CN222512040U - 用于片材生产线的双螺杆挤出装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于片材生产线的双螺杆挤出装置，包括机架、双螺杆机筒、一对挤出螺杆、驱动组件和合流芯，各个挤出螺杆包括芯轴以及同轴套设在芯轴上且与芯轴同步转动的若干个螺纹元件和若干个剪切块；挤出螺杆自前向后依次为加料段、输送段、塑化段、排气段和建压段，塑化段的长度大于其他分段的长度；塑化段自前向后分为第一塑化分段、排气分段和第二塑化分段，在塑化段，前后相接的剪切块在芯轴的周向形成剪切部，前后相接的螺纹元件在芯轴的周向形成螺纹部，剪切部和螺纹部自前向后交替分布，第一塑化分段的剪切部的总长度大于第二塑化分段的剪切部的总长度；本申请将物料充分塑化，可拆卸的螺杆结构便于更换局部磨损部分，降低生产成本。

Description

用于片材生产线的双螺杆挤出装置

技术领域

本申请涉及片材生产设备技术领域，尤其是涉及一种用于片材生产线的双螺杆挤出装置。

背景技术

在片材生产中，有些片材根据生产要求，需要在物料中添加大量玻纤、陶瓷、树脂、尼龙等添加物以提高性能，以往的挤出螺杆在加工此类添加物时容易被磨损，且对添加物和物料的塑化不充分，经常磨损的挤出螺杆需要频繁更换，拆装难度大，且螺杆更换的成本高；塑化效果不好的物料导致挤出装置挤出的熔体质量差，最终制得的成品不满足生产要求。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本申请的目的是提供一种用于片材生产线的双螺杆挤出装置。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种用于片材生产线的双螺杆挤出装置，包括机架、安装在所述的机架上的双螺杆机筒、转动设置在所述的双螺杆机筒内的一对挤出螺杆、驱动所述的一对挤出螺杆转动的驱动组件和安装在所述的双螺杆机筒挤出口处的合流芯，所述的一对挤出螺杆对称设置且相互啮合，各个所述的挤出螺杆包括芯轴以及同轴套设在所述的芯轴上且与所述的芯轴同步转动的若干个螺纹元件和若干个剪切块；各个所述的剪切块包括自前向后依次排列的若干个剪切片，各个所述的剪切片具有至少两个径向向外凸出的凸部，各个所述的剪切块上的凸部自前向后地沿螺旋方向排列；所述的挤出螺杆自前向后依次为加料段、输送段、塑化段、排气段和建压段，所述的塑化段的长度大于其他分段的长度；所述的塑化段自前向后依次分为第一塑化分段、排气分段和第二塑化分段，所述的排气分段由自前向后依次相接的多个所述的螺纹元件和至少部分所述的芯轴组成，所述的第一塑化分段和所述的第二塑化分段分别由多个所述的螺纹元件、多个所述的剪切块和至少部分所述的芯轴组成；在所述的塑化段，前后相接的所述的剪切块在所述的芯轴的周向形成剪切部，前后相接的所述的螺纹元件在所述的芯轴的周向形成螺纹部，所述的剪切部和所述的螺纹部自前向后交替分布，所述的第一塑化分段的剪切部的总长度大于所述的第二塑化分段的剪切部的总长度。

在上述技术方案中，进一步优选的，各个所述的螺纹元件和各个所述的剪切块与所述的芯轴键连接。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的加料段、输送段、排气段和建压段分别由多个所述的螺纹元件和至少部分所述的芯轴组成。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的若干个螺纹元件均具有双螺纹，相接的螺纹元件的双螺纹分别形成连贯的主螺纹和副螺纹，所述的主螺纹和所述的副螺纹自前向后交替布置。

在上述技术方案中，进一步优选的，各个所述的螺纹元件的副螺纹的导程与主螺纹的导程相等，所述的加料段的主螺纹的导程大于等于所述的输送段的主螺纹的导程，所述的排气段的主螺纹的导程小于所述的加料段的主螺纹的导程，且大于所述的建压段的主螺纹的导程，所述的排气分段的主螺纹的导程与所述的排气段的主螺纹的导程相等，所述的第一塑化分段的主螺纹的导程和所述的第二塑化分段的主螺纹的导程均小于所述的排气分段的主螺纹的导程。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的输送段的前半段的主螺纹的导程大于所述的输送段的后半段的主螺纹的导程，且等于所述的加料段的主螺纹的导程；所述的建压段的前半段的主螺纹的导程大于所述的建压段的后半段的主螺纹的导程。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的挤出螺杆的长径比为40-48。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的双螺杆机筒上开设有第一排气口和第二排气口，所述的第一排气口的位置与所述的排气分段的位置相对应，所述的第二排气口的位置与所述的排气段的位置相对应，且所述的第二排气口与一真空系统相连接。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的双螺杆机筒自前向后分为若干个区域，各个所述的区域配置有温控模块，各个所述的温控模块用于调节各个所述的区域的温度。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的驱动组件包括直流电机和齿轮箱，所述的齿轮箱通过一安全联轴器与所述的直流电机连接，所述的安全联轴器配置有一传感器，所述的传感器与所述的直流电机信号连接。

本申请与现有技术相比获得如下有益效果：

本申请的挤出螺杆能够将耐磨性高、刚性高的物料充分塑化，提高塑化效果和最终制品的质量；可拆卸的螺杆结构便于更换局部磨损部分，降低生产成本。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种双螺杆挤出装置的结构示意图；

图2为图1中的双螺杆挤出装置的俯视图；

图3为图1中的双螺杆挤出装置的挤出螺杆的结构示意图；

图4为图3中的加料段的结构示意图；

图5为图3中的输送段的结构示意图；

图6为图3中的塑化段的结构示意图；

图7为沿图6中的A-A线剖切的剖视图；

图8为图3中的排气段的结构示意图；

图9为图3中的建压段的结构示意图。

其中：100、双螺杆挤出装置；10、机架；20、双螺杆机筒；51、进料口；52、出料口；53、第一排气口；54、第二排气口；6、温控模块；61、加热器；62、冷却套；63、冷却油箱；30、挤出螺杆；1、芯轴；2、螺纹元件；21、主螺纹；22、副螺纹；3、剪切块；31、剪切片；311、凸部；41、加料段；42、输送段；43、塑化段；431、第一塑化分段；432、排气分段；433、第二塑化分段；44、排气段；45、建压段；40、驱动组件；7、直流电机；8、齿轮箱；9、安全联轴器；50、合流芯；60、喂料机。

具体实施方式

为详细说明申请的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对发明的各种示例性实施例或实施方式的详细说明。然而，各种示例性实施例也可以在没有这些具体细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。此外，各种示例性实施例可以不同，但不必是排他的。例如，在不脱离发明构思的情况下，可以在另一示例性实施例中使用或实现示例性实施例的具体形状、构造和特性。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本申请所述的“前”和“后”按照附图3所示的前和后。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

本申请实施例提供一种用于片材生产线的双螺杆挤出装置，如图1、2所示，该双螺杆挤出装置100包括机架10、安装在机架10上的双螺杆机筒20、转动设置在双螺杆机筒20内的一对挤出螺杆（图中未示出）、驱动一对挤出螺杆转动的驱动组件40和安装在双螺杆机筒20上的合流芯50。

一对挤出螺杆对称设置且相互啮合，挤出螺杆的长径比为40-48，较长的螺杆使得物料能够充分塑化，且能够提高对物料的输送效率，有效提高挤出产量。

如图3所示，各个挤出螺杆30包括芯轴1、若干个螺纹元件2和若干个剪切块3，若干个螺纹元件2和若干个剪切块3套设在芯轴1上，各个螺纹元件2和各个剪切块3内均开设有供芯轴1穿设的内孔，且内孔内沿芯轴1的轴向开设有渐开内花键，芯轴1的表面设置有与渐开内花键配合的花键，使得绕设在芯轴1上的螺纹元件2和剪切块3能够随着芯轴1绕芯轴1的轴心线转动。螺纹元件2和剪切块3可拆卸地设置在芯轴1上，在任意一个螺纹元件2或者剪切块3磨损时，只需要更换单个元件，便于维修，降低生产成本。

如图3、4所示，螺纹元件2均为双螺纹元件，表面具有螺旋延伸的双螺纹，前后相接的螺纹元件2的双螺纹形成连贯的主螺纹21和副螺纹22，主螺纹21和副螺纹22自前向后交替布置；且各个螺纹元件2上的副螺纹22的导程与主螺纹21的导程相等。

如图6、7所示，各个剪切块3包括自前向后依次排列的若干个剪切片31，各个剪切片31具有至少两个径向向外凸出的凸部311，各个剪切块3上的凸部311自前向后地沿螺旋方向排列；剪切块3凹凸不平的表面对双螺杆机筒20内的物料进行剧烈的剪切，有效提高塑化效果。剪切块3与螺纹元件2配合，能够将物料搅拌均匀，且提高对物料的塑化效果和塑化效率。

如图3所示，挤出螺杆30自前向后依次为加料段41、输送段42、塑化段43、排气段44和建压段45，塑化段43的长度大于其他分段的长度，使得该挤出螺杆30能够对物料进行充分塑化，提高塑化效果和双螺杆挤出装置100挤出的物料的质量，有效提高最终制品的质量。

加料段41、输送段42、排气段44和建压段45分别由多个螺纹元件2和至少部分的芯轴1组成，塑化段43由多个螺纹元件2、若干个剪切块3和至少部分的芯轴1组成。

如图4所示，加料段41的沿前后方向相接的多个螺纹元件2形成连贯的主螺纹21和副螺纹22，用于对进入双螺杆机筒20的物料进行正向输送和搅拌。

如图5所示，输送段42的沿前后方向相接的多个螺纹元件2形成连贯的主螺纹21和副螺纹22，输送段42前半段的主螺纹21的导程S₂₁与加料段41的主螺纹21的导程S₁相等，输送段42后半段的主螺纹21的导程S₂₂小于加料段41的主螺纹21的导程S₁，使得物料在输送段42被压缩紧实后正向输送到塑化段43，提高挤出螺杆30的吃料量和对物料的输送效率。

如图6所示，在塑化段43中，前后相接的剪切块3在芯轴1的周向形成剪切部，前后相接的螺纹元件2在芯轴1的周向形成螺纹部，剪切部和螺纹部自前向后地交替分布，物料在剪切部被剪切，并在剧烈的剪切力下升温塑化，在螺纹部被搅拌均匀并向下游输送，剪切部和螺纹部的交替分布，使得物料被搅拌均匀和塑化充分，且避免剪切过于集中而造成塑化过度。

塑化段43自前向后依次分为第一塑化分段431、排气分段432和第二塑化分段433，第一塑化分段431由多个螺纹元件2、多个剪切块3和部分芯轴1组成，排气分段432由自前向后依次相接的多个螺纹元件2和部分芯轴1组成，第二塑化分段433由多个螺纹元件2、多个剪切块3和部分芯轴1组成；物料在第一塑化分段431经过交替布置的剪切部和螺纹部，进行初步塑化，在排气分段432连贯的螺纹下正向输送，并释放由加料段41进料时携带的部分空气，最后在第二塑化分段433经过交替布置的剪切部和螺纹部，塑化充分后被向下游的排气段44输送。其中，第一塑化分段431的剪切部的总长度大于第二塑化分段433的剪切部的总长度，第二塑化分段433对物料进行剪切的剪切部短于第一塑化分段431，一方面对未塑化完全的物料再次进行剪切以使得物料充分塑化熔融，另一方面减少对物料的剪切力以避免物料在第二塑化分段433过温而塑化过度。排气分段432于第一塑化分段431和第二塑化分段433之间将未塑化完全的物料搅拌均匀以便于第二塑化分段433对物料进行充分塑化，排气分段432的主螺纹的导程S₃大于第一塑化分段431和第二塑化分段433的主螺纹的导程，从而在转动过程中释放物料从双螺杆机筒20的进料口处携带的空气。

如图8所示，排气段44的沿前后方向相接的多个螺纹元件2形成连贯的主螺纹21和副螺纹22，排气段44的主螺纹的导程S₄小于加料段41的主螺纹的导程S₁，且与排气分段432的主螺纹的导程S₃相等；塑化充分的物料会释放大量的空气和粉尘杂质，若不排除，会使得成型的膜制品内产生气泡和白点，影响膜制品的透明度和质量；排气段44搅拌塑化充分的物料，使得物料中的空气和粉尘杂质从物料中释放。

如图9所示，建压段45沿前后方向相接的多个螺纹元件2形成连贯的主螺纹21和副螺纹22，建压段45的前半段的主螺纹的导程S₅₁大于建压段45的后半段的主螺纹的导程S₅₂，且均小于排气段44的主螺纹的导程S₄。物料在建压段45自前向后地压缩，建立稳定的挤出压力，提高挤出效率和挤出的稳定性。

如图1、2所示，双螺杆机筒20具有供物料进入的进料口51、供物料挤出的出料口52以及布置在进料口51和出料口52之间的第一排气口53和第二排气口54，进料口51的位置与加料段41的位置相对应，进料口51处设置有喂料机60，喂料机60控制物料进入进料口51的流量，实现连续、均匀喂料，提高进料效率；物料从进料口51进入加料段41后被正向输送，出料口52位于挤出螺杆30的末端，且合流芯50安装在出料口52处，出料口52供经过一对挤出螺杆30塑化完全的物料输出至合流芯50，再通过合流芯50汇流后输送至下游的挤出模具。第一排气口53的位置与排气分段432的位置相对应，第一排气口53供物料在排气分段432释放的气体排出双螺杆挤出装置100；第二排气口54与一真空系统（图中未示出）连通，真空系统在第二排气口54处加载负压，将物料在排气段44释放的大量空气和粉尘杂质抽出双螺杆机筒20。

双螺杆机筒20自前向后分为若干个区域，各个区域配置有温控模块6，温控模块6包括设置在对应区域的温度传感器（图中未示出）、加热器61和套设在双螺杆机筒20上的冷却套62，加热器61用于对对应区域加热，冷却套62内具有设置在双螺杆机筒20周向的冷却流道，各个冷却套62的冷却流道与一冷却油箱63连通，冷却油箱63用于向各个冷却套62的冷却流道提供导热油，导热油进入冷却流道以对对应的区域降温，冷却流道的进口设置有控制阀门，加热器61、控制阀和温度传感器均与一控制器信号连接，控制器基于各个温度传感器的检测结果控制对应的加热器61和控制阀的工作，对双螺杆机筒20实现分区控温，且保证各区域温度恒定。

驱动组件40包括直流电机7和齿轮箱8，齿轮箱8通过一安全联轴器9与直流电机7连接，直流电机7与齿轮箱8的配合使用可以有效降低能耗，精确控制生产时的转速、扭矩，从而提高挤出产量和挤出效率。安全联轴器9配置有一传感器，传感器与直流电机7信号连接，在挤出螺杆30出现卡死的情况时，传感器向直流电机7传递信号以使得直流电机7停止工作，可以保护直流电机7和齿轮箱8，避免直流电机7过载而损坏。

本申请的挤出螺杆能够将耐磨性高、刚性高的物料充分塑化，提高塑化效果和最终制品的质量；可拆卸的螺杆结构便于更换局部磨损部分，降低生产成本。

以上显示和描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下，本申请还会有各种变化和改进，本申请要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于片材生产线的双螺杆挤出装置，包括机架、安装在所述的机架上的双螺杆机筒、转动设置在所述的双螺杆机筒内的一对挤出螺杆、驱动所述的一对挤出螺杆转动的驱动组件和安装在所述的双螺杆机筒挤出口处的合流芯，所述的一对挤出螺杆对称设置且相互啮合，其特征在于，各个所述的挤出螺杆包括芯轴以及同轴套设在所述的芯轴上且与所述的芯轴同步转动的若干个螺纹元件和若干个剪切块；各个所述的剪切块包括自前向后依次排列的若干个剪切片，各个所述的剪切片具有至少两个径向向外凸出的凸部，各个所述的剪切块上的凸部自前向后地沿螺旋方向排列；所述的挤出螺杆自前向后依次为加料段、输送段、塑化段、排气段和建压段，所述的塑化段的长度大于其他分段的长度；所述的塑化段自前向后依次分为第一塑化分段、排气分段和第二塑化分段，所述的排气分段由自前向后依次相接的多个所述的螺纹元件和至少部分所述的芯轴组成，所述的第一塑化分段和所述的第二塑化分段分别由多个所述的螺纹元件、多个所述的剪切块和至少部分所述的芯轴组成；在所述的塑化段，前后相接的所述的剪切块在所述的芯轴的周向形成剪切部，前后相接的所述的螺纹元件在所述的芯轴的周向形成螺纹部，所述的剪切部和所述的螺纹部自前向后交替分布，所述的第一塑化分段的剪切部的总长度大于所述的第二塑化分段的剪切部的总长度。

2.根据权利要求1所述的双螺杆挤出装置，其特征在于，各个所述的螺纹元件和各个所述的剪切块与所述的芯轴键连接。

3.根据权利要求2所述的双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的加料段、输送段、排气段和建压段分别由多个所述的螺纹元件和至少部分所述的芯轴组成。

4.根据权利要求3所述的双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的若干个螺纹元件均具有双螺纹，相接的螺纹元件的双螺纹分别形成连贯的主螺纹和副螺纹，所述的主螺纹和所述的副螺纹自前向后交替布置。

5.根据权利要求4所述的双螺杆挤出装置，其特征在于，各个所述的螺纹元件的副螺纹的导程与主螺纹的导程相等，所述的加料段的主螺纹的导程大于等于所述的输送段的主螺纹的导程，所述的排气段的主螺纹的导程小于所述的加料段的主螺纹的导程，且大于所述的建压段的主螺纹的导程，所述的排气分段的主螺纹的导程与所述的排气段的主螺纹的导程相等，所述的第一塑化分段的主螺纹的导程和所述的第二塑化分段的主螺纹的导程均小于所述的排气分段的主螺纹的导程。

6.根据权利要求5所述的双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的输送段的前半段的主螺纹的导程大于所述的输送段的后半段的主螺纹的导程，且等于所述的加料段的主螺纹的导程；所述的建压段的前半段的主螺纹的导程大于所述的建压段的后半段的主螺纹的导程。

7.根据权利要求1所述的双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的挤出螺杆的长径比为40-48。

8.根据权利要求1所述的双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的双螺杆机筒上开设有第一排气口和第二排气口，所述的第一排气口的位置与所述的排气分段的位置相对应，所述的第二排气口的位置与所述的排气段的位置相对应，且所述的第二排气口与一真空系统相连接。

9.根据权利要求1所述的双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的双螺杆机筒自前向后分为若干个区域，各个所述的区域配置有温控模块，各个所述的温控模块用于调节各个所述的区域的温度。

10.根据权利要求1所述的双螺杆挤出装置，其特征在于，所述的驱动组件包括直流电机和齿轮箱，所述的齿轮箱通过一安全联轴器与所述的直流电机连接，所述的安全联轴器配置有一传感器，所述的传感器与所述的直流电机信号连接。