具有拉伸作用同向自洁双螺杆挤出机及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种具有拉伸作用同向自洁双螺杆挤出机，包括机筒、第一螺杆和第二螺杆所述第一螺杆和第二螺杆的截面均为由多段曲率半径不等的圆弧构成，且第一螺杆和第二螺杆的截面形状不同。本发明专利技术还提供了具有拉伸作用同向自洁双螺杆挤出机的加工方法。本发明专利技术通过不同截面形状的第一螺杆和第二螺杆同向转动时，流道的截面形状发生周期性变化，从而对流道中的物料进行压缩作用和挤压作用，使得物料流动空间周期性压缩、扩张，从而产生混沌混合效果，强化了混炼和传热过程，使完成塑化的热、机械历程大大缩短，能耗低、节能降耗效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双螺杆挤出机
，具体涉及一种。
技术介绍
近年来,高分子材料加工、食品加工等领域一直向着节能耗,减少助剂,节水节材、缩短加工历程、控制制品微观相形态结构等的方向迈进。具有自洁功能的同向双螺杆挤出机是在高分子材料加工、食品加工等领域广泛使用的加工设备。具有自洁功能的同向双螺杆挤出机主要包括机筒和两根平行安装于机筒的内腔的双螺杆。当被加工的物料从进料口进入机筒的内腔后，双螺杆主要对物料进行输送和混合的作用，从而使物料在机筒的输送段、熔融段、排气段和混炼挤出段中能够更好的被加工。目前，具有自洁功能的同向双螺杆挤出机的两根螺杆的结构完全相同，且安装于机筒的内腔时相差一定的相位角，则双螺杆与内腔形成供于物料进行移动的流道。由于两根螺杆的形状相同、存在着对称性，即流道的截面形状不会发生周期性变化，所以物料从进料口进入内腔后，双螺杆无法对物料进行挤压和混合，从而使物料在流道时缺少压缩、挤压的作用。由于上述的因素，目前的具有自洁功能的同向双螺杆挤出机对物料进行加工时需要消耗大量的能量，使用较多的助剂、水和材料等，且产量低；同时物料的加工历程较长和制品的微观相形态结构较差及工作效率低。
技术实现思路
本专利技术为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种消耗能量少，输送效率高，加工效率高的。本专利技术的目的通过以下的技术方案实现:本具有拉伸作用同向自洁双螺杆挤出机，包括机筒和螺杆机构，所述机筒内设有内腔，所述螺杆机构安装于内腔，所述螺杆机构包括第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆和第二螺杆相互啮合，且所述第一螺杆和第二螺杆都与内腔的内壁相切；所述第一螺杆、第二螺杆与机筒的内腔形成流道；所述第一螺杆和第二螺杆的截面均为由多段曲率半径不等的圆弧构成，且第一螺杆和第二螺杆的截面形状不同，而两截面的圆弧数量相等；当第一螺杆和第二螺杆转动时，所述流道的截面形状周期性变化。所述第一螺杆的截面的圆弧的数量为4至10段。所述第一螺杆和第二螺杆的截面的圆弧的数量均为4段，其中，第一螺杆的截面的4段圆弧分别为L1L2'L2L3、L3L4和L4L1，且圆弧L1L2'L2L3、L3L4和L4L1的圆心角分别为a n、3 n、2 — a n — n — 3 12和3 12,且圆弧L3L4与内腔相切；其中，—^11 ;第二螺杆的截面的4段圆弧分别为R1R^ R2R3> R3R4和R4R1，且圆弧R1R2^ R2R3、R3R4和R4R1分别与L1L2'L2L3、L3L4和L4L1配合，圆弧R1R2,R2R3>R3R4和R4R1的圆心角分别与L1L2、L2L3、L3L4和L4L1的相等；且圆弧R1R2与内腔相切；所述第一螺杆旋转中心O1和第二螺杆旋转中心O2之间的距离为C1,且第一螺杆和第二螺杆的最大外径均SD1，最小内径均为Cl1，所述第一螺杆中在圆弧L2L3和L4L1的螺腹的腹角和第二螺杆中在圆弧R2R3和R4R1的螺腹的腹角均为H1，且H1=P11=^12,本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有拉伸作用同向自洁双螺杆挤出机，包括机筒和螺杆机构，所述机筒内设有内腔，所述螺杆机构安装于内腔，所述螺杆机构包括第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆和第二螺杆相互啮合，且所述第一螺杆和第二螺杆都与内腔的内壁相切；所述第一螺杆、第二螺杆与机筒的内腔形成流道；其特征在于：所述第一螺杆和第二螺杆的截面均为由多段曲率半径不等的圆弧构成，且第一螺杆和第二螺杆的截面形状不同，而两截面的圆弧数量相等；当第一螺杆和第二螺杆转动时，所述流道的截面形状周期性变化。

【技术特征摘要】
1.具有拉伸作用同向自洁双螺杆挤出机，包括机筒和螺杆机构，所述机筒内设有内腔，所述螺杆机构安装于内腔，所述螺杆机构包括第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆和第二螺杆相互啮合，且所述第一螺杆和第二螺杆都与内腔的内壁相切；所述第一螺杆、第二螺杆与机筒的内腔形成流道；其特征在于:所述第一螺杆和第二螺杆的截面均为由多段曲率半径不等的圆弧构成，且第一螺杆和第二螺杆的截面形状不同，而两截面的圆弧数量相等；当第一螺杆和第二螺杆转动时，所述流道的截面形状周期性变化。2.根据权利要求1所述的具有拉伸作用同向自洁双螺杆挤出机，其特征在于:所述第一螺杆的截面的圆弧的数量为4至10段。3.根据权利要求1所述的具有拉伸作用同向自洁双螺杆挤出机，其特征在于:所述第一螺杆和第二螺杆的截面的圆弧的数量均为4段，其中，第一螺杆的截面的4段圆弧分别为L1LyL2L^L3L4 和 L4L1,且圆弧 L1LyL2L^L3L4 和 L4L1 的圆心角分别为 a n> ^ n>2 n — a n —e n — e 12和e 12，且圆弧l3l4与内腔相切； 其中，^n=^12,0<an<3T - ^ n ； 第二螺杆的截面的4段圆弧分别为R1RyR2R3A3R4和R4R1,且圆弧R1RyR2RrR3R4和R4R1分别与L1L2' L2L3> L3L4和L4L1配合，圆弧R1R2' R2R3' R3R4和R4R1的圆心角分别与L1L2' L2L3'L3L4和L4L1的相等；且圆弧R1R2与内腔相切； 所述第一螺杆旋转中心O1和第二螺杆旋转中心O2之间的距离为C1,且第一螺杆和第二螺杆的最大外径均为D1，最小内径均为Cl1，所述第一螺杆中在圆弧L2L3和L4L1的螺腹的腹角和第二螺杆中在圆弧R2R3和R4R1的螺腹的腹角均为n i，且n i= e n= @ 12，爪=2arccos(-^);所述圆弧L1L2和L3L4的半径分别为(V2和D1A ;所述圆弧L1L2和L3L4的圆心均为第一螺杆的旋转中心O1 ;所述圆弧L2L3和L4L1的半径均为C1，且所述圆弧L2L3的圆心为L2O1的延长线与以O1为圆心和以 D1A为半径的圆弧的交点；所述圆弧L4L1的圆心为L1O1的延长线与以O1为圆心和以D1A为半径的圆弧的交点； 所述圆弧R1R2和R3R4的半径分别为D1A和(V2 ;所述圆弧R1R2和R3R4的圆心均为第二螺杆的旋转中心O2 ;所述圆弧R2R3和R4R1的半径均为C1，且所述圆弧R2R3的圆心为R3O2的延长线与以O2为圆心和以D/2为半径的圆弧的交点；所述圆弧R4R1的圆心为R4O2的延长线与以O2为圆心和以D1A为半径的圆弧的交点。4.根据权利要求3所述的具有拉伸作用同向自洁双螺杆挤出机，其特征在于:所述第一螺杆和第二螺杆均为单头螺纹螺杆。5.根据权利要求1所述的具有拉伸作用同向自洁双螺杆挤出机，其特征在于:所述第一螺杆和第二螺杆的截面的圆弧的数量均为10段，其中，第一螺杆的截面的10段圆弧分别为 H1H2' H2H3、H3H4、H4H5、H5H6、H6H7、H7H8、H8H9、H9H10 和 H10H1,且圆弧 H1H2、H2H3、H3H4、H4H5、H5H6、H6H7、H7H8-, H8H9-, H9H10 和 HiciH1 的0;L、角分力U为 a 21、^ 21、、21、^ 22、a 22、a 23、^ 23、Y22、^ 24和a 24，且圆弧H1H2' H5H6、H6H7和H10H1均与内腔相切， 其中，^ 21~ ^ 22~ ^ 23~ 3 24，0彡 a23+a22< 31 — ( ^ 21+^ 22+^ 23+^ 24) /2 — ( Y 21+ Y 22) /2,即 0 = Ct 23+ a 22〈 a 21+ a 24 ;问时，、21+ Y 22 ^ ; 第二螺杆的截面的 10 段圆弧分别为 I1Iy 1213、1314、I4I5 I5I6' 1617、1718、1819、I9I10 和I10I1,且圆弧 I1I2、I2I3、I3I4、I445、I5I6、I6I7、I7I8、I8I9、I9I10 和 I10I1 分别与圆弧 H1H2, H2H3,H3H4, H4H5, H5H6, H6H7, H7H8, H8H9, H9H10 和 H10H1 配合，同时，所述圆弧 I1I2、...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐百平，喻慧文，王玫瑰，颜倩，何亮，
申请(专利权)人：广东轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：