一种螺杆支撑装置及具有该装置的双螺杆挤出机的制作方法_2

文档序号:10111805阅读:来源:国知局
两部分相互接触的剖分面设为阶梯式。
[0024]可选择地,所述螺杆支撑元件还包括保持架,所述保持架部分地包裹所述滚动体,并随所述滚动体运动,使所述滚动体之间保持一定的距离,在所述内圈的外表面和所述外圈的内表面设有圆周凹槽滚道,所述圆周凹槽滚道限制所述滚动体的轴向移动。
[0025]进一步地,如所述滚动体为圆柱体,可以在滚动体两端设润滑槽,对滚动体两端面与所述内圈或所述外圈上所设的限位凹坑的两端面或圆周凹槽滚道的两端面或挡边之间的相对转动起润滑作用。
[0026]进一步地,为避免物料在所述外圈与所述机筒内壁的间隙处滞留,可以在所述外圈与所述机筒内壁配合的外表面安装密封装置,根据双螺杆挤出机加工的产品类型,选择具有合适的耐温性能、耐腐蚀性能和抗压性能的所述密封装置。
[0027]此外,本实用新型还提供一种双螺杆挤出机,其特征在于该双螺杆挤出机采用了上述螺杆支撑装置,所述螺杆支撑装置包括一对或多对所述的螺杆支撑元件,对螺杆的一个或多个不同位置进行支撑,从而消除螺杆和机筒之间及螺杆和螺杆之间的磨损。
[0028]本实用新型的螺杆支撑装置通过积木式安装在螺杆芯轴上,不需要对双螺杆挤出机的机筒进行任何改造,不影响螺杆的正常拆装,具有以下作用。
[0029]具有该螺杆支撑装置的双螺杆挤出机,消除了螺杆和机筒之间及螺杆和螺杆之间的磨损,延长了螺杆和机筒的使用寿命,减少了停机时间,降低了设备维护成本。
[0030]具有该螺杆支撑装置的双螺杆挤出机,消除了螺杆和机筒之间及螺杆和螺杆之间的磨损,尤其对于熔体输送段,确保了螺杆的建压能力,有利于物料顺利通过机头、熔体过滤网和模具,提高了挤出稳定性。
[0031]具有该螺杆支撑装置的双螺杆挤出机,螺杆的长径比可以做得很大(大于120)。大长径比双螺杆挤出机具有两层优点:其一,在螺杆转速不变的情况下,大长径比可以带来更长的停留时间。停留时间的延长有利于反应挤出过程中物料间的充分反应,带来更高的反应率和更好的产品质量;有利于芳纶凝胶纺丝、超高分子量聚乙烯凝胶纺丝和PAN基碳纤维原丝凝胶纺丝工艺过程中的溶胀和对高分子链线团缠绕结构的解缠绕。其二,在停留时间不变的情况下,可以提高螺杆转速,从而提高双螺杆挤出机的产量;同时高转速带来的高剪切速率,有利于物料的混合,有利于制品质量的提尚。
[0032]具有该螺杆支撑装置的双螺杆挤出机,所述螺杆支撑元件的多个流体通道将物料分成多股,还有利于对物料的分布混合。
[0033]本螺杆支撑装置的使用,不需要对双螺杆挤出机的机筒进行任何改造,不影响螺杆的正常拆装,不影响物料的质量。可以方便地对现有机器进行加装改进或配置在新机器上。
[0034]本实用新型的螺杆支撑装置可应用于各类型双螺杆挤出机,包括平行同向型、平行异向型、啮合型、半啮合型、非啮合型、锥形同向型、锥形异向型等。
【附图说明】
[0035]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0036]图1A为具有本实用新型螺杆支撑装置的双螺杆挤出机剖视示意图;
[0037]图1B和图1C为具有本实用新型螺杆支撑装置的双螺杆挤出机局部剖视示意图;
[0038]图2和图3为螺杆支撑元件的结构示意图;
[0039]图4A、图4B和图4C为两个外圈相互限位方式的结构示意图;
[0040]图5A_1、图5A_2和图5B_1、图5B_2为内表面设有限位凹坑的外圈结构示意图;
[0041]图5C_1、图5C_2和图5D_1、图5D_2为外表面设有限位凹坑的内圈结构示意图;
[0042]图5E为内圈外表面设有限位凹坑的螺杆支撑元件的结构示意图;
[0043]图5F为具有保持架且内圈外表面设有圆周凹槽滚道的螺杆支撑元件结构示意图;
[0044]图5G为具有保持架且外圈内表面设有圆周凹槽滚道的螺杆支撑元件结构示意图;
[0045]图6A、图6B、图6C和图6D为内圈单侧设有挡边的螺杆支撑元件的结构示意图及局部示意图;
[0046]图6E和图6F为外圈单侧设有挡边的螺杆支撑元件的结构示意图及局部示意图;
[0047]图7A、图7B和图7C为外圈带限位挡圈的螺杆支撑元件的结构示意图;
[0048]图7D_1和图7D_2为安装在外圈本体上的限位挡圈的结构示意图;
[0049]图8A为外圈内表面设有限位凹坑且内圈外表面设有圆周凹槽滚道且具有剖分式外圈的螺杆支撑元件的结构示意图;
[0050]图8B为内圈外表面设有限位凹坑且外圈内表面设有圆周凹槽滚道且具有剖分式外圈的螺杆支撑元件的结构示意图;
[0051]图8C为剖分式外圈的结构示意图;
[0052]图8D和图8E为具有组合式内圈的螺杆支撑元件的结构示意图;
[0053]图9为具有保持架且内圈外表面和外圈内表面均设有圆周凹槽滚道的螺杆支撑元件结构示意图;
[0054]图10A和图10B为两端面设有润滑槽的圆柱体滚动体的结构示意图;
[0055]图11为在外圈外表面安装两组密封装置的本实用新型螺杆支撑装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0056]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实现而不局限于本文所述的实施例。另外,这些实施例是为完全公开本实用新型,便于本领域技术人员对权利要求范围的完整理解。为了便于描述清楚,对图中各层次、区域部分的大小及相对大小进行了夸大处理。附图中相同标号表示相同的元件。
[0057]如图1A所示,在双螺杆挤出机中,由电机60提供动力,经过齿轮箱50进行扭矩分配和减速,螺杆20通过连接套40与齿轮箱50的输出轴相连,物料由加料口 30a进入机筒30,机筒30内螺杆20的旋转对物料产生螺旋输送和混合等作用,使物料经历固体输送、熔融、排气(由排气口 30b排出)、混合和熔体输送等挤出过程,最后由机头30c挤出,造成粒子或成型为制品。本实施例中的螺杆支撑装置包括两对螺杆支撑元件10,所述螺杆支撑元件10与其它螺杆元件22 (如输送元件、剪切元件、混合元件等)一起安装在螺杆芯轴21上,通过螺杆头23拧紧,成对使用的两个螺杆支撑元件10在两根螺杆20上的轴向位置相同。如图1B所示,螺杆支撑元件10在径向方向上与机筒30内壁之间的间隙C1小于螺杆20的螺棱22a与机筒30内壁之间的间隙C2,螺杆20在自身重力和离心力等的作用下发生挠性变形时,螺杆支撑元件10首先被压在机筒30的内壁上,对螺杆20起到支撑作用,其它螺杆元件22不会与机筒30的内壁接触,从而消除螺杆20和机筒30之间的磨损。如图1C所示,两个螺杆支撑元件10之间的径向间隙C3小于所述两根螺杆20之间的径向间隙C4,两根螺杆20挠性变形不一致时,两个螺杆支撑元件10首先彼此接触,对螺杆20起到支撑作用,使一根螺杆20上的其它螺杆元件22不会与另一根螺杆20上的其它螺杆元件22接触,从而消除螺杆20和螺杆20之间的磨损。
[0058]图2描述了一个本实用新型螺杆支撑元件的实施例。螺杆支撑元件10由三部分组成,包括内圈11、外圈12和滚动体13。螺杆支撑元件10成对使用,分别安装在左、右芯轴21上,两个螺杆支撑元件的外圈12相互限位,使外圈12在机筒30内不会发生旋转。内圈11通过六边形定位安装在螺杆芯轴21上,随螺杆芯轴21转动,内圈11在芯轴21上的安装方式与其它螺杆元件22的安装方式相同,包括多边形定位、单键、双键、多键、花键等方式,本实施例不再一一列举。外圈12与机筒30的内壁配合,且两个外圈12相互限位。滚动体13可以是球体、圆柱体、凸球面滚子、滚针等,其中圆柱体、凸球面滚子、滚针的结构相似,以下只以球体和圆柱体为例进行说明。外圈12的轴向长度H2小于内圈11的轴向长度H1,内圈11与其它螺杆元件22的端面相互贴紧并以相同方式安装在螺杆芯轴21上,外圈12不与其它螺杆元件22接触,如图1B所示。物料在压力作用下从内圈11、外圈12和滚动体13之间的空隙10a流过,同时,连续通过的物料对滚动体13与内圈11、外圈12之间的相对转动起润滑作用。
[0059]为使螺杆支撑元件10工作时保持稳定,单个螺杆支撑元件10包括的滚动体13的数量多3个,图3是滚动体数量为3个的实施例。
[0060]一对螺杆支撑元件10的外圈12相互限位,从而使外圈12不会在机筒30内转动,外圈12相互限位的方式可以有多种,其并不限于以下描述的三种具体形式。
[0061]—种具体形式为:如图4A所示,两个外圈12相互接触的平面12a相互贴合,相互限制外圈12转动,使外圈12不会在机筒30内转动。这种限位方式加工方便,装配简单。
[0062]可选择地,另一种具体形式为:如图4B所示,两个外圈12相互接触的部分设有相互啮合的结构12b,相互限制外圈12转动,使外圈12不会在机筒30内转动。这种限位方式限位精度高。
[0063]可选择地,再一种具体形式为:如图4C所示,将两个外圈12设为一个整体,使外圈12不会在机筒30内转动。这种限位方式可靠性高,需要说明的是,此时成对使用的两个螺杆支撑元件10之间的径向间隙C3为零。
[0064]螺杆支撑元件10上设有使滚动体1
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