一种模块化高分子材料双转子泵式输运设备及输运方法技术

本发明专利技术公开了一种模块化高分子材料双转子泵式输运设备及输运方法，涉及高分子材料及其复合体系成型加工领域，该设备包括：双螺纹转子泵式加料单元和一个或多个双螺纹转子泵式塑化单元，所述双螺纹转子泵式加料单元连通于所述双螺纹转子泵式塑化单元的上游，且相邻的两个所述双螺纹转子泵式塑化单元连通。本发明专利技术可实现高分子材料挤出与注塑成型的技术效果。果。果。

A modular polymer material double rotor pump transportation equipment and transportation method

【技术实现步骤摘要】
一种模块化高分子材料双转子泵式输运设备及输运方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料及其复合体系塑化输运
，更具体地说是涉及高分子材料及其复合体系模块化双转子泵式输运方法及设备。

技术介绍

[0002]目前我国高分子材料挤出与注塑成型加工主要采用螺杆式加工设备，其塑化挤压系统主要由螺杆和料筒组成。螺杆式加工设备至今已有一百多年的历史，国内、外在提高螺杆加工设备的输运能力、塑化效果方面做了大量研究工作，开发出诸如具有屏障、销钉及其各种结构协同作用的螺杆，并取得了一定的效果。但无论是输运机理还是关键零部件结构都是建立在摩擦输运的基础之上，在物料摩擦输送过程中，塑化系统零部件的结构与表面摩擦系数、物料特性及加工工艺参数对输送效果影响严重，存在输送效率低且稳定性差、能耗高、停留时间长缺点，因而需要突破传统基于摩擦的高分子材料输运方法，开发具有以正位移输送特性为主的高效挤出方法及设备，实现高分子材料连续、高效加工。
[0003]通过对料筒的进料段开设各种形式的沟槽，增大塑化系统对物料的轴向摩擦力从而提高输送能力是目前普遍采用的方法；专利(ZL 90101034.0)通过将频率可调的振动叠加到螺杆的运动中，强化对物料的体积拉伸作用，提高了输送效果及对物料的适应性。但这些输送方法及设备仍然是建立在摩擦输运的基础之上，输送能力及稳定性提高程度有限。
[0004]专利(ZL200810026054.X)公开了一种基于拉伸流变的高分子材料塑化输运方法及设备。通过输运空间容积的周期性变化实现了物料的体积输送，在输送过程中物料主要受到压缩/膨胀作用，实现正应力起主要作用的物料塑化输运。该方法提高了塑化效果与输送能力，改善了制品质量。但由于各输送单元由同一条转子轴进行控制，无法同时对物料受到的形变作用强度与停留时间进行单独调控。传统平行双螺杆挤出机虽有较好的混炼效果，但由于两螺杆的中心距决定了可安装轴承的空间，因而设置大的止推机构困难而无法提供大的模头压力直接用于生产产品。
[0005]本专利技术通过若干组串联连接、独立调控的模块化双螺纹转子泵式单元形成挤出机，物料从两螺纹转子中部进入到双螺纹转子泵式输送单元，然后被螺纹转子强制输运至排料口流出，实现完全正位移体积输送。具有以正位移输送为主、压缩比动态可调、成型过程中形变速率与停留时间可控、混炼强度可调及挤出特性硬特点。
[0006]因此，如何提供一种实现模块化高分子材料及其复合体系塑化输运的设备及方法，是本领域亟需解决的技术问题之一。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供了一种模块化高分子材料双转子泵式输运设备及输运方法，目的就是为了解决上述之不足而提供。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采取了如下技术方案：
[0009]一种模块化高分子材料双转子泵式输运设备，包括：至少一个双螺纹转子泵式加
料单元或一个双螺纹转子泵式塑化单元，所述双螺纹转子泵式加料单元连通于所述双螺纹转子泵式塑化单元的上游，且相邻的两个所述双螺纹转子泵式塑化单元连通。
[0010]优选地，所述双螺纹转子泵式加料单元包括：第一壳体和第一驱动装置，所述第一驱动装置的加料驱料段伸至所述第一壳体的内部；所述加料驱料段包括互相啮合的第一主动转子和第一从动转子；所述第一主动转子和所述第一从动转子两端设有螺旋方向相反的螺槽，第二主动转子和第二从动转子相应啮合位置的螺旋线方向相反，且所述第二主动转子和所述第二从动转子部分或完全啮合。
[0011]优选地，所述双螺纹转子泵式塑化单元包括：第二壳体和第二驱动装置，所述第二驱动装置的塑化输运驱料段伸至所述第二壳体的内部，所述塑化输运驱料段包括互相啮合的第二主动转子和第二从动转子；所述第二主动转子和所述第二从动转子两端设有螺旋方向相反的螺槽，第二主动转子和第二从动转子相应啮合位置的螺旋线方向相反，且所述第二主动转子和所述第二从动转子部分或完全啮合。
[0012]优选地，所述双螺纹转子泵式加料单元和所述双螺纹转子泵式塑化单元为模块化独立控制，且应力应变大小、停留时间、混合强度可独立调控。
[0013]一种模块化高分子材料双转子泵式输运方法，物料从第一主动转子和第一从动转子中部进入到双螺纹转子泵式加料单元，且被两旋转的第一主动转子和第一从动转子强制输运至出口，实现物料的完全正位移输送；若干组双螺纹转子泵式塑化单元串联接通，实现物料在双螺纹转子泵式输送单元中连续挤出。
[0014]优选地，双螺纹转子泵式加料单元和干组双螺纹转子泵式塑化单元中物料受到的应力应变大小、停留时间、混合强度独立调控。
[0015]优选地，调节双螺纹转子泵式加料单元的第一从动转子和第一主动转子的啮合度与转速，从而实现调节双螺纹转子泵式加料单元高分子材料的注入速度；
[0016]优选地，调节双螺纹转子泵式塑化单元的第二从动转子和第二主动转子的啮合度与转速，从而实现调节双螺纹转子泵式塑化单元高分子材料受到的应力应变大小、停留时间以及混合效果。
[0017]优选地，第一从动转子螺棱进入到第一主动转子的螺槽中迫使螺槽中的物料被强制排出进入下游的双螺纹转子泵式塑化单元；第二从动转子螺棱进入到第二主动转子的螺槽中迫使螺槽中的物料被强制排出进入下游双螺纹转子泵式塑化单元。
[0018]优选地，第一从动转子和第一主动转子部分或完全啮合，第二从动转子和第二主动转子部分或完全啮合，且同一根转子左右两端螺槽的螺旋线方向相反，在旋转时物料在第一从动转子和第一主动转子的中部、第二从动转子和第二主动转子的中部所形成的流道中流动。
[0019]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0020]通过组所述双螺纹转子泵式塑化单元串联连接、独立调控，物料从第二从动转子和第二主动转子中部输送，然后被螺纹转子强制输运流出，实现完全正位移体积输送，具有以正位移输送为主、压缩比动态可调、成型过程中形变速率与停留时间可控、混炼强度可调及挤出特性硬特点。
附图说明
[0021]图1为本专利技术模块化高分子材料双转子泵式输运设备的内部结构示意图；
[0022]图2为本专利技术模块化高分子材料双转子泵式输运设备的双螺纹转子泵式加料单元内部结构示意图；
[0023]图3为本专利技术模块化高分子材料双转子泵式输运设备的双螺纹转子泵式塑化单元内部结构示意图；
[0024]图中：
[0025]1‑
双螺纹转子泵式加料单元；11
‑
第一壳体；111
‑
加料送料通道；112
‑
料斗；12
‑
第一驱动装置；121
‑
加料驱料段；122
‑
第一动力传送装置；1221
‑
第一主动轴；1222
‑
第一主动齿轮；1223
‑
第一从动轴；1224
‑
第一从动齿轮；123
‑
第一动力提供装置；1231
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化高分子材料双转子泵式输运设备，其特征在于，包括：双螺纹转子泵式加料单元(1)和一个或多个双螺纹转子泵式塑化单元(2)，所述双螺纹转子泵式加料单元(1)连通于所述双螺纹转子泵式塑化单元(2)的上游，且相邻的两个所述双螺纹转子泵式塑化单元(2)连通。2.根据权利要求1所述的模块化高分子材料双转子泵式输运设备，其特征在于，所述双螺纹转子泵式加料单元(1)包括：第一壳体(11)和第一驱动装置(12)，所述第一驱动装置(12)的加料驱料段(121)伸至所述第一壳体(11)的内部；所述加料驱料段(121)包括互相啮合的第一主动转子和第一从动转子；所述第一主动转子和所述第一从动转子两端设有螺旋方向相反的螺槽，第一主动转子和第一从动转子相应啮合位置的螺旋线方向相反，且所述第一主动转子和所述第一从动转子部分或完全啮合。3.根据权利要求2所述的模块化高分子材料双转子泵式输运设备，其特征在于，所述双螺纹转子泵式塑化单元(2)包括：第二壳体(21)和第二驱动装置(22)，所述第二驱动装置(22)的塑化输运驱料段(221)伸至所述第二壳体(21)的内部，所述塑化输运驱料段(221)包括互相啮合的第二主动转子和第二从动转子；所述第二主动转子和所述第二从动转子两端设有螺旋方向相反的螺槽，第二主动转子和第二从动转子相应啮合位置的螺旋线方向相反，且所述第二主动转子和所述第二从动转子部分或完全啮合。4.根据权利要求3所述的模块化高分子材料双转子泵式输运设备，其特征在于，所述双螺纹转子泵式加料单元(1)和所述双螺纹转子泵式塑化单元(2)为模块化设计，实现应力应变大小、停留时间、混合效果的独立调控。5.一种模块化高分子材料双转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹新良，瞿金平，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：