[发明专利]一种螺杆挤出机的连续混料、压缩喂料的自动供料系统

说明书

一种螺杆挤出机的连续混料、压缩喂料的自动供料系统，包括加料机构(20)，加料机构(20)包括包上下相邻的混料腔(26)和封闭进料腔(24)；在混料腔(26)和封闭进料腔(24)中分别同轴可旋转地设置上下相邻的混料部(30)、匀料送料部(50)和压缩部(40)；混料部(30)包括混料管轴(32)，压缩部包括压缩主轴(42)，压缩主轴(42)同轴且可旋转地固定在混料管轴(32)中；匀料送料部(50)包括中心对称地一体连接在压缩主轴(42)上的至少3根轮辐(51)，所述轮辐(51)上表面垂直向上地一体连接刮料板(52)；混料与压缩无缝衔接，实现了真正的强制输送。

技术领域

本发明涉及挤出机的技术领域，具体涉及一种螺杆挤出机的连续混料、压缩喂料的自动供料系统。

背景技术

螺杆挤出机中，机筒/螺杆有三大作用：一是喂料输送作用，即喂料段，二是塑化作用，将颗粒料熔融成为塑胶熔体，即塑化段；三是稳定挤出的挤出段，要有熔体计量作用。

挤出机的供料系统，原料进入料斗要两个动作，先混匀动作，然后才是强制喂料动作，即混匀的混合颗粒料被强制送入螺杆和机筒的旋入口中。混匀段，要解决不同成分按固定比例计量加料、混匀；强制喂料段，由于塑料原料松散性不好，料斗中搭桥现象的存在以及入口处几何形状的不合理……，这些因素往往导致加料段充满状态不稳定，塑料的压缩状态也不稳定，达到一定压力的压缩点一会超前，一会儿延后。压缩点在螺杆上的摆动导致熔融点在螺杆上摆动，压力、温度和产量都会发生波动，当转速提高后这个现象更为严重。自动供料系统的难点在于，混料与强制喂料的不协调，混料慢，强制喂料不能持续输出相同重量的料流，或者还没有混好，就被强制喂料段输出了，带有颜色的原料尤为明显；而混料过快，则强制喂料容易架桥而堵塞，混料均匀了仍然在不停地搅拌。

现有技术一般采用搅拌叶片来完成混料功能；

而强制输送功能则有如下几种方式：

加料段机筒设计纵向沟槽的方式增强强制输送能力，比如德国的WindMoller&Holscher公司的专利(DE3227443 C1，公开日：19840209)公开了一种挤出机，螺杆7配合在挤出筒1中，挤出筒1单独连接一带有锥形料斗5的输料段3，该输料段3内设与螺杆配合的输送筒9，输送筒9内壁沿轴向间隔设有多个纵向槽10、11，纵向槽10、11沿挤出方向的槽深度越来越浅，使得该输料段3具有强制输送能力，使得输送段具有高的颗粒压缩能力和高的进料能力。但是，这种纵向槽辅助输送就像是塞牙缝，如果颗粒塞满牙缝而不出来，则会失去强制输送能力。加料段槽深在3-5mm范围为最佳，当槽深大于5mm后，输送效率增加不明显。

也有采用蜗轮蜗杆输送的，比如奥地利下一代回收机有限公司的发明专利(CN107848147A，公开日：20180327)，输送装置6就是一搅拌轴17末端一体连接蜗轮6，蜗轮6与螺杆11交叉啮合，交叉角度可以垂直，也可倾斜，蜗轮6的排出开口10正对螺杆11的输入区域，原料经搅拌轴17搅拌混合，不断前进进入蜗轮6，随蜗轮6与螺杆11的啮合，从蜗轮排出开口10进入螺杆11的旋入区域，并随螺旋槽旋转而强制向前输送。但是，蜗轮蜗杆的咬合就是蜗轮的厚度，强制输送能力小，另外，蜗轮直径较大，导致搅拌轴17、蜗轮6的直径很大，设备笨重。

也有采用旁压辊来强制输送的，德国Hermann Berstorff公司专利(DE2758267C2，公开日：19791004)公开了一种挤出机的强制送料装置，螺杆2的斜上方设有旁压辊4，两者之间有一进料间隙5，旁压辊4转动将原料强制送入进料间隙5，靠辊4旋转入料一侧设有油缸带动的捅料杆6，堵塞时，捅料杆6伸出把堵塞料捅开。从设计捅料杆6可看出，强制输送能力会因经常堵塞而大打折扣。

综上，需要设计一种兼有混料功能和强制送料功能，且二者能真正协同一致地完成螺杆挤出机喂料，成为业界挤出机的真正难题。

发明内容