用于造粒的挤出装置的制作方法

1.本技术涉及塑料挤出设备技术领域，尤其是涉及一种用于造粒的挤出装置。


背景技术：

2.目前用于长丝短纤造粒的螺杆通常为单排气螺杆，由于单排气螺杆的排气效率较低，往往会造成熔体不密实、排气效果不佳、造粒颗粒气孔较多等缺陷，最终生产的产品质量不佳，浪费原材料，增加生产成本。


技术实现要素：

3.本技术的目的是解决现有技术中熔体不密实、排气效果不佳的问题。
4.为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种用于造粒的挤出装置，包括具有沿前后方向贯通的内孔的机筒和可转动地设置在所述的内孔内的螺杆，所述的螺杆包括自前向后依次分布的一阶螺杆、二阶螺杆和三阶螺杆，所述的一阶螺杆包括自前向后依次设置的进料段、第一压缩段和第一计量段，所述的二阶螺杆包括自前向后依次设置的第一排气段、第二压缩段和第二计量段，所述的第一计量段和所述的第二计量段靠近下一阶螺杆的一端设置有两个沿所述的螺杆的轴向间隔分布的混炼组，各个所述的混炼组包括若干个沿所述的螺杆的周向依次凹设的通槽；所述的三阶螺杆包括自前向后依次设置的第二排气段、第三压缩段和第三计量段；所述的机筒上开设有与所述的进料段对应的进料口、与所述的第一排气段对应的第一排气口以及与所述的第二排气段对应的第二排气口。
5.在上述技术方案中，进一步优选的，所述的螺杆还包括沿所述的一阶螺杆螺旋延伸的第一主螺纹、沿所述的二阶螺杆螺旋延伸的第二主螺纹以及沿所述的三阶螺杆螺旋延伸的第三主螺纹，所述的第一主螺纹分布在所述的进料段、第一压缩段和至少部分所述的第一计量段，所述的第二主螺纹分布在所述的第一排气段和所述的第二压缩段，所述的第三主螺纹分布在所述的第二排气段、第三压缩段和所述的第三计量段；所述的第一主螺纹、第二主螺纹和所述的第三主螺纹的外径相等。
6.在上述技术方案中，进一步优选的，所述的第一主螺纹的螺距、所述的第二主螺纹的螺距和所述的第三主螺纹的螺距分别自前向后均等不变，所述的第一主螺纹的螺距、所述的第二主螺纹的螺距和所述的第三主螺纹的螺距相等。
7.在上述技术方案中，进一步优选的，所述的螺杆还包括沿所述的二阶螺杆螺旋延伸的第一副螺纹和沿所述的三阶螺杆螺旋延伸的第二副螺纹，所述的第一副螺纹分布在所述的第一排气段，所述的第一副螺纹的外径与所述的第二主螺纹的外径相等，所述的第二主螺纹与所述的第一副螺纹在所述的螺杆的轴向上交替分布；所述的第二副螺纹分布在所述的第二排气段，所述的第二副螺纹的外径与所述的第三主螺纹的外径相等，所述的第三主螺纹与所述的第二副螺纹在所述的螺杆的轴向上交替分布。
8.在上述技术方案中，进一步优选的，所述的一阶螺杆的长度大于所述的三阶螺杆的长度，所述的三阶螺杆的长度大于所述的二阶螺杆的长度。
9.在上述技术方案中，进一步优选的，所述的第一压缩段的底径、所述的第二压缩段的底径和所述的第三压缩段的底径均自前向后增大，所述的第一压缩段的底径大于所述的进料段的底径，所述的第一压缩段的底径小于所述的第一计量段的底径；所述的第二压缩段的底径大于所述的第一排气段的底径；所述的第三压缩段的底径大于所述的第二排气段的底径，所述的第三压缩段的底径小于所述的第三计量段的底径。
10.在上述技术方案中，进一步优选的，所述的通槽与所述的螺杆的轴线具有夹角θ，所述的θ为30
°‑
45
°
，相邻两个的混炼组的通槽在所述的螺杆的周向上交替分布。
11.在上述技术方案中，进一步优选的，所述的机筒具有连通所述的进料口与所述的内孔的进料腔，所述的进料腔具有与所述的内孔相切的第一导向面和第二导向面，所述的第二导向面沿竖直方向延伸，所述的第一导向面倾斜设置，所述的第一导向面与所述的第二导向面之间的距离自所述的进料口到所述的内孔的方向逐渐减小。
12.在上述技术方案中，进一步优选的，所述的机筒还具有连通所述的第一排气口和所述的内孔的第一排气腔以及连通所述的第二排气口和所述的内孔的第二排气腔，所述的第一排气腔与所述的第二排气腔均倾斜设置，所述的内孔具有沿竖直方向延伸的中心面，所述的第一排气腔与所述的第一排气口连接的一端部与所述的中心面之间的距离大于所述的第一排气腔与所述的内孔连接的一端部与所述的中心面之间的距离；所述的第二排气腔与所述的第二排气口连接的一端部与所述的中心面之间的距离大于所述的第二排气腔与所述的内孔连接的一端部与所述的中心面之间的距离。
13.本技术与现有技术相比获得如下有益效果：
14.本技术的螺杆包括均具有输送、压缩和计量功能的一、二、三阶螺杆，二阶螺杆和三阶螺杆的首端都设置有深槽双螺纹的排气段，一阶螺杆和二阶螺杆的末端均设置有两组通槽，通槽将熔体分流、混合以不断改变料流的方向，便于熔体在排气段释放出大量气体，具有三个分阶的螺杆配合具有两个排气口的机筒，对物料进行多次压缩、塑化和排气，提高塑化效果并将熔体内的气体挥发物排除干净，提高熔体的密实度和最终产品的质量。
附图说明
15.图1为本技术实施例提供的一种用于造粒的挤出装置的结构示意图；
16.图2为图1中的挤出装置在进料口处的截面图；
17.图3为图1中的挤出装置在第一排气口处的截面图；
18.图4为图1中的挤出装置在第二排气口处的截面图；
19.图5为图1中的螺杆的结构示意图；
20.图6为图5中的混炼分段展开的示意性结构图；
21.图7为图5中的第二计量段展开的示意性结构图。
22.其中：1、机筒；101、内孔；102、进料口；103、第一排气口；104、第二排气口；11、进料腔；111、第一导向面；112、第二导向面；12、第一排气腔；13、第二排气腔；2、螺杆；21、一阶螺杆；211、进料段；212、第一压缩段；213、第一计量段；2131、计量分段；2132、混炼分段；22、二阶螺杆；221、第一排气段；222、第二压缩段；223、第二计量段；23、三阶螺杆；231、第二排气段；232、第三压缩段；233、第三计量段；24、第一主螺纹；25、第二主螺纹；26、第三主螺纹；27、第一副螺纹；28、第二副螺纹；291、第一混炼组；2910、第一通槽；292、第二混炼组；2920、
第二通槽。
具体实施方式
23.为详细说明申请的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对发明的各种示例性实施例或实施方式的详细说明。然而，各种示例性实施例也可以在没有这些具体细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。此外，各种示例性实施例可以不同，但不必是排他的。例如，在不脱离发明构思的情况下，可以在另一示例性实施例中使用或实现示例性实施例的具体形状、构造和特性。
24.以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
25.本技术所述的“前”、“后”、“上”、“下”按照附图1所示的前、后、上和下。本技术所述的“竖直”方向即为图1中的上下方向。
26.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
27.本技术实施例提供一种用于造粒的挤出装置，如图1所示，该挤出装置包括机筒1和可转动地设置在机筒1内的螺杆2，机筒1具有沿前后方向贯通的内孔101，螺杆2可绕自身轴线x1转动地设置在内孔101内。
28.如图5所示，螺杆2包括自前向后依次分布的一阶螺杆21、二阶螺杆22和三阶螺杆23，二阶螺杆22的前端部连接一阶螺杆21的后端部，三阶螺杆23的前端部连接二阶螺杆22的后端部。一阶螺杆21的长度l21大于三阶螺杆23的长度l23，三阶螺杆23的长度l23大于二阶螺杆22的长度l22。
29.一阶螺杆21自前向后依次设置为进料段211、第一压缩段212和第一计量段213，第一计量段213包括连接第一压缩段212的计量分段2131和连接二阶螺杆22的混炼分段2132，计量分段2131的长度大于混炼分段2132的长度。二阶螺杆22自前向后依次设置为第一排气段221、第二压缩段222和第二计量段223。三阶螺杆23自前向后依次设置为第二排气段231、第三压缩段232和第三计量段233。
30.螺杆2还包括沿一阶螺杆21螺旋延伸的第一主螺纹24、沿二阶螺杆22螺旋延伸的第二主螺纹25和沿三阶螺杆23螺旋延伸的第三主螺纹26；第一主螺纹24、第二主螺纹25和第三主螺纹26具有相等的外径d和螺距s，外径d和螺距s自前向后均等不变。第一主螺纹24分布在进料段211、第一压缩段212和计量分段2131上，第二主螺纹25分布在第一排气段221和第二压缩段222上，第三主螺纹26分布在第二排气段231、第三压缩段232和第三计量段233上。
31.螺杆2还包括沿二阶螺杆22螺旋延伸的第一副螺纹27和沿三阶螺杆23螺旋延伸的第二副螺纹28，第一副螺纹27分布在第一排气段221，第二副螺纹28分布在第二排气段231。
第一副螺纹27与第二副螺纹28具有相等的外径d和螺距s，外径d和螺距s自前向后均等不变，同时，外径d＝外径d，螺距s＝螺距s。第一副螺纹27与第二主螺纹25平行且在螺杆2的轴向上交替分布，第二副螺纹28与第三主螺纹26平行且在螺杆2的轴向上交替分布。
32.如图5-7所示，混炼分段2132上设置有两个沿螺杆2的轴向间隔分布的第一混炼组291，各个混炼分段291包括若干个沿螺杆2的周向依次凹设的第一通槽2910，两个第一混炼组291的第一通槽2910在螺杆2的周向上交替分布。第二计量段223上设置有两个沿螺杆2的轴向间隔分布的第二混炼组292，各个第二混炼组292包括若干个沿螺杆2的周向依次凹设的第二通槽2920，两个第二混炼组292的第二通槽2920在螺杆2的周向上交替分布。第一通槽2910和第二通槽2920均与轴线x1之间具有30
°‑
45
°
的夹角θ。一阶螺杆21和二阶螺杆22与下一阶螺杆连接的末端均设置有具有通槽的混炼组，通过末端的两组通槽熔体进行分流混合，通过不断改变料流的流向，使熔体在进入下一阶螺杆的排气段时更好地将熔体内包裹的气体分离出来，利于气体在排气段排出。
33.继续参照图5，第一压缩段212的底径自前向后增大，第一压缩段212的前端部具有最小底径d1，第一压缩段212的后端部具有最大底径d2；进料段211的底径自前向后均等不变，且进料段211的底径小于最小底径d1；计量分段2131的底径自前向后均等不变，且计量分段2131的底径大于最大底径d2。由于第一主螺纹24的外径d自前向后均等不变，进料段211、第一压缩段212和第一计量段213的底径逐段增大，一阶螺杆上的螺槽的容积逐渐减小，物料在一阶螺杆上被不断压缩和剪切，进行初步的塑化和剪切；第一计量段213末端的第一混炼组291将熔体分流混合以释放熔体内的气体。
34.第二压缩段222的底径自前向后增大，第二压缩段222的前端部具有最小底径d3，第二压缩段222的后端部具有最大底径d4；第一排气段221的底径自前向后均等不变，且第一排气段221的底径小于最小底径d3。第一排气段221的双螺纹和深螺槽设计，使熔体内包裹的气体在第一排气段221能够充分分离出来；第二压缩段222逐渐增大的底径将进入二阶螺杆22的熔体逐渐压缩，进一步对熔体进行塑化，提高产品的塑化效果，同时逐渐变浅的螺槽防止熔体超温分解，提高熔体的质量；第二计量段223的第二混炼组292在二阶螺杆22的末端将熔体分流、混合后输送到三阶螺杆23。
35.第三压缩段232的底径自前向后增大，第三压缩段232的前端部具有最小底径d5，第三压缩段233的后端部具有最大底径d6；第二排气段231的底径自前向后均等不变，且第二排气段231的底径小于最小底径d5；第三计量段233的底径自前向后均等不变，且第三计量段233的底径大于最大底径d6。第二排气段231的双螺纹和深螺槽设计，使经过第一排气段221的熔体释放熔体内剩余的气体，熔体内的气体在第二排气段231排尽，熔体变得更加密实；三阶螺杆23逐段减小的螺槽减少对熔体的剪切，避免熔体超温，变浅的螺槽降低熔体的挤出波动，使该挤出装置能够稳定挤出造粒。
36.如图1、2所示，机筒1上开设有与进料段211对应的进料口102、与第一排气段221对应的第一排气口103和与第二排气段231对应的第二排气口104，进料口102附近的内孔101处拉槽处理，增大内孔101的摩擦力。机筒1还具有连通进料口102和内孔101的进料腔11，进料腔11和进料口102均位于内孔101的上方。进料腔11包括与内孔101相切的第一导向面111和第二导向面112，第二导向面112沿竖直方向延伸，第一导向面111倾斜设置，第一导向面111与第二导向面112之间的距离自上向下逐渐减小；进料腔11的偏角度进料增大机筒1的
入料空间，提高进料量并保证高效稳定地输送物料。
37.如图3、4所示，机筒1内设置连通第一排气口103和内孔101的第一排气腔12以及连通第二排气口104和内孔101的第二排气腔13，第一排气腔12和第二排气腔13均倾斜设置，内孔101具有一竖直的中心面，第一排气腔12和第二排气腔13与中心面之间的距离自上向下逐渐减小，第一排气腔12和第二排气腔13均与中心面之间具有15
°‑
25
°
的夹角β，第一导向面111与中心面之间具有5
°‑
10
°
的夹角α。第一排气口103、第一排气腔12、第二排气口104和第二排气腔13均设置在螺杆2下旋方向的上方，不易冒料，第一排气腔12和第二排气腔13的倾斜设计是更利于气体排出，提高排气效率。
38.本技术的螺杆2包括均具有输送、压缩和计量功能的一、二、三阶螺杆，二阶螺杆和三阶螺杆的首端都设置有深槽双螺纹的排气段，一阶螺杆21和二阶螺杆22的末端均设置有两组通槽，通槽将熔体分流、混合以不断改变料流的方向，便于熔体在排气段释放出大量气体，具有三个分阶的螺杆配合具有两个排气口的机筒，对物料进行多次压缩、塑化和排气，提高塑化效果并将熔体内的气体挥发物排除干净，提高熔体的密实度和最终产品的质量。
39.以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，本技术要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。