本实用新型专利技术提供一种螺杆支撑装置及具有该装置的双螺杆挤出机，螺杆支撑装置包括螺杆支撑元件和轴套，螺杆支撑元件和轴套组合使用，分别安装在两根螺杆芯轴的轴向相同位置上；以螺杆支撑元件的中心线为轴线，构建与在轴向相同位置设有轴套的另一根螺杆的螺棱相切的虚拟圆柱面，至中心线的距离大于等于虚拟圆柱面半径的螺杆支撑元件部分，其与组合使用的轴套两端相邻螺杆元件的轴向距离大于零；螺杆支撑元件在径向方向上与机筒内壁之间的间隙小于螺杆的螺棱与机筒内壁之间的间隙。本实用新型专利技术提供的具有上述螺杆支撑装置的双螺杆挤出机，对螺杆的两个或多个不同位置进行支撑，从而消除螺杆和机筒之间及螺杆和螺杆之间的磨损。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种螺杆支撑装置，特别是一种用于双螺杆挤出机的螺杆支撑装置，以及具有该装置的双螺杆挤出机。
技术介绍
双螺杆挤出机以其积木式结构带来的多变性和适应性以及优异的混合性能，在成型、共混、改性、反应挤出等聚合物加工过程中得到了广泛应用。双螺杆挤出机主要包括传动系统、加料系统、挤压系统、加热冷却系统、控制系统，其中挤压系统是双螺杆挤出机的核心部分，主要包括螺杆和机筒。物料由加料系统加入机筒，机筒内螺杆的旋转对物料产生螺旋输送和混合等作用，使物料经历固体输送、熔融、排气、混合和熔体输送等挤出过程，最后由机头挤出，造成粒子或成型为制品。螺杆是双螺杆挤出机的“心脏”，大部分螺杆为积木式结构，包括芯轴、螺杆元件和螺杆头，螺杆元件组合安装在芯轴上，通过螺杆头拧紧。螺杆元件包括输送元件、剪切元件、混合元件等功能元件，不同的螺杆元件可以组合成不同构型的螺杆。螺杆的支撑方式通常采用悬臂式结构，支撑位置在螺杆根部，螺杆根部通过连接套与齿轮箱的输出轴相连，螺杆主体和头部都悬空在机筒内。为确保螺杆的输送能力和建压能力，螺杆的螺棱和机筒之间的间隙控制在很小的范围内(间隙一般为机筒内径的0.002倍至0.05倍)。当螺杆的长径比很大或所加工的物料粘度较低或机筒内物料不够时，机筒内的物料不足以浮起螺杆，螺杆在自身重力和离心力等的作用下发生挠性变形，当螺杆的挠性变形大于螺杆的螺棱与机筒内壁之间的间隙时，螺杆的螺棱与机筒内壁之间会产生较严重的磨损，使螺杆的螺棱和机筒内壁之间的间隙增大。若磨损发生在熔融段，则导致熔融能力下降，并导致温度不均匀和压力波动；若磨损发生在熔体输送段，会使熔体输送能力下降；螺杆的螺棱和机筒内壁之间的间隙增大，也会降低机筒和物料间的热传递效率。同时，两根螺杆所处的环境并不完全相同，两根螺杆的挠性变形也会不一致，引起两根螺杆上的螺杆元件彼此接触，从而引起磨损、切削，导致物料流不均匀。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种用于双螺杆挤出机的螺杆支撑装置，该装置包括螺杆支撑元件和轴套，所述螺杆支撑元件和所述轴套组合使用，分别安装在两根螺杆芯轴上，且在两根螺杆上的轴向位置相同，一台双螺杆挤出机至少包括两组所述螺杆支撑元件和所述轴套，每一根螺杆上至少设有一个所述螺杆支撑元件和一个所述轴套，如第一组的所述螺杆支撑元件安装在第一螺杆上，所述轴套安装在第二螺杆上，则有第二组的所述螺杆支撑元件安装在第二螺杆上，所述轴套安装在第一螺杆上。以所述螺杆支撑元件的中心线为轴线，构建与在轴向相同位置设有所述轴套的另一根螺杆的螺棱相切的虚拟圆柱面，至中心线的距离大于等于所述虚拟圆柱面半径的所述螺杆支撑元件部分，其与组合使用的所述轴套两端相邻螺杆元件的轴向距离大于零。如在第一螺杆上设有所述螺杆支撑元件，则在第二螺杆的轴向相同位置上设有所述轴套，以所述螺杆支撑元件的中心线为轴线，构建与第二螺杆的螺棱相切的虚拟圆柱面，至中心线的距离大于等于所述虚拟圆柱面半径的所述螺杆支撑元件部分，其与第二螺杆上组合使用的所述轴套两端相邻螺杆元件的轴向距离大于零，从而使所述螺杆支撑元件不与第二螺杆上的螺杆元件接触。所述螺杆支撑元件与其它螺杆元件(如输送元件、剪切元件、混合元件等)一起安装在螺杆芯轴上，在径向方向上与所述机筒内壁之间的间隙小于所述螺杆的螺棱与所述机筒内壁之间的间隙，所述螺杆在自身重力和离心力等的作用下发生挠性变形时，所述外圈首先被压在所述机筒内壁上，对所述螺杆起到支撑作用，其它螺杆元件不会与所述机筒内壁接触，从而消除螺杆和机筒之间的磨损。进一步地，所述螺杆支撑元件与组合使用的所述轴套之间的径向间隙小于所述两根螺杆之间的径向间隙，所述的两根螺杆挠性变形不一致时，所述的两个外圈首先彼此接触，对所述螺杆起到支撑作用，使一根螺杆上的其它螺杆元件不会与另一根螺杆上的其它螺杆元件接触，从而消除螺杆和螺杆之间的磨损。进一步地，在所述螺杆支撑元件和(或)所述轴套上设有流体通道，以便物料更好地通过，物料可以从所述轴套与所述机筒之间的间隙及所述螺杆支撑元件和所述轴套上所设流体通道通过。进一步地，在所述螺杆支撑元件的外表面和(或)所述轴套的外表面设有润滑槽，对相对转动起润滑作用。进一步地，所述螺杆支撑元件上设有轴承，从而允许所述螺杆支撑元件的外表面与所述机筒不发生相对转动，进一步降低机筒的磨损。进一步地，所述机筒上设有限制所述螺杆支撑元件的外表面转动的结构，具体地，在所述机筒上安装紧定螺钉，所述紧定螺钉的末端顶住所述螺杆支撑元件的外表面；或在所述机筒内壁和所述螺杆支撑元件的外表面上设有相互啮合的结构。进一步地，所述螺杆支撑元件的两端还设有密封装置，使所述轴承不与物料接触，改善所述轴承的工作环境，提高其使用寿命。进一步地，所述螺杆支撑元件和所述轴套组合使用，在每根螺杆上，相邻的两组所述螺杆支撑元件和所述轴套之间设有螺杆元件，以便更好地输送物料。此外，本技术还提供一种双螺杆挤出机，其特征在于该双螺杆挤出机采用了上述螺杆支撑装置，安装了两组或多组所述螺杆支撑元件和所述轴套，所述螺杆支撑元件和所述轴套组合使用，分别安装在两根螺杆的轴向相同位置上，每一根螺杆上至少设有一个所述螺杆支撑元件和一个所述轴套，对螺杆的两个或多个不同位置进行支撑，从而消除螺杆和机筒之间及螺杆和螺杆之间的磨损。本技术的螺杆支撑装置通过积木式安装在螺杆芯轴上，不影响螺杆的正常拆装，具有以下作用。具有该螺杆支撑装置的双螺杆挤出机，消除了螺杆和机筒之间及螺杆和螺杆之间的磨损，延长了螺杆和机筒的使用寿命，减少了停机时间，降低了设备维护成本。具有该螺杆支撑装置的双螺杆挤出机，消除了螺杆和机筒之间及螺杆和螺杆之间的磨损，尤其对于熔体输送段，确保了螺杆的建压能力，有利于物料顺利通过机头、熔体过滤网和模具，提高了挤出稳定性。具有该螺杆支撑装置的双螺杆挤出机，螺杆的长径比可以做得很大(大于120)。大长径比双螺杆挤出机具有两层优点:其一，在螺杆转速不变的情况下，大长径比可以带来更长的停留时间。停留时间的延长有利于反应挤出过程中物料间的充分反应，带来更高的反应率和更好的产品质量；有利于芳纶凝胶纺丝、超高分子量聚乙烯凝胶纺丝和PAN基碳纤维原丝凝胶纺丝工艺过程中的溶胀和对高分子链线团缠绕结构的解缠绕。其二，在停留时间不变的情况下，可以提高螺杆转速，从而提高双螺杆挤出机的产量；同时高转速带来的高剪切速率，有利于物料的混合，有利于制品质量的提尚。本技术的螺杆支撑装置可应用于各类型双螺杆挤出机，包括平行同向型、平行异向型、啮合型、半啮合型、非啮合型、锥形同向型、锥形异向型等。【附图说明】构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1A为具有本技术螺杆支撑装置的双螺杆挤出机剖视示意图；图1B为具有本技术螺杆支撑装置的双螺杆挤出机局部剖视示意图；图2为组合使用的螺杆支撑元件和轴套的结构示意图；图3A为设有流体通道的螺杆支撑元件和轴套的结构示意图；图3B为具有流体通道的轴套的结构示意图；图4为外表面设有润滑槽的轴套的结构示意图；图5A为设有轴承的螺杆支撑元件的结构示意图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双螺杆挤出机的螺杆支撑装置，其特征在于，包括螺杆支撑元件（10）和轴套（20），所述螺杆支撑元件（10）和所述轴套（20）组合使用，分别安装在两根螺杆（30；30ˊ）的芯轴（31）上，且在两根螺杆（30；30ˊ）上的轴向位置相同；以所述螺杆支撑元件（10）的中心线为轴线，构建与在轴向相同位置设有所述轴套（20）的另一根螺杆的螺棱（32a）相切的虚拟圆柱面（10a），至中心线的距离大于等于所述虚拟圆柱面（10a）半径的所述螺杆支撑元件部分（10b），其与组合使用的所述轴套（20）两端相邻螺杆元件（32）的轴向距离（H1；H2）大于零；所述螺杆支撑元件（10）在径向方向上与所述机筒（40）内壁之间的间隙（C1）小于所述螺杆（30；30ˊ）的螺棱（32a）与所述机筒（40）内壁之间的间隙（C2）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龙志斌，龙技，李超，
申请(专利权)人：湖南匡为科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43
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