单螺杆挤出机用高效节能型螺杆论文和设计-陈茂金

全文摘要

本实用新型公开了一种单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，包括螺杆本体，所述螺杆本体包括自前至后依次连接的固定柄、固定螺纹段、第一等距等深螺纹段、等距不等深双螺纹段、以及第二等距等深螺纹段，所述第二等距等深螺纹段中靠近前端还设有斜屏障段；所述第一、第二等距等深螺纹段均设有主螺纹，所述等距不等深双螺纹段设有主螺纹和副螺纹，相邻且远离的副螺纹与主螺纹之间形成固体螺槽，相邻且接近的副螺纹与主螺纹之间形成熔体螺槽。本实用新型的单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，生产效率高，物料塑化和分散效果好，生产的塑料产品质量好，节能，螺杆使用寿命长。

主设计要求

1.一种单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，其特征在于：包括螺杆本体，所述螺杆本体包括自前至后依次连接的固定柄、固定螺纹段、第一等距等深螺纹段、等距不等深双螺纹段、以及第二等距等深螺纹段，所述第二等距等深螺纹段中靠近前端还设有斜屏障段；所述第一、第二等距等深螺纹段均设有主螺纹，所述等距不等深双螺纹段设有主螺纹和副螺纹，相邻且远离的副螺纹与主螺纹之间形成固体螺槽，相邻且接近的副螺纹与主螺纹之间形成熔体螺槽。

设计方案

2.根据权利要求1所述的单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，其特征在于：在等距不等深双螺纹段，熔体螺槽的底径均相同，自起始端起的占该段2\/3长的前段，固体螺槽底径均相同，且固体螺槽底径小于熔体螺槽底径，在末端的占该段1\/3长的后段，固体螺槽的底径与熔体螺槽底径相同。

3.根据权利要求2所述的单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，其特征在于：所述第一等距等深螺纹段的主螺纹的底径与等距不等深双螺纹段前段的固体螺槽底径相同；等距不等深双螺纹段后段固体螺槽的底径与第二等距等深螺纹段的主螺纹底径以及等距不等深双螺纹段的熔体螺槽的底径相同。

4.根据权利要求1所述的单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，其特征在于：所述斜屏障段设置多个长条形进料槽和多个长条形的出料槽，所述进料槽和出料槽与螺杆的轴线呈锐角，所述进料槽靠近所述固定柄的一端开口，远离固定柄一端与所述螺杆的外侧壁平齐；所述出料槽远离固定柄的一端开口，靠近所述固定柄的一端与所述螺杆的外侧壁平齐。

5.根据权利要求1所述的单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，其特征在于：第二等距等深螺纹段的后端还设有等距圆板段，所述等距圆板段设置有若干带倒角的圆板。

6.根据权利要求1所述的单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，其特征在于：第一等距等深螺纹段、等距不等深双螺纹段、以及第二等距等深螺纹段，螺纹升角均为65^{0<\/sup>—75^0<\/sup>。}

7.根据权利要求6所述的单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，其特征在于：第一等距等深螺纹段、等距不等深双螺纹段、以及第二等距等深螺纹段，螺纹升角均为72^0<\/sup>。

8.根据权利要求1所述的单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，其特征在于：所述第一等距等深螺纹段的主螺纹螺距与等距不等深双螺纹段的主螺纹和副螺纹的螺距、以及第二等距等深螺纹段的主螺纹的螺距均相同。

9.根据权利要求1所述的单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，其特征在于：所述螺杆的长径比为28—32:1。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于挤出机技术领域，涉及单螺杆挤出机用高效节能型螺杆。

背景技术

随着科学技术的发展，人们对于塑料加工设备要求也越来越高，现在国内的挤出机生产量很大，其中单螺杆挤出机占比较大，挤出机的关键技术在于螺杆，螺杆设计和加工的优劣直接影响到整个设备水平的高低，螺杆的作用是输送固体塑料、塑化成熔体并提供成型所需要的压力和流量。现有技术的单螺杆挤出机用螺杆的螺纹设计，在节能、高效率、塑化以及分散效果方面还有待进一步提高，研究一种磨损小、生产效率高、节能、塑化和分散效果好的单螺杆挤出机用螺杆，是本领域技术人员不断努力解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的单螺杆挤出机在螺杆设计方面的不足，本实用新型提供一种单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，该螺杆使单螺杆挤出机塑化质量高、分散效果好、挤出量稳定、节能、生产能力高、使用寿命长。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：提供一种单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，包括螺杆本体，所述螺杆本体包括自前至后依次连接的固定柄、固定螺纹段、第一等距等深螺纹段、等距不等深双螺纹段、以及第二等距等深螺纹段，所述第二等距等深螺纹段中靠近前端还设有斜屏障段；所述第一、第二等距等深螺纹段均设有主螺纹，所述等距不等深双螺纹段设有主螺纹和副螺纹，相邻且远离的副螺纹与主螺纹之间形成固体螺槽，相邻且接近的副螺纹与主螺纹之间形成熔体螺槽。所述固定柄构成动力结合部，所述固定螺纹段构成密封部，所述第一等距等深螺纹段构成加料及熔融部，所述等距不等深双螺纹段构成压缩分离部，所述第二等距等深螺纹段构成计量均化部，所述斜屏障段构成混合部。压缩分离部具有熔体螺槽和固体螺槽，能够将物料中的熔体与未熔融的固体分开，提高塑化效率。

进一步地，在等距不等深双螺纹段，熔体螺槽的底径均相同，自起始端起的占该段2\/3长的前段，固体螺槽底径均相同，且固体螺槽底径小于熔体螺槽底径，在末端的占该段1\/3长的后段，固体螺槽的底径与熔体螺槽底径相同。该结构塑化效果好，不产生气泡，熔融过程稳定性好。

更进一步地，所述第一等距等深螺纹段的主螺纹的底径与等距不等深双螺纹段前段的固体螺槽底径相同；等距不等深双螺纹段后段固体螺槽的底径与第二等距等深螺纹段的主螺纹底径以及等距不等深双螺纹段的熔体螺槽的底径相同。

进一步地，所述斜屏障段设置多个长条形进料槽和多个长条形的出料槽，所述进料槽和出料槽与螺杆的轴线呈锐角，所述进料槽靠近所述固定柄的一端开口，远离固定柄一端与所述螺杆的外侧壁平齐；所述出料槽远离固定柄的一端开口，靠近所述固定柄的一端与所述螺杆的外侧壁平齐。斜屏障具有分散混炼功能，能够保证混炼和混色效果。

进一步地，本实施例中，第二等距等深螺纹段的后端还设有等距圆板段，所述等距圆板段设置有若干带倒角的圆板。等距圆板段构成挤出机的出料部，圆板有利于塑料的均匀稳定的流出。

进一步地，第一等距等深螺纹段、等距不等深双螺纹段、以及第二等距等深螺纹段，螺纹升角均为65^{0<\/sup>—75^{0<\/sup>。该螺纹升角范围的螺杆输送能力强，螺杆转动摩擦阻力小。}}

更进一步地，第一等距等深螺纹段、等距不等深双螺纹段、以及第二等距等深螺纹段，螺纹升角均为72^0<\/sup>。

进一步地，所述第一等距等深螺纹段的主螺纹螺距与等距不等深双螺纹段的主螺纹和副螺纹的螺距、以及第二等距等深螺纹段的主螺纹的螺距均相同。

作为优化，所述螺杆的长径比为28—32:1。

本实用新型实施例的工作过程：物料从第一等距等深螺纹段的初始端的加料部进入螺杆并向后输送，逐渐开始熔融，固体逐渐减少，熔体逐渐增多，固体物质在第一等距等深螺纹段末端基本熔化；在等距不等深双螺纹段具有熔体螺槽和固体螺槽，能够将物料中的熔体与未熔融的固体分开，提高熔融效率，对物料进行塑化；熔融液相物料和固相物料从等距不等深双螺纹段输送至第二等距等深螺纹段的前端，作初步混合，然后进入斜屏障段，混合物料通过进料槽靠近固定柄的一侧开口进入斜屏障段，斜屏障具有分散混炼功能，能够保证混炼和混色效果，在螺杆转动过程中熔化的物料或者颗粒直径小于螺筒与螺杆之间的间隙的物料通过螺筒与螺杆之间的间隙进入到出料槽中，通过出料槽远离固定柄段的一侧开口将物料输送到第二等距等深螺纹段的后端；在第二等深螺纹段的后端，来自斜屏障段的物料熔融均化并输送至等距圆板段，在等距圆板段，液相塑料从模头稳定流出。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的螺杆设计合理，生产效率高，出料量增加，比相同直径螺杆产量提高30% ；2、物料挤出稳定性好，挤出机排气和液相塑化分散混合能力有很大提高，达到最小化的聚合物降解；3，制得的塑料制品晶点和气泡少；4、螺杆螺距升角以及长径比设计合理，在保证生产质量和生产效率的同时，摩擦阻力小，能量消耗低。

综上，本实用新型的单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，生产效率高，物料塑化和分散效果好，生产的塑料产品质量好，节能，螺杆使用寿命长。

附图说明

图1本实用新型实施例的单螺杆挤出机用高效节能型螺杆的结构示意图；

图2图1中斜屏障段18展开图；

图中：1、螺杆本体，2、主螺纹，3、副螺纹，4、固体螺槽，5、熔体螺槽，6、进料槽，7、出料槽，8、圆板，11、固定柄，12、固定螺纹段，13、第一等距等深螺纹段，14、等距不等深双螺纹段，15、等距不等深双螺纹段的前段，16、等距不等深双螺纹段的后段，17、第二等距等深螺纹段，18、斜屏障段，19、等距圆板段。

具体实施方式：

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例只用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

查询图1、图2，本实用新型实施例的单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，包括螺杆本体1，螺杆本体1包括自前至后依次连接的固定柄11、固定螺纹段12、第一等距等深螺纹段13、等距不等深双螺纹段14、以及第二等距等深螺纹段17，第二等距等深螺纹段17中靠近前端还设有斜屏障段18；第一、第二等距等深螺纹段13、17均设有主螺纹2，等距不等深双螺纹段14设有主螺纹2和副螺纹3，相邻且远离的副螺纹3与主螺纹2之间形成固体螺槽4，相邻且接近的副螺纹3与主螺纹2之间形成熔体螺槽5。所述固定柄11构成动力结合部，所述固定螺纹段12构成密封部，所述第一等距等深螺纹段13构成加料及熔融部，所述等距不等深双螺纹段14构成压缩分离部，所述第二等距等深螺纹段17构成计量均化部，所述斜屏障段18构成混合部。压缩分离部具有固体螺槽4和熔体螺槽5，能够将物料中的熔体与未熔融的固体分开，提高塑化效率。

本实施例中，在等距不等深双螺纹段14，熔体螺槽5的底径均相同，自起始端起的占该段2\/3长的前段15，固体螺槽4底径均相同，且固体螺槽4底径小于熔体螺槽5底径，在末端的占该段1\/3长的后段16，固体螺槽4的底径与熔体螺槽5底径相同。该结构塑化效果好，不产生气泡，熔融过程稳定性好。

更进一步地，所述第一等距等深螺纹段13的主螺纹2的底径与等距不等深双螺纹段前段15的固体螺槽4底径相同；等距不等深双螺纹段后段16固体螺槽4的底径与第二等距等深螺纹段17的主螺纹2底径以及等距不等深双螺纹段14的熔体螺槽5的底径相同。

本实用新型中所述底径，均为螺纹根部的螺杆半径，该名词为本领域技术人员所熟知。

本实施例中，所述斜屏障段18设置多个长条形进料槽6和多个长条形的出料槽7，所述进料槽6和出料槽7与螺杆的轴线呈锐角，所述进料槽6靠近所述固定柄11的一端开口，远离固定柄11一端与所述螺杆的外侧壁平齐；所述出料槽7远离固定柄11的一端开口，靠近所述固定柄11的一端与所述螺杆的外侧壁平齐。斜屏障具有分散混炼功能，能够保证混炼和混色效果。

本实施例中，第二等距等深螺纹段17的后端还设有等距圆板段19，所述等距圆板段19设置有若干带倒角的圆板8。等距圆板段19构成挤出机的出料部，圆板8有利于塑料的均匀稳定的流出。

本实施例中，第一等距等深螺纹段13、等距不等深双螺纹段14、以及第二等距等深螺纹段17，螺纹升角均为72^{0<\/sup>。该螺纹升角的螺杆输送能力强，螺杆转动摩擦阻力小。}

本实施例中，所述第一等距等深螺纹段13的主螺纹2螺距与等距不等深双螺纹段14的主螺纹2和副螺纹3的螺距、以及第二等距等深螺纹段17的主螺纹2的螺距均相同。螺距相同，加工制作容易，制造成本低，且运转流畅阻力小。

本实施例中，所述螺杆1的长径比为30:1。该长径比有利于物料进行充分塑化雾化，同时能保证温度稳定，保证物料质量，而螺杆1强度不会受到很大影响，螺杆1强度有保证。

本实用新型实施例的工作过程：物料从第一等距等深螺纹段的初始端的加料部进入螺杆1并向后输送，逐渐开始熔融，固体逐渐减少，熔体逐渐增多，固体物质在第一等距等深螺纹段13末端基本熔化；在等距不等深双螺纹段14具有熔体螺槽5和固体螺槽4，能够将物料中的熔体与未熔融的固体分开，提高熔融效率，对物料进行塑化；熔融液相物料和固相物料从等距不等深双螺纹段14输送至第二等距等深螺纹段17的前端，作初步混合，然后进入斜屏障段18，混合物料通过进料槽6靠近固定柄11的一侧开口进入斜屏障段18，斜屏障具有分散混炼功能，能够保证混炼和混色效果，在螺杆1转动过程中熔化的物料或者颗粒直径小于螺筒与螺杆之间的间隙的物料通过螺筒与螺杆之间的间隙进入到出料槽7中，通过出料槽7远离固定柄段11的一侧开口将物料输送到第二等距等深螺纹段17的后端；在第二等深螺纹段17的后端，来自斜屏障段18的物料熔融均化并输送至等距圆板段19，在等距圆板段19，液相塑料从模头稳定流出。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下优点：

1、本实用新型实施例的螺杆设计合理，生产效率高，出料量增加，比相同直径螺杆产量提高30% ；2、物料挤出稳定性好，挤出机排气和液相塑化分散混合能力有很大提高，达到最小化的聚合物降解；3，制得的塑料制品晶点和气泡少；4、螺杆螺距升角以及长径比设计合理，在保证生产质量和生产效率的同时，摩擦阻力小，能量消耗低。

综上，本实用新型实施例的单螺杆挤出机用高效节能型螺杆，生产效率高，物料塑化和分散效果好，生产塑料产品质量好，节能，螺杆使用寿命长。

以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案，并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离

本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

本实用新型未具体描述之处为本领域现有技术。

设计图

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