一种机械式单螺杆轴向振动挤出机的制作方法

本实用新型涉及高分子材料挤出设备领域，尤其涉及一种机械式单螺杆轴向振动挤出机。

背景技术：

目前，高分子材料成型加工领域螺杆挤出机普遍普遍采用的是对螺杆施加振动，这种振动方式只是在某个进程施加局部振动，对改善熔融体的基础特性虽然具有积极的特性，已满足了大多数基础制品的成型要求，但是并没有对流动的物料产生周期性的拉伸和压缩作用即振动剪切作用，还有很大的提升空间。

技术实现要素：

本实用新型的的目的在于克服现有技术的缺陷，根据振动挤出机的趋势，提供了一种机械式单螺杆轴向振动挤出机，所述机械式单螺杆轴向振动挤出机包括电机及减速器组件1、机械式振动组件100和单螺杆挤出机组件200，所述电机及减速器组件1连接在机械式振动组件100上，所述机械式振动组件100连接在所述单螺杆挤出机组件200上。所述机械式振动组件100包括挤出机动力输入轴2、轴承挡圈3、接触球轴承4、滚子限位盘5、滚子小端轴承座6、振动机构上箱体7、滚动花键8、普通平键9、预紧推力轴承10、预紧弹簧组件11、弹簧固定座12、振动机构下箱体19、振动牵引套20、普通半联轴器21、激振式半联轴器22、激振滚子23、滚子大端轴承座24、推力轴承25，所述单螺杆挤出机包括螺杆13、料筒14、料斗15、料口冷却罩16、电磁加热线圈17和保温隔热层18。

所述激振式半联轴器22是振动机构的核心部件，也是激振和振动输出的重要部件，起端面沿圆周方向分布着光滑过度的凹凸激振曲面，挤出机输入轴2和激振式半联轴器22通过滚动花键8连接，这样可以将转矩传递给激振式半联轴器22的同时，又不影响激振式半联轴器22的轴向振动。所述滚子限位盘5与振动机构上下箱体通过螺钉固定连接。滚子限位盘5中心加工为通孔，通过角接触球轴承4与动力输入轴2连接。所述激振滚子23通过双列角接触球轴承4安装在滚子轴承基座6和24中，所述滚子轴承座6和24与滚子限位盘5通过螺钉固定连接。所述激振滚子23既可以沿其轴线自由转动，同时也可以与激振式半联轴器22端面的凹凸激振曲面始终啮合滚动。所述激振式半联轴器22与普通半联轴器21通过螺栓固连；所述普通半联轴器21和振动牵引套20通过螺栓固连，同时，所述普通半联轴器21和振动牵引套20连接形成的环形凹槽与螺杆13的轴肩凸起相互配合，使得四者可以同步轴向运动。

所述激振弹簧组件11安装在弹簧固定座12中，所述弹簧固定座12与振动机构上7箱体、振动机构下19箱体固连。所述弹簧组件11通过预紧推力轴承10与振动牵引套20连接，在弹簧预紧力作用下，预紧推力轴承10的转动端面始终压在牵引套20外端面而不会发生分离，这样就保证了凹凸激振曲面始终与 滚子啮合接触而不发生分离。

所述电机及减速器组件（1）通过挤出机动力输入轴（2）和螺杆（13）与所述的机械式振动组件（100）、单螺杆挤出机组件（200）串联起来。

所述的单螺杆挤出机组件（200）中的保温隔热层（18）是包围在所述的料筒（14）周围的，所述的电磁加热线圈（17）是分段缠绕在所述的保温隔热层（18）上的，所述的电磁加热线圈（17）分别连接在电磁加热控制器上。

初始状态下，激振滚子23和激振式半联轴器22在凹凸激振曲面的最低点啮合。所述电机机减速器组件1将动力传递到挤出机动力输入轴2，带动激振式半联轴器22同步转动，并将转矩同步传递给螺杆13。由于激振式半联轴器22端面的凹凸激振曲面与各激振滚子23之间啮合接触，在激振式半联轴器22的带动下，激振滚子23不仅可以沿着自身轴向自传，同时可以与激振曲面啮合滚动，并对旋转的凹凸激振曲面产生轴向激振推力。在轴向激振力的作用下，激振式半联轴器22通过滚动花键8产生相对于动力输入轴2的轴向运动，并通过普通半联轴器21和振动牵引套20等中间部件将轴向运动同步传递给螺杆13。当激振滚子23位于凹凸激振曲面的最低点时，螺杆13到达其轴向振动的左端最大位移处；当激振滚子23位于凹凸激振曲面的最高点时，螺杆13到达其轴向振动的右端最大位移处；当激振滚子23再次与激振曲面在最低点啮合时，螺杆13返回到振动位移的左端位移极点，至此，螺杆13完成了一次完整的轴向振动过程。

本实用新型的有意效果是：通过对螺杆施加轴向振动的方式，将振动引入物料的输运、熔融体的塑化、混炼、熔融体挤出的全过程，明显提高了塑化输出运动过程中的熔融体分子团之间的热传递效率，使螺杆塑化输运历程缩短，熔融速率增大，设备的整体结构得到简化，设计制造成本降低，产生的振动更加稳定、可靠，能量利用效率更高，采用电磁感应加热装置，加热效率大幅提高，更加节能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明，实施例仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据附图获取其他的实施例，也在本发明的保护范围之内。

图1为本实用新型机械式单螺杆轴向振动挤出机的结构示意图；

图2为本实用新型机械式单螺杆轴向振动挤出机的激振式半联轴器的结构示意图；

附图标记：1-电机机减速器组件，2-挤出机动力输入轴，3-轴承挡圈，4-角接触球轴承，5-滚子限位盘，6-滚子小端轴承座，7-振动机构上箱体，8-滚动花键，9-普通平键，10-预紧推力轴承，11-预紧弹簧组件，12-弹簧固定座，13-螺杆，14-料筒，15-料斗，16-料口冷却罩，17-电磁加热线圈，18-保温隔热层，19-振动机构下箱体，20-振动牵引套，21-普通半联轴器，22-激振式半联轴器，23-激振滚子，24-滚子大端轴承座，25-推力轴承。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型所揭示的一种机械式单螺杆轴向振动挤出机，包括电机及减速器组件1、机械式振动组件100和单螺杆挤出机组件200，电机及减速器组件1连接在机械式振动组件100上，机械式振动组件100连接在所述单螺杆挤出机组件200上。机械式振动组件100包括挤出机动力输入轴2、轴承挡圈3、接触球轴承4、滚子限位盘5、滚子小端轴承座6、振动机构上箱体7、滚动花键8、普通平键9、预紧推力轴承10、预紧弹簧组件11、弹簧固定座12、振动机构下箱体19、振动牵引套20、普通半联轴器21、激振式半联轴器22、激振滚子23、滚子大端轴承座24、推力轴承25，单螺杆挤出机包括螺杆13、料筒14、料斗15、料口冷却罩16、电磁加热线圈17和保温隔热层18。

激振式半联轴器22是振动机构的核心部件，也是激振和振动输出的重要部件，起端面沿圆周方向分布着光滑过度的凹凸激振曲面，挤出机输入轴2和激振式半联轴器22通过滚动花键8连接，这样可以将转矩传递给激振式半联轴器22的同时，又不影响激振式半联轴器22的轴向振动。滚子限位盘5与振动机构上下箱体通过螺钉固定连接。滚子限位盘5中心加工为通孔，通过角接触球轴承4与动力输入轴2连接。激振滚子23通过双列角接触球轴承4安装在滚子轴承基座6和24中，滚子轴承座6和24与滚子限位盘5通过螺钉固定连接。激振滚子23既可以沿其轴线自由转动，同时也可以与激振式半联轴器22端面的凹凸激振曲面始终啮合滚动。激振式半联轴器22与普通半联轴器21通过螺栓固连；所述普通半联轴器21和振动牵引套20通过螺栓固连，同时，普通半联轴器21和振动牵引套20连接形成的环形凹槽与螺杆13的轴肩凸起相互配合，使得四者可以同步轴向运动。

激振弹簧组件11安装在弹簧固定座12中，弹簧固定座12与振动机构上7箱体、振动机构下19箱体固连。弹簧组件11通过预紧推力轴承10与振动牵引套20连接，在弹簧预紧力作用下，预紧推力轴承10的转动端面始终压在牵引套20外端面而不会发生分离，这样就保证了凹凸激振曲面始终与 滚子啮合接触而不发生分离。

电机及减速器组件（1）通过挤出机动力输入轴（2）和螺杆（13）与机械式振动组件（100）、单螺杆挤出机组件（200）串联起来。

单螺杆挤出机组件（200）中的保温隔热层（18）是包围在料筒（14）周围的，电磁加热线圈（17）是分段缠绕在所述的保温隔热层（18）上的，电磁加热线圈（17）分别连接在电磁加热控制器上。

本机械式单螺杆轴向振动挤出机的工作原理是：初始状态下，激振滚子23和激振式半联轴器22在凹凸激振曲面的最低点啮合。所述电机机减速器组件1将动力传递到挤出机动力输入轴2，带动激振式半联轴器22同步转动，并将转矩同步传递给螺杆13。由于激振式半联轴器22端面的凹凸激振曲面与各激振滚子23之间啮合接触，在激振式半联轴器22的带动下，激振滚子23不仅可以沿着自身轴向自传，同时可以与激振曲面啮合滚动，并对旋转的凹凸激振曲面产生轴向激振推力。在轴向激振力的作用下，激振式半联轴器22通过滚动花键8产生相对于动力输入轴2的轴向运动，并通过普通半联轴器21和振动牵引套20等中间部件将轴向运动同步传递给螺杆13。当激振滚子23位于凹凸激振曲面的最低点时，螺杆13到达其轴向振动的左端最大位移处；当激振滚子23位于凹凸激振曲面的最高点时，螺杆13到达其轴向振动的右端最大位移处；当激振滚子23再次与激振曲面在最低点啮合时，螺杆13返回到振动位移的左端位移极点，至此，螺杆13完成了一次完整的轴向振动过程。