[發(fā)明專利]一種模塊化高分子材料雙轉子泵式輸運設備及輸運方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210361302.6
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114701099B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設計）人: 鄒新良;瞿金平
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B29C31/00
• 分類號: B29C31/00;B29B7/74;B29B7/76;B29B7/20;B29B7/28
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 徐健

本發(fā)明公開了一種模塊化高分子材料雙轉子泵式輸運設備及輸運方法，涉及高分子材料及其復合體系成型加工領域，該設備包括：雙螺紋轉子泵式加料單元和一個或多個雙螺紋轉子泵式塑化單元，所述雙螺紋轉子泵式加料單元連通于所述雙螺紋轉子泵式塑化單元的上游，且相鄰的兩個所述雙螺紋轉子泵式塑化單元連通。本發(fā)明可實現(xiàn)高分子材料擠出與注塑成型的技術效果。

技術領域

本發(fā)明涉及高分子材料及其復合體系塑化輸運技術領域，更具體地說是涉及高分子材料及其復合體系模塊化雙轉子泵式輸運方法及設備。

背景技術

目前我國高分子材料擠出與注塑成型加工主要采用螺桿式加工設備，其塑化擠壓系統(tǒng)主要由螺桿和料筒組成。螺桿式加工設備至今已有一百多年的歷史，國內、外在提高螺桿加工設備的輸運能力、塑化效果方面做了大量研究工作，開發(fā)出諸如具有屏障、銷釘及其各種結構協(xié)同作用的螺桿，并取得了一定的效果。但無論是輸運機理還是關鍵零部件結構都是建立在摩擦輸運的基礎之上，在物料摩擦輸送過程中，塑化系統(tǒng)零部件的結構與表面摩擦系數(shù)、物料特性及加工工藝參數(shù)對輸送效果影響嚴重，存在輸送效率低且穩(wěn)定性差、能耗高、停留時間長缺點，因而需要突破傳統(tǒng)基于摩擦的高分子材料輸運方法，開發(fā)具有以正位移輸送特性為主的高效擠出方法及設備，實現(xiàn)高分子材料連續(xù)、高效加工。

通過對料筒的進料段開設各種形式的溝槽，增大塑化系統(tǒng)對物料的軸向摩擦力從而提高輸送能力是目前普遍采用的方法；專利(ZL?90101034.0)通過將頻率可調的振動疊加到螺桿的運動中，強化對物料的體積拉伸作用，提高了輸送效果及對物料的適應性。但這些輸送方法及設備仍然是建立在摩擦輸運的基礎之上，輸送能力及穩(wěn)定性提高程度有限。

專利(ZL200810026054.X)公開了一種基于拉伸流變的高分子材料塑化輸運方法及設備。通過輸運空間容積的周期性變化實現(xiàn)了物料的體積輸送，在輸送過程中物料主要受到壓縮/膨脹作用，實現(xiàn)正應力起主要作用的物料塑化輸運。該方法提高了塑化效果與輸送能力，改善了制品質量。但由于各輸送單元由同一條轉子軸進行控制，無法同時對物料受到的形變作用強度與停留時間進行單獨調控。傳統(tǒng)平行雙螺桿擠出機雖有較好的混煉效果，但由于兩螺桿的中心距決定了可安裝軸承的空間，因而設置大的止推機構困難而無法提供大的模頭壓力直接用于生產(chǎn)產(chǎn)品。

本發(fā)明通過若干組串聯(lián)連接、獨立調控的模塊化雙螺紋轉子泵式單元形成擠出機，物料從兩螺紋轉子中部進入到雙螺紋轉子泵式輸送單元，然后被螺紋轉子強制輸運至排料口流出，實現(xiàn)完全正位移體積輸送。具有以正位移輸送為主、壓縮比動態(tài)可調、成型過程中形變速率與停留時間可控、混煉強度可調及擠出特性硬特點。

因此，如何提供一種實現(xiàn)模塊化高分子材料及其復合體系塑化輸運的設備及方法，是本領域亟需解決的技術問題之一。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種模塊化高分子材料雙轉子泵式輸運設備及輸運方法，目的就是為了解決上述之不足而提供。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采取了如下技術方案：

一種模塊化高分子材料雙轉子泵式輸運設備，包括：至少一個雙螺紋轉子泵式加料單元或一個雙螺紋轉子泵式塑化單元，所述雙螺紋轉子泵式加料單元連通于所述雙螺紋轉子泵式塑化單元的上游，且相鄰的兩個所述雙螺紋轉子泵式塑化單元連通。

優(yōu)選地，所述雙螺紋轉子泵式加料單元包括：第一殼體和第一驅動裝置，所述第一驅動裝置的加料驅料段伸至所述第一殼體的內部；所述加料驅料段包括互相嚙合的第一主動轉子和第一從動轉子；所述第一主動轉子和所述第一從動轉子兩端設有螺旋方向相反的螺槽，第二主動轉子和第二從動轉子相應嚙合位置的螺旋線方向相反，且所述第二主動轉子和所述第二從動轉子部分或完全嚙合。