单螺杆挤出设备及挤出单螺杆的制作方法

本发明涉及挤塑板生产技术领域，特别涉及一种单螺杆挤出设备及挤出单螺杆。

背景技术：

挤塑板设备是以聚苯乙烯为原料，注入发泡剂，结合水、电、气的有效控制；通过挤、压、拉；制造出具有闭孔结构、质轻、强度好、不透气、抗老化的硬质挤塑板。利用挤塑板设备生产的挤塑板具有质地柔软、富有弹性、无毒、无害、隔音、隔热、防潮、抗压、及缓冲减震好，阻隔性能优异等特点。

现有的挤塑板设备中有采用单螺杆挤出设备进行挤出生产，采用单螺杆挤出设备包括驱动装置、单螺杆挤出装置，驱动装置与单螺杆挤出装置的螺底固定连接，以带动螺底转动，实现物料的输送及熔炼，其中单螺杆挤出装置分为下料段、熔炼段，下料段与熔炼段连接，装有物料的料仓设置在下料段上方，下料段设置有进料口，料仓中的物料通过自重从下料段的进料口进入后，直接进入熔炼段进行加热熔炼挤出后，由后续的发泡螺杆挤出成型获得挤塑板。然而，由于利用料仓中物料的自重进入来进行喂料至下料段中，致使不能实现精准喂料，例如，物料因挤压而不能顺畅进入下料段、由于物料的密度不一样导致进入下料段的相同体积的物料的质量不一样，进一步的物料从下料段直接进入熔炼段，随着物料温度上升融化，致使下料段中的靠近熔炼段变软，进而影响单螺杆物理挤压输送效率，最终使得进入下一阶螺杆及成型模具的熔化物料的量不稳定，无法实现与发泡剂的精准配比，进而导致成型的挤塑板品质下降。

技术实现要素：

有鉴于此，提供一种能够实现定量喂料、压实输送的的单螺杆挤出设备。

还有必要提供一种可以定量喂料、压实输送的的挤出单螺杆。

一种单螺杆挤出设备，包括驱动装置、单螺杆挤出装置，所述单螺杆挤出装置包括螺套、挤出单螺杆，螺套的内壁形状与挤出单螺杆的形状相适配，驱动装置与单螺杆挤出装置的挤出单螺杆固定连接，以带动挤出单螺杆转动，通过螺套、挤出单螺杆的配合实现物料的输送及熔炼，所述单螺杆挤出装置从前向后依次分为下料段、供料段及熔炼段，其中，下料段用于接收外界定量喂料装置提供的物料，并将接收的物料输送至供料段，供料段对接收的物料进行一级输送后进行压实，将压实后的物料进行二级输送以保证输送至熔炼段的物料流量稳定，并利用供料段阻止熔炼段中的熔化物料反流至下料段。

一种挤出单螺杆，该挤出单螺杆与单螺杆挤出设备中的螺套配合完成物料的输送及熔炼，该挤出单螺杆包括螺底及螺棱，该挤出单螺杆从前向后依次分为下料段、供料段及熔炼段，该挤出单螺杆的下料段用于接收外界定量喂料装置提供的物料，并将接收的物料输送至供料段，供料段对接收的物料进行一级输送后进行压实，将压实后的物料进行二级输送以保证输送至熔炼段的物料流量稳定，并利用供料段阻止熔炼段中的熔化物料反流至下料段。

上述单螺杆挤出设备及挤出单螺杆中，增加供料段，供料段对接收的物料进行一级输送后进行压实，将压实后的物料进行二级输送以保证输送至熔炼段的物料流量稳定，并利用供料段阻止熔炼段中的熔化物料反流至下料段，实现精准输入物料，稳定输送物料，进而达到提高单螺杆物理挤压输送效率及保证进入下一阶螺杆及成型模具的熔化物料的量的稳定性，从而实现与发泡剂的精准配比，保证成型的挤塑板品质。

上述的单螺杆挤出装置中，不仅增加了供料段，供料段对接收的物料进行一级输送后进行压实，将压实后的物料进行二级输送以保证输送至熔炼段的物料流量稳定，并利用供料段阻止熔炼段中的熔化物料反流至下料段，实现精准输入物料，稳定输送物料，进而达到提高单螺杆物理挤压输送效率及保证进入下一阶螺杆及成型模具的熔化物料的量的稳定性，从而实现与发泡剂的精准配比，保证成型的挤塑板品质。

附图说明

图1是一较佳实施方式的单螺杆挤出设备的结构示意图。

图2是图1中挤出单螺杆的结构示意图。

图3为另一较佳实施方式的单螺杆挤出设备的结构示意图。

图4为图3中的挤出单螺杆的结构示意图。

图5为第三种佳实施方式的单螺杆挤出设备的结构示意图。

图6为图5中的挤出单螺杆的结构示意图。

图中：单螺杆挤出设备10、驱动装置20、单螺杆挤出装置30、螺套31、挤出单螺杆32、螺底320、螺棱321、一级螺棱3211、二级螺棱3212、三级螺棱3213、下料段40、供料段41、第一推料段410、压实段411、第二推料段412、熔炼段42、冷却装置50、加热装置60。

具体实施方式

请参看图1及图2，单螺杆挤出设备10，包括驱动装置20、单螺杆挤出装置30，所述单螺杆挤出装置30包括螺套31、挤出单螺杆32，螺套31的内壁形状与挤出单挤出单螺杆32的形状相适配，驱动装置20与单螺杆挤出装置30的挤出单挤出单螺杆32固定连接，以带动挤出单螺杆32转动，通过螺套31、挤出单螺杆32的配合实现物料的输送及熔炼。

所述单螺杆挤出装置30从前向后依次分为下料段40、供料段41及熔炼段42，其中，下料段40用于接收外界定量喂料装置提供的物料，并将接收的物料输送至供料段41，供料段41对接收的物料进行一级输送后进行压实，将压实后的物料进行二级输送以保证输送至熔炼段42的物料流量稳定，并利用供料段41阻止熔炼段42中的熔化物料反流至下料段40。上述下料段40、供料段41及熔炼段42是根据物料在螺套31、挤出单螺杆32构成的挤压输送通道中的阶段输送而划分出的功能段，上述功能段之间的配合才能保证稳定的输送物料。当然，在单独讲述螺套31、挤出单螺杆32的输送结构时，螺套31、挤出单螺杆32也可对应的划分出上述功能段。

其中，供料段41中靠近下料段40的挤出单螺杆32的外径与下料段40中的挤出单螺杆32的外径相同，供料段41中与下料段40的挤出单螺杆32的外径相同的螺杆部分与螺套31构成第一级输送；供料段41中靠近熔炼段42的挤出单螺杆32的外径与熔炼段42中的螺杆的外径相同，供料段41中与熔炼段42的挤出单螺杆32的外径相同的螺杆部分与螺套31构成第二级输送；供料段41中挤出单螺杆32的中间部分的外径为渐变外径，渐变外径自下料段40至熔炼段42逐渐减小，供料段41中挤出单螺杆32的渐变外径与螺套31构成压实输送。

进一步的，供料段41分为第一推料段410、压实段411、第二推料段412，第一推料段410靠近下料段40，第二推料段412靠近熔炼段42，压实段411位于第一推料段410、第二推料段412之间，第一推料段410中的挤出单螺杆32的外径与下料段40中的挤出单螺杆32的外径相同，第一推料段410实现所述一级输送；第二推料段412中的挤出单螺杆32的外径与熔炼段42中的挤出单螺杆32的外径相同，第二推料段412实现所述二级输送；压实段411中的挤出单螺杆32的外径为渐变外径，渐变外径自第一推料段410至第二推料段412逐渐减小。

其中，在供料段41中的第一推料段410输送的单位时间的物料量等于第二推料段412输送的单位时间的物料量，通过控制进入第一推料段410的物料量及利用压实段411的衔接压实，使第一推料段410输送的物料量完全到达第二推料段412中，精准的达到第二推料段412所需的预定输送物料量，以实现单螺杆的精准喂料。

另外，供料段41中的第一推料段410、压实段411、第二推料段412相互配合的逐级压实输送，可以防止在熔炼段42注入发泡剂时，发泡剂的压力返流，进而保证物料稳定的顺利的进入熔炼段42，使得采用高压发泡剂的情况下（例如采用二氧化碳作为发泡剂）的单螺杆挤出装置30能够稳定的将混合了发泡剂的物料输送给下一阶螺杆及成型模具。其中，第二推料段412所对应的螺套31上依次设置有冷却装置50及加热装置60，其中冷却装置50靠近压实段411，加热装置60远离压实段411，冷却装置50用于冷却第二推料段412中的经过冷却装置50的物料，以阻止熔炼段42的物料热量向压实段411扩散，加热装置60用于预热第二推料段412中的经过加热装置的物料，以促使变软的物料顺利进入熔炼段42。

参见图3、4，进一步，压实段411中的螺底的直径渐变，直径渐变方向为自第一推料段410至第二推料段412逐渐减小，以实现所述压实输送。

第一推料段410中的挤出单螺杆的螺底的直径与下料段中的挤出单螺杆上的螺底的直径相同，第一推料段410实现所述一级输送；第二推料段412中的挤出单螺杆上的螺底的直径与熔炼段中的挤出单螺杆上的螺底的直径相同，第二推料段412实现所述二级输送。

参见图5、6，进一步，压实段411中的挤出单螺杆上的三级螺棱的高度不变，压实段411中的挤出单螺杆上的螺底的直径渐变，直径渐变方向为自第一推料段410至第二推料段412逐渐增大，以进一步实现所述压实输送。

第一推料段410中的挤出单螺杆的螺底的直径与下料段中的挤出单螺杆上的螺底的直径相同，第一推料段410实现所述一级输送；第二推料段412中的挤出单螺杆上的螺底的直径与熔炼段中的挤出单螺杆上的螺底的直径相同，第二推料段412实现所述二级输送。

压实段411的作用是通过螺棱的外径的改变和/或螺底的直径的改变来实现压缩比的改变，从而增大压实段411对物料的压缩力。

本方案是对之前研发不够成熟的设备进行的补充，渐变螺棱和螺底能够增大喂料量，增大供料段的输送密实度，进一步填补了进入熔炼锻是物料熔化形成的流量不稳定的问题，从而实现精准输入物料，稳定输送物料，提高单螺杆物理挤压密实度和挤压输送效率。

进一步的，挤出单螺杆32包括螺底320及螺棱321，供料段41中靠近下料段40的螺底320上的一级螺棱321的高度与下料段40中的螺底320上的螺棱321的高度相同，一级螺棱321与螺套31构成第一级输送；供料段41中靠近熔炼段42的螺底320上的二级螺棱321的高度与熔炼段42中的螺底320上的螺棱321的高度相同，二级螺棱321与螺套31构成第二级输送；供料段41中挤出单螺杆32螺底320的中间部分的三级螺棱321的高度渐变，高度渐变方向为自下料段40至熔炼段42逐渐减小，三级螺棱321与螺套31构成压实输送。

对应的，第一推料段410中的螺底320上的一级螺棱321的高度与下料段40中的螺底320上的螺棱321的高度相同，第二推料段412中的螺底320上的二级螺棱321的高度与熔炼段42中的螺底320上的螺棱321的高度相同，压实段411中的螺底320上的三级螺棱321的高度渐变，高度渐变方向为自第一推料段410至第二推料段412逐渐减小。下料段40、供料段41及熔炼段42中的挤出单螺杆32的螺底320直径相同。

进一步，所述压实段411中的螺底的直径渐变，直径渐变方向为自第一推料段410至第二推料段412逐渐减小，以实现所述压实输送。

进一步，所述压实段411中的挤出单螺杆上的三级螺棱的高度不变，压实段411中的挤出单螺杆上的螺底的直径渐变，直径渐变方向为自第一推料段410至第二推料段412逐渐增大，以进一步实现所述压实输送。

其中，挤出单螺杆32可以是按照上述功能段分段制成后连接，也可以一体成型。

进一步，所述单螺杆的螺棱为单导程或多导程。

上述单螺杆挤出设备10及挤出单螺杆32中，增加供料段41，供料段41对接收的物料进行一级输送后进行压实，将压实后的物料进行二级输送以保证输送至熔炼段42的物料流量稳定，并利用供料段41阻止熔炼段42中的熔化物料反流至下料段40，实现精准输入物料，稳定输送物料，进而达到提高单螺杆物理挤压输送效率及保证进入下一阶螺杆及成型模具的熔化物料的量的稳定性，从而实现发泡剂与物料的精准配比，保证成型的挤塑板品质。