[实用新型]带空心螺杆的挤出机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带空心螺杆的挤出机，主要用于高分子材料的混炼、塑化和挤出，属于高分子材料成型装备技术领域。

背景技术

塑料挤出成型机是将聚合物加工成型的重要设备，聚合物（颗粒、粉末等）通过料斗进入机筒及螺杆螺槽空间后，在螺杆螺棱推动下向前移动，螺杆每转动一周，物料向前移动一个导程，物料在螺槽中要经过塑化熔融等一系列过程，其形态由初始的固态，经塞流、熔膜、环流及固相破碎等诸多环节，最终转变为熔融态，然后经由机头、模具等设备成型为塑料成品，显然，在塑料挤出成型机中，螺杆是最重要、最核心的部件，它的结构和形状不仅影响加工制品质量，而且还影响机器使用寿命和能耗。若采用传统的单螺杆挤出机保证这一系列环节的完成，必然使得螺杆结构复杂，长度增加，还会带来与长螺杆相伴的一系列问题，如：刚性不足、稳定性差和螺杆对机筒的严重刮磨和摩擦等问题；另一些采用多螺杆方式进行加工的挤出设备，尽管多螺杆挤出机有很多优势，但同时也带来结构复杂、制造和使用成本增加等问题。

也有部分塑料机械采用了空心结构的螺杆，经查阅相关专利文献，找到下文列举的二项专利，发现它们尽管都采用了与本发明相近的螺杆“空心”方案，但其内型腔都无螺槽，均为光滑的圆柱面或圆锥面，作用机理也与本发明相差甚远，主要差别有二点：其一是这些专利中的螺杆都只在外型面上有螺槽，而其内型腔无螺槽；其二是这些专利中，物料流在螺杆螺槽的轴向移动都是单一方向：即从料斗进入螺槽，然后沿螺杆轴线朝向挤出机头方向移动。

例一，专利“同轴心多螺杆挤塑机”（公开号CN1059151C）中，公开了一种拥有多螺杆多套筒的挤塑机，该专利所述挤塑机具有二个螺杆，二个套筒，但其二个螺杆都只在其外圆面有螺槽，其内型面没有螺槽，而其二个套筒，在其内、外圆表面则都没有螺槽，该专利所述挤塑机装有同轴心的多层料筒和螺杆，可同时挤出相包裹的多层不同成分的物料，与本发明所述技术大不相同，其结构复杂。

例二，专利“复合共挤锥形螺杆挤出机”（公开号CN201721024U）中，机筒内装有嵌套的同轴心内外二个螺杆，尽管每个螺杆内部为中空，但螺杆都只有外螺槽，其内表面均无螺槽，因此与本发明所述挤塑机螺杆结构和作用原理也不相同。

发明内容

为克服现有技术不足，本实用新型专利提供了一种结构简单，可以大大缩短空心螺杆的长度，能充分满足物料挤塑工艺对螺杆流道相对长度的要求，还能延长机器的使用寿命，显著提高机器的生产率，提高热效率的带空心螺杆的挤出机。

为了达到上述目的，本实用新型专利是这样实现的，其是一种带空心螺杆的挤出机，包括挤出机头、料斗、电热圈、空心螺杆、机筒、第一耐热密封圈、第二耐热密封圈、向心轴承、推力轴承、座子、电机、传动机构及带加热器的芯轴；其中所述空心螺杆的右端通过向心轴承、推力轴承和座子安装定位，所述挤出机头位于空心螺杆的左端，所述机筒套设在空心螺杆外，所述芯轴设在空心螺杆内，空心螺杆相对机筒及芯轴可转动，所述料斗安装在机筒的左端；所述电热圈套设在机筒外，所述向心轴承及推力轴承安装在空心螺杆的右端，所述电机带动传动机构转动从而带动空心螺杆转动，所述第一耐热密封圈设在空心螺杆与机筒的右端间，所述第二耐热密封圈设在空心螺杆与芯轴间；其特征在于在所述空心螺杆的外型面和内型腔都设计有螺旋槽，外型面设计有外螺旋槽，内型腔设计有内螺旋槽，在空心螺杆的螺旋槽右端设有连通外螺旋槽及内螺旋槽的通孔，所述外螺旋槽与内螺旋槽的旋向相反，所述料斗的出料口与外螺旋槽连通。

所述空心螺杆外形可为圆柱形，也可为圆锥形，所述机筒的形状与空心螺杆的形状相适应。

所述空心螺杆内型腔可为圆柱形，也可为圆锥形，所述芯轴的形状与空心螺杆内型腔的形状相适应，芯轴可为固定，也可作旋转运动。

所述空心螺杆可为单头螺杆，也可为多头螺杆。

所述外螺旋槽及内螺旋槽的螺槽和螺棱可设计成不同的断面型线，还可设计为销钉、屏障头、环形、分离形、槽形、波形。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、空心螺杆特殊的外螺旋槽+内螺槽结构，使物料在外螺旋槽及内螺旋槽中先后经历二个不同方向的流动（从螺杆轴线方向看，物料在内、外螺槽中流动方向正相反）以及径向流道的流动，增强了聚合物料翻转、混合、剪切、拉伸和熔融，能显著改善物性；

2、由于空心螺杆内外都有螺旋槽，可以以较短的螺杆长度形成较长的螺旋槽通道，从理论上讲，可在相同螺杆长度内得到双倍的螺旋槽长度，充分满足物料挤塑工艺对螺杆流道相对长度的要求；