布有若干相间分布的内流道孔和外流道孔，外流道孔的轴线呈放射状，从混炼头本体轴线处向外散射；而内流道孔的轴线呈收缩状，从外朝向混炼头本体轴线汇聚。本实用新型能够使聚烯烃物料与不同颜色的添加剂，在螺杆高速旋转的情况下，在较短的加工时间内达到充分，均匀的混合，避免了在制品截面上出现由于物料混合不均匀而出现的分层现象。

Description

一种新型高速高效螺杆混炼头结构

技术领域

本实用新型属于塑料挤出机领域，尤其涉及一种新型高速高效螺杆混炼头结构。

背景技术

塑料挤出成型是聚合物成型加工领域中生产品种最多、生产效率高、适应能力强、产量所占比例最大的成型加工方法，塑料挤出成型工艺基本上能满足塑料成型的热塑性塑料。塑料制品有管材、型材、片材、板材、棒材、薄膜、线缆包覆层以及其他材料的复合物制品(铝塑型材)。目前60%的塑料制品是通过塑料挤出机加工而成。另外,挤出工艺也常用于塑料的着色、混炼、造粒及塑料的共混改性等。由此可见,塑料挤出成型是聚合物成型的重要的方法之一。随着中国经济的快速发展，市场对聚合物制品的需求量增大，这带动了塑料机械的快速发展。单螺杆挤出机中的高扭矩齿轮箱、坚固可靠的离心浇铸机筒、强塑化的螺杆等零部件是行业人的重要研究对象。设计一款高效、合理、经济的单螺杆挤出机是我们塑料机械工程的职责与使命。

目前，行业中新型螺杆结构众多，主要有以下类型：

（一）分离型螺杆：在普通螺杆的基础上在加料段末段到压缩段区域增加一个副螺棱，并在固体物料熔融结束处与主螺棱相交，分离型螺杆的熔体温度、熔体压力、物料流率波动小、塑化效果强的特点。分离型螺杆有BM型螺杆和等距Barr螺杆的款式。

（二）屏障型螺杆：在螺杆的挤出段(均化段)设置屏障，以阻止未熔融的物料进入均化段，屏障性结构有回流作业，可让其未熔融的物料回流增加加热塑化的时间。确保进入均化段的物料是熔融状态。屏障型螺杆结构有：直槽屏障、斜槽屏障、三角槽屏障、双屏障带混炼头四种结构，此结构属于高剪切元件。

（三）销钉型螺杆：在螺杆的均化段尾部增加分流元件，起到搅拌和混炼的效果。销钉型螺杆结构有：方销形螺杆、菠萝形螺杆、斜齿形螺杆三种结构。

（四）波状型螺杆：该螺杆的结构特征是螺杆流道截面形状或截面面积大小是变化的，波状型螺杆有：偏心波状螺杆、轴向波状螺杆两种结构，物料在这螺杆内承受不同的压缩、捏合和混炼情况，使物料的塑化和混炼的效果达到最佳状态，螺杆结构适用于加工难以熔融的物料。

（五）动态混炼头螺杆：此螺杆的均化段增加一款狼牙棒和可交叉混炼的混炼头，由于此结构复杂，加工中易出来废品，因此将其设计成可拆卸结构，作为独立的加工部套。在加工聚烯烃管材时，效果比以上几种更加。

随着我国机械制造业的进步与发展，常规型单螺杆在加工制品时，出来塑化效果差、产量低的现象。在加工聚烯烃和不同颜色的添加剂的预混料时（物料未预先作造粒处理），当挤出机螺杆达到一定的转速后，所生产的产品截面会出现物料分层问题；物料混合不均匀会导致所生产的制品机械性能达不到要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种新型高速高效螺杆混炼头结构，能够使物料通过高速旋转的螺杆得到充分均匀的混合，避免了在制品截面上出现由于物料混合不均匀而出现的分层现象，同时也极大的提高了产量。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种新型高速高效螺杆混炼头结构，包括混炼头本体，所述混炼头本体与螺杆基体可拆卸连接，所述混炼头本体上均布若干齿轮型屏障和流道型屏障，并且所述齿轮型屏障和流道型屏障相间分布；

所述齿轮型屏障呈齿轮状，其上均布若干轮齿，相邻轮齿间的轮槽用于供物料流动；

所述流道型屏障呈环状，其上均布有若干相间分布的内流道孔和外流道孔，外流道孔的轴线呈放射状，从混炼头本体轴线处向外散射；而内流道孔的轴线呈收缩状，从外朝向混炼头本体轴线汇聚。

进一步的，所述轮槽与内流道孔、外流道孔一一对应。

进一步的，所述齿轮型屏障和流道型屏障均匀且间隔分布。

进一步的，所述混炼头本体一端设置有螺纹柱，其与螺杆基体上设置的螺纹孔螺纹连接。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型的突出作用在于，物料经由齿轮型屏障均匀的有序的水平挤压和推进后，进入到流道型屏障的内流道孔和外流道孔内，进行无序的向内或向外发散，使其充分的混合，同时也避免了靠外侧的物料局部过热，内部物料局部火候不够的问题；然后再次经由齿轮型屏障“整合推进”，这样从有序，到无序，再到有序，交替作用于物料，达到一个高效、均匀、产品塑型好的目的；本实用新型极大地改善了常规螺杆结构的不足，使新款单螺杆挤出机的产量与质量有了较大地提高。

2、本实用新型提供的屏障型螺杆中的混炼头本体采用可拆卸结构设计，主要原因有：第一，可以根据不同配方提供不同形式的混炼头，提高螺杆的混炼效果；第二，降低螺杆成本；第三，混炼头结构复杂，为了降低加工报废率，将混炼头做成分体式，降低风险。

3、本实用新型的混炼头可以增加螺杆基体的剪切、混炼的效果，达到客户理想状态的塑化效果，优秀的结构设计可以使物料形成均匀的溶体状向模具内输送；均匀一致的熔温可以更好地生产出完美的管材，管材内壁不会出现涟漪纹现象。

4、采用本实用新型的螺杆结构设计，在保证物料充分均匀混合以及产品机械性能达到相关国家标准要求的前提下，螺杆转速可以提高到传统型螺杆结构的一倍以上，从而产量得到了大大提高。传统的屏障型单螺杆挤出机的最高转速大多为100-120转/分钟；采用本实用新型的螺杆结构，转速可以达到320-350转/分钟。

附图说明

图1为本实施例的整体结构示意图。

图中，1、混炼头本体；2、螺纹柱；3、齿轮型屏障；31、轮槽；4、流道型屏障；41、内流道孔；42、外流道孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。

一种新型高速高效螺杆混炼头结构，如图1所示，包括混炼头本体1，混炼头本体1一端设置有螺纹柱2，其与螺杆基体上设置的螺纹孔螺纹连接，从而实现可拆卸连接，方便更换混炼头本体1，无需和螺杆基体一起更换，节约成本。

混炼头本体1上均布若干齿轮型屏障3和流道型屏障4，并且齿轮型屏障3和流道型屏障4相间分布； 齿轮型屏障3呈齿轮状，其上均布若干轮齿，相邻轮齿间的轮槽31用于供物料流动；流道型屏障4呈环状，其上均布有若干相间分布的内流道孔41和外流道孔42，外流道孔42的轴线呈放射状，从混炼头本体1轴线处向外散射；而内流道孔41的轴线呈收缩状，从外朝向混炼头本体1轴线汇聚。轮槽31与内流道孔41、外流道孔42一一对应。所述混炼头本体1和齿轮型屏障3、流道型屏障4均可拆卸连接，且均匀分布。

本实用新型的突出作用在于，物料经由齿轮型屏障均匀的有序的水平挤压和推进后，进入到流道型屏障的内流道孔和外流道孔内，进行无序的向内或向外发散，使其充分的混合，同时也避免了靠外侧的物料局部过热，内部物料局部火候不够的问题；然后再次经由齿轮型屏障“整合推进”，这样从有序，到无序，再到有序，交替作用于物料，达到一个高效、均匀、产品塑型好的目的。本实用新型极大地改善了常规螺杆结构的不足，使新款单螺杆挤出机的产量与质量有了较大地提高。

另外，本实用新型的混炼头可以增加螺杆基体的剪切、混炼的效果，达到客户理想状态的塑化效果，优秀的结构设计可以使物料形成均匀的溶体状向模具内输送；均匀一致的熔温可以更好地生产出完美的管材，管材内壁不会出现涟漪纹现象。

本实用新型提供的屏障型螺杆中的混炼头本体采用可拆卸结构设计，主要原因有：

第一，可以根据不同配方提供不同形式的混炼头，提高螺杆的混炼效果；

第二，降低螺杆成本；

第三，混炼头结构复杂，为了降低加工报废率，将混炼头做成分体式，降低风险。

当加工PP片材时，我们会根据产量的要求去选择一款合适的单螺杆挤出机，我们以产量1200-1350kg/h的SJC125/36单螺杆挤出机生产HDPE板材为例。来讲述动态混炼头的构想与设计。当加工高产量的HDPE板材时，必须选择长径比大的挤出机，螺杆结构设计是重中之重，36D系列的单螺杆能彻底消除了熔体温度不一致的老问题，其持续稳定的低熔体温度将带来理想的熔体热均匀性，本实用新型采用优化后的混炼头结构，其剪切、混合段所带来的理想塑化效果以及挤出速率与螺杆转速之间呈现线性对应关系实现整个生产线的完美同步。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。上面对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (4)

1.一种新型高速高效螺杆混炼头结构，其特征在于：包括混炼头本体(1)，所述混炼头本体(1)与螺杆基体可拆卸连接，所述混炼头本体(1)上均布若干齿轮型屏障(3)和流道型屏障(4)，并且所述齿轮型屏障(3)和流道型屏障(4)相间分布；

所述齿轮型屏障(3)呈齿轮状，其上均布若干轮齿，相邻轮齿间的轮槽(31)用于供物料流动；

所述流道型屏障(4)呈环状，其上均布有若干相间分布的内流道孔(41)和外流道孔(42)，外流道孔(42)的轴线呈放射状，从混炼头本体(1)轴线处向外散射；而内流道孔(41)的轴线呈收缩状，从外朝向混炼头本体(1)轴线汇聚。

2.根据权利要求1所述的一种新型高速高效螺杆混炼头结构，其特征在于：所述轮槽(31)与内流道孔(41)、外流道孔(42)一一对应。

3.根据权利要求1所述的一种新型高速高效螺杆混炼头结构，其特征在于：齿轮型屏障(3)和流道型屏障(4)均匀且间隔分布。

4.根据权利要求1所述的一种新型高速高效螺杆混炼头结构，其特征在于：所述混炼头本体(1)一端设置有螺纹柱(2)，其与螺杆基体上设置的螺纹孔螺纹连接。

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