一種高轉速高剪切高分散的雙階擠出造粒機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于改性塑料機械裝備領域，涉及一種高轉速高剪切高分散的雙階擠出造粒設備，特別是涉及一種利用雙階螺桿法將改性助劑與塑料粒子實現高混合高分散，后直接進行擠出造粒得到高度分散均勻的改性塑料粒子。
【背景技術】
[0002]目前，雙螺桿擠出機已經廣泛應用于塑料、橡膠領域，特別是同向平行雙螺桿擠出機所具備優秀混煉效果和高的加工效率，是改性塑料加工最有效的手段。雙螺桿擠出機能夠將高分子粒料或片料等固體原料經進料口加入到螺桿部分，經加熱和螺桿的擠壓力等綜合作用將高分子材料塑化為熔融狀態，以備用。因雙螺桿比單螺桿擠出機有更好的混煉、排氣和自潔功能而得到廣泛的應用和重視。
[0003]長期以來，作為擠出成型裝備主要性能指標的“高扭矩、高轉速、高產量”，一直是擠出成型機發展的主要方向，尤其是聚合物納米復合材料的快速發展對擠出成型裝備提出了更高要求。但是傳統的擠出機螺桿大致分為加料段、熔融段、混合段、排氣段和計量段等，為保證其熔融塑化、混合分散、壓實擠出等，螺桿必須保證足夠的長度。因此傳統的擠出機其轉速和扭矩都無法很好的提高，這樣往往無法有效的實現物料均勻混合分散，目前還沒有一種擠出機可以實現將熔融態物料完美混合的先例。
【發明內容】
[0004]鑒于目前雙螺桿擠出機存在的問題，本實用新型的目的是提供一種高轉速高剪切高分散的雙階擠出造粒機。
[0005]為達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案:本實用新型所述的一種高轉速高剪切高分散的雙階擠出造粒機，包括:一階單螺桿注射系統、二階雙螺桿深度共混擠出系統和循環共混分散系統；其特征在于:
[0006]所述的一階單螺桿注射系統，包括機座、一階驅動電機、一階減速箱、液壓缸、加料裝置、螺桿傳動齒輪、注射單螺桿、注射機機筒、注射系統出料口、一階加熱系統和一階排氣系統，所述液壓缸的外殼的底部安裝在機座上，一階減速箱安裝在液壓缸的外殼的頂部上，一階驅動電機安裝在一階減速箱側面，所述的注射機機筒一端與液壓缸的外殼連接或制成一體、另一端設有注射系統出料口，在注射機機筒內設置有注射單螺桿，所述的注射單螺桿與液壓缸連接，實現液壓傳動注射，所述的注射單螺桿通過齒牙齒槽與螺桿傳動齒輪的內齒牙齒槽嚙合，螺桿傳動齒輪通過一階減速箱與一階驅動電機嚙合傳動；所述的注射機機筒上開設有排氣系統及加料裝置，所述的加料裝置包括:加料機、料斗、加料電機和加料電機驅動器，加料電機連接加料電機驅動器，加料電機驅動器連接加料機，加料機的出料口對準料斗設置；所述的注射機機筒外部安裝有一階加熱系統；
[0007]所述二階雙螺桿深度共混擠出系統，包括機座、二階驅動電機、傳動皮帶、傳動皮帶輪、中間齒輪、螺桿主動齒輪、螺桿從動齒輪、擠出機螺桿、擠出機機筒、液壓機箱、二階減速箱、二階排氣系統和二階加熱系統，所述的擠出機機筒和二階減速箱安裝在機座上，擠出機機筒由固定在機座上的二階支架支撐；所述的二階驅動電機安裝于機座壁上、并通過傳動皮帶帶動傳動皮帶輪，傳動皮帶輪經二階減速箱帶動設于二階減速箱內的中間齒輪轉動，中間齒輪帶動擠出機螺桿轉動；所述的擠出機機筒上開設有二階排氣系統，擠出機機筒外部安裝有二階加熱系統；所述的擠出機螺桿與液壓機箱中的液壓油缸連接；
[0008]所述的循環共混分散系統包括擠出機機筒、熔體進料口、循環出料口、循環料槽、循環進料口、擠出機出料口、熔體出料泵、口模加熱套和出料模頭，所述的熔體進料口開設于擠出機機筒的側面中間位置處且與注射系統出料口連接，實現其側面注塑喂料；所述的位于擠出機螺桿的頭部處的擠出機機筒上設有循環出料口，循環出料口與擠出機機筒的側面設有的擠出機出料口連通；在擠出機機筒的中間處開設一循環料槽，循環料槽一端與擠出機機筒中部所設有的循環進料口連通、另一端與循環出料口連通；所述的擠出機出料口處安裝一熔體出料泵，實現熔體物料從擠出機出料口的抽出；所述的熔體出料泵處安裝有出料摸頭，實現熔體物料的擠出造粒，出料模頭上安裝有口模加熱套，防止出料口物料的冷凝。
[0009]所述擠出機機筒中的擠出機螺桿采用平行設置的主動螺桿和從動螺桿，所述主動螺桿和從動螺桿分別與液壓機箱中的液壓油缸連接實現主動螺桿和從動螺桿的軸向運動，設于二階減速箱內的中間齒輪與設于主動螺桿上的螺桿主動齒輪和設于從動螺桿上的螺桿從動齒輪同時嚙合而能同時帶動主動螺桿和從動螺桿的同步同向轉動。
[0010]所述的注射單螺桿的螺距為逐漸減小。
[0011]所述的注射單螺桿的頭部上安裝有止逆環，防止筒體腔內物料逆流。
[0012]所述擠出機機筒的循環料槽的槽口比循環出料口(的料口大，可以起到儲存物料及防止物料過熱的作用。
[0013]所述的主動螺桿和從動螺桿均為圓柱型和可拆卸式螺桿。
[0014]本實用新型與傳統的雙螺桿擠出機不同的是，本實用新型采用雙階式雙螺桿擠出機，其第一階為單螺桿注射系統。所述的單螺桿注射系統的螺桿螺距為逐漸減小，且單螺桿注射系統的機筒體上開設有排氣系統，這樣在塑料粒子熔融推進過程中將不斷被壓實，壓實過程中擠出的氣體及揮發物將通過排氣系統排出。所述的注射單螺桿頭上安裝止逆環，防止筒體腔內物料逆流。所述的單螺桿注射系統由液壓系統來精確控制其物料出料量，通過單螺桿注射系統機頭注射到二階雙螺桿深度共混擠出系統中進行深度共混。
[0015]經過一階單螺桿注射系統的物料經注射機頭注射到二階雙螺桿深度共混擠出系統的側喂料中，進而進行深度共混。所述的雙螺桿擠出機筒體側面開設物料流道，與單螺桿注射系統機頭相對配合。所述的機筒尾部開設循環出料口。循環出料口經循環流道分為擠出機出料口和循環料槽兩條流道。經擠出機出料口的料流通過熔體泵抽出經出料口模后牽引造粒。經循環料槽的物料通過循環進料口回流到二階雙螺桿深度共混擠出系統中。所述機筒的循環料槽尺寸大于循環出料口，可以起到儲存物料及防止物料過熱的作用。所述的二階雙螺桿深度共混擠出系統的螺桿螺距為逐漸減小，物料在擠出推進過程中再次被壓實，同過排氣系統將壓實過程中的氣體及揮發物排出。所述的雙螺桿包括一根主動螺桿和一根從動螺桿。所述的二階驅動電機通過傳動皮帶帶動中間齒輪轉動，中間齒輪再同時帶動主動螺桿和從動螺桿。這樣就不存在提速過程中因力矩過大，而使傳動過程中最脆弱的部分齒輪齒牙崩斷。所述的主動螺桿通過螺桿主動齒輪，從動螺桿通過螺桿從動齒輪，同時與中間齒輪進行嚙合，從而實現兩根螺桿的同步同向轉動。所述的機筒出料口安裝熔體泵，熔體泵上安裝出料口模，通過熔體泵抽料實現雙螺桿擠出機機筒腔物料的排出，后經口模擠出造粒。所述的二階雙螺桿深度共混擠出系統通過液壓系統可實現雙螺桿的縱向運動，使物料更好地得到剪切。所述的雙螺桿為圓柱型、可拆卸雙螺桿，可根據剪切的需要相應地安裝捏合盤和螺紋塊等不同模塊。
[0016]本實用新型的優點為:本實用新型采用雙階雙螺桿法來替代傳統的單階雙螺桿進行共混擠出造粒，并且開設循環料槽，使物料進行循環共混。雙階共混使傳統螺桿的加熱段、熔融段、壓縮段在單螺桿注射系統中進行，并以注射的形式注射到二階雙螺桿深度共混擠出系統中；而共混段則主要在二階雙螺桿深度共混擠出系統中進行，螺桿的長度與傳統相比則可以減少一半甚至以上，傳統螺桿擠出機所面臨的低轉速、低扭矩問題則可以迎刃而解。另外，雙螺桿機筒上開設循環料槽，使物料混合分散不夠均勻的可以循環再混，直到混合均勻為止。雙階造粒不但大大提高了物料的混合分散均勻性，而且更大程度降低了物料的含水率，使獲得的材料更加密實光滑飽滿，集合了多道物料的加工工序于一體，提高了工作效率，更提高了物料的出料質量。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型結構的主視圖。
[0018]圖2是圖1中的二階雙螺桿深度共混擠出系統的左視放大圖。
[0019]圖3是圖1中的循環共混分散系統的剖視放大圖。
[0020]圖1中，1.機座、2.出料口模、3.口模加熱套、4.熔體出料泵、5.注射系統出料口、6.注射機機筒、7.—階加熱系統、8.止逆環、9.一階排氣系統、10.注射單螺桿、11.加料裝置、12.—階減速箱、13.—階驅動電機、14.螺桿傳動齒輪、15.液壓缸。
[0021]圖2中，21.二階驅動電機、22.二階支架、23.擠出機機筒、24.二階加熱系統、
25.擠出機螺桿、26.二階排氣系統、27.二階減速箱、28.傳動皮帶輪、29.液壓機箱、30.中間齒輪、31.傳動皮帶。
[0022]圖3中，41.擠出機出料口、42.循環料槽、43.循環進料口、44.從動螺桿、45.螺桿從動齒輪、46.螺桿主動齒輪、47.主動螺桿、48.熔體進料口、49.循環出料口。
【具體實施方式】
[0023]如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型所述的一種高轉速高剪切高分散的雙階擠出造粒機，該設備主要包括了一階單螺桿注射系統，二階雙螺桿深度共混擠出系統，循環共混分散系統。
[0024]I) 一階單螺桿注射系統主要由機座1、一階驅動電機13、一階減速箱12、液壓缸15、加料裝置11、螺桿傳動齒輪14、注射單螺桿10、止逆環8、注射機機筒6、注射系統出料口5、一階加熱系統7、一階排氣系統9等主要部件組成。所述的液壓缸外殼的底部安裝在機座I上，一階減速箱12安裝在液壓缸外殼的頂部上，一階驅動電機13安裝在一階減速箱12側面，所述的注射機機筒6 —端與液壓缸外殼連接或制成一體、另一端設有注射系統出料口5，在注射機機筒6內設置有注射單螺桿10，所述的注射單螺桿10與液壓缸外殼內的液壓缸15連接，實現液壓傳動注射，所述的注射單螺桿10通過齒牙齒槽與螺桿傳動齒輪14的內齒牙齒槽嚙合，螺桿傳動齒輪14通過一階減速箱12最終與一階驅動電機13嚙合傳動；所述的注射機機筒6上開設有排氣系統9及加料裝置11，所述的加料裝置包括:加料機、料斗、加料電機和加料電機驅動器；所述的注射機機筒6外部安裝有一階加熱系統7。所述的注射單螺桿10的螺紋螺距為漸漸減小，起到壓實排氣的作用；所述的止逆環8安裝于注射單螺桿10頭部。
[0025]2)二階雙螺桿深度共混擠出系統主要由機座1、二階驅動電機21、傳動皮帶31、傳動皮帶輪28、中間齒輪30、螺桿主動齒輪45、螺桿從動齒輪44、擠出機螺桿25、擠出機機筒23、