带振动芯轴的空心单螺杆挤出机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种带振动芯轴的空心单螺杆挤出机，包括挤出机头、机筒、带内螺纹槽的空心螺杆、料斗、座子、向心推力轴承组、传动机构、电机、固定座、齿轮及芯轴；所述空心螺杆位于在机筒内并可转动，在所述空心螺杆内还设有中心孔，所述芯轴位于空心螺杆的中心孔内，空心螺杆在机筒及芯轴间可相对转动；所述机筒、空心螺杆及芯轴均同轴；特点是还包括振动器及运动控制仪，在空心螺杆上设有径向通道，在空心螺杆的中心孔的内壁上设有贯通全长并连续的内螺槽，所述振动器设在芯轴上，所述运动控制仪控制振动装置振动，振动装置带动芯轴进行振动或其他形式的运动。其结构简单，热效率高，塑化挤出过程得到优化，挤出制品质量好。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种带振动芯轴的空心单螺杆挤出机，主要用于高分子材料的混炼、塑化和挤出，属于高分子材料成型装备

技术介绍
塑料挤出成型机是将聚合物加工成型的重要设备，聚合物（颗粒、粉末等）通过料斗进入机筒及螺杆螺槽空间后，在螺杆螺棱推动下向前移动，螺杆每转动一周，物料向前移动一个导程，最终转变为熔融态，然后经由机头、模具等设备成型为塑料成品。在众多形式的螺杆挤出机中，单螺杆挤出机是最早出现，也是应用最为广泛的一种，经过多年发展，单螺杆挤出机本身也得到改变和完善，如专利号为“ZL 200820121548.1”以及授权号“201446671 U”的单螺杆挤出机，都分别对螺杆或机筒或机身结构进行了改变，以期改善挤出加工性能；现有的单螺杆挤出机，不论是普通单螺杆挤出机还是锥形单螺杆挤出机，都具有结构简单、操作方便、生产成本相对较低的特点，但也有其不足：由于传统螺杆的螺槽在螺杆外圆周上，其螺杆和机筒对螺槽中物料的拖拽、均化、混合作用不是特别强，而且由于其螺槽在螺杆外圆周上，其电热圈都是安装于机筒之外，故热量散失快，热效率低，能耗大。依托传统单螺杆挤出机，诸多研究者进行了大量探索，其中，有部分研究者将振动引入到塑料加工成型领域。有的研究者利用螺杆的振动对物料塑化挤出过程的影响来优化挤出加工过程，以提高挤出制品品质。还有部分研究者利用柱塞或活塞的振动来达到优化塑化、挤出和注射加工过程的目的。国外文献[1,2] 介绍了其研制的流变注射成型机，其聚合物熔体首先在螺杆作用下由料筒注入振动腔，然后切换阀的方向，并由活塞施加振动。最后由活塞注入模具型腔，在保压的同时，继续使熔体在模具浇口冻结前受到压力振动作用。为了更进一步完善塑化挤出过程，提高制品品质，除了需要对传统意义上“螺槽在外”螺杆构造加以改变，同时，还必须以新的方式在挤出过程中引入振动，以进一步强化其功能，提高质量，简化结构。参考文献：[1 Ibar JP. Control of polymer properties by melt vibration technology: a review. Polymer Engineering and Science. 1998;38(1):1-20[2] A.Minardi,M.Boudeulle,E.Duval,S Etienne.Effect of the moulding conditions on the semicrystalline structure of polypropylene. Polymer. 1997,38(15):3957-3965。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足而提供一种带振动芯轴的空心单螺杆挤出机，其结构简单，热效率高，塑化挤出过程得到优化，挤出产品质量好。为了达到上述目的，本技术是这样实现的，其是一种带振动芯轴的空心单螺杆挤出机，包括挤出机头、机筒、带内螺纹槽的空心螺杆、料斗、座子、向心推力轴承组、传动机构、电机、固定座、齿轮及芯轴；所述空心螺杆位于在机筒内并可转动，在所述空心螺杆内还设有中心孔，所述芯轴位于空心螺杆的中心孔内，空心螺杆在机筒及芯轴间可相对转动；所述机筒、空心螺杆及芯轴均同轴；其特征在于还包括振动器及运动控制仪，在空心螺杆上设有径向通道，在空心螺杆的中心孔的内壁上设有贯通全长并连续的内螺槽，所述振动器设在固定座与芯轴之间，所述运动控制仪控制振动装置振动，振动装置带动芯轴进行振动或其他形式的运动。在本技术方案中，所述空心螺杆的中心孔为圆柱形孔或圆锥形孔，相应的芯轴为圆柱体或圆锥体。在本技术方案中，若空心螺杆的中心孔为圆柱形孔，则振动器带动芯轴作振动的方式为: 轴向振动或圆周振动或同时进行轴向振动与圆周振动，或者振动器带动芯轴作圆周旋转运动。在本技术方案中，若空心螺杆内中心孔为圆锥形孔，则振动器带动芯轴作圆周方向脉动旋转振动或者直接作圆周方向旋转运动。本技术与现有技术相比，具有如下优点：1、本挤出机采用“螺槽在内”的空心螺杆，彻底颠覆和改变了传统螺杆挤出机螺槽在螺杆外圆上的结构，改变了塑化挤出作用机理，是一种原理上的革新，使螺杆对物料的拖拽、均化、混合、拉伸、剪切作用明显增加，对加工形态有重大影响，熔体质量高，制品品质好。2、由于螺槽设于螺杆中心孔内，且芯轴也位于螺杆中心孔内，因此当螺杆旋转塑化物料时，芯轴的振动有利于强化物料塑化过程，塑化完成进入挤出阶段后，芯轴的振动更是有利于融料的传质传热和均化，塑料熔体的有效粘弹性和粘度减小,流动性增加, 物料的混合剪切加强，拉伸和冲击强度提高，密度变大，制品内在品质和外观质量都有很大改善和提高。3、相比于塑料加工成型中其他结构形式的振动方式，采用“芯轴振动”方式具有结构简单、工作可靠的优点。4、由于空心螺杆的内螺槽在空心螺杆内孔中，电热装置安装螺杆内部，处在完全密封状态，因此，热量散失比传统单螺杆挤出机低很多（传统单螺杆挤出机的螺槽在螺杆外，因此，相应的电热圈也装在机筒外），因此热效率高，新型内螺槽螺杆对物料的拖拽、混合、均化得到了加强，因此，能使物料在较短时间、较短螺杆行程内就可得到充分的均化、熔融，而且，缩短物料在机筒驻留时间，会减少材料在机筒内的降解，这对挤出加工温敏性材料更是有利。附图说明图1是本技术实施例一的结构示意图；图2是本技术实施例二的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。在本技术描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”及“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术而不是要求本技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。实施例一如图1所示，其是一种带振动芯轴的空心单螺杆挤出机，包括挤出机头1、机筒2、空心螺杆3、料斗4、座子5、向心推力轴承组6、传动机构7、电机8、振动器9、固定座10、运动控制仪11、齿轮12及芯轴13；其中所述挤出机头1安装在机筒2的右端即机筒2的出口端，挤出机头1与机筒2的出料口连通；所述料斗4安装在机筒2的左端；所述空心螺杆3位于在机筒2内，在空心螺杆3内有中心孔，在空心螺杆3的左端部设有径向通道301，所述径向通道301与料斗4的出料口连通，在空心螺杆3的中心孔的内壁上设有贯通全长并连续的内螺槽302，所述内螺槽302的左端与径向通道301连通，内螺槽302的右端与机筒2的出料口连通，空心螺杆3的左端部伸出机筒2外；所述座子5、向心推力轴承组6及齿轮12分别安装在空心螺杆3的左端部，所述电机8带动传动机构7，所述传动机构7带动齿轮12，所述齿轮12带动在空心螺杆3转动；所述芯轴13位于空心螺杆3的中心孔内，空心螺杆3在机筒2及芯轴13间可相对转动，机筒2、空心螺杆3及芯轴13均同轴；芯轴13的左端部伸出空心螺杆3，在芯轴13的左端安装振动器9，振动器9安装在固定座10上；振动器9可以带动芯轴13进行振动或其他形式的运动，所述运动控制仪11控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带振动芯轴的空心单螺杆挤出机，包括挤出机头（1）、机筒（2）、带内螺纹槽的空心螺杆（3）、料斗（4）、座子（5）、向心推力轴承组（6）、传动机构（7）、电机（8）、固定座（10）、齿轮（12）及芯轴（13）；所述空心螺杆（3）位于在机筒（2）内并可转动，在所述空心螺杆（3）内还设有中心孔，所述芯轴（13）位于空心螺杆（3）的中心孔内，空心螺杆（3）在机筒（2）及芯轴（13）间可相对转动；所述机筒（2）、空心螺杆（3）及芯轴（13）均同轴；其特征在于还包括振动器（9）及运动控制仪（11），在空心螺杆（3）上设有径向通道（301），在空心螺杆（3）的中心孔的内壁上设有贯通全长并连续的内螺槽（302），所述振动器（9）设在固定座（10）与芯轴（13）之间，所述运动控制仪（11）控制振动装置（9）振动，振动装置（9）带动芯轴（13）进行振动或其他形式的运动。

【技术特征摘要】
1.一种带振动芯轴的空心单螺杆挤出机，包括挤出机头（1）、机筒（2）、带内螺纹槽的空心螺杆（3）、料斗（4）、座子（5）、向心推力轴承组（6）、传动机构（7）、电机（8）、固定座（10）、齿轮（12）及芯轴（13）；所述空心螺杆（3）位于在机筒（2）内并可转动，在所述空心螺杆（3）内还设有中心孔，所述芯轴（13）位于空心螺杆（3）的中心孔内，空心螺杆（3）在机筒（2）及芯轴（13）间可相对转动；所述机筒（2）、空心螺杆（3）及芯轴（13）均同轴；其特征在于还包括振动器（9）及运动控制仪（11），在空心螺杆（3）上设有径向通道（301），在空心螺杆（3）的中心孔的内壁上设有贯通全长并连续的内螺槽（302），所述振动器（9）设在固定座（10）与芯轴（13）之间，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学锋，凃明霞，徐言生，胡建国，柯美元，曾宪荣，
申请(专利权)人：顺德职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东;44