專利名稱：星型差速螺桿擠出機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于對顆粒原料進行混合擠壓并輸出的擠壓設備，特別是一種星型差速螺桿擠出機。
背景技術：
在石油、化工、塑料、食品、制藥等工業生產中經常涉及到對高黏度及超高黏度物料進行混合、攪拌及塑化等連續操作，螺桿型擠出機是實現這些功能的重要裝置。多螺桿擠出機在混煉擠出效果及產量等方面明顯優于單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機，并且解決了傳統捏合機的效率低及不能連續作業等缺陷，具有很大的發展潛力。最初，由專利CN201079735Y提出了一種差速雙螺桿捏合機，其既具有傳統捏合設備對高黏度流體的混合、剪切及塑化混煉作用，又具有異向雙螺桿擠出機連續擠出的特點。在差速雙螺桿捏合機工作過程中，兩根螺桿相互嚙合形成嚙合區，在嚙合區，陽螺桿螺棱和 陰螺桿螺槽間存在速度差，明顯增強了混合效果。但該專利中的螺桿沿軸向螺紋結構完全相同，不能適應物料在不同加工階段所需要的不同螺紋結構；而且該專利只是一種連續的捏合機，不能很好的適用于物料的擠出成型、造粒、混煉等。在差速雙螺桿捏合機基礎上，專利CN102189663A中提出了一種螺桿呈三角形排列的差速三螺桿擠出機，三根螺桿彼此平行分布，在工作時可形成兩個嚙合區，并且螺桿之間存在摩擦剪切及具有兩個嚙合區的正位移輸送特性，物料與螺桿有更大的接觸面積，混合充分、熱傳遞性好、熔融能力大、排氣優良，且具有更低的能耗。但是這種結構陰螺桿轉子在擠出加工過程中受力不均勻，導致陰螺桿變形較大，且不能保證可以形成兩個穩定的工作嚙合區。
發明內容
本發明為了解決因螺紋結構完全相同不能適應物料在不同加工階段所需要的不同螺紋結構，不能很好的適用于物料的擠出成型、造粒、混煉。而且差速雙螺桿捏合機現有受力不均勻，導致陰螺桿變形較大，且不能保證可以形成兩個穩定的工作嚙合區。一種星型差速螺桿擠出機，包括機頭、機筒、螺桿、機架、加料裝置、端蓋、聯軸器、差速減速箱、電機聯軸器和電機，其特征在于螺桿采用多螺桿結構，多根螺桿轉子以陰螺桿作為中心轉子，其他的陽螺桿在陰螺桿周圍呈星型均勻排列，并繞陰螺桿產生相對運動。所述陰螺桿和陽螺桿轉子分別劃分為不同的功能段，根據物料加工要求，螺桿設置為不同頭數比、不同導程以及不同端面截型的螺紋段。所述機架支撐機筒，機筒壁覆蓋加熱裝置。所述機筒靠近機頭位置設有排氣口，機筒靠近端蓋的位置設置加料裝置。所述電機通過電機聯軸器連接減速器，減速器通過聯軸器連接螺桿中的陰螺桿。有益效果本發明在工作過程中，陰螺桿與多根陽螺桿之間相互運動，可以形成多個嚙合區。在擠出機排氣段機筒上設置排氣口，排氣口接排氣裝置，實現水分和其他氣體的脫揮發分，以提高制品質量。在機筒上壁覆的蓋加熱裝置可以滿足不同的擠壓原料的加熱要求。在擠出產量、塑化混煉均勻性、剪切力、質量穩定等方面都有較大提升，可以廣泛應用于塑料、橡膠、食品及制藥等多種物料的加工成型中。
圖I為采用五根螺桿時星型差速螺桿擠出機的結構示意 圖2為五根螺桿呈星型排列時的三維 圖3為采用五根螺桿時的轉子組的前視 圖4為采用五根螺桿時錐式星型差速螺桿擠出機的結構示意 圖5為五根錐型螺桿呈星型排列時的三維圖；
圖6為采用四根螺桿時錐式星型差速螺桿擠出機的結構示意 圖7為四根螺桿呈星型排列時的三維 圖8為采用四根螺桿時的轉子組的前視 圖9為采用四根螺桿時錐式星型差速螺桿擠出機的結構示意 圖10為四根錐型螺桿呈星型排列時的三維 圖11為螺桿轉子尾部混煉元件的左視圖。圖中I一機頭，2—機筒，3—加熱裝置，4一排氣口，5—螺桿，6—機架，7—加料裝置，8—端蓋，9—聯軸器，10—差速減速箱，11—聯軸器，12 —電機，13 —陰螺桿，14 一陽螺桿。
具體實施例方式下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。該擠出機中電機12通過聯軸器11、差速減速箱10將扭矩分配給陰陽螺桿，差速齒輪箱10的輸出軸轉速比等于陰陽螺桿螺棱頭數比，同步差速齒輪箱10通過聯軸器9與星型差速螺桿擠出機的陰陽螺桿螺旋副聯接，從而實現陰陽螺桿14螺旋副的差速運動，其中陽螺桿14同向旋轉，而陰螺桿13與陽螺桿14呈異向旋轉。螺桿轉子5組裝放置在機筒2內，機筒2上開有排氣口 4，通過外裝加熱裝置3調節溫度，機筒2、差速減速箱10和電機12直接安裝在機架6上。從加料裝置8中加入所要加工的物料，物料經固體輸送、熔融之后，由固態變為熔融狀態。經過排氣口 4時，物料中的水分和揮發氣體經由排氣裝置排出機筒。螺桿上靠近機頭I處設置混煉段，混煉段的銷釘布置情況如圖11所示，此段螺桿采用帶有銷釘安裝孔的形式。物料經過混煉段后，通過機頭I擠出。實施方式一
圖I為實施方式一所采用的星型差速螺桿擠出機的結構示意圖，其中螺桿部分采用三根陽螺桿14和一根陰螺桿13，且四根螺桿以陰螺桿13為中心呈星型均勻排列，各螺桿均為柱形螺桿。擠出機中的螺桿轉子5按照圖3所示的星型排列方式排列，圖2為呈星型排列的各螺桿的三維圖。該擠出機中電機12通過聯軸器11、差速減速箱10將扭矩分配給陰陽螺桿，差速齒輪箱10具有五根輸出軸，輸出軸的轉速比等于陰陽螺桿螺棱頭數比，同步差速齒輪箱10通過聯軸器9與星型差速螺桿擠出機的陰陽螺桿螺旋副聯接，從而實現陰陽螺桿螺旋副的差速運動，在螺旋副嚙合區中，陰螺桿13螺棱頭數為1，陽螺桿14螺棱頭數為3，陰陽螺桿作差速異向旋轉，其轉速之比為1:3，三個陽螺桿14同向旋轉，而陰螺桿13與陽螺桿14呈異向旋轉。螺桿轉子5組裝放置在機筒2內，機筒2上開有排氣口 4，通過外裝加熱裝置3調節溫度，機筒2、差速減速箱10和電機12直接安裝在機架6上，物料經過機頭I擠出成型。從加料裝置8中加入所要加工的物料，物料經固體輸送、熔融之后，由固態變為熔融狀態。經過排氣口 4時，物料中的水分和揮發氣體經由排氣裝置排出機筒。螺桿上靠近機頭I處設置混煉段，混煉段的銷釘布置情況如圖11所示，此段螺桿采用帶有銷釘安裝孔的形式。螺桿上的銷釘起到分割料流，增加界面，改變料流方向，使界面再取向，料流重新排列的作用。通過多次分流、匯合，再取向而實現分布混合，進一步增強了螺桿轉子異向旋轉時的分布混合、剪切能力等。物料經過混煉段后，通過機頭I擠出。實施方式二
圖4為實施方式二所采用的錐式星型差速螺桿擠出機結構示意圖，擠出機的螺桿轉子部分采用三根陽螺桿14和一根陰螺桿13，且四根螺桿以陰螺桿13為中心呈星型均勻排列，·陰陽螺桿轉子均采用螺桿外徑的外錐角和螺槽根徑的內錐角相同的錐型螺桿轉子，擠出機中的螺桿轉子5按照圖3所示的星型排列方式排列，圖5為呈星型排列的各螺桿的三維圖。在螺旋副嚙合區中，陰螺桿13螺棱頭數為1，陽螺桿14螺棱頭數為3，其轉速之比為1:3，三個陽螺桿14同向旋轉，而陰螺桿13與陽螺桿14呈異向旋轉。實施方式三
圖6為實施方式三所采用的星型差速螺桿擠出機結構示意圖，擠出機的螺桿轉子采用四根陽螺桿14和一根陰螺桿13，各螺桿均為柱形螺桿，擠出機中的螺桿轉子5按照圖8所示的星型排列方式排列，圖7為呈星型排列的各螺桿的三維圖。在螺旋副嚙合區中，陰螺桿13螺棱頭數為1，陽螺桿14螺棱頭數為4，其轉速之比為1:4，四個陽螺桿14同向旋轉，而陰螺桿13與陽螺桿14呈異向旋轉。實施方式四
圖9為實施方式四所采用的錐式星型差速螺桿擠出機結構示意圖，擠出機的螺桿轉子部分采用四根陽螺桿14和一根陰螺桿13，陰陽螺桿轉子均采用螺桿外徑的外錐角和螺槽根徑的內錐角相同的錐型螺桿轉子，擠出機中的螺桿轉子5按照圖8所示的星型排列方式排列，圖10為呈星型排列的各螺桿的三維圖。在螺旋副嚙合區中，陰螺桿13螺棱頭數為1，陽螺桿14螺棱頭數為4，其轉速之比為1:4，四個陽螺桿14同向旋轉，而陰螺桿13與陽螺桿14呈異向旋轉。
權利要求
1.一種星型差速螺桿擠出機，包括機頭、機筒、螺桿、機架、加料裝置、端蓋、聯軸器、差速減速箱、電機聯軸器和電機，其特征在于螺桿采用多螺桿結構，多根螺桿轉子以陰螺桿作為中心轉子，其他的陽螺桿在陰螺桿周圍呈星型均勻排列，并繞陰螺桿產生相對運動。
2.根據權利要求I所述的星型差速螺桿擠出機，其特征在于陰螺桿和陽螺桿轉子分別劃分為不同的功能段，根據物料加工要求，螺桿設置為不同頭數比、不同導程以及不同端面截型的螺紋段。
3.根據權利要求I或2所述的星型差速螺桿擠出機，其特征在于所述機架支撐機筒，機 筒壁覆蓋加熱裝置。
4.根據權利要求I或2所述的星型差速螺桿擠出機，其特征在于機筒靠近機頭位置設有排氣口，機筒靠近端蓋的位置設置加料裝置。
5.根據權利要求I或2所述的星型差速螺桿擠出機，其特征在于電機通過電機聯軸器連接減速器，減速器通過聯軸器連接螺桿中的陰螺桿。
全文摘要
本發明提供一種星型差速螺桿擠出機，主要由機頭、機筒、加熱裝置、排氣口、螺桿、機架、加料裝置、端蓋、聯軸器、差速減速箱、電機聯軸器、電機組成。電機通過電機聯軸器連接減速器，減速器通過聯軸器連接螺桿，機架支撐機筒，機筒壁覆蓋加熱裝置，機筒靠近機頭位置設有排氣口，機筒靠近端蓋的位置設置加料裝置。本發明可以形成多個嚙合區，排氣口接排氣裝置，實現水分和其他氣體的脫揮發分。在擠出產量、塑化混煉均勻性、剪切力、質量穩定等方面都有較大提升。
文檔編號B29C47/60GK102909849SQ201210453039
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月13日 優先權日2012年11月13日
發明者魏靜, 梁新龍, 陳大兵, 孫偉 申請人:大連理工大學