加热螺杆及挤出装置的制作方法

本实用新型涉及电线电缆加工技术领域，具体的，涉及一种加热螺杆及挤出装置。

背景技术：

电线电缆包括线芯及包覆线芯的包皮，在电线电缆加工过程中，包皮物料通过挤出机包覆在线芯外围以形成包皮。挤出机包括传动装置、挤压装置、加热装置和冷却装置，其中，包皮物料的成型挤出通过挤压装置和加热装置来完成。挤压装置包括螺杆、机筒、料斗及机头，包皮物料通过料斗进入机筒，通过加热装置加热机筒内的包皮物料，从而使得包皮物料变成均匀的熔体并被螺杆从机头模芯模套连续成型挤出。在工作过程中，根据包皮物料受热后的形态变化，螺杆沿其轴线方向可分为加料段、熔融段及压缩段。

现有技术中，加热装置由外部加热机筒内的包皮物料，然而，由于加热装置只有紧贴机筒内侧部分发出的热量通过机筒传导到机筒，而加热装置背离机筒一侧部分发出的热量散失到空气中，而且机筒也会向外散热和辐射能量，这样会导致如下问题：

1、热利用率低—不仅能耗增加，而且机筒预热时间长；

2、热损失大—热量散失到空气中，会导致生产环境温度高，尤其到夏季工作期间，还要为通风降温支出费用，既增加了开支，又浪费了能源。

因此，有必要对现有的挤出机进行改进以避免上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型提供一种加热螺杆及挤出装置，旨在解决现有的挤出机热利用率低及热损失大的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种加热螺杆，沿其轴线分为加料段、熔融段及均化段，所述加热螺杆包括热源体、套设于所述热源体外围的导热体以及套设于所述导热体外围的杆体，所述杆体远离所述加料段的一端封闭，所述杆体包括外表面及与所述外表面相对设置的内表面，所述外表面上设有用于剪切和压缩物料的螺纹，所述导热体包括朝向所述内表面的传热面，所述传热面与所述内表面之间形成对应所述加料段的第一传热区域、对应所述熔融段的第二传热区域及对应所述均化段的第三传热区域，其中，所述第二传热区域的传热系数大于所述第一传热区域的传热系数，且大于所述第三传热区域的传热系数。

优选的，所述传热面包括第一传热面、第二传热面及第三传热面，所述内表面包括第一表面、第二表面及第三表面，所述第一传热区域为所述第一传热面与所述第一表面围合形成，所述第二传热区域由所述第二传热面与所述第二表面抵接形成，所述第三传热区域为所述第三传热面与所述第三表面围合形成。

优选的，所述第二传热面和所述第二表面均为圆柱形面；所述第一传热面和所述第三传热面分别自所述第二传热面的两端向靠近所述热源体的方向弯折延伸形成；所述第一表面和所述第三表面分别自所述第二表面的两端平行延伸形成。

优选的，所述第一传热面包括与所述第二传热面平行的第一延伸面及连接所述第一延伸面与所述第二传热面的第二延伸面，在所述第二传热面至所述第一延伸面的方向上，所述第一表面与所述第二延伸面之间的间距逐渐增大；在远离所述第二传热面的方向上，所述第三传热面与所述第三表面之间的间距逐渐增大。

优选的，所述第二传热面上设有外螺纹，所述第二表面上设有内螺纹，组配时，所述杆体和所述导热体通过所述外螺纹和所述内螺纹连接。

优选的，所述加热螺杆还包括隔热件，所述隔热件包括本体及自所述本体的一侧表面延伸形成的凸环，所述本体上设有供所述热源体与外部电源连接的通孔，所述凸环环绕所述通孔，所述导热体远离所述均化段的一端卡设在所述凸环内，所述内表面远离所述均化段的一端凹陷形成一凹槽，所述凹槽包括自所述内表面向所述外表面方向延伸的壁面，所述本体盖合在所述壁面上。

优选的，所述隔热件还包括柄部，所述柄部自所述本体远离所述凸环的一侧延伸形成。

本实用新型还提供一种挤出装置，所述挤出装置包括机筒、与所述机筒连接的料斗及设于所述机筒内的加热螺杆，所述加热螺杆为上述中所述的加热螺杆。

优选的，所述机筒上包覆有保温层。

本实用新型实施例提供的加热螺杆，通过在所述热源体外围套设于导热体以及在所述导热体外围套设所述杆体，且所述导热体的所述传热面与所述杆体的所述内表面之间形成对应所述加料段的第一传热区域、对应所述熔融段的第二传热区域及对应所述均化段的第三传热区域，其中，所述第二传热区域的传热系数大于所述第一传热区域的传热系数，且大于所述第三传热区域的传热系数，以使得所述导热体两端的热量向其中间传递，从而可以使得所述加热螺杆加热包皮物料时，包皮物料在所述加料段的温度较低，且包皮物料在所述均化段的温度与包皮物料在所述熔融段的温度的差值不能超过一定范围。这样通过所述加热螺杆加热所述机筒内的包皮物料可以解决现有的挤出机热利用率低及热损失大的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型提供的挤出装置的结构示意图；

图2是图1所示挤出装置中加热螺杆的剖视图；

图3是图2所示加热螺杆中导热体的结构示意图；

图4是图2所示加热螺杆中杆体的结构示意图；

图5是图2所示加热螺杆中隔热件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，挤出装置包括机筒200、与所述机筒200连接的料斗300及设于所述机筒200内的加热螺杆100。

请结合参阅图2至图4，所述加热螺杆100沿其轴线分为加料段l1、熔融段l2及均化段l3。

所述加热螺杆100包括热源体1、套设于所述热源体1外围的导热体3以及套设于所述导热体3外围的杆体5，所述杆体5远离所述加料段a的一端封闭。相应地，所述热源体1、导热体3及所述杆体5均可分为加料段l1、熔融段l2及均化段l3。

其中，所述热源体1采用通用标准件的发热棒、发热管等，所述导热体3采用金属(如铜、铝、铁等)材质的良导体，所述杆体5与现有技术中挤出机的螺杆的材质相同。

所述杆体5包括外表面51及与所述外表面51相对设置的内表面53，所述外表面51上设有用于剪切和压缩物料的螺纹511。

所述导热体3包括朝向所述内表面53的传热面31，所述传热面31与所述内表面53之间形成对应所述加料段l1的第一传热区域a、对应所述熔融段l2的第二传热区域b及对应所述均化段l3的第三传热区域c，其中，所述第二传热区域b的传热系数大于所述第一传热区域a的传热系数，且大于所述第三传热区域c的传热系数。

生产过程中，在所述加料段l1、所述熔融段l2及所述均化段l3需要保证包皮物料满足如下条件：

1、在所述加料段l1需要包皮物料温度较低，以防止在所述加料段l1出现熔融包皮物料和未熔包皮物料混合，从而防止混合的熔融包皮物料和未熔包皮物料进入所述熔融段l2后影响物料熔融的问题；

2、包皮物料在所述均化段l3的温度与包皮物料在所述熔融段l2的温度的差值不能超过一定范围(一般不能超过10℃)以防止包皮物料在所述均化段l3出现焦烧问题。

由于所述热源体1在其轴线方向上不同位置传递至所述导热体3的热量相同，而从所述加料段l1至所述均化段l3会不断吸收热量，因此，将所述第二传热区域b的传热系数设置成大于所述第一传热区域a的传热系数，且大于所述第三传热区域c的传热系数，以使得所述导热体3两端的热量向其中间传递，从而可以使得所述加热螺杆100加热包皮物料时，包皮物料在所述加料段l1的温度较低，且包皮物料在所述均化段l3的温度与包皮物料在所述熔融段l2的温度的差值不能超过一定范围。这样通过所述加热螺杆100加热所述机筒200内的包皮物料可以解决现有的挤出机热利用率低及热损失大的问题。

如图2至图4所示，所述传热面31包括第一传热面311、第二传热面313及第三传热面315，所述内表面53包括第一表面531、第二表面533及第三表面535，所述第一传热区域a为所述第一传热面311与所述第一表面531围合形成，所述第二传热区域b由所述第二传热面313与所述第二表面533抵接形成，所述第三传热区域c为所述第三传热面315与所述第三表面535围合形成。也就是说，所述第一传热面311和所述第一表面531对应所述加料段l1，所述第二传热面313和所述第二表面533对应所述熔融段l2，所述第三传热面315和所述第三表面535对应均化段l3。通过将所述第一传热区域a设置成为所述第一传热面311与所述第一表面531围合形成、所述第二传热区域b设置成由所述第二传热面313与所述第二表面533抵接形成以及所述第三传热区域c设置成为所述第三传热面315与所述第三表面535围合形成，既可以保证所述第二传热区域b的传热系数大于所述第一传热区域a的传热系数，且大于所述第三传热区域c的传热系数，又可以使所述加热螺杆100在所述熔融段l2的热传递速率最大化。

为了使所述杆体5能套设于所述导热体3上，并使得所述第二传热区域b的传热系数大于所述第一传热区域a的传热系数，且大于所述第三传热区域c的传热系数。在本实施例中，所述第二传热面313和所述第二表面533均为圆柱形面；所述第一传热面311和所述第三传热面315分别自所述第二传热面313的两端向靠近所述热源体1的方向弯折延伸形成；所述第一表面531和所述第三表面535分别自所述第二表面533的两端平行延伸形成。也就是说，所述导热体3呈中间粗两头细的形状，所述内表面53整体呈圆柱形。

在本实施例中，所述第一传热面311包括与所述第二传热面313平行的第一延伸面317及连接所述第一延伸面317与所述第二传热面313的第二延伸面319，在所述第二传热面313至所述第一延伸面317的方向上，所述第一表面531与所述第二延伸面319之间的间距逐渐增大；在远离所述第二传热面313的方向上，所述第三传热面315与所述第三表面535之间的间距逐渐增大。

具体地，所述第一延伸面317与所述第一表面531的间距一般设置成2-3cm；所述第二延伸面319沿所述加热螺杆100的轴线方向上的长度一般设置成30-70cm；由于挤出装置的均化段l3较短，所述第三传热面315远离所述第二传热面313的一端与所述第三表面535的间距一般设置成1-2cm。如图2和图3所示，所述第一表面531与所述第二延伸面319围成的空间以及所述第三传热面315与所述第三表面535围成的空间呈楔形。

在本实施例中，所述第二传热面313上设有外螺纹，所述第二表面533上设有内螺纹，组配时，所述杆体5和所述导热体3通过所述外螺纹和所述内螺纹连接。通过在所述第二传热面313上设置外螺纹以及所述第二表面533上设置内螺纹，在所述导热体3呈中间粗两头细以及所述内表面53整体呈圆柱形的情况下，从而使得所述杆体5套设于所述导热体3上，而且所述杆体5和所述导热体3通过所述外螺纹和所述内螺纹连接，不仅可以避免因热胀冷缩造成的所述第二传热面313和所述第二表面533分离，而且有利于提高传热效率和热传递的均匀性。

当然，可以理解的是，在其他实施例中，所述传热面和所述内表面还可以设置成如下方式：

所述第一表面和所述第三表面分别自所述第二表面的两端向远离所述热源体方向弯折延伸形成，所述第一传热面和所述第三传热面分别自所述第二传热面的两端平行延伸形成；或者，

所述第一表面自所述第二表面的一端向远离所述热源体方向弯折延伸形成，所述第三表面自所述第二表面的另一端平行延伸形成，所述第一传热面自所述第二传热面的一端平行延伸形成，所述第三传热面自所述第二传热面的另一端向靠近所述热源体的方向弯折延伸形成。

在本实施例中，所述加热螺杆100还包括隔热件7，所述隔热件7包括本体71及自所述本体71的一侧表面延伸形成的凸环73，所述本体71上设有供所述热源体1与外部电源连接的通孔711，所述凸环73环绕所述通孔711，所述导热体3远离所述均化段l3的一端卡设在所述凸环73内，所述内表面53远离所述均化段l3的一端凹陷形成一凹槽55，所述凹槽55包括自所述内表面51向所述外表面51方向延伸的壁面551，所述本体71盖合在所述壁面551上。可以理解的是，所述隔热件7需要采用耐高温的隔热材料(例如，陶瓷)制成。

请结合参阅图2和图5，所述隔热件7还包括柄部75，所述柄部75自所述本体71远离所述凸环73的一侧延伸形成。在本实施例中，所述通孔711还贯穿所述柄部75。所述柄部75的设置可以便于所述隔热件7与所述导热体3连接和脱连接操作。

在本实施例中，所述机筒200上包覆有保温层400。其中，所述保温层400采用现有技术中的常用保温材料(如气凝胶毡、玻璃棉、岩棉等)制成。所述保温层400可以减少所述机筒200向外部散失热量。

本实用新型实施例提供的加热螺杆，通过在所述热源体1外围套设于导热体3以及在所述导热体3外围套设所述杆体5，且所述导热体3的所述传热面31与所述杆体5的所述内表面53之间形成对应所述加料段l1的第一传热区域a、对应所述熔融段l2的第二传热区域b及对应所述均化段l3的第三传热区域c，其中，所述第二传热区域b的传热系数大于所述第一传热区域a的传热系数，且大于所述第三传热区域c的传热系数，以使得所述导热体3两端的热量向其中间传递，从而可以使得所述加热螺杆100加热包皮物料时，包皮物料在所述加料段l1的温度较低，且包皮物料在所述均化段l3的温度与包皮物料在所述熔融段l2的温度的差值不能超过一定范围。这样通过所述加热螺杆100加热所述机筒200内的包皮物料可以解决现有的挤出机热利用率低及热损失大的问题。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。