[发明专利]多轴挤出机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有至少两主轴的多轴挤出机。 

背景技术

将主轴与配置其上的螺旋进给器或类似用途的毂类零件以不可相对转动的连接方式进行联接，多种方法均可实现。 

德国专利DE-C813154公开了一种使用双轴的机器，其轴与毂的联接方式即轴毂联接采用滑键或方形键齿来实现。另一份德国专利DE7701692U1公布公开了一种利用花键进行轴毂联接的方式；另外，德国专利DE2750767A1公布和欧洲专利EP0001970A1公布中公开了一种使用三个均匀布置的独立嵌入键来定位轴和毂的技术，欧洲专利EP0330308A1公布中公开了一种采用两个不均匀布置的键来联接轴和毂的技术。但目前德国国内主要使用德国工业标准DIN5480中规定的渐开线轴。 

而且，根据Konstruktionsbücher(Springer-Verlag，1984年版第210至211页)所描述的，设计机器时各种轴毂联接(直接或间接)均应考虑疲劳切口因子和疲劳强度的基本原理。但以上公开的技术实施例中毂的壁厚为均匀等厚的某一数值。其所公开的一种挤出机，其螺旋进给器或类似用途的毂类零件在整个圆周上可紧密啮合，毂类零件横断面的轮廓由三段连续的圆弧封闭而成，该三段圆弧的直 径分别由螺旋进给器的外径、螺旋进给器的根部直径以及相邻两轴之间的中心距来确定(可与EP0002131B1中的联接方式比较)。 

最经济的螺旋进给器是在最大输入转矩条件下可产生最大的输送量。螺旋进给器系统的横断面轮廓受到其安装孔直径大小及相邻两安装孔距离大小的制约。根据技术要求、可行性和实际需要，其必须按比例地分成四个部分。为了能传输待加工原料，畅通自由的传输面必不可少，传输面由螺旋进给器的外径及螺旋片深度决定，这样一来也就确定了螺旋进给器根部直径和两螺旋进给器主轴之间的中心距离；其次，主轴上需要有与毂类零件联接的接触面，该接触表面能承受额定载荷并能完成转矩的传递；再次，螺旋进给器上有关的结构面也需考虑其承受载荷的能力；最后，必须考虑与主轴联接的毂类零件横断面需有足够大的横截面积。 

每根主轴的长度至少为螺旋进给器安装孔的20倍，主轴上安装有多个毂类零件，各毂类零件紧靠一起安装定位。传递到螺旋进给器上的最大转矩决定了挤出机工作能力。 

因此，挤出机的效率和经济效益决定于其保持最大产出量时能承受的长时间最大允许转矩。 

Kunststoffe，2/2005，第75页中描述，制约双螺旋进给器挤出机性能的因素主要是螺旋进给器根部直径的大小。螺旋片切得越深(即螺旋片的摄入量增大)，螺旋进给器横断面的横截面积相应就越小，从而使安装该毂类零件的主轴的直径也需变小。这样一来，DIN标准中规定的齿形或类似结构的齿根强度就会出现问题。因此，均匀 布置键齿可较好改善受力状况及内部应力分布状况。对称布置的键齿需要精确加工，挤出机的性能和效率可进一步提高。 

发明内容

本发明的目的在于在输入转矩相同的情况下，大幅提高挤出机的生产输出量。 

本发明所公开的技术方案实现了这一目的。 

根据本发明，当轴毂之间以高转矩输入时，可增大螺旋进给器或毂类零件的螺旋片深度来加大进给量。也就是说，在两主轴中心距相同的情况下，毂类零件外径增大且根部直径变小，从而大幅增大螺旋进给器自由传输螺旋面或螺旋加工面的面积，达到提高挤出机性能的目的。 

因此，毂类零件可以这样改进：1)在直径等于螺旋进给器根部直径的圆弧处，与主轴的联接不设置任何键齿而是光滑的面联接；2)在螺旋进给器的两端部设置加强部。 

毂类零件根部直径壁厚度最小，其硬度和抗扭刚度比主轴均较高。当主轴传递转矩时，主轴扭转的变形量大于毂类零件的变形量。毂类零件上相应的区域承受住该外力，此时，毂类零件端部的薄壁处产生最大的强度应力。 

因此，在毂类零件根部的壁厚必须能承受上述强度应力并尽量做到最小壁厚。 

本发明的技术方案解决了上述问题，即在薄壁处不设置键齿之类的轴毂联接，而是采用光滑的面联接，这样可减小毂类零件根部的直径，因此就可增加螺旋片的深度，同时也不削弱与之联接的主轴的强度。 

既然主轴的横截面直径dTi不发生减小，所以其传递转矩的能力也不会减小。 

本发明中的主轴可以通过简单的加工方式进行加工制造，如在常用的按DIN5480标准所加工的主轴的基础上去掉与毂类零件根部直径对应的薄臂处的键齿即可，除去键齿的方式可以采用磨削加工方式。