一种挤出机脱挥除气装置及挤出机的制作方法

1.本发明属于挤出机脱挥除气技术领域，更具体地，涉及一种挤出机脱挥除气装置及挤出机。


背景技术：

2.挤出机因具有连续生产、直接挤出成型、混炼效果好、生产效率高、成本低等优点，而成为高分子材料加工领域中最常用的设备。然而，由于高分子材料的原料多为粉状或颗粒状，因此在进入挤出机内熔融塑化过程中常会裹挟部分空气在其内部；此外，部分高分子材料在挤出机内的加工过程中还会发生化学反应，产生挥发性气体。在挤出机加工过程中如不能及时将这些气体排出，会严重影响高分子材料制品的性能。
3.目前挤出机常用的脱挥除气方法是在挤出机机筒的后半段开设脱挥除气口，利用真空泵在该位置对高分子材料的加工过程进行脱挥除气，且在该位置处螺杆结构需要特殊设计，螺距较长、结构较复杂。然而，有的高分子材料由于粘度较大，一旦物料量较多、机头压力过高就容易在脱挥除气口处涌料，并将脱挥除气口堵塞，进而影响真空泵对高分子材料加工过程中的脱挥除气效率，使脱挥不彻底。
4.对于一些具有特殊螺杆结构的挤出机，例如中国发明专利cn104002447公开了一种偏心转子体积脉动形变塑化输运方法及装置，该装置利用偏心转子与定子之间的啮合关系来实现对物料的塑化运输，如采用传统的脱挥除气方法在机筒上直接开设脱挥除气口，则物料在偏心转子的驱动下就会由脱挥除气口排出，不能够实现对其加工过程的脱挥除气。
5.因此，针对现有技术中存在的不足，亟需开发一种新的脱挥除气装置以满足较高粘度物料以及具有特殊结构的挤出机加工过程中的脱挥除气要求。


技术实现要素：

6.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种挤出机脱挥除气装置及挤出机，其目的在于通过动力传动组件驱动第一连接杆、第二连接杆分别带动第一推压板和第二推压板做上下往复直线运动，通过第一推压板和第二推压板的往复运动，可将在脱挥除气口处涌出的物料推压进入机筒内，由此解决由于物料在脱挥除气口涌出而导致的脱挥除气困难的技术问题。
7.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种挤出机脱挥除气装置，该装置设置于挤出机机筒的脱挥除气口处，包括：动力传动组件、第一连接杆、第二连接杆、第一推压板、第二推压板、真空座和抽真空组件；
8.所述真空座设置于所述机筒上部并与所述机筒形成封闭腔室，所述抽真空组件设置于所述机筒侧方并与所述真空座连通；所述第一连接杆的一端连接于所述动力传动组件，另一端穿过所述真空座并连接于所述第一推压板；所述第二连接杆的一端连接于所述动力传动组件，另一端穿过所述真空座并连接于所述第二推压板；所述第一推压板与所述
第二推压板沿所述机筒脱挥除气口内壁相对设置；
9.所述动力传动组件用于驱动所述第一连接杆和所述第二连接杆分别带动所述第一推压板和所述第二推压板沿所述机筒脱挥除气口内壁做上下往复直线运动，从而将脱挥除气口处涌出的物料推压至机筒内。
10.进一步优选地，所述第一推压板和所述第二推压板上下运动的行程小于脱挥除气口内壁的高度，且其运动的下止点为挤出机机筒的内壁面。
11.进一步优选地，所述第一推压板和所述第二推压板上下运动速度可根据挤出机转速、物料量和物料状态自由调节。
12.进一步优选地，所述真空座内部为中空结构，其与挤出机机筒和连接杆之间依靠第二密封圈密封，用于在脱挥除气口处形成密闭的负压环境。
13.进一步优选地，所述真空座通过连接管用于连接真空泵和挤出机的脱挥除气口，第一连接杆和第二连接杆与真空座内孔之间依靠第一密封圈密封，并与导套的内孔进行滑动配合。
14.优选地，所述第一推压板包括第一连接部和第一圆弧部；所述第一连接部连接于所述第一连接杆；所述第一圆弧部的一面设有圆弧状凸起，所述圆弧状凸起与所述机筒内壁孔的孔径相同，以使第一圆弧部在下止点处与机筒内壁孔相切并与位于机筒内的第一螺杆紧密贴合。
15.优选地，所述第一连接部设有凸起结构，所述凸起结构用于当所述第一圆弧部位于下止点处抵靠于脱挥除气口上壁面以防止所述第一推压板脱落。
16.优选地，所述第二推压板包括第二连接部和第二圆弧部；所述第二连接部连接于所述第二连接杆；所述第二圆弧部的一面设有圆弧状凸起，所述圆弧状凸起与所述机筒内壁孔的孔径相同，以使第二圆弧部在下止点处与机筒内壁孔相切并与位于机筒内的第二螺杆紧密贴合。
17.优选地，所述第二连接部设有凸起结构，所述凸起结构用于当所述第二圆弧部位于下止点处抵靠于脱挥除气口上壁面以防止所述第二推压板脱落。
18.优选地，所述动力传动组件包括第一轴承座、第一连杆、曲轴、第二连杆、第二轴承座、联轴器、第二减速器和第二电机；
19.所述曲轴的两端分别设有第一轴承座和第二轴承座，所述第一连杆与所述第二连杆装配于所述曲轴并与所述曲轴同步转动；所述第一连杆连接于所述第一连接杆，所述第二连杆连接于所述第二连接杆；所述曲轴的一端依次连接所述联轴器和所述第二减速器，所述第二减速器与所述第二电机的输出轴相连。
20.优选地，所述曲轴上设有两处与其轴线存在偏心量的偏心轴段，所述第一连杆和所述第二连杆分别设置于两处偏心轴段。
21.优选地，所述第一推压板和所述第二推压板的运动行程为所述曲轴上偏心轴段处偏心量的两倍。
22.优选地，所述动力传动组件包括第一气缸和第二气缸；所述第一气缸的输出端连接于所述第一连接杆，所述第二气缸的输出端连接于所述第二连接杆；所述第一气缸和第二气缸分别开设有上下两个进气道，所述进气道用于连接外部气源，通过外部气源以推动第一气缸和第二气缸的活塞杆上下往复运动。
23.按照本发明的另一方面，提供了一种挤出机，包括如上文所述的挤出机脱挥除气装置，还包括第一电机、第一减速器和料斗，所述第一电机的输出轴连接于所述第一减速器，所述料斗设置于所述机筒上方；所述第一电机通过所述第一减速器带动机筒内的第一螺杆和第二螺杆异向外翻旋转以使从所述料斗落入的物料熔融、塑化、混炼，并向前输运；所述挤出机脱挥除气装置用于将机筒脱挥除气口处涌出的物料推压进入机筒内以使所述脱挥除气口保持通畅。
24.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
25.1、本发明提出的挤出机脱挥除气装置，通过动力传动组件驱动第一连接杆、第二连接杆分别带动第一推压板和第二推压板做上下往复直线运动，通过第一推压板和第二推压板的往复运动，可将在脱挥除气口处涌出的物料推压进入机筒内，使脱挥除气口保持通畅，同时第一推压板和第二推压板的挤压还可增加物料的脱挥除气面积，提高脱挥除气的效率。
26.2、本发明提出的挤出机脱挥除气装置，通过将第一推压板和第二推压板最下端设计为圆弧状结构，圆弧半径与机筒内孔半径相同，以使其在下止点处能够与机筒内孔相切并与第一螺杆和第二螺杆紧密贴合，最大限度地防止物料由脱挥除气口处涌出。
27.3、本发明提出的挤出机脱挥除气装置，通过将第一推压板和第二推压板上部设计为突出结构，以防止第一推压板和第二推压板与第一连接杆和第二连接杆脱落而掉入机筒内对设备造成破坏。
28.4、本发明提出的挤出机脱挥除气装置结构简单、运行稳定、可靠性高、体积小、成本低。
附图说明
29.图1是本发明的一个实施例中脱挥除气装置安装在挤出机上的示意图；
30.图2是本发明的一个实施例中脱挥除气装置的结构示意图；
31.图3是本发明的一个实施例中推压板的三维结构示意图；
32.图4是本发明的一个实施例中曲轴的结构示意图；
33.图5是本发明的一个实施例中脱挥除气装置的结构示意图。
34.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-第一电机；2-第一减速器；3-机筒；4-料斗；5-挤出机脱挥除气装置；6-真空泵；7-连接管；8-真空座；9-第一密封圈；10-第二密封圈；11-第一螺杆；12-第二螺杆；13-第一推压板；14-第二推压板；15-第一连接杆；16-第二连接杆；17-导套；18-第一轴承座；19-第一连杆；20-曲轴；21-第二连杆；22-第二轴承座；23-联轴器；24-第二减速器；25-第二电机；26-第一气缸；27-第二气缸。
具体实施方式
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要
彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
36.本发明提出一种挤出机脱挥除气装置，对于以挤出机为加工装备的高分子材料连续加工或合成系统，在挤出机的脱挥除气口两侧设置能够上下运动的推压板，通过推压板的上下运动推压物料，防止在脱挥除气过程中物料由脱挥口处涌出，进而实现对高分子材料加工和合成过程中的高效脱挥除气。
37.实施例1
38.如图1和图2所示，本实施例提出的一种挤出机脱挥除气装置位于挤出机的脱挥除气口处，需与挤出机主机组合使用，构成一整套系统，该系统由第一电机1、第一减速器2、挤出机挤压系统、挤出机脱挥除气装置5等组成。挤出机挤压系统由机筒3、第一螺杆13、第二螺杆14和料斗4等组成。所述挤出机脱挥除气装置5由真空泵6、连接管7、真空座8、第一密封圈9、第二密封圈10、第一推压板13、第二推压板14、第一连接杆15、第二连接杆16、导套17、第一轴承座18、第一连杆19、曲轴20、第二连杆21、第二轴承座22、联轴器23、第二减速器24、第二电机25等组成。
39.挤出机机筒3上设有喂料口和脱挥除气口，喂料口处安装有所述料斗4；脱挥除气口处由所述真空座8通过所述连接管7将所述真空泵6与挤出机机筒3相连，其上方安装有脱挥除气装置的动力传动组件。所述第一推压板13和所述第二推压板14分别经所述第一连接杆15和所述第二连接杆16连接穿过所述真空座8安装于挤出机机筒3脱挥除气口内两侧壁处；所述真空座8底部与所述机筒3之间由所述第二密封圈10密封；所述第一连接杆15和所述第二连接杆16与所述真空座8之间由所述第一密封圈9密封；所述第一连接杆15和所述第二连接杆16分别穿过所述导套17内部的轴孔经所述第一连杆19和所述第二连杆21与所述曲轴20上两偏心轴段处相连，所述曲轴20两端通过轴承固定安装在所述第一轴承座18和所述第二轴承座22内，并通过所述联轴器23与所述第二减速器24的输出轴相连，所述第二减速器24的输入轴与所述第二电机25的输出轴相连。
40.具体的，所述第一推压板13和第二推压板14对称设置于挤出机脱挥除气口内壁处，且紧贴脱挥除气口两侧内壁进行上下往复运动。
41.更进一步的说明，所述第一推压板13和第二推压板14上下运动行程小于脱挥除气口内壁高度，且其运动的下止点为挤出机机筒3内壁面处。
42.更进一步的说明，所述第一推压板13和第二推压板14上下运动速度可根据挤出机转速、物料量和物料状态调节第二电机25的转速来自由调节。
43.具体的，如图3所示，所述第一推压板13和第二推压板14结构相同，为薄板状结构，可以最大限度地保持脱挥除气口内的体积，且薄板状结构可以与脱挥除气口侧壁紧密贴合；所述第一推压板13和第二推压板14最下端为圆弧状结构，圆弧半径与所述机筒3内孔半径相同，以使其在下止点处能够与所述机筒3内孔相切并与所述第一螺杆11和所述第二螺杆12紧密贴合，最大限度地防止物料由脱挥除气口处涌出；所述第一推压板13和第二推压板14上部为突出结构，以防止所述第一推压板13和所述第二推压板14与所述第一连接杆15和所述第二连接杆16脱落而掉入机筒3内对设备造成破坏。
44.具体的，如图4所示，所述曲轴20上设有两处与其轴线存在偏心量e的偏心轴段，两处偏心轴段分别通过所述第一连杆19、所述第二连杆21、所述第一连接杆15、所述第二连接杆16与所述第一推压板13和所述第二推压板14相连，曲轴20通过偏心轴段可将其回转运动
转化为所述第一推压板13和第二推压板14的上下往复直线运动，所述第一推压板13和第二推压板14的上下往复直线运动距离为2e。
45.本实施例的工作过程为：第一电机1通过第一减速器2带动机筒3内的第一螺杆11和第二螺杆12异向外翻旋转，高分子材料由料斗4喂入机筒3内，在第一螺杆11和第二螺杆12的转动作用下，物料不断地被熔融、塑化、混炼，并向前输运。当物料到达脱挥除气口处，开启真空泵，对物料进行脱挥除气。由于高分子材料较高的粘度会使物料在挤出口处的压力较大，从而使物料在脱挥除气口处产生背压，如螺杆不能及时将物料向前输送，则在脱挥除气口处就会有物料涌出，堵塞脱挥除气通道，进而严重影响脱挥除气效率，导致物料内的气体不能除尽。此时启动第二电机25，第二电机25通过第二减速器24带动曲轴20转动，曲轴20通过第一连杆19、第二连杆21、第一连接杆15、第二连接杆16分别带动第一推压板13和第二推压板14做上下往复直线运动，通过第一推压板13和第二推压板14的往复运动，可将在脱挥除气口处涌出的物料推压进入机筒3内，使脱挥除气口保持通畅，同时第一推压板13和第二推压板14的挤压还可增加物料的脱挥除气面积，提高脱挥除气的效率。
46.实施例2
47.如图5所示，本实施例提出了一种气动脱挥除气装置，该装置以气缸为动力源，带动推压板进行往复直线运动，与实施例1中以电机通过曲轴来带动推压板进行往复直线运动的结构相比，本实施例中的装置结构更简单、紧凑。本实施例脱挥除气装置由真空泵6、连接管7、真空座8、第一密封圈9、第二密封圈10、第一推压板13、第二推压板14、第一连接杆15、第二连接杆16、第一气缸26、第二气缸27等组成。所述第一气缸26和所述第二气缸27的活塞杆分别通过所述第一连接杆15和所述第二连接杆16与所述第一推压板13和第二推压板14连接。
48.具体的，所述第一气缸26和第二气缸27上分别开设有上下两个进气道，用于连接外部气源，通过外部气源推动活塞杆上下往复运动。
49.更进一步的说明，所述第一气缸26和第二气缸27的活塞杆运动行程即为第一推压板13和第二推压板14的上下往复运动距离。
50.本实施例的工作过程为：第一电机1通过第一减速器2带动机筒3内的第一螺杆11和第二螺杆12异向外翻旋转，高分子材料基体由料斗4喂入机筒3内，在第一螺杆11和第二螺杆12的转动作用下，物料不断地被熔融、塑化、混炼，并向前输运。当物料到达脱挥除气口处，开启真空泵，对物料进行脱挥除气，同时开启外部气源使第一气缸26和第二气缸27开始动作，第一气缸26和第二气缸27的活塞杆分别通过第一连接杆15和第二连接杆16带动第一推压板13和第二推压板14进行上下往复运动。通过第一推压板13和第二推压板14的往复推压运动，可防止物料在脱挥除气口处涌出，进而可保证物料的高效脱挥除气。
51.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。