反刍式挤出机及反刍挤出方法技术

本发明专利技术涉及一种利用动物反刍原理使塑料挤出机螺杆本身具有反刍二次塑化功能的反刍式挤出机及挤出方法，包括挤出机，所述挤出机中的螺杆由子螺杆（定杆）和母螺杆（动杆）构成。母螺杆前段为空心段，且空心段主螺纹间增设附加螺纹，该附加螺纹的螺距大于主螺纹的螺距，使得附加螺纹从主螺纹的前推力面起始，逐渐与主螺纹形成渐宽的附加螺纹槽。该螺纹槽的底部设有通孔或长孔，形成筛状底槽。子螺杆以同心圆的方式安装在母螺杆的空心段内且子螺杆上的螺纹旋向与母螺杆的螺纹旋向相反。

Ruminant extruder and ruminant extrusion method

The invention relates to a ruminant extruder and an extrusion method which uses the principle of animal ruminant to make the screw of the plastic extruder itself have the two plasticizing function of ruminant, including an extruder. The screw of the extruder is composed of a screw (a rod) and a mother screw (moving rod). The front section of the mother screw is a hollow section, and the additional thread is added between the main thread of the hollow section. The pitch of the additional thread is larger than the pitch of the main thread, making the additional thread start from the front thrust surface of the main thread and gradually form a widening additional thread slot with the main thread. The bottom of the threaded groove is provided with a through hole or a long hole to form a sieve bottom groove. The sub screw is installed in the hollow section of the female screw in concentric circles, and the screw rotation on the sub screw is opposite to that of the female screw.

【技术实现步骤摘要】
反刍式挤出机及反刍挤出方法
本专利技术涉及一种利用动物反刍原理使塑料挤出机螺杆本身具有反刍二次塑化功能的反刍式挤出机及反刍挤出方法，属塑料制出机制造领域。
技术介绍
现有公开的诸多挤出机专利文献，按形式分有单螺杆、双螺杆、多螺杆和无螺杆。按结构分有渐变型、突变型、分离型、屏障型、分流型、波状型、锥型等。由于塑料品种繁多各具性能。塑料的加工过程，是靠螺杆的旋转运动推动塑料原料趋向于向前的直线运动，称作挤出过程，通过模具生产出不同形状的塑料制品。现有技术中，致力于研究如何在外部热源的配合下，高效的输送与塑化挤出。通常情况下，为了提高输送效率，除了变化螺杆形式外，最直接的方法是提高转速，而提高了转速又使得塑料在螺杆螺筒中的停留时间缩短而影响塑化质量。为不影响塑化质量，势必要加大长径比。几十年前早期的长径比通常是20:1左右，技术进步到今天，已经发展到通常的33:1左右或更高。虽然产量和质量有了大幅提高，但仍不能满足某些产品的需要。从而出现了在需要高产量挤出时，不得不采用两台或多台共挤的情况，其结果是能耗和加工成本大幅提高，既造成浪费又占地面积增大。由于在塑化加工过程中存在着复杂的不同于常规流变模型的运动机理，使得产能与效率较难驾驭。多种结构形式的螺杆各自为政，存在着受局限性影响较大的问题。尽管技术人员不断的局部革新，也不能从根本上解决问题，仍然局限在一定范围中。随着社会的进步，大型塑料制品的出现，要求高产能挤出机的情况越来越多。在需要高产量挤出时，按现在技术，只能多台共挤使用。而叠加使用时的产能并不是一加一等于二的，至少要折损30%以上的产量，使得能耗和占地面积大幅增加。常规的挤出过程中，在塑料被塑化输出时，往往需要通过过渡段分配给模具，再进行塑料制品成型。这是因为输出端的螺杆是旋转的，无法直接连接模具。上述
技术介绍
存在的不足之处：一是大长径比挤出机，螺杆与螺筒的加工精度要求提高，强度降低；二是对材料的热处理水平要求提高；三是电机、减速机、推力轴承负载增大；四是长悬臂的螺杆承受扭力增大，使得功率、转数不能大幅提高；五是加热区段增加、热功率增大，且各加热段的调温风机使部分热能白白排空，增加了无用功；六是设计不良或加工精度不高，会对塑料产生过度剪切，增加了塑料分子链破坏的几率，生成额外的剪切热，此剪切热不可控，控制不当可使塑料分解；七是大长径比螺杆多设有异形混练段，此段既浪费了长径比又提高了加工难度；八是长度和均化段螺槽深度不可能继续增加，产量极限难于大幅提高；九是占用空间增大；十是与模具连接需要增加过渡连接装置。
技术实现思路
设计目的：避免
技术介绍
中的不足之处，设计一种利用动物反刍原理使塑料挤出机螺杆本身具有反刍二次塑化功能的反刍式挤出机及反刍挤出方法。设计方案：为了实现上述设计目的。本申请抛开现有挤出机思路：1、着重于设计一种颠覆性的完全不同的结构形状和安装状态，以动物反刍原理为核心思路，采用粗粗的吃进，再二次三次消化，形成专职作业再集约合成的机理来提高效率。2、缩短了常规螺杆的1/3左右，称其为母螺杆，将缩短的长度另设计成一根相反螺纹的子螺杆。3、母螺杆的前段设计为空心段，用于装配子螺杆，并且此空心段同时担负螺筒职能。4、母螺杆增设附加螺纹，附加螺纹槽底部按一定密度设置通孔，便于塑化的原料进入子螺杆。5、母螺杆设计为动杆，子螺杆设计为定杆，在母螺杆中被塑化并分离至附加螺槽的熔融原料，在螺旋压力的作用下，通过筛孔进入子螺杆，之后由子螺杆的反向螺纹继续向前输送。此时的输送动力来自于高压的熔融原料，原料为主动，子螺杆为被动。向前输送的过程，也是进一步塑化的过程。6、在输出端固定的子螺杆上，可以无需过渡直接连接模具。技术方案1：一种反刍式挤出机结构，包括模具或过渡器、整流盘、螺杆、滑动推力套、加热器、主螺筒、加料座、推力轴承、减速箱，所述挤出机中的螺杆由子螺杆和母螺杆构成。母螺杆前段为空心段，空心段主螺纹间增设附加螺纹，该附加螺纹的螺距大于主螺纹的螺距，使得附加螺纹从主螺纹的前推力面起始，逐渐与主螺纹形成渐宽的附加螺纹槽。附加螺纹槽的底部设有通孔或长孔形成筛状底槽。子螺杆以同心圆的方式安装在母螺杆的空心段内且子螺杆上的螺纹旋向与母螺杆的螺纹旋向相反。技术方案2：一种反刍式挤出机的挤出方法，其特征是：原料通过母螺杆4的旋转向前输送，在外部热源和自身剪切热的双重作用下，进入空心段开始逐步熔融，部分熔融的原料通过空心段的附加螺纹的间隙进入附加螺槽，未熔融的原料继续向前输送并继续熔融且边熔融边进入附加螺槽，直至最前端全部熔融并全部进入附加螺槽。进入母螺杆附加螺槽的熔融的原料在螺旋的作用下形成高压，迫使熔融的原料通过附加螺槽的筛状槽底进入子螺杆，此时，母螺杆变身为子螺筒（空心筒），由于子螺杆为定杆，且螺纹设置与母螺杆互为反向，使得进入子螺杆的原料被视为主动旋转的螺母，由子螺杆的反向螺纹继续向前输送，直至进入前端模具完成挤出过程。本专利技术与
技术介绍
相比，一是长径比的大幅缩短，使得螺杆的加工精度相对易于保证；二是在相同热处理条件下，母螺杆的抗扭抗弯强度大幅提高；三是减速箱推力轴承的承载力相对减小；四是缩短的螺杆可承受大的扭力，使得功率、转数大幅提高；五是缩短的主螺筒减少了加热器的数量。来自加热器的热量和母螺杆剪切摩擦产生的热量，部分通过母螺杆被带入子螺杆。此部分热能在本专利技术前通常是被挤出机自带风机排空的。因此，既减少了加热功率，又降低了剪切热，且充分利用了部分原被排空的余热，有效减少无用功的产生；六是缩短的螺杆，减少了对塑料的剪切作用，为有益的低温挤出提供了前提条件；七是子螺杆输送原料的同时，也代替了常规螺杆的混练段，既有输送功能，又具塑化功能，相对有效输送而言，规避了常规螺杆混练段所占用的无效长径比（该段重混练少输送）；八是子螺杆只用于进一步混练和输送，所以螺槽可以相对加深，转数的有效提高，本质性的可大幅提高产量；九是相对于仅为提高产能而叠加的多台机共挤的情况，只用一套电器控制系统就能满足需要，加之长度的缩短，节省了材料成本和占地面积。此相对于双阶式挤出机也是如此；十是常规的挤出过程中，在塑料被塑化输出时，往往需要通过过渡段分配给模具，再进行塑料制品成型。这是因为输出端的螺杆是旋转的，无法直接连接模具。而本专利技术输出端的螺杆是固定的，这意味着可以无需过渡直接进入模具。这样就有了几点优势：a缩短了熔融料的流程；b降低了熔融料因过热而分解的几率；c降低了功率消耗；d降低了材料和加工成本，并且本专利技术不影响常规的连接。附图说明图1是反刍式挤出机的结构示意图。其中，1模具或过渡器，2整流器，3子螺杆，4母螺杆，5滑动推力套，6加热器，7主螺筒，8加料座，9推力轴承，10减速箱。图2是母螺杆的结构示意图。其中，11背压螺纹，12熔料通道，3子螺杆，4母螺杆，13子螺筒，14熔融段，7主螺筒，15附加螺纹，16主螺纹，17附加螺槽，18连接螺纹，19输送段，20动力输入轴。图3是子螺杆的结构示意图。图4是子螺杆与整流盘连接的结构示意图。具体实施方式实施例1：参照附图1-4。一种反刍式挤出机，包括模具或过渡器1、整流盘2、螺杆、滑动推力套5、加热器6、主螺筒7、加料座8、推力轴承9、减速箱10，所述螺杆由子螺杆3和母螺杆4构成，母螺杆4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反刍式挤出机，包括模具或过渡器（1）、整流盘（2）、子螺杆（3）、母螺杆（4）、滑动推力套（5）、加热器（6）、主螺筒（7）、加料座（8）、推力轴承（9）、减速箱（10），其特征是：所述螺杆由子螺杆（3）和母螺杆（4）构成，母螺杆（4）前段为空心段且空心段主螺纹间增设附加螺纹（15），该附加螺纹的螺距大于主螺纹（16）的螺距，使得附加螺纹从主螺纹的前推力面起始，逐渐与主螺纹形成渐宽的附加螺纹槽（17），该螺纹槽的底部设有通孔或长孔形成筛状底槽；子螺杆（3）以同心圆的方式安装在母螺杆（4）的空心段内且子螺杆（3）的螺纹旋向与母螺杆（4）的螺纹旋向相反。

【技术特征摘要】
1.一种反刍式挤出机，包括模具或过渡器（1）、整流盘（2）、子螺杆（3）、母螺杆（4）、滑动推力套（5）、加热器（6）、主螺筒（7）、加料座（8）、推力轴承（9）、减速箱（10），其特征是：所述螺杆由子螺杆（3）和母螺杆（4）构成，母螺杆（4）前段为空心段且空心段主螺纹间增设附加螺纹（15），该附加螺纹的螺距大于主螺纹（16）的螺距，使得附加螺纹从主螺纹的前推力面起始，逐渐与主螺纹形成渐宽的附加螺纹槽（17），该螺纹槽的底部设有通孔或长孔形成筛状底槽；子螺杆（3）以同心圆的方式安装在母螺杆（4）的空心段内且子螺杆（3）的螺纹旋向与母螺杆（4）的螺纹旋向相反。2.根据权利要求1所述的反刍式挤出机，其特征是：所述母螺杆（4）本身既是螺杆也兼具子螺杆（3）的螺筒，而子螺杆（3）则是一根倒装的相对母螺杆（4）的反向螺纹的螺杆。3.根据权利要求1所述的反刍式挤出机，其特征是：母螺杆（4）的螺纹总长度为其直径的19-20倍。4.根据权利要求1所述的反刍式挤出机，其特征是：子螺杆（3）的螺纹长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：施经东，刘会举，
申请(专利权)人：浙江双林机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33