一种自动快速换滤网排气式螺杆双台双工位塑料挤出机的制作方法

本发明涉及塑料挤出机，特别涉及一种自动快速换滤网排气式螺杆双台双工位塑料挤出机。
背景技术：
：在塑料挤出成型设备中，塑料挤出机分为主机与副机两种类型。挤塑机通常称之为主机，而与其配套的后续设备塑料挤出成型机则称为辅机。挤塑机由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。挤压系统包括螺杆、料筒、料斗、机头和模具、塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立压力下，被螺杆连续的挤出机头，螺杆是塑料挤出机的最主要部件，它直接关系到挤出机的应用范围和生存率，其与料筒配合实用，实现对塑料的粉碎，软化，熔融、塑化、排气和压实，并向成型系统连续均匀输送胶料，料筒为一圆柱形空心柱状，其内径与螺杆的外径相匹配以实现配合作用。传动系统包括减速器、电动机以及轴承等组成，主要作用是驱动螺杆转动，为螺杆提供挤出过程中所需的力矩和转速。加热冷却装置是塑料挤出过程得以进行的必要机构。一般的挤塑机的加热装置采用电加热方式，加热片安装于机身、机脖、机头各个部分。加热装置由外部加热装置使得料筒内的塑料升温，以达到塑料熔化研磨挤出的目的。冷却装置的设置是为了排除螺杆相对于料筒旋转时的剪切摩擦所产生的多余热量，使温度控制在一定范围内，达到防止塑料分解、焦化的目的。一般中小型挤塑机采用风冷比较合适，大型则多采用水冷或两种形式结合冷却。螺杆冷却主要采用中心水冷，目的是增加物料固体输送率，稳定出胶量，同时提高产品质量。但在料斗处的冷却，一是为了加强对固体物料的输送作用，防止因升温使塑料粒发粘堵塞料口，二是保证传动部分正常工作。现有技术中，国内外制造、销售、使用的塑料扁丝拉丝机，塑料圆丝拉丝机，在生产运行过程中经常要停机更换过滤网，特别是使用塑料再生料时每天要停机更换，有时一天更换多次，每更换一次过滤网，操作人员都要对滤网进行人工装卸，人力成本较高，且同时会严重浪费原材料和电能。技术实现要素：本发明的目的是提供一种自动快速换滤网排气式螺杆双台双工位塑料挤出机。这种自动快速换滤网排气式双台塑料挤出机不需要造粒机，主机挤出造粒功能一体化，且能够快速更换滤网，不停机生产，降低人力成本，节约能源。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种自动快速换滤网排气式螺杆双台双工位塑料挤出机，包括主机与副机，所述主机包括传动系统、挤压系统、加热冷却系统以及快速换网系统。所述的快速换网系统包括机架，所述机架与挤压系统固定连接，所述机架内设置有快速换网三通，所述快速换网三通一侧设置有快速换网器。快速换网三通中的快速换网器能够快速置换快速换网三通中的滤网，从换网到重新开机只需要30-40秒的时间。在主机进行换网工作时，主机、副机不停机，整个生产过程不停歇，连续生产不间断。所述快速换网三通与快速换网器之间形成可供滤网安装的安装容腔，所述快速换网器包括滤网架，所述滤网架固定连接有传动螺杆，所述传动螺杆连接有用于驱动传动螺杆旋出的换网机构。通过换网机构带动传动螺杆转动。由于传动螺杆与机架之间螺纹连接，且机架处于固定状态。因此，传动螺杆在传动链轮的作用下旋出或旋入快速换网三通。传动螺杆在运动过程中带动与之固定连接的滤网架移动。相比较于常规塑料挤出机利用螺栓固定、拆卸的过程，这种更换方式更加先进，速度更快，使得主机副机不停机，减少能源消耗。经过实际生产试验，本发明所提出的自动快速换滤网排气式双台塑料挤出机在节能环节上的运行成本比传统拉丝机降低了大约20%，由于停机时间短，更换方便，使得在产量上相比较于传统拉丝机提高了接近20%。综上，本发明所提出的自动快速换滤网排气式双台塑料挤出机具有省时省电、废料利用率高、环保、节约人力成本并能够提高产量的作用。由于传动螺杆在旋出的过程中是利用电机驱动，在人为控制电机开关的过程较不稳定，当操作人员疏忽时容易发生传动螺杆脱出机架的问题。当传动螺杆脱出后其安装难度较高，且使得主机以及其后的副机都需要停机进行整修安装，时间损失造成的经济损失较大。为解决上述问题，本发明所提出的自动快速换滤网排气式双台塑料挤出机在机架内中部设置了用于防止传动螺杆过度旋出的限位块。通过限位块的设置，使得当电机运转带动传动螺杆旋出至与限位块抵接时，传动螺杆不能继续旋出，达到了限制传动螺杆过度旋出的目的。对于机架与传动螺杆螺纹连接的具体结构如下：传动螺杆上设置有与传动螺杆配套的螺母，螺母通过轴承与机架固定连接，所述螺母后端与运动链轮固定连接，运动链轮通过链条固定连接有电机。将传动螺杆旋出的方式有两种。一种是直接传递动力到传动螺杆上，从而使得传动螺杆直接旋出。在实际操作中，由于传动链轮的位置是固定的，使得这种方式需要使得传动链轮与传动螺杆之间螺旋连接，或者传动链轮与传动螺杆共同运动，这种操作工艺较为复杂。因此，本发明提出了利用传动链轮与螺母连接，通过电机带动传动链轮转动，从而带动螺母转动。由于螺母与传动螺杆配套，使得传动螺杆顺着螺纹方向旋出或旋进。传统拉丝机在生产上仍具有其他问题，比如原材料中含有水分和杂质，在投入生产使用时需要利用烘机进行烘干后使用，同时，在挤出过程中经常发生杂质堵塞滤网，在牵引时产生的大量废丝，大大影响了产品的产量和质量。为解决上述问题，本发明提出了不同于传统拉丝机的挤压系统。该挤压系统包括料筒与设置于料筒内的螺杆。这种螺杆为排气式螺杆。料筒一端为出料端，所述的出料端与快速换网三通固定连接，所述料筒另一端为进料端，所述料筒内设置有连续的弧形螺旋槽，所述螺杆上设置有与弧形螺旋槽相配合的弧形螺旋凸起。所述的弧形螺旋槽的螺距至少为弧形螺旋凸起的两倍，所述进料端一侧设置有进料口，所述进料口固定连接有料斗一。排气式螺杆的原理如下：这种排气式螺杆与料筒配合的弧形螺旋凸起是弧形螺旋槽螺距的至少两倍。弧形螺旋凸起与弧形螺旋槽之间的空隙提供了气体容置的空间。在排气式螺杆转动的过程中，将进入到其中的原料塑化拉丝挤出。同时，气体在气体容置的空间随着排气式螺杆转动反向移动，从而使得气体从进料端逸出。相比较于双螺杆，这种排气式单螺杆采用磨粉机螺杆的原理，其所需耗费的电能较低，无需烘干，加热功率小。经过实际生产，节约了接近35%的电能。本发明在研发过程中借鉴了磨粉机螺杆的原理，弧形螺旋凸起与弧形螺旋槽在横截面上均为方形槽以及方形凸起结构。经过弧形螺旋凸起与弧形螺旋槽之间的剪切平磨作用，将原料磨成碎料。在实际生产过程中，相比较于双螺杆结构，这种单螺杆结构由于利用平磨方式，使得在研磨过程中不容易卡死，且研磨效果较好，同时具备排气功能，减少挤出料表面附着沙子与气泡，提高挤出料的质量。由于各种原料存在各种杂质，使得原料内组分的质地、温度、压力均不同，传统拉丝机需要对原料中的杂质进行过滤后再行塑化挤出，生产工艺复杂且繁琐。而本发明提出的自动快速换滤网排气式双台塑料挤出机利用平磨方式对原料中的各个组分进行塑化挤出，平磨方式的研磨更为充分，在研磨过程中能够给各个组分提供温度传导的空间和时间，在气体反向排出时，各个组分之间进行温度传导，从而使得最终塑化挤出的挤出料的质地趋于稳定，且不需要再事先对原料中的杂质进行过滤去除，节约了原料并提高了挤出料的产量和质量。本发明的自动快速换滤网排气式双台塑料挤出机的传动系统包括与螺杆连接的减速箱，所述减速箱连接有配套的电器系统，所述电器系统的主要驱动元件为驱动电机。主机与副机均设置上述的传动系统与挤压系统。副机与主机的区别点在于：所述料筒出料端设置有三通，所述三通固定连接有合金模头。副机的料筒螺杆将主机过滤后的原材料输送到副机的下料口，而副机的料筒螺杆进一步将完全塑化后的原料经过三通、合金模头挤出成型进入到下一道工序。合金模头不容易附着污垢，能够较好的保持清洁。相比较于传统拉丝机，本发明的快速换网三通底部设置有下料口，所述下料口正对副机料筒的进料端，所述副机料筒的进料端上固定连接有料斗二，且所述的料斗二为梯形结构。料斗二作为连接主机与副机的纽带，在本发明中起到重要作用。本发明的快速换网三通仅仅设置在主机上，而副机的三通为普通三通，其滤网的安装与拆卸与传统拉丝机相同。本发明的主要发明点在于如何以低成本取得最高的效益。滤网在过滤量达到一定程度时就必须进行更换，传统拉丝机的包括的主机与多个副机均安装有滤网，且安装方式均为螺栓连接。在实际生产中，常常需要更换主机与副机上的滤网，原因在于两点：一是原料中含有许多废料与杂质，传统拉丝机的主机在过滤掉其中一部分杂质后，剩余的杂质仍然需要后续副机上的滤网进行过滤，其过滤压力仍然较大；二是原料不同质与多种杂质经过传统的双螺杆研磨塑化的效果较差，很多原料中的杂质无法得到充分塑化和熔融，导致主机最终获得的挤出料产量较低，废料与废丝产量较高，滤网需要过滤的杂质量大大提高。为了解决上述问题，本发明对应设置的排气式螺杆能够充分解决上述问题。主机滤网的过滤压力较大，但是后续副机的过滤压力大大减小。因此，本发明只需要在一定时间内更换主机滤网，副机滤网使用时间大大延长。但是，在实际生产过程中，存在主机仍然需要20-30s的时间对滤网进行更换的过程。如何保证整个生产流程不停歇的问题。针对上述问题，本发明提出的利用料斗二进行收集主机塑化挤出的原料，而不是直接将主机料筒与副机料筒相连接。这样设置的目的是，塑化挤出料具有一定粘性和流动性。当塑化挤出料进入到料斗二内时，塑化挤出料在自身重力作用下流动至副机料筒中，而这流动速度是较为缓慢的，而挤出速度较快，使得料斗二进料速度比出料速度快，从而使得料斗二内堆积挤出料的量逐渐增加。而当料斗二内的挤出料量增加，整体重量增加。此时处于料斗二底部的挤出料流动速度加快，最终达到平衡，使得料斗二内的挤出料的量保持一定水平。当主机停机时，副机不停机。料斗二中储备的挤出料可以支撑副机工作一段时间。主机更换滤网的时间在20-30s左右，完全可以实现主机停机换滤网，副机不停机，整体生产过程持续的目的。上述文本中提出的在实际生产过程中，存在主机仍然需要20-30s的时间对滤网进行更换的过程。如何保证整个生产流程不停歇的问题。其解决方式除却上述方式还有如下方式：所述的快速换网器设置有两个，所述两个快速换网器与快速换网三通之间设置有可供流体流通的流道，所述流道与传动螺杆连通。将快速换网器设置为两个，一方面使得在主机中的一个快速换网器需要更换滤网时，能够利用阀门关闭该快速换网器的流道，使得流道中的流体不再顺着流道进入到该需要换网的快速换网器中，而是流向另一个快速换网器，启用另一个快速换网器进行工作。同时，操作人员能够在-s时间内对需要换网的快速换网器进行换网。等到另一个快速换网器需要换网时，重复上述步骤切换另一个快速换网器进行换网。上述设置充分实现了主机不停机，整个生产流程顺畅不停滞的生产目的。两个快速换网器在水平上平行设置，共用同一个自动换网三通，自动换网三通连接料斗二，从而使得两个快速换网器生产出来的塑化挤出料能够顺畅的进入到副机的生产过程中。整机工作不停滞，实现了不停机的生产目的。综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明提出的一种自动快速换滤网排气式螺杆双台双工位塑料挤出机能够达到快速更换滤网，不停机，降低人力成本，节约能源的目的。附图说明图1为实施例的结构示意图；图2为图1中的a区域放大图；图3为快速换网系统的俯视结构图。附图标记：1、主机；2、副机；3、传动系统；4、挤压系统；6、快速换网系统；601、机架；602、快速换网三通；603、快速换网器；604、安装容腔；605、滤网架；606、传动螺杆；607、换网机构；6071、螺母；6072、运动链轮；6073、电机；6074、限位块；608、流道；401、螺杆；402、出料端；403、进料端；404、弧形螺旋槽；405、弧形螺旋凸起；406、进料口；407、料斗一；408、减速箱；409、三通；410、合金模头；411、下料口；412、料斗二；413、排气口；414、料筒。具体实施方式以下结合附图对本发明作进一步详细说明。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。如图1、图2与图3所示，一种自动快速换滤网排气式螺杆双台双工位塑料挤出机，包括主机1与副机2。主机1包括传动系统3、挤压系统4、加热冷却系统以及快速换网系统6。副机2包括传动系统3、挤压系统4、加热冷却系统。快速换网系统6包括机架601，机架601与挤压系统4固定连接，机架601内设置有快速换网三通602。快速换网三通602一侧设置有快速换网器603。快速换网三通602与快速换网器603之间形成可供滤网安装的安装容腔604。快速换网器603包括滤网架605，滤网架605固定连接有传动螺杆606，传动螺杆606连接有用于驱动传动螺杆606旋出的换网机构607。所述的换网机构607包括换网机构607包括在传动螺杆606上设置的传动螺杆606配套的螺母6071。螺母6071通过轴承与机架601固定连接，螺母6071后端与运动链轮6072连接。所述的运动链轮6072通过链条固定连接有电机6073。快速换网原理如下：通过电机6073带动运动链轮6072转动，从而带动螺母6071转动。由于螺母6071与传动螺杆606配套，使得传动螺杆606在运动链轮6072的作用下旋出或旋入快速换网三通602。传动螺杆606在运动过程中带动与之固定连接的滤网架605移动。相比较于常规塑料挤出机利用螺栓固定、拆卸的过程，这种更换方式更加先进，速度更快，使得主机1停机时间短，减少能源消耗。优化的，机架601内中部设置有用于防止传动螺杆606过度旋出的限位块6074。通过限位块6074的设置，使得当电机6073运转带动传动螺杆606旋出至与限位块6074抵接时，传动螺杆606不能继续旋出，达到了限制传动螺杆606过度旋出的目的。挤压系统4包括料筒414与设置于料筒414内的螺杆401。螺杆401一端设置有减速箱408。料筒414一端为出料端402，出料端402与快速换网三通602固定连接。料筒414另一端为进料端403，料筒414内设置有连续的弧形螺旋槽404，螺杆401上设置有与弧形螺旋槽404相配合的弧形螺旋凸起405。弧形螺旋槽404的螺距至少为弧形螺旋凸起405的两倍，进料端403一侧设置有进料口406，进料口406固定连接有料斗一407。这种螺杆401与料筒414配合的弧形螺旋槽404是弧形螺旋凸起405螺距的至少两倍。弧形螺旋凸起405与弧形螺旋槽404之间的空隙提供了气体容置的空间。在排气式螺杆401转动的过程中，将进入到其中的原料塑化拉丝挤出。同时，气体在气体容置的空间随着排气式螺杆401转动反向移动，从而使得气体从进料端403逸出，同时料筒414上设置有排气口413，使得气体顺着排气口413逸出，防止气体滞留，影响塑化挤出料的生产品质。相比较于双螺杆401，这种排气式单螺杆401所需耗费的电能较低，加热功率小。经过实际生产，节约了接近35%的电能。本发明在研发过程中借鉴了磨粉机螺杆401的原理，弧形螺旋凸起405与弧形螺旋槽404在横截面上均为方形槽以及方形凸起结构。经过弧形螺旋凸起405与弧形螺旋槽404之间的剪切平磨作用，将原料磨成碎料。在实际生产过程中，相比较于双螺杆401结构，这种单螺杆401结构由于利用平磨方式，使得在研磨过程中不容易卡死，且研磨效果较好，同时具备排气功能，减少挤出料表面附着气泡，提高挤出料的质量。由于各种原料存在各种杂质，使得原料内组分的质地、温度、压力均不同，传统拉丝机需要对原料中的杂质进行过滤后再行塑化挤出，生产工艺复杂且繁琐。而本发明提出的自动快速换滤网排气式双台塑料挤出机利用平磨方式对原料中的各个组分进行塑化挤出，平磨方式的研磨更为充分，在研磨过程中能够给各个组分提供温度传导的空间和时间，在气体反向排出时，各个组分之间进行温度传导，从而使得最终塑化挤出的挤出料的质地趋于稳定，且不需要再事先对原料中的杂质进行过滤去除，节约了原料并提高了挤出料的产量和质量。同时，不需要再设置新的造粒机，使得整个生产过程工序减少，提高工作效率，减少时间成本。所述的副机2包括与主机1相同的减速箱408、电器系统、挤压系统4。挤压系统4包括与上述相同的料筒414与螺杆401，料筒414出料端402设置有三通409，三通409固定连接有合金模头410。副机2的螺杆401将主机1过滤后的原材料输送到副机2的下料口411，而副机2的螺杆401进一步将完全塑化后的原料经过三通409、合金模头410挤出成型进入到下一道工序。其中，所述的快速换网三通602底部设置有下料口411，下料口411正对副机2料筒414的进料端403。副机2料筒414的进料端403上固定连接有梯形结构的料斗二412。在实际生产过程中，存在主机1仍然需要20-30s的时间对滤网进行更换的过程。如何保证整个生产流程不停歇的问题。针对上述问题，本发明提出的利用料斗二412进行收集主机1塑化挤出的原料，而不是直接将主机1料筒414与副机2料筒414相连接。这样设置的目的是，塑化挤出料具有一定粘性和流动性。当塑化挤出料进入到料斗二412内时，塑化挤出料在自身重力作用下流动至副机2料筒414中，而这流动速度是较为缓慢的，而挤出速度较快，使得料斗二412进料速度比出料速度快，从而使得料斗二412内堆积挤出料的量逐渐增加。而当料斗二412内的挤出料量增加，整体重量增加。此时处于料斗二412底部的挤出料流动速度加快，最终达到平衡，使得料斗二412内的挤出料的量保持一定水平。当主机1停机时，副机2不停机。料斗二412中储备的挤出料可以支撑副机2工作一段时间。主机1更换滤网的时间在20-30s左右，完全可以实现主机1停机换滤网，副机2不停机，整体生产过程持续的目的。实际生产数据如下：表1：实际生产数据表（与传统拉丝机对比）拉丝机类型1.8m传统拉丝机1.8m本机主电机用电量89kw71kw原料（水泥包装袋为例）三级四级-五级换网次数4次若干次不影响生产换网产生的原料损耗260-300kg/次无（微小误差忽略不计）停机时间1h/次无产量4t/天5t以上/天工人人数4人3人设备维修及折旧高低从上述表1可知，本发明具有以下特点：从节能方面上看，运行成本比传统拉丝机降低了20%左右；从生产原料要求等级上看，适用范围更广，大多数原料均可用于生产；从环保上看，不再因换网而产生大量废料和废丝；从兼容性上看，对原料的性质差异要求不高；从产量上看，每日产量提高20%以上；为了解决生产过程中，主机1仍需要20-30s时间进行换网的时间，同时由于各项电力指标的影响，单个快速换网器603会造成电压过大，产热过高，最终造成设备损坏以及过热卡死的安全隐患。本发明提出了双快速换网器603的设计方案：所述的快速换网器603设置有两个，且两个快速换网器603与快速换网三通602之间设置有可供流体流通的流道608。其中，流道608与传动螺杆606相连通。传动螺杆606挤出的挤出料会经由流道608流动，从而使得挤出料顺着流道608进入到快速换网器603中的滤网位置进行过滤。一般，两个快速换网器603均设置有阀门（图中未示出），在日常生产过程中，只有一个滤网起到作用，另一个快速换网器603的阀门关闭。当其中一个快速换网器603需要更换滤网时，该快速换网器603的阀门关闭，打开另一个快速换网器603的阀门，流道608中的挤出料更换流动方向，进入到另一个快速换网器603中的滤网进行过滤。同时，操作人员对需要更换滤网的快速换网器603的滤网进行更换。综上所述的设置两个快速换网器603，一方面彻底实现了不停机的工作流程，另一方面也减少了电力指标的影响，防止设备过热卡死，影响设备寿命。本发明提出的一种自动快速换滤网排气式螺杆双台双工位塑料挤出机不需要造粒机，主机挤出造粒功能一体化，且能够快速更换滤网，不停机生产，降低人力成本，节约能源。当前第1页12