一种锥双螺杆的制作方法与流程

1.本发明涉及一种螺杆制作技术领域，尤其指一种锥双螺杆的制作方法。


背景技术：

2.现有一种申请号为cn201110438213.9名称为《一种锥双螺杆》的中国发明专利公开了一种锥双螺杆，在所述进料段、熔融段、均化段、塑化段、挤出段上设置有螺棱，其特征在于：所述螺棱在进料段、熔融段、均化段、塑化段、挤出段上为彼此断开的独立螺棱，所述挤出段上的螺棱包括有螺棱前段和螺棱后段，所述螺棱前段的螺棱槽与螺棱后段的螺棱相对应连接，所述挤出段上的螺棱的横截面约呈三角形，且三个顶角为圆弧形。该发明的优点在于：混料更充分，剪切力更大，物料塑化能力更强，并且螺杆挤出物料温度稳定，压力波动小，成品产量高，适用于各种回收料、pe，pp，pvc等高填充料的造粒和制管。然而，该锥双螺杆进料效果仍有待提高，因此该锥双螺杆的制作方法还需进一步改进。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能在进料处对物料施加变化的压力提高物料的流动性，改善物料进料效果的锥双螺杆的制作方法。
4.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本锥双螺杆的制作方法，包括以下步骤：
5.一、选取用于制作锥双螺杆的毛坯，并将毛坯表面整形制得第一螺杆胚体和第二螺杆胚体；
6.二、在第一螺杆胚体和第二螺杆胚体的表面上制作螺棱，使制得的两根锥形螺杆的螺棱能相互交错设置在一起；
7.三、精车两根螺杆的表面，制得符合设定的粗糙度要求的锥形螺杆的杆体和螺棱；
8.其特征在于：任一锥形螺杆均包括杆体和螺棱，其特征在于，任一锥形螺杆的螺棱包括螺棱一段、螺棱二段、螺棱三段和螺棱四段，所述螺棱一段分为螺棱一区、螺棱二区、螺棱三区和螺棱四区，在两根锥形螺杆的螺棱之间的侧壁间隙中螺棱一区的间隙大于螺棱二区的间隙、螺棱二区的间隙小于螺棱三区的间隙、螺棱三区的间隙大于螺棱四区的间隙、螺棱四区的间隙小于螺棱二段的间隙、螺棱三段的间隙大于螺棱四段的间隙、螺棱四段的间隙大于螺棱一区的间隙。
9.作为改进，两根锥形螺杆的螺棱之间的侧壁间隙的具体分别可优选为，螺棱一区的间隙为2mm，螺棱二区的间隙为1.7mm，螺棱三区的间隙的1.8mm，螺棱四区的间隙为1.7mm，螺棱二段的间隙为1.8mm，螺棱三段的间隙为3.5mm，螺棱四段的间隙为2.7mm。
10.进一步改进，所述螺棱一区的法向倾角可优选为0
°
，螺棱二区至螺棱二段的法向倾角均为3
°
。
11.作为改进，螺棱一区至螺棱四区的螺棱宽度可优选逐渐减小，且螺棱间距也逐渐减小。
12.进一步改进，在所述螺棱四区上可优选设置有回流槽。
13.作为改进，所述螺棱二段可优选为单螺棱，所述螺棱三段为三螺棱，所述螺棱四段为三螺棱。
14.作为改进，本制作方法可优选还包括步骤四，在螺杆外表面上通过热熔喷涂工艺制作合金层。
15.进一步改进，本制作方法可优选还包括步骤五，将制得合金层的锥形螺杆置于抛光装置中进行表面抛光，使所述合金层的表面达到镜面效果。
16.进一步改进，将制得合金层的锥形螺杆置于抛光装置中进行表面抛光的具体步骤可优选为，
17.a、将待抛光的锥形螺杆吊入抛光装置的抛光筒内，在所述抛光筒内填充清洗液和耐磨体后封闭抛光筒；
18.b、驱动抛光装置的左限位座夹住抛光筒的一端，驱动抛光装置的右限位座夹住抛光筒的另一端；
19.c、驱动机构驱动抛光筒相对支撑座沿圆周方向来回摆动，同时抛光装置的摆动座带动抛光筒左右循环摆动，位于抛光筒内的清洗液和耐磨体冲磨锥形螺杆表面各个位置，使锥形螺杆表面光滑；
20.d、停止抛光装置后，排出清洗液和耐磨体后，将锥形螺杆吊出抛光装置，完成锥形螺杆的表面抛光。
21.作为改进，与本锥双螺杆对应的锥双机筒可优选包括能相互分离又能螺接在一起的机筒一段和机筒二段，在所述机筒二段的外壁上设置有用于安装冷却油管的螺旋槽，所述机筒二段的内壁上设置有耐磨套。
22.与现有技术相比，本发明的优点在于：螺棱一段的螺棱侧壁间隙不断变化，从而两根螺杆搅拌物料时能对物料施加变化的压力，增加不同方向的挤压力，使上层物料和下层物料之间的相对位移增加，使物料更顺利地通过进料段，改善了物料进料效果；机筒与螺杆表面之间压力较高，温度也较高，在螺杆表面设置合金层后能有效增加螺杆的使用寿命；合金层如通过抛光达到镜面效果的光滑表层，则能更顺利地通过物料，也能避免搅拌时对物料带入气泡，有助于制作均匀稳定的流体物料，改善加工效果。并且延长螺杆的使用寿命，提高物料加工的产量，且节能环保。
附图说明
23.图1为本发明实施例的立体图；
24.图2为图1中一根锥形螺杆的正面投影图；
25.图3是图1中两个锥形螺杆的螺棱之间的侧壁间隙的轴向剖面示意图；
26.图4是图2中螺棱二区的法向倾角的轴向剖面示意图；
27.图5是图2中沿a-a线的剖面图；
28.图6是图1安装在对应的锥双机筒中的立体图；
29.图7是图6中锥双机筒剖去部分上半部分后的正面投影图；
30.图8是图7的结构分解图；
31.图9是图2的锥形螺杆进行抛光的抛光装置的立体图；
32.图10是图9处于另一个角度的立体图；
33.图11是图9的正面投影图；
34.图12是图11中限位座夹住抛光筒时的正面投影图；
35.图13是图9的俯视图；
36.图14是图13中沿a-a线的剖视图；
37.图15是图13中沿b-b线的剖面图；
38.图16是图9中去除抛光筒显示支撑座结构的立体图；
39.图17是图9中抛光筒去除密封盖后的立体图。
具体实施方式
40.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
41.如图1至图17所示，本实施例的锥双螺杆的制作方法，包括以下步骤：
42.一、选取用于制作锥双螺杆的毛坯，并将毛坯表面整形制得第一螺杆胚体和第二螺杆胚体；
43.二、在第一螺杆胚体和第二螺杆胚体的表面上制作螺棱，使制得的两根锥形螺杆的螺棱能相互交错设置在一起；
44.三、精车两根螺杆的表面，制得符合设定的粗糙度要求的锥形螺杆的杆体1和螺棱；
45.四、在螺杆外表面上通过热熔喷涂工艺制作合金层；
46.五、将制得合金层的锥形螺杆置于抛光装置中进行表面抛光，使合金层的表面达到镜面效果。
47.任一锥形螺杆的螺棱包括螺棱一段a、螺棱二段b、螺棱三段c和螺棱四段d，螺棱一段a分为螺棱一区a1、螺棱二区a2、螺棱三区a3和螺棱四区a4，在两根锥形螺杆的螺棱之间的侧壁间隙t中螺棱一区a1的间隙大于螺棱二区a2的间隙、螺棱二区a2的间隙小于螺棱三区a3的间隙、螺棱三区a3的间隙大于螺棱四区a4的间隙、螺棱四区a4的间隙小于螺棱二段b的间隙、螺棱三段c的间隙大于螺棱四段d的间隙、螺棱四段d的间隙大于螺棱一区a1的间隙。
48.两根锥形螺杆的螺棱之间的侧壁间隙t的具体分别为，螺棱一区a1的间隙为2mm，螺棱二区a2的间隙为1.7mm，螺棱三区a3的间隙的1.8mm，螺棱四区a4的间隙为1.7mm，螺棱二段b的间隙为1.8mm，螺棱三段c的间隙为3.5mm，螺棱四段d的间隙为2.7mm。
49.螺棱一区a1的法向倾角a为0
°
，螺棱二区a2至螺棱二段b的法向倾角a均为3
°
。螺棱一区a1至螺棱四区a4的螺棱宽度k逐渐减小，且螺棱间距l也逐渐减小。在螺棱四区a4上设置有回流槽11。螺棱二段b为单螺棱，螺棱三段c为三螺棱，螺棱四段d为三螺棱。
50.与本锥双螺杆对应的锥双机筒2包括能相互分离又能螺接在一起的机筒一段e1和机筒二段e2，在机筒二段e2的外壁上设置有用于安装冷却油管的螺旋槽21，机筒二段e2的内壁上设置有耐磨套22。
51.将制得合金层的锥形螺杆置于抛光装置中进行表面抛光的具体步骤为，
52.a、将待抛光的锥形螺杆吊入抛光装置的抛光筒6内，在抛光筒6内填充清洗液和耐磨体后封闭抛光筒6；
53.b、驱动抛光装置的左限位座夹住抛光筒6的一端，驱动抛光装置的右限位座夹住抛光筒6的另一端；
54.c、驱动机构驱动抛光筒6相对支撑座4沿圆周方向来回摆动，同时抛光装置的摆动座3带动抛光筒6左右循环摆动，位于抛光筒6内的清洗液和耐磨体冲磨锥形螺杆表面各个位置，使锥形螺杆表面光滑；
55.d、停止抛光装置后，排出清洗液和耐磨体后，将锥形螺杆吊出抛光装置，完成锥形螺杆的表面抛光。
56.抛光装置包括摆动座3、设置在摆动座3上的支撑座4、设置在支撑座4左右两侧且能相对靠拢和分离的限位座5、设置在支撑座4上的抛光筒6、能驱动抛光筒6相对支撑座4沿圆周方向来回摆动的驱动机构7，限位座5与摆动座3相连接，在限位座5上设置有夹住对应抛光筒6的一端的限位机构，在抛光筒6的顶部设置有装螺杆开口61，在装螺杆开口61上设置有能打开和封闭装螺杆开口61的密封盖，在抛光筒6内填充有清洗液和能摩擦锥形螺杆表面的耐磨体。
57.摆动座3的底部设置有四个千斤顶，四个千斤顶初始时等高设置，并能由控制部控制两两同步升降，从而使摆动座3相对水平面能左右摆动，从而能带动抛光筒6左右摆动，摆动幅度在5
°
至20
°
之间，控制部的控制程序能控制千斤顶升降时间，通过测定抛光筒内清洗液和耐磨体的整体粘度和流速，设置合适的千斤顶升降时间，从而避免锥形螺杆的端部在左右摆动的过程中碰到抛光筒的侧壁。具体的电路设计、时间计算根据锥形螺杆的具体尺寸进行具体调整，属于多次实验和调整可以得出的粗略结果，因此不再展开描述，只要避免螺杆碰到侧壁即可。当然即使螺杆数次碰到侧壁，由于耐磨体的存在，这种碰撞也是较为轻微的，对螺杆结构和尺寸影响可以忽略不计。抛光筒内清洗液的具体成分属于公知技术，故不再详细描述。耐磨体可以采用油石，对螺杆表面研磨效果出色。
58.摆动座3顶部设置滑轨，限位座5包括左限位座和右限位座，分别设置在滑轨上，左限位座和右限位座通过驱动气缸或油缸驱动相对摆动座3左右移动。驱动气缸或油缸通过线路与控制部相连接，由控制部控制实现自动夹紧与放松抛光筒6。限位座上的限位机构可以是位于限位座侧壁上的凹部，当限位座向支撑座一侧移动后，凹部套在对应的抛光筒6端部上，但是由于抛光筒6需要相对支撑座来回的摆动，因此如果单纯采用这种结构，凹部内壁和抛光筒6的外壁可能磨损严重，影响使用寿命。限位机构可以采用位于凹部内壁上的转盘，转盘能相对限位座5转动，转盘外壁上设置有凸沿套在抛光筒6上，这样即能夹住抛光筒又能避免抛光筒6外壁磨损，此时凹部的直径大于抛光筒6的直径。由于锥形螺杆的长度较长，仅使用转盘可能仍无法夹住抛光筒，此时可以采用机械手夹住抛光筒，而机械手与凹部内腔转动相连接，机械手的具体结构属于公知技术，故不再详细描述，机械手通过线路与控制部相连接。
59.支撑座4的中部有半圆形凹部，在半圆形凹部的内壁上分布有用于支撑抛光筒6的辊体，抛光筒6支撑在辊体上，辊体间隔设置，抛光筒6外壁上分布有连接凸耳，驱动机构7包括设置在支撑座4前后两侧的驱动座，分布在驱动座上的驱动气缸，驱动气缸的驱动杆的底部与对应的连接凸耳转动相连接，驱动气缸通过线路与控制部相连接。前侧的驱动气缸和后侧的驱动气缸分别伸缩从而推动抛光筒6相对支撑座4沿圆周方向来回的摆动，从而使耐磨体和锥形螺杆的表面摩擦从而研磨锥形螺杆的外表面，使锥形螺杆外表面抛光。
60.本实施例的锥双机筒中的每根锥形螺杆，长度为(a+b+c+d)为1441mm,大头的直径h为138mm,小头h1为65mm，本技术人是螺杆制造业主要企业，其中全国的三分之一的螺杆是本技术人生产的，本螺杆除结构改进外，技术要求为：1、倒角均为2
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45
°
，锐边修钝，2调质hb＝260～290，3，螺杆表面氮化处理：氮化层深度0.4～0.7mm，硬度hv大于900；4，两锥孔轴线平行误差：0～0.1mm,5,tr265
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10的起始点应为与上中线一致。