[實用新型]節能型螺桿

有效

• 申請號: 200820086204.1
• 申請日: 2008-04-25
• 公開（公告）號: CN201208792Y
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 施金亨
• 申請（專利權）人: 施金亨
• 主分類號: B29C45/47
• 分類號: B29C45/47;B29C47/38;B29C49/42
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司
• 代理人: 王官明

技術領域

本實用新型涉及螺桿，特別是涉及節能型螺桿，可用于注塑機、擠出機和吹塑機等塑料機械上，屬于塑料機械制造領域。

背景技術

隨著塑料制品行業的發展，塑料機械的種類不斷增加，如注塑機、擠出機和吹塑機等，這些機器的制造工藝不同，但是它們的共性都有進料裝置和塑化系統，所述塑化系統的主要部件是螺桿，螺桿外有料筒，根據塑料在加工過程中的物態變化、流動情況和螺桿的基本職能來劃分，大致分為加料段(又叫破碎段，在此階段只發生攪拌、破碎和軟化，并不發生物態的轉變)、熔融段(又叫塑化段，在此階段，初步攪拌、破碎和軟化塑料，使塑料熱交換作用加大，表里達到熱平衡，逐漸由固態轉變為粘流態)、均壓段(又叫均化段，使經過熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化，從而消除“顆粒”，使塑化充分均勻，所以該段又稱“均勻段”)。工作時，料從料斗進入料筒，在螺桿旋轉作用下，通過料筒內壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送到加料段，在此，松散固體向前輸送同時被壓實；在熔融段，螺槽深度變淺，進一步壓實，同時在料筒外加熱和螺桿與料筒內壁摩擦剪切作用，料溫升高開始熔融，塑化段結束；均壓段使物料均勻，定溫、定量、定壓擠出熔體，但是已有技術螺桿的構造、參數(如螺頭、螺距、螺槽寬度、螺槽深度和螺旋升角，以及螺桿與料筒之間的間隙等)存在著缺陷，并且螺桿直徑大，導致電機耗能大；擠出速度低，導致擠出量小。

發明內容

本實用新型的目的是為了克服已有技術存在的缺點，提供一種有利于輸送和塑化物料，擠出流率高，擠出量大，螺桿直徑小，使得電機能耗低的節能型螺桿。

本實用新型節能型螺桿的技術方案是：螺桿外裝有料筒，螺桿包括加料段、熔融段和均壓段，其特征在于所述的加料段制有雙頭螺旋槽，雙頭螺旋槽的螺旋導程是58～62毫米，熔融段制有單頭螺旋槽，單頭螺旋槽的螺紋節距是73～77毫米，均壓段包括計量段和擠出段，計量段制有軸向的擠出流量槽，擠出段制有徑向的儲料槽。

本實用新型的節能型螺桿，加料段的溫度不能太高，該階段產生的推動力是否連續、均勻、穩定影響著擠出的質量和產量，當螺桿直徑一定時，其加料段采用雙頭螺旋槽，并且螺旋導程越大，螺旋升角越大，而螺旋升角越大物料在料筒內堵塞的危險也越大，將螺旋導程D設計成58～62毫米，有利于輸送物料；而熔融段采用單頭螺旋槽，螺紋節距S是指一個螺紋與相鄰螺紋之間的距離，在其它條件相同時，螺距的變化，不但決定螺桿的螺旋角，而且還影響螺槽的容積，從而影響塑料的擠出量和塑化的程度，將熔融段的單頭螺旋槽的螺紋節距S設計成73～77毫米，有利于塑化。

本實用新型的節能型螺桿，其所述加料段的雙頭螺旋槽和熔融段的單頭螺旋槽的螺槽深度H₁、H₂為6毫米，螺槽深度即螺紋外半徑與根部半徑之差，加料段螺槽深度大，有利于提高其輸送能力；但槽深太深，一則使螺桿強度下降，導致螺桿在較大扭力作用下發生剪斷；二則太深使塑料在槽間混合不均、攪拌不勻，影響熱傳導和熱平衡，導致螺桿塑化能力下降，選用6毫米較佳。在熔融段，螺桿對物料產生較高的剪切速率，有利于筒壁向物料傳熱和物料的混合、塑化；但是太淺，螺槽容積減小，直接影響擠出量，選用6毫米較佳。其所述的擠出段的擠出導向角α為30°，擠出導向角α即螺紋與螺桿橫斷面的夾角，擠出導向角30°時的擠出流率最高，使得擠出流量大，提高擠出流率后，可采用直徑較小的螺桿，從而降低電機能耗。其所述的擠出流量槽是10個或者10個以上，擠出量大。其所述的儲料槽是12個或者12個以上，儲存物料多。其所述的熔融段的單頭螺紋的寬度B₂是7毫米。其所述的加料段的雙頭螺紋的寬度B₁是5毫米。其所述的雙頭螺旋槽的螺旋導程D是60毫米，單頭螺旋槽的螺紋節距S是75毫米。

附圖說明

圖1是本實用新型節能型螺桿的裝配示意圖；

圖2是本實用新型節能型螺桿的結構示意圖；

圖3是圖2的A—A剖視示意圖；

圖4是圖2的M—M剖視示意圖；

圖5是圖2的C—C剖視示意圖；

圖6是圖2的N—N剖視示意圖。

具體實施方式

本實用新型公開了一種節能型螺桿，如圖1、圖2所示，螺桿外裝有料筒8，料筒外安裝加熱圈9，料筒8連接料斗，螺桿包括加料段1、熔融段2和均壓段，其特征在于所述的加料段1制有雙頭螺旋槽11，雙頭螺旋槽11的螺旋導程D是58～62毫米，熔融段2制有單頭螺旋槽21，單頭螺旋槽21的螺紋節距S是73～77毫米，均壓段包括計量段31和擠出段32，計量段31制有軸向的擠出流量槽33，擠出段32制有徑向的儲料槽34。加料段的溫度不能太高，該階段產生的推動力是否連續、均勻、穩定影響著擠出的質量和產量，當螺桿直徑一定時，其加料段采用雙頭螺旋槽，并且螺旋導程越大，螺旋升角越大，而螺旋升角越大物料在料筒內堵塞的危險也越大，將螺旋導程D設計成58～62毫米(取60毫米較佳)，有利于輸送物料；而熔融段采用單頭螺旋槽，螺紋節距S是指一個螺紋與相鄰螺紋之間的距離，在其它條件相同時，螺距的變化，不但決定螺桿的螺旋角，而且還影響螺槽的容積，從而影響塑料的擠出量和塑化的程度，將熔融段的單頭螺旋槽的螺紋節距S設計成73～77毫米(取75毫米較佳)，有利于塑化。其所述加料段的雙頭螺旋槽11和熔融段的單頭螺旋槽21的螺槽深度H₁、H₂為6毫米，螺槽深度即螺紋外半徑與根部半徑之差，加料段螺槽深度大，有利于提高其輸送能力；但槽深太深，一則使螺桿強度下降，導致螺桿在較大扭力作用下發生剪斷；二則太深使塑料在槽間混合不均、攪拌不勻，影響熱傳導和熱平衡，導致螺桿塑化能力下降，選用6毫米較佳。在熔融段，螺桿對物料產生較高的剪切速率，有利于筒壁向物料傳熱和物料的混合、塑化；但是太淺，螺槽容積減小，直接影響擠出量，選用6毫米較佳。其所述的擠出段32的擠出導向角α為30°，擠出導向角α即螺紋與螺桿橫斷面的夾角，擠出導向角α為30°時的擠出流率最高。螺旋角太大保證不了塑化時間，降低螺桿的塑化質量，太小則螺紋密，螺槽容積減小，影響擠出量。對于加料段，30°螺旋角最合適于粉料；15°螺旋角合適于方形料粒；17°左右螺旋角合適于球狀或柱狀料粒。由均勻段理論分析得知，螺旋角30°時的擠出流率最高，使得擠出流量大，提高擠出流率后，可采用直徑較小的螺桿，從而降低電機能耗。實際上為了加工方便，多取螺旋角17°41＇。如圖4所示，其所述的擠出流量槽33是10個，也可采用10個以上，擠出量大。如圖3所示，其所述的儲料槽34是12個，也可采用12個以上，儲存物料多。如圖5所示，其所述的熔融段2的單頭螺紋的寬度B₂是7毫米。如圖6所示，其所述的加料段1的雙頭螺紋的寬度B₁是5毫米。現提供一種專門用于擠塑機的螺桿具體設計方案：螺桿直徑Φ為75毫米，螺桿長度L(即螺桿工作部分的長度)為2177毫米，加料段1的雙頭螺旋槽11的螺旋導程D是60毫米，熔融段2的單頭螺旋槽21的螺紋節距S是75毫米；加料段的雙頭螺旋槽11和熔融段的單頭螺旋槽21的螺槽深度H1、H2為6毫米；擠出導向角α為30°，計量段的螺桿直徑為72.6毫米，擠出流量槽33是10個，儲料槽34是12個。