多級同軸交錯式擠塑裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對各種無機材料、高分子材料的磨壓、粉碎、混煉和擠出的設備，尤其涉及一種多級同軸交錯式擠塑裝置，屬于材料磨壓、粉碎、混煉和擠出成型裝備技術領域。
【背景技術】
[0002]在橡膠、塑料等工業領域中，磨壓、混煉、擠出成型機是重要設備。普通單螺桿擠塑機，對物料進行粉碎、剪切和磨壓的功能有限，且螺桿擠塑機從結構上來說是懸臂梁結構，往往容易因自身重力、物料沿軸向及徑向推力的原因導致與機筒的摩擦和磨損，尤其當物料進行強力磨碎時，此缺點更是突出。
[0003]為克服螺桿機的不足，有部分機器采用磨盤式結構達到粉碎和擠塑目的。
[0004]中國專利CN03102852所公開的“一種磨盤式高速擠出機”，在固定輸送段采用螺桿栗結構形式，在物料延展熔融段采用了磨盤結構形式，在熔體輸送段采用蝸殼離心栗結構。
[0005]中國專利ZL95242817.2 “力化學反應器”中，采用了一對以上的固定磨盤和轉動磨盤，在加工時能使物料受到強大的擠壓和剪切作用。
[0006]美國專利US3262154所公開的“一種盤式擠出機”中，采用了一對大直徑的磨盤對物料進行粉碎和擠壓，再在軸心處用一根螺桿進行熔體輸送。
[0007]以上所舉例中，都采用了磨盤結構形式，物料都是通過磨盤間隙來完成研磨、粉碎和塑化等功能的，盡管結構各異，但都沒有克服傳統磨盤擠塑設備的問題和不足，物料流動阻力大，塑化效果不理想，功率消耗大。
[0008]中國專利CN203916780 U公布了 “一種攪拌磨的磨盤結構”，其利用旋轉的離心力進料，內外磨筒均具有環形結構和曲折通道，增強了物料的混合，使物料能經歷充分的擠壓和研磨。但因其不具有端面磨壓和粉碎功能，其擠壓、粉碎和研磨力有限，不適合強力粉碎和磨壓；而且其適用范圍有限，只能適用于超細物料粉碎和研磨，對很多普通粒度的物料以及較粗顆粒物料均無法加工。
[0009]中國專利CN 101890799 B “組合葉輪磨盤式擠出塑化方法與裝置”采了一種將多個固定葉輪磨盤與旋轉葉輪磨盤交錯疊合在一起的結構，使得物料在通過多重交錯的磨盤縫隙和葉片過料通道時，被逐級的混合、破碎、研磨和軟化，提高了塑化質量，但此種結構太過復雜，制造和使用成本都太高，且軸向尺寸仍然很大。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是克服現有技術的不足而提供一種多級同軸交錯式擠塑裝置，提高物料的塑化質量和產量，既可克服螺桿擠塑機螺桿懸臂梁問題，又具備盤式擠塑機優點，機器結構簡化，長度短，制造、使用和維護成本低。
[0011]為了達到上述目的，本發明是這樣實現的，其一種多級同軸交錯式擠塑裝置，包括機筒、法蘭盤、擠出機頭、錐形葉片軸、固定輪、旋轉輪、料斗、轉輪傳動軸、第一向心軸承、第二向心軸承、第一推力軸承、第二推力軸承、第一齒輪、第二齒輪、第一傳動機構、第二傳動機構、第一電機、第二電機及座子；其中，所述機筒、法蘭盤、擠出機頭、錐形葉片軸、固定輪、旋轉輪及轉輪傳動軸同軸，機筒套裝在固定輪和旋轉輪外，所述旋轉輪相對固定輪及機筒可作旋轉運動，所述固定輪通過法蘭盤與擠出機頭連接固定在一起，固定輪的中心孔與擠出機頭連通，所述料斗安裝在機筒上，旋轉輪與轉輪傳動軸固定連接在一起，所述轉輪傳動軸通過第一向心軸承組、第一推力軸承及座子安裝定位，所述錐形葉片軸通過第二向心軸承組安裝在轉輪傳動軸的內孔中，錐形葉片軸通過第二向心軸承組、第二推力軸承及座子安裝定位，所述第一電機帶動第一傳動機構轉動，所述第一傳動機構通過第二齒輪帶動錐形葉片軸旋轉，所述第二電機帶動第二傳動機構轉動，所述第二傳動機構通過第一齒輪帶動轉輪傳動軸和旋轉輪轉動；其特征在于所述固定輪的右面與旋轉輪的左面形成交錯配合，在旋轉輪的外圓柱上設有第一級圓周螺槽組，在配合部位從外圓向中心依次設有多級圓周螺槽組和多級端面螺槽組從而形成多級圓周擠塑區和多級端面擠塑區，多級圓周螺槽組與多級端面螺槽組依次交替形成物料的粉碎、研磨、擠壓、剪切、混合和輸送流道；所述料斗的出料口與第一級圓周螺槽組連通。
[0012]在所述固定輪的右面設有外凸環平面、內圓孔、環形凹平面、小徑外圓柱面、內環形凸平面以及中心孔；在所述環形凹平面上設有三條以上的螺旋槽；在旋轉輪左面設有外凹環平面、中徑外圓柱面、環形凸平面、小徑內圓孔及中心凹環平面；所述第一級圓周螺槽組由三條以上的圓周螺槽構成，在所述旋轉輪外凹環平面上設有三條以上的端面螺旋槽，在所述旋轉輪中徑外圓柱面上設有三條以上的外圓周螺槽組，在所述旋轉輪小徑內圓孔上設有三條以上的內圓周螺槽組，在所述旋轉輪中心凹環平面上設有三條以上的螺旋槽；所述旋轉輪圓周螺槽組與機筒內圓孔形成第一級圓周擠塑區，所述旋轉輪的外圓周螺槽組與固定輪的內圓孔形成第二級圓周擠塑區，所述旋轉輪的內圓周螺槽組與固定輪上的小徑外圓柱組成第三級圓周擠塑區；所述旋轉輪的外環形凹平面上的端面螺旋槽螺槽組與固定輪的外凸環平面形成第一級端面擠塑區，所述固定輪的環形凹平面上的螺槽組與旋轉輪的環形凸平面形成第二級端面擠塑區，所述旋轉輪的中心凹環平面上的螺旋槽與固定輪的內環形凸平面形成第三級端面擠塑區。
[0013]在本技術方案中，相鄰二級端面螺槽組的旋向相反，即旋轉輪的外環形凹平面上的第一級端面螺槽組與固定輪的環形凹平面上的第二級端面螺槽組旋向相反，固定輪的環形凹平面上的第二級端面螺槽組與旋轉輪的中心凹環平面上的第三級端面螺旋槽旋向相反，但同位于旋轉輪上的第一級端面螺槽組與第三級端面螺槽組旋向相同。
[0014]所述旋轉輪上的第一級外圓周螺槽組與第二級外圓周螺槽組旋向相同，但都與第三級內圓周螺槽組旋向相反。
[0015]所述旋轉輪大徑外圓柱、中徑外圓柱以及小徑內圓孔可為圓柱形，也可為圓錐形，與它們相配合的固定輪上的對應部分也相應為圓柱形或圓錐形。
[0016]本發明與現有技術相比，具有如下優點:
1、固定輪及旋轉輪交錯配合，從外圓到中心，設有多級圓周螺槽組和多級端面螺槽組，圓周螺槽組和端面螺槽組依次交替布置，形成交錯曲折的物料通道，有利于物料的混合、交融; 2、由于具有多級螺槽組，且每一級螺槽組都有多條螺槽，既擴展了物料通道，又能利用端面螺槽組和圓周螺槽組對物料進行強力粉碎、研磨、擠壓、剪切和混合，能明顯提高效率和研磨質量；
3、由于旋轉輪內孔和外圓都有螺槽組，可以以較短的軸向長度形成較長的螺槽通道，充分滿足物料擠塑工藝對螺桿流道相對長度的要求；同時由于旋轉輪內、外圓螺槽組內物料流向在軸線方向正好相反，能相互抵消很大部分軸向力，減小軸承的軸向受力；
4、旋轉輪端面螺槽組與固定輪端面螺槽組旋向相反，加之端面螺槽組分別分布在旋轉輪和固定輪上，更進一步加強了物料的混合、傳質和傳熱，提高制品質量；
5、提高物料的塑化質量和產量，既可克服螺桿擠塑機螺桿懸臂梁問題，又具備盤式擠塑機優點，機器結構簡化，長度短，制造、使用和維護成本低，結構緊湊、簡單，軸向尺寸小，制造、使用和維護成本低。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明固定輪的結構示意圖；
圖3是圖2的A-A剖視圖；
圖4是本發明旋轉輪的結構示意圖；
圖5是本發明旋轉輪的左視圖；
圖6是本發明旋轉輪的主視圖；
圖7是固定輪與旋轉輪配合的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發明，但并不構成對本發明的限定。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以互相結合。
[0019]在本發明描述中，術語“左”、“右”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明而不是要求本發明必須以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0020]在本發明的描述中，術語“第一”及“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0021]如圖1至7所示，其是一種多級同軸交錯式擠塑裝置，包括機筒1、法蘭盤3、擠出機頭4、錐形葉片軸5、耐熱密封圈6、固定輪7、旋轉輪8、料斗9、轉輪傳動軸11、第一向心軸承組12、第一齒輪13、第一推力軸承14、第二齒輪15、第一傳動機構16、第一電機17、第二推力軸承18、座子19、第二傳動機構20、第二電機21及第二向心軸承組22。
[0022]其中，所述機筒1、法蘭盤3、擠出機頭4、固定輪7、旋轉輪8、轉輪傳動軸11等部件同軸，機筒I套裝在固定輪7和旋轉輪8外，所述固定輪7通過螺栓組與機筒I固定連接，所述旋轉輪8相對固定輪7可作旋轉運動，固定輪7通過第一沉頭鉸孔螺栓組2與法蘭盤3聯接在一起，而法蘭盤3與擠出機頭4連接固定在一起，固定輪7的中心孔76與擠出機頭4連通，旋轉輪8通過第二沉頭鉸孔螺栓組10與轉輪傳動軸11固定連接在一起；所述轉輪傳動軸11通過第一向心軸承組12、第一推力軸承14及座子19安裝定位，所述錐形葉片軸5通過第二向心軸承組22安裝在轉輪傳動軸11的內孔中，錐形葉片軸5通過第二向心軸承組22、第二推力軸承18和座子19安裝定位，所述第一電機17帶動第一傳動機構16轉動，所述第一傳動機構16通過第二齒輪15帶動錐形葉片軸5旋轉，所述第二電機21帶動第二傳動機構20轉動，所述第二傳動機構20通過第一齒輪13帶動轉輪傳動軸11和旋轉輪8轉動；
所述固定輪7的右面與旋轉輪8的左面交錯配合，在旋轉輪8的外圓柱80上設有第一級圓周螺槽組801，在配合面上從外圓向中心依次設有多級圓周螺槽組和多級端面螺槽組，分別形成多級圓周擠塑區和多級端面擠塑區，圓周螺槽組與端面螺槽組依次交替形成物料的粉碎、研磨、擠壓、剪切、混合和輸送流道；料斗9安裝在機筒I上，料斗9