CN2193248Y

CN2193248Y - 挤压机或挤出机用的复合型螺杆

Info

Publication number: CN2193248Y
Application number: CN94228402U
Authority: CN
Inventors: 延俊生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-22
Filing date: 1994-04-22
Publication date: 1995-03-29
Anticipated expiration: 2004-04-22

Abstract

本实用新型系一种挤压机或挤出机用的复合型螺杆，包括进料段、压缩段、计量段，在压缩段上增设一个副螺纹结构的分离型混炼段，该副螺槽起始段是封闭的；在计量段上增设一个菱形或销钉结构的分流型混炼头。本实用新型的优点是在压缩段可保证物料的固、液相完全分离而被高速熔融。计量段可快速、充分地将融体均化以确保挤出之融体的压力及挤出量的稳定性。在保证融体高质量的前堤下，与现有技术中常见的几种新型螺杆相比，生产率提高20— 30％，能耗降低6—10％。

Description

本实用新型涉及一种挤压机或挤出机用的复合型螺杆，属化纤、塑料工业设备的主要部件。

螺杆是挤压（出）机的心脏。生产的化纤产品或塑料制品的质量及生产率都直接取决于机器挤出融体的温度均匀性及压力、挤出量的稳定性，而这些参数又都直接取决于螺杆的结构、性能。国外为了增强螺杆的工作效能，相对于普通型螺杆研制出分别设有分离型、屏障型、分流型等混炼段的新型螺杆。

中国专利87210566文献中公开了一种在螺杆上同时增设两种不同结构混炼段的新式复合型螺杆，该种螺杆是在压缩段上增设了一个付螺纹结构的分离型混炼段，在计量段上增设了一个菱形结构的分流型混炼头，其分离型混炼段的付螺纹起始端与结束端均为通开的，且其付螺槽深度是渐变的。这种螺杆虽然比传统螺杆的混炼效果、塑化质量和挤出量等都有很大改进，但其结构仍有如下不足：

1.压缩段中的混炼段的付螺纹起始端为通开的。这种结构势必造成在整个压缩段上被熔化物料的液相部分与固相部分相混合。这样就会产生熔融过程中固体床的破裂现象，降低融体质量，也减慢了熔融速率。

2.在计量段上增设的混炼头为齿形结构。这种结构对融体的流动阻力较大，会起到输出融体的压力及挤出量的波动，因而影响输出融体的质量及产品。

本实用新型的目的是：克服现有技术之不足，为满足国内外市场对化纤及塑料产品的高档次、高附加值的需要，提供一种塑化质量高、温度、压力稳定、且大大提高挤出量的挤压机或挤出机用的复合型螺杆。

本实用新型是这样实现的：它也包括进料段、压缩段、计量段，并增设有两种不同结构的混炼段，它的特点在于：

（1）在压缩段上增设一个付螺纹结构的分离型混炼段，该混炼段的付螺槽起始端是封闭的；

（2）在计量段上增设一个分流型混炼头。

本实用新型也可这样实现：在上述基本方案基础上，计量段的分流型混炼头具体采用菱形或销钉结构。

在以上述基础方案实现本实用新型时，可采用如下具体技术参数：

（1）进料段长度L1＝7－9D1

（2）计量段长度L3＝6－9D1

（3）在φ45－φ160规格范围内的螺杆，其长径比为

L4／D1＝20－28。

上述各式中，D1表示螺杆的外径，L4表示螺杆的有效长度。

根据螺杆规格的不同，压缩段的主、付螺纹外径之间间隙G分别为：

φ 45－φ 65 G＝（1／220－1／130）D1

φ 65－φ 80 G＝（1／200－1／120）D1

φ 90－φ105 G＝（1／180－1／100）D1

φ120－φ140 G＝（1／110－1／90）D1

φ140－φ160 G＝（1／120－1／80）D1

进料段的螺槽深度h1与计量段的螺槽深度h3之比值为h1／h3＝2.7－3.2；压缩段的付螺纹螺槽深度h是等深的，且h＝h3。

本实用新型的效果是：

1.增设两种不同结构的混炼段。这种复合结构可充分保证挤出融体的质量。在压缩段采用付螺纹结构的分离型混炼段，可提高物料的塑化质量，保证物料在进入计量段时已全部变成液相；在计量段采用分流型混炼头的主要作用是将进入计量段的融体充分均化，使融体的温度趋于均匀，压力趋于稳定。这样可确保挤出的融体之压力、挤出量相对恒定。

2.压缩段中混炼段的付螺纹起始端采用封闭结构，可使在压缩段内固、液相物料完全分离开。压缩段中的主螺槽为固相槽，付螺槽为液相槽，将付螺槽起始端封闭，使主螺槽内固相物料只有熔化成液相才能越过付螺纹的斜棱进入付螺槽；而付螺槽内液相物料则不可能流入主螺槽内，这就可保证主槽内固相物料直接与套筒内壁接触受热熔融，省去了热能通过液相物料传递给固相物料的过程。这样就既保证了溶融质量，又提高了熔融速率，而且，这种结构避免了固、液相物料混合在熔融过程中造成的固体床破裂现象。这样既可减少融体的压力、挤出量的波动，又增加了排气性能和消除了径向压力的差异，同时还可消除由于加料高度的变化、切片形状和比重不一等引起输送不匀的现象。

3.压缩段的付螺槽采用等深、且等于计量段螺槽深度。这种加深螺槽深度的结构，再加之付螺槽起始段封闭而带来的保证融体质量的效果，即可通过提高螺杆转速，达到在保证熔融质量的前提下提高单位时间内挤出量的效果。另外这种结构的螺杆也较之付螺槽深度渐变者更易于加工。

4.计量段的混炼头采用菱形或销钉结构，既可实现作为分流型混炼头对融体温度的匀化、压力的稳定功效，又可比齿形结构大大降低对经过的融体之阻力，这可进一步避免计量段对融体压力引起的波动。

5.通过上述可知，由于螺杆机械结构的先进性而提高了物料熔融效率。这样在同样情况下可节省所需能源。

6.本实用新型提出的新型螺杆，主要是用于化纤工业中的聚酯（PET）、聚酰胺（PA6.66）和聚丙烯（PP）等高聚物的加工，为纺丝生产单丝纤度为：dpf＝0.75－－1.5den的全牵伸丝“FDY”，dpf＝0.5－1.0den的予取向丝“POY”，低弹丝“DTY”和dpf＝0.1－1.0den的复合纤维等高档次、高附加值的原丝提供高质量产量的熔体。

7.本实用新型提供的新型螺杆，也可用于塑料工业中的低压高密度的聚乙烯（HDPE），线型聚乙烯（LLDPE）和聚氯乙烯（PVC）等高聚物的吹膜和挤压成型加工。如管、板及电缆包覆等。

8.本实用新型提出的新型螺杆与目前常见的几种新型螺杆相比：熔体质量高，压力和挤出量稳定，生产率（挤出量）提高20－30％，能耗降低6％－10％。

附图1为本实用新型实施例1总体结构示意图。

附图2为本实用新型实施例2总体结构示意图。

附图3为图1或2中B－B剖视图。

附图4为图1或2中C－C剖视图。

附图5为图1或2中K部放大图。

附图6为图1中混炼头L4的结构示意图。

附图7为图2中混炼头L4的结构示意图。

下面结合附图，通过实施例对本实用新型做进一步叙述：

由图1、2中可知，本实用新型总体结构为：普通螺纹结构的进料段L1在主螺纹左侧增设了一条付螺纹结构的压缩段L2及由一段普通螺纹结构螺杆与一个分流型混炼头L4组成的计量段L3组成。在这两个实施例中，付螺纹贯穿整个压缩段L2，即整个压缩段L2都是分离型混炼段；例1中计量段所增设的混炼头L4为菱形结构，例2中计量段所增设的混炼头L4为销钉结构；两个实施例中的混炼头L4都采用与螺杆其余部分分体加工、组合而成一体的结构。

图5中展示：压缩段中的付螺槽起始端4为封闭的，即在此处将付螺槽与主螺槽之间分隔开。

图3中展示：由主、付螺纹相间构成的固相槽（主螺槽）1、3与液相槽（付螺槽）2的结构，螺杆工作时，固相槽1中的固相物料只有溶融为液相时才能越过付螺纹斜棱e2、通过间隙G进入液相槽2中。

在两个实施例中，如图中所示的有关技术参数如下：

（1）进料段长度L1＝7－9D1

（2）压缩段长度L2根据物料由固相向液相转化的熔融规律计算出。

（3）计量段长度L3＝6－9D1

（4）分流型混炼头长度L4＝2－4D1

（5）螺杆的长径比L4／D1＝20－28

（6）主螺纹的斜棱宽e1＝0.85－1.0D1

（7）付螺纹的斜棱宽e2＝0.65－0.85D1

（8）主、付螺纹外径之间间隙G，根据螺杆规格不同而定：

φ 45－φ 65的螺杆 G＝（1／220－1／130）D1

φ 65－φ 80的螺杆 G＝（1／200－1／120）D1

φ 90－φ105的螺杆 G＝（1／180－1／100）D1

φ120－φ140的螺杆 G＝（1／110－1／90）D1

φ140－φ160的螺杆 G＝（1／120－1／80）D1

上述各式中，D1为螺杆的外径，L4为螺杆的有效总长。

（9）付螺纹的螺槽深度h是等深的，而且与计量段的螺槽深度h3相同，即h＝h3。

（10）进料段的螺槽深度h1与计量段的螺槽深度h3之比值h1／h3＝2.7－3.2。

Claims

1、挤压机或挤出机用的复合型螺杆，包括进料段、压缩段、计量段，并增设有两种不同结构的混炼段，其特征是：

(1)在压缩段上增设一个付螺纹结构的分离型混炼段，该混炼段的付螺槽起始端是封闭的，

(2)在计量段上增设一个分流型混炼头。

2、根据权利要求1所述的复合型螺杆，其特征是：计量段的分流型混炼头采用菱形结构或销钉结构。

3、根据权利要求1或2所述的复合型螺杆，其特征是：

（1）进料段长度L1＝7－9D1

（2）计量段长度L3＝6－9D1

（3）在φ45－φ160规格范围内的螺杆长径比为：

L4／D1＝20－28

上述各式中，D1－－螺杆的外径，L4－－螺杆的有效长度。

4、根据权利要求1或2所述的复合型螺杆，其特征是：根据螺杆规格的不同，压缩段的主、付螺纹外径之间间隙G分别为：

φ 45－φ 65 G＝（1／220－－1／130）D1

φ 65－φ 80 G＝（1／200－－1／120）D1

φ 90－φ105 G＝（1／180－－1／100）D1

φ120－φ140 G＝（1／110－－1／90）D1

φ140－φ160 G＝（1／120－－1／80）D1

5、根据权利要求1或2所述的复合型螺杆，其特征是：进料段的螺槽深度h1与计量段的螺槽深度h3之比值为h1／h3＝2.7－－3.2，压缩段的付螺纹螺槽深度h是等深的，且h′＝h3。