一种利用固体废弃物造粒专用预应力挤出螺杆的制作方法

本发明涉及固体废弃物治理技术领域，具体涉及一种利用固体废弃物造粒专用预应力挤出螺杆。

背景技术：

工业排放的固体废弃物部分是有可利用的剩余热值，可制成再生燃料，同时通过热解的方法实现污染物排放减量的目的，但是固体废弃物来源分散，其物理特征极不确定，比如软硬、松紧、流动性等，如果要制备成为再生燃料除了需要具有一定的燃料热负荷外，还要再生燃料颗粒重量、大小均匀，其堆积密度达到一定指标，另外还要在密闭的装置中生产，因此挤出造粒的方法应该是一个较好的技术解决方案，但是其挤出螺杆极易受固体废弃物损坏而整根报废，比如固体废弃物经常含有的金属等。中国发明专利（专利申请号为201410591705.5，专利名称为一种单螺杆挤出机的挤出螺杆）公开了一种单螺杆挤出机的挤出螺杆，特征是：该螺杆的尾部直径大于螺杆头直径，且螺纹外径连线与螺杆轴线的圆锥角度为0.6-2°，沿尾部至螺杆头方向，顺次排列单螺纹结构的加料段、压缩段和计量段以及表面设有凸齿的混炼段，其中加料段的螺纹底径和压缩段螺纹底径尺寸相同，且分别与螺杆轴线平行，在加料段和压缩段的螺纹上分别设有若干与加料段螺纹旋向相反的螺旋槽，计量段的螺纹底径和螺纹外径相互平行，在计量段上靠近压缩段侧的螺槽宽度小于靠近混炼段侧的螺槽宽度。中国发明专利（专利申请号为201310547656.0，专利名称为分离型挤出螺杆）公开了一种分离型挤出螺杆，其特征是：其沿长度方向从进料端至出料端依次为a段、b段、c段、d段，该挤出螺杆的周壁螺旋延伸设置有主棱和副棱，所述的主棱与所述的副棱的轴向投影相重合，所述的主棱的面向所述的进料端的一面为第一侧面、背向所述的进料端的一面为第二侧面，所述的副棱的面向所述的进料端的一面为第三侧面、背向所述的进料端的一面为第四侧面，所述的第一侧面与所述的第四侧面之间形成供液体运行的固相槽，所述的第二侧面与所述的第三侧面之间形成供固体运行的液相槽；在a段内，从靠近所述的进料端向远离所述的进料端，所述的液相槽的宽度逐渐变大，所述的固相槽的宽度逐渐变小，所述的液相槽的深度小于所述的固相槽的深度；在b段内，从靠近所述的进料端向远离所述的进料端，所述的液相槽的宽度一致，所述的固相槽的宽度一致，所述的液相槽的深度逐渐变大；在c段内，所述的液相槽的宽度逐渐变大，所述的固相槽的宽度逐渐变小，所述的液相槽的深度大于所述的固相槽的深度；在d段内，所述的液相槽的宽度逐渐变大，所述的固相槽的宽度逐渐变小直至消失；在a段内，所述的固相槽的深度逐渐变小；在b段内，所述的固相槽的深度逐渐变小；在c段内，所述的液相槽的深度一致，所述的固相槽的深度逐渐变小；d段包括远离所述的出料端的d1段和靠近所述的出料端的d2段，在d1段内，所述的液相槽的深度逐渐变小，所述的固相槽的深度逐渐变小；在d2段内，所述的液相槽的深度一致，所述的固相槽的深度逐渐变小；在整个挤出螺杆上，所述的固相槽的深度逐渐变小。

现有技术例一、例二中的挤出螺杆均是应用在原料材质均匀、硬度适中、流动性好的工况条件下，若应用在利用固体废弃物挤出造粒制备再生燃料技术领域，挤出螺杆极易受固体废弃物损坏而整根更换。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种利用固体废弃物造粒专用预应力挤出螺杆，其特征是：包括顶锥螺母、顶锥螺母套座、芯轴ⅰ、芯轴ⅱ、螺旋铰刀环组件、键，所述螺旋铰刀环组件通过高强螺栓组件将两片螺旋铰刀半环锁紧，所述螺旋铰刀环组件按螺纹走向依次穿入芯轴ⅰ，螺旋铰刀环组件与芯轴ⅰ间设计键以承担扭矩，芯轴ⅰ两端分别设计固定端锚具和张拉端锚具，固定端锚具包括芯轴ⅱ，张拉端锚具包括顶锥螺母和顶锥螺母套座。

发明人发现，固体废弃物部分是有可利用的剩余热值，可制成再生燃料，同时通过热解的方法实现污染物排放减量的目的，但是固体废弃物来源分散，其物理特征极不确定，比如软硬、松紧、流动性等，如果要制备成为再生燃料除了需要具有一定的燃料热负荷外，还要再生燃料颗粒重量、大小均匀，其堆积密度达到一定指标，另外还要在密闭的装置中生产，因此挤出造粒的方法是一个解决实际问题的技术方案，挤出螺杆是挤出装置的最为重要的零件，挤出螺杆为保证与套筒的同轴度，通常采用整体切削加工制成，再经调质、镀硬铬等热处理手段提高强度和表面硬度，制造成本较高，用于利用固体废弃物制备再生燃料就不太适合，因为固体废弃物可能含有金属等坚硬物，极易损伤挤出螺杆的螺纹或螺杆槽导致报废，因此设计了通过高强螺栓组件将两片螺旋铰刀半环锁紧的螺旋铰刀环组件，实现只需更换损坏的螺旋铰刀半环无需报废整根挤出螺杆的目的，而且螺旋铰刀半环可以通过铸造实现，后续的热处理和表面处理工艺选择灵活，大大节约成本。

发明人发现，由芯轴ⅰ、芯轴ⅱ、顶锥螺母和顶锥螺母套座形成的锚固体系对螺旋铰刀环组件施加预应力，芯轴ⅰ此时承载为拉应力，在工作时螺旋铰刀环组件推进固体废弃物受到阻力，阻力对螺旋铰刀环组件施加的是压应力，压应力经顶锥螺母传导到芯轴ⅰ时，芯轴ⅰ由于两相平衡后不受力或承载较小的应力，那么就能让整体芯轴有长期的寿命。而施加预应力值与挤出造粒机头组件压力值高度相关，可通过测试记录挤出造粒机头组件压力值获得准确的施加预应力的数据。

相对于现有技术，本发明至少含有以下优点：第一，固体废弃物可能含有不确定的金属等坚硬物，极易损伤挤出螺杆，因此设计了通过高强螺栓组件将两片螺旋铰刀半环锁紧的螺旋铰刀环组件按螺纹走向依次穿入芯轴，最后由顶锥螺母对其施加预应力，螺旋铰刀环组件与芯轴间设计键以承担扭矩的预应力螺旋挤出杆组件技术解决方案，实现只需更换损坏的螺旋铰刀半环无需报废整根挤出螺杆的目的；第二，由顶锥螺母向螺旋铰刀环组件施加预应力，芯轴此时承载拉应力，工作时螺旋铰刀环组件推进固体废弃物受到阻力，阻力对螺旋铰刀环组件施加的是压应力，压应力经顶锥螺母传导到芯轴时由于两相平衡后不受力或承载较小的应力，那么就能让芯轴有长期的寿命；第三，螺旋铰刀半环可以通过铸造实现，后续的热处理和表面处理工艺选择灵活，大大节约成本。

附图说明

图1为一种利用固体废弃物造粒专用预应力挤出螺杆的主视结构示意图。

图2为一种利用固体废弃物造粒专用预应力挤出螺杆的a局部放大结构示意图。

图3为一种利用固体废弃物造粒专用预应力挤出螺杆的b大样结构示意图。

图4为一种利用固体废弃物造粒专用预应力挤出螺杆的c局部放大结构示意图。

图5为一种利用固体废弃物造粒专用预应力挤出螺杆的b大样d向结构示意图。

1－顶锥螺母2－芯轴ⅰ3－顶锥螺母套座4－螺旋铰刀环组件

5－芯轴ⅱ6－高强螺栓组件7－螺旋铰刀半环8－键。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的说明。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种利用固体废弃物造粒专用预应力挤出螺杆，其特征是：包括顶锥螺母1、顶锥螺母套座3、芯轴ⅰ2、芯轴ⅱ5、螺旋铰刀环组件4、键8，所述螺旋铰刀环组件4通过高强螺栓组件6将两片螺旋铰刀半环7锁紧，所述螺旋铰刀环组件4按螺纹走向依次穿入芯轴ⅰ2，螺旋铰刀环组件4与芯轴ⅰ2间设计键8以承担扭矩，芯轴ⅰ2两端分别设计固定端锚具和张拉端锚具，固定端锚具包括芯轴ⅱ5，张拉端锚具包括顶锥螺母1和顶锥螺母套座3。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。