一種柱推式單螺桿擠出機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種柱推式單螺桿擠出機(jī)，包括柱塞傳動(dòng)裝置(1)、固體輸送段機(jī)筒(3)、熔融段機(jī)筒(6)、熔體輸送段機(jī)筒(10)、熔融段機(jī)筒傳動(dòng)裝置(7)、熔體輸送段機(jī)筒傳動(dòng)裝置(11)、螺桿(12)和柱塞(2)。其特征在于，固體輸送段機(jī)筒內(nèi)流道(4)中柱塞(2)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)物料的壓實(shí)并沿固體輸送段內(nèi)流道(4)進(jìn)入擠出機(jī)熔融段，旋轉(zhuǎn)熔融段機(jī)筒(6)可熔融物料，旋轉(zhuǎn)熔體輸送段機(jī)筒(10)可實(shí)現(xiàn)物料的向前輸送，熔融物料并擠出成型，通過調(diào)節(jié)柱塞(2)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率和行程、熔融段機(jī)筒(6)轉(zhuǎn)速、熔體輸送段機(jī)筒(10)轉(zhuǎn)速可實(shí)現(xiàn)固體輸送效率、熔融效率、熔體輸送效率的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
【專利說明】
一種柱推式單螺桿擠出機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是一種柱推式單螺桿擠出機(jī)，可通過匹配固體輸送效率、熔融效率、熔體混合輸送效率，實(shí)現(xiàn)管材、片材、異型材等塑料制品的高速高效擠出成型。
【背景技術(shù)】
[0002]擠出成型是借助螺桿或柱塞的擠壓作用，使受熱熔化的物料強(qiáng)行通過成型孔或模頭而成為具有特定截面的連續(xù)制品的一種加工方法。柱塞擠出成型主要用于要求加工壓力高或不宜采用螺桿擠出的工藝。柱塞擠出成型具有一定的間歇性，而螺桿擠出成型可連續(xù)生產(chǎn)。近年來在螺桿擠出機(jī)機(jī)筒內(nèi)部開設(shè)螺旋溝槽提高固體輸送效率從而提高單螺桿擠出機(jī)產(chǎn)量的報(bào)道屢見不鮮，針對(duì)溝槽機(jī)筒單螺桿擠出機(jī)高固體輸送量和低熔融效率之間不匹配的問題，亦有專利提出了相關(guān)的解決辦法。中國(guó)發(fā)明專利《一種基于徑向熔融的溝槽機(jī)筒擠出機(jī)》(申請(qǐng)?zhí)?20120035013.3)和中國(guó)發(fā)明專利《一種溝槽機(jī)筒擠出機(jī)》(申請(qǐng)?zhí)?20131026134.4)均對(duì)構(gòu)成溝槽機(jī)筒單螺桿擠出機(jī)提高熔融效率提供了切實(shí)可行的解決辦法。但是這兩個(gè)專利較高的熔融效率實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是擠出機(jī)固體輸送段輸送的物料為整體固體塞，這在實(shí)際的生產(chǎn)過程中利用螺桿和機(jī)筒的組合較難實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種柱推式單螺桿擠出機(jī)，有效解決了螺桿擠出機(jī)存在的固體輸送效率、熔融效率、熔體混合輸送效率不匹配的問題，還解決了物料整體輸送的問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案:
一種柱推式單螺桿擠出機(jī)，包括柱塞傳動(dòng)裝置1、固體輸送段機(jī)筒3、熔融段機(jī)筒6、熔體輸送段機(jī)筒10、熔融段機(jī)筒傳動(dòng)裝置7、熔體輸送段機(jī)筒傳動(dòng)裝置11、螺桿12和柱塞2。柱塞2位于固體輸送段機(jī)筒流道4內(nèi)，螺桿12與固體輸送段機(jī)筒3相連，固體輸送段機(jī)筒
3、熔融段機(jī)筒6和熔體輸送段機(jī)筒10依此相連，運(yùn)動(dòng)部件為柱塞2、熔融段機(jī)筒6和熔體輸送段機(jī)筒10，靜止部件為固體輸送段機(jī)筒3和螺桿12。其特征在于，固體輸送段機(jī)筒流道4內(nèi)柱塞2的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)物料的壓實(shí)并沿固體輸送段內(nèi)流道4進(jìn)入擠出機(jī)熔融段，旋轉(zhuǎn)熔融段機(jī)筒6可熔融物料，旋轉(zhuǎn)熔體輸送段機(jī)筒10可實(shí)現(xiàn)物料的向前輸送，熔融物料并擠出成型，通過調(diào)節(jié)柱塞4的往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率和行程、熔融段機(jī)筒6轉(zhuǎn)速、熔體輸送段機(jī)筒10轉(zhuǎn)速可實(shí)現(xiàn)固體輸送效率、熔融效率、熔體輸送效率的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
[0005]上述所述的一種柱推式單螺桿擠出機(jī)，其特征在于，固體輸送段機(jī)筒流道4為光滑無死角流道，流道數(shù)量與螺桿12螺槽起始部位螺桿頭數(shù)相同，固體輸送段機(jī)筒流道4末端形狀與擠出機(jī)熔融段起始部位截面形狀相同，固體輸送段機(jī)筒流道4截面幾何壓縮比為物料物理壓縮比的60% -140%。
[0006]上述所述的一種柱推式單螺桿擠出機(jī)，其特征在于，熔融段機(jī)筒6內(nèi)壁開設(shè)溝槽，溝槽頭數(shù)為6-20，溝槽法向槽寬始終不變，溝槽槽深在開始的1-5倍公稱直徑長(zhǎng)度內(nèi)保持不變，之后逐漸減小直至消失。
[0007]上述所述的一種柱推式單螺桿擠出機(jī)，其特征在于，熔體輸送段機(jī)筒10為光滑機(jī)筒或者銷釘機(jī)筒中的一種。
[0008]上述所述的一種柱推式單螺桿擠出機(jī)，其特征在于，螺桿12熔融段為等槽深螺桿和分離型螺桿的組合形式；等槽深螺桿長(zhǎng)度與熔融段機(jī)筒內(nèi)等槽深溝槽長(zhǎng)度相等；分離型螺桿的螺桿螺槽整體容積逐漸增大，其中固相螺槽容積沿螺桿軸向逐漸減小，液相螺槽容積沿螺桿軸向逐漸增大；螺桿12熔體輸送段增加混煉元件，用于提高物料輸送的均勻。
[0009]本發(fā)明一種柱推式單螺桿擠出機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、固體輸送段物料輸送采用柱塞式物料推送，可以實(shí)現(xiàn)物料的整體向前輸送，物料在進(jìn)入熔融段起始端開始熔融時(shí)為一密實(shí)的整體；
2、熔融段機(jī)筒和熔體輸送段機(jī)筒可實(shí)現(xiàn)不同速度的配比，調(diào)節(jié)熔融效率和熔體輸送效率，從而實(shí)現(xiàn)固體輸送效率、熔融效率、熔體輸送效率的匹配；
3、物料在擠出機(jī)熔融段初期可實(shí)現(xiàn)整體輸送，之后經(jīng)過機(jī)筒溝槽結(jié)構(gòu)和螺桿螺槽結(jié)構(gòu)的變化實(shí)現(xiàn)物料斷裂熔融，解決物料整體輸送與熔融的對(duì)接問題。
【附圖說明】
[0010]圖1:一種柱推式單螺桿擠出機(jī)示意圖
[0011]圖2:—種柱推式單螺桿擠出機(jī)固體輸送段流道示意圖
其中:1-柱塞傳動(dòng)裝置，2-柱塞，3-固體輸送段機(jī)筒，4-固體輸送段機(jī)筒流道，5-軸承，6-熔融段機(jī)筒，7-熔融段傳動(dòng)裝置，8-非接觸式加熱裝置，9-密封圈，10-熔體輸送段機(jī)筒，11-熔體輸送段傳動(dòng)裝置，12-螺桿，13-機(jī)筒固定支架。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例加以說明。
[0013]實(shí)施例
公稱直徑D = 90mm，長(zhǎng)徑比為30的柱推式單螺桿擠出機(jī)。固體輸送段長(zhǎng)度為8D，其中柱塞直徑為20mm，長(zhǎng)度為100mm，行程為90mm ;熔融段機(jī)筒長(zhǎng)徑比為15D，開設(shè)機(jī)筒溝槽，在開始的內(nèi)機(jī)筒溝槽槽深為4mm，槽寬為8mm，頭數(shù)為10，在剩余的1D內(nèi)機(jī)筒溝槽槽深逐漸減小至0，槽寬不變，溝槽頭數(shù)不變；熔體輸送段機(jī)筒為銷釘機(jī)筒，長(zhǎng)度為7D。螺桿為分離型螺桿，導(dǎo)程為90mm，螺桿螺紋頭數(shù)2，螺棱法相寬度為8.0mm ;熔融段螺桿長(zhǎng)度為15D，在開始的內(nèi)，螺槽槽深為6mm，在剩余的1D長(zhǎng)度內(nèi)螺桿螺槽槽深由6mm沿螺桿軸向逐漸減小至3mm ;熔融段螺桿槽深為3mm，長(zhǎng)度為7D。柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率為120Hz，驅(qū)動(dòng)功率為5kW ;溝槽熔融段機(jī)筒轉(zhuǎn)速為60r/min，驅(qū)動(dòng)功率為25kw，熔體輸送段機(jī)筒轉(zhuǎn)速為55r/min，驅(qū)動(dòng)功率為20kw。加工原料為高密度聚乙烯(牌號(hào):燕山石化5000S)。固體輸送段空氣冷卻，熔融段機(jī)筒溫度設(shè)定為175°C，熔體輸送段機(jī)筒溫度設(shè)置為165°C，機(jī)頭溫度為160°C。
[0015]按該方法和結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)的單螺桿擠出機(jī)的最高產(chǎn)量為260kg/h，名義比功率為
0.1923kff/ (kg/h)，比流量為4.72 (kg/h) /rpm,熔體溫度為176°C，熔融塑化效果良好。
[0016]本發(fā)明可用其他的不違背本發(fā)明的精神或主要特征的具體形式來概述。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，本發(fā)明的上述實(shí)施方案都只能認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的說明而不能限制本發(fā)明，權(quán)利要求書指出了本發(fā)明的范圍，因此，與本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮泻头秶鷥?nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種柱推式單螺桿擠出機(jī)，包括柱塞傳動(dòng)裝置(I)、固體輸送段機(jī)筒(3)、熔融段機(jī)筒(6)、熔體輸送段機(jī)筒(10)、熔融段機(jī)筒傳動(dòng)裝置(7)、熔體輸送段機(jī)筒傳動(dòng)裝置(11)、螺桿(12)和柱塞⑵。柱塞⑵位于固體輸送段機(jī)筒流道⑷內(nèi)，螺桿(12)與固體輸送段機(jī)筒(3)相連，固體輸送段機(jī)筒(3)、熔融段機(jī)筒(6)和熔體輸送段機(jī)筒(10)依此相連，運(yùn)動(dòng)部件為柱塞(2)、熔融段機(jī)筒(6)和熔體輸送段機(jī)筒(10)，靜止部件為固體輸送段機(jī)筒(3)和螺桿(12)。其特征在于，固體輸送段機(jī)筒流道(4)內(nèi)柱塞(2)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)物料的壓實(shí)并沿固體輸送段內(nèi)流道(4)進(jìn)入擠出機(jī)熔融段，旋轉(zhuǎn)熔融段機(jī)筒(6)可熔融物料，旋轉(zhuǎn)熔體輸送段機(jī)筒(10)可實(shí)現(xiàn)物料的向前輸送，熔融物料并擠出成型，通過調(diào)節(jié)柱塞(2)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率和行程、熔融段機(jī)筒(6)轉(zhuǎn)速、熔體輸送段機(jī)筒(10)轉(zhuǎn)速可實(shí)現(xiàn)固體輸送效率、熔融效率、熔體輸送效率的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柱推式單螺桿擠出機(jī)，其特征在于，固體輸送段機(jī)筒流道(4)為光滑無死角流道，流道數(shù)量與螺桿(12)螺槽起始部位螺桿頭數(shù)相同，固體輸送段機(jī)筒流道(4)末端形狀與擠出機(jī)熔融段起始部位截面形狀相同，固體輸送段機(jī)筒流道(4)截面幾何壓縮比為物料物理壓縮比的60% -140%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柱推式單螺桿擠出機(jī)，其特征在于，熔融段機(jī)筒(6)內(nèi)壁開設(shè)溝槽，溝槽頭數(shù)為6-20，溝槽法向槽寬始終不變，溝槽槽深在開始的1-5倍公稱直徑長(zhǎng)度內(nèi)保持不變，之后逐漸減小直至消失。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柱推式單螺桿擠出機(jī)，其特征在于，熔體輸送段機(jī)筒(10)為光滑機(jī)筒或者銷釘機(jī)筒中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柱推式單螺桿擠出機(jī)，其特征在于，螺桿(12)熔融段為等槽深螺桿和分離型螺桿的組合形式；等槽深螺桿的長(zhǎng)度與熔融段機(jī)筒內(nèi)等槽深溝槽長(zhǎng)度相等；分離型螺桿的螺桿螺槽整體容積逐漸增大，其中固相螺槽容積沿螺桿軸向逐漸減小，液相螺槽容積沿螺桿軸向逐漸增大；螺桿(12)熔體輸送段增加混煉元件，用于提高物料輸送的均勻性。
【文檔編號(hào)】B29C47/66GK105881864SQ201410578868
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年10月27日
【發(fā)明人】金曉明, 薛平, 賈明印, 李珊珊, 王金陣, 王嘉敏
【申請(qǐng)人】北京化工大學(xué)