一种剪切混炼区可以实时温控的双螺杆挤出机的制作方法

本实用新型涉及一种双螺杆挤出机，特别是涉及一种剪切混炼区温度可以自动改变的双螺杆挤出机。

背景技术：

众所周知，现代加工业对材料涉及的种类多种多样，而不同的材料需要不同的加工条件，而其中最主要的限制条件之一就是对温度的控制，比如，热敏性材料需要温度可以准确的达到一个值，并且不出现较大的波动，如此才能保证加工材料充分塑化又不会过多降解；而热塑性材料往往需要较高的温度促使其充分塑化，单靠外部加温可能不够迅速。虽然整个螺杆区域都有加热的作用，但是剪切混炼区捏合块是双螺杆挤出机中温度最难控制的区域了，也是对物料反应影响最大的区域，所以控制好双螺杆挤出机中的剪切混炼区捏合块的温度对整个挤出过程起到关键的调节作用。

常规双螺杆挤出机往往是由固定模式的捏合块构成，这种捏合部分往往捏合块厚度和捏合角度都是固定的。从而导致使用起来不够灵活，无法满足多种材料加工的使用条件，而因为加工材料的改变进行捏合轴零部件的更换既费时费力，又消耗资源提高了成本。

因此，设计一种捏合区可以自动改变的双螺杆挤出机对塑料加工产业非常重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中双螺杆挤出机的缺陷，开发出一种可自动改变剪切混炼区捏合块厚度、错列角度,来实时进行剪切混炼区捏合块温度控制的双螺杆挤出机。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过如下技术方案来实现的：

一种剪切混炼区可以实时温控的双螺杆挤出机，其机筒内两根螺杆是装配式的，包括固体输送段、熔融段、剪切混炼段，每根螺杆外表面设有螺杆元件,其特征在于,装配所述螺杆元件的装配轴是中空的，在所述中空部分内置中空轴，除首块和最后一块捏合块之外在对应每个所述捏合块部分的所述中空轴上均装有小型动力机构和固定销控制器，所述捏合块内装有固定销槽、固定销和角度传感器；所述捏合块部分的所述中空装配轴直径小于所述非捏合块部分且是镂空的不起到承载带动所述捏合块的作用，也不影响所述小型动力机构带动所述行星齿轮与捏合块的啮合；首块所述捏合块是固定到前边的所述螺杆元件上，后边的所述捏合块依次用所述固定销向前固定，所述的最后一块所述捏合块也是与后边的零件块直接固定在一起的，与所述双螺杆挤出机的总发动机相连接；单个所述捏合块的厚度范围在6-10mm，除首块和最后一块所述捏合块之外，每一块所述捏合块都与中空部分的所述中空轴上的所述小型动力机构的所述行星齿轮相配合；所述捏合块上装有带有5-8个半圆凹槽的所述固定销槽，所述固定销槽与带有半圆凸起的所述固定销相互配合，固定所述捏合块的所述固定销与所述固定销控制器相连；所述中空轴上固定的所述小型动力机构、所述固定销控制器、所述角度传感器都与机筒外的所述传感接收控制器连接；所述角度传感器内嵌于每一块所述的捏合块的所述的固定销槽下方且各自独立，所述的角度传感器每5度一档，可在0到90度范围内进行旋转；所有设备的导线都通过所述中空轴内的中空部分导出与外部所述的传感接收控制器相连。

所述传感接收控制器与螺杆挤出机内剪切混炼部分的机筒壁上的温度传感器和所述角度传感器相连，可以接收由机筒壁上的温度传感器发出的信号，来判断温度是否出现异常波动，进而对所述中空轴上的所述小型动力机构和所述固定销控制器发出相应的命令，进行所述捏合块错列角度的改变。其中所述固定销控制器接收命令后，通过所述控制杆松动固定销槽内的所述固定销，然后由所述小型动力机构带动所述行星齿轮促使所述捏合块发生转动，转到合适位置后，再由所述固定销控制器控制所述控制杆使所述固定销再次固定于所述固定销槽内，从而完成需求的所述捏合块厚度与错列角度的变化，实现对温度进行精准的控制，达到对不同性质物料用同一台双螺杆挤出机进行加工且加工精度都比较精确。

所述固定销槽是专门设计的，其内部有5-8个上下对应的半圆凹槽，可以使所述固定销通过所述凹槽进行固定，而所述固定销也是特殊设计，在所述固定销的上下分别有半圆凸起，与固定销槽的所述半圆凹槽相互对应，当所述固定销处于固定状态时，所述固定销的所述半圆凸起在所述固定销控制器通过所述控制杆的作用下保持突出状态，进而与所述固定销槽内的所述半圆凹槽相互配合使所述固定销完成固定；当所述固定销需要松动时，所述固定销控制器通过所述控制杆将所述固定销上下的所述半圆凸起收起，从而使所述固定销松动，进而实现所述捏合块的转动。

所述固定销内部装有类似于锁上的卡环装置，它可以旋转收缩，回旋扩张。在所述固定销需要移动时，所述固定销控制器通过所述控制杆旋转所述固定销内的所述卡环装置，使其上下两个所述半圆凸起收缩至所述固定销圆周以内，然后所述固定销再进行移动，当所述固定销需要固定时，所述固定销控制器再通过所述控制杆回旋所述固定销内的所述卡环装置，使其上下两个所述半圆凸起再次从所述固定销圆周以内回复到凸起的状态，完成固定命令。

所述角度传感器以捏合块的长中轴线为初始角度，每5度设一个档位，然后以短中轴线终止位置，一共可以进行在90度范围内每5度的角度旋转。

通过本实用新型的上述技术方案，可以带来以下优点：

1.本实用新型设置了直径不同的且内置所述中空轴的所述中空装配轴，即实现了所述非捏合块原件的承载作用，又能使所述捏合块原件具有相对独立的特点。

2.本实用新型在所述捏合块部分的所述中空轴上设置了所述小型动力机构和所述固定销控制器，实现每一块所述捏合块厚度和错列角度的单独控制,从而实时控制剪切混炼区所述捏合块的温度,进而实现挤出机加工物料温度的精准控制。

3.本实用新型在机筒外部设置了所述传感接收控制器，其与螺杆挤出机内所述捏合块部分的挤出机自带温度传感器相连，可以接收由挤出机自带温度传感器发出的信号，来判断温度是否出现异常波动，进而对所述中空轴上的所述小型动力机构和所述固定销控制器发出相应的命令，进行所述捏合块错列角度的改变。其中所述固定销控制器接收命令后，通过所述控制杆松动所述固定销槽内的所述固定销，然后由所述小型动力机构带动所述行星齿轮促使所述捏合块发生转动，转到合适位置后，再由所述固定销控制器控制所述控制杆使所述固定销再次固定于所述固定销槽内，从而完成需求的所述捏合块厚度与错列角度的变化。

4.本实用新型设置的内嵌于所述捏合块一侧的所述角度传感器可以在接收所述传感控制器命令后，以5度一个档位对捏合块进行精准的角度控制。

附图说明

图1：两根啮合螺杆的总图

图2：本实用新型的剪切混炼部分的总体图

图3：单个捏合块内部图

图4：本实用新型的中空装配轴与内部中空轴在剪切混炼区捏合块与非剪切混炼区捏合块相接的俯视图

图5：固定销槽图

图6：固定状态下的固定销图

图7：移动状态下的固定销图

图中：1、捏合块，2、中空装配轴，3、中空轴，4、小型动力机构，5、行星齿轮，6、固定销，7、固定销控制器，8、控制杆，9、导线，10、传感接收控制器，11、固定销槽，12、半圆凸起，13、角度传感器，

具体实施方式

如图1和2，一种剪切混炼区可以实时温控的双螺杆挤出机，其机筒内两根螺杆是装配式的，包括固体输送段、熔融段、剪切混炼段，每根螺杆外表面设有螺杆元件,其特征在于,装配所述螺杆元件的装配轴2是中空的，在所述中空部分内置中空轴3，除首块和最后一块捏合块1之外在对应每个所述捏合块1部分的所述中空轴上均装有小型动力机构4和固定销控制器7，所述捏合块1内装有固定销槽11、固定销6和角度传感器14；如图4，所述捏合块1部分的所述中空装配轴2直径小于所述非捏合块1部分且是镂空的，不起到承载带动所述捏合块1的作用，也不影响所述小型动力机构4带动所述行星齿轮7与所述捏合块1的啮合，这种直径不同的且内置所述中空轴3的所述中空装配轴2，即实现了所述非捏合块1原件的承载作用，又能使所述捏合块1原件具有相对独立的特点；如图2，首块所述捏合块1是固定到前边的所述螺杆元件上，后边的所述捏合块1依次用所述固定销6向前固定，所述的最后一块所述捏合块1也是与后边的零件块直接固定在一起的，与所述双螺杆挤出机的总发动机相连接；单个所述捏合块1的厚度范围在6-10mm，这样对于所述捏合块1变动后的厚度比较多样化，除首块和最后一块所述捏合块1之外，每一块所述捏合块1都与所述中空部分的所述中空轴3上的所述小型动力机构4的所述行星齿轮7相配合，提供所述捏合块1改变的动力，从而可以自动改变剪切混炼区所述捏合块1的厚度和错列角大小，这种实现每一块所述捏合块1厚度和错列角度的单独控制,从而实时控制剪切混炼区所述捏合块1的温度,进而实现挤出机加工物料温度的精准控制；如图5，所述捏合块1上装有带有5-8个半圆凹槽的所述固定销槽11，所述固定销槽11与带有半圆凸起12的所述固定销6相互配合，如图6，固定我玩捏合块1的我玩固定销6是由所述固定销控制器7进行控制的，可以根据需求改变其位置；所述中空轴3上固定的所述小型动力机构4、所述固定销控制器7、所述角度传感器13都与机筒外的传感接收控制器10连接，这种在机筒外部设置了所述传感接收控制器10，其与螺杆挤出机内剪切混炼区机筒壁上的温度传感器相连，可以接收由温度传感器发出的信号，来判断温度是否出现异常波动，进而对所述中空轴3上的小型动力机构4和固定销控制器7发出相应的命令，进行所述捏合块错列角度的改变，其中所述固定销控制器7接收命令后，通过所述控制杆松动固定销槽11内的固定销6，然后由所述小型动力机构4带动行星齿轮7促使捏合块1发生转动，转到合适位置后，再由所述固定销控制器7控制控制杆8使固定销6再次固定于固定销槽11内，从而完成需求的所述捏合块1厚度与错列角度的变化；如图3，所述角度传感器13内嵌于每一块所述捏合块1的所述固定销槽11下方且各自独立，所述角度传感器每5度一档，可在0到90度范围内进行旋转，这种内嵌于所述捏合块1一侧的所述角度传感器13可以在接收所述传感控制器10命令后，以5度一个档位对所述捏合块1进行精准的角度控制；所有设备的导线都通过所述中空轴3内的中空部分导出与外部的所述传感接收控制器10相连。

所述捏合块1厚度与错列角度的实现过程：首块所述捏合块1是固定到前边的零件块上进行带动，后边的所述捏合块1依次用所述固定销6向前固定，最后一块所述捏合块1也是与后边的零件块直接固定在一起的，由所述双螺杆挤出机总发动机带动，进行正常的剪切混合作用，当所述螺杆挤出机内剪切混炼区机筒壁上的温度传感器感觉到温度异常变化(偏高或偏低)时，把信号传递给所述传感控接收控制器10。然后所述传感控制器10做出反应对所述捏合块1中间的中空轴3上的固定销控制器7发送命令，所述固定销控制器7控制控制杆8将固定销6松动再对中空轴3上的小型动力机构4发出命令驱动捏合块1进行转动，当所述角度传感器13感知达到要求的错列角度后，再通过所述固定销控制器7控制控制杆8把固定销6再次固定到固定销槽11内从而完成捏合块1厚度和错列角度的改变。以温度偏低为例，当温度偏低时，所述螺杆挤出机内剪切混炼区机筒壁上的温度传感器会把该信号传递给机筒外的所述传感接收控制器10，由其接收信号做出反应，并发出相应命令给所述固定销控制器7，所述固定销控制器7控制控制杆8将固定销6上的半圆凸起12收回，使其在所述固定销槽11内松动，然后所述传感接收控制器10再给中空轴3上的各个小型动力机构4发出命令，使相邻两个所述小型动力机构4反向旋转，扩大错列角度，当所述角度传感器14感知角度达到要求后，把信号传回所述传感接收控制器10，再由其控制所述小型动力机构4停止，从而达到错列角度变化的目的。