[实用新型]节能型螺杆

说明书

技术领域

本实用新型涉及螺杆，特别是涉及节能型螺杆，可用于注塑机、挤出机和吹塑机等塑料机械上，属于塑料机械制造领域。

背景技术

随着塑料制品行业的发展，塑料机械的种类不断增加，如注塑机、挤出机和吹塑机等，这些机器的制造工艺不同，但是它们的共性都有进料装置和塑化系统，所述塑化系统的主要部件是螺杆，螺杆外有料筒，根据塑料在加工过程中的物态变化、流动情况和螺杆的基本职能来划分，大致分为加料段(又叫破碎段，在此阶段只发生搅拌、破碎和软化，并不发生物态的转变)、熔融段(又叫塑化段，在此阶段，初步搅拌、破碎和软化塑料，使塑料热交换作用加大，表里达到热平衡，逐渐由固态转变为粘流态)、均压段(又叫均化段，使经过熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化，从而消除“颗粒”，使塑化充分均匀，所以该段又称“均匀段”)。工作时，料从料斗进入料筒，在螺杆旋转作用下，通过料筒内壁和螺杆表面摩擦剪切作用向前输送到加料段，在此，松散固体向前输送同时被压实；在熔融段，螺槽深度变浅，进一步压实，同时在料筒外加热和螺杆与料筒内壁摩擦剪切作用，料温升高开始熔融，塑化段结束；均压段使物料均匀，定温、定量、定压挤出熔体，但是已有技术螺杆的构造、参数(如螺头、螺距、螺槽宽度、螺槽深度和螺旋升角，以及螺杆与料筒之间的间隙等)存在着缺陷，并且螺杆直径大，导致电机耗能大；挤出速度低，导致挤出量小。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种有利于输送和塑化物料，挤出流率高，挤出量大，螺杆直径小，使得电机能耗低的节能型螺杆。

本实用新型节能型螺杆的技术方案是：螺杆外装有料筒，螺杆包括加料段、熔融段和均压段，其特征在于所述的加料段制有双头螺旋槽，双头螺旋槽的螺旋导程是58～62毫米，熔融段制有单头螺旋槽，单头螺旋槽的螺纹节距是73～77毫米，均压段包括计量段和挤出段，计量段制有轴向的挤出流量槽，挤出段制有径向的储料槽。

本实用新型的节能型螺杆，加料段的温度不能太高，该阶段产生的推动力是否连续、均匀、稳定影响着挤出的质量和产量，当螺杆直径一定时，其加料段采用双头螺旋槽，并且螺旋导程越大，螺旋升角越大，而螺旋升角越大物料在料筒内堵塞的危险也越大，将螺旋导程D设计成58～62毫米，有利于输送物料；而熔融段采用单头螺旋槽，螺纹节距S是指一个螺纹与相邻螺纹之间的距离，在其它条件相同时，螺距的变化，不但决定螺杆的螺旋角，而且还影响螺槽的容积，从而影响塑料的挤出量和塑化的程度，将熔融段的单头螺旋槽的螺纹节距S设计成73～77毫米，有利于塑化。

本实用新型的节能型螺杆，其所述加料段的双头螺旋槽和熔融段的单头螺旋槽的螺槽深度H₁、H₂为6毫米，螺槽深度即螺纹外半径与根部半径之差，加料段螺槽深度大，有利于提高其输送能力；但槽深太深，一则使螺杆强度下降，导致螺杆在较大扭力作用下发生剪断；二则太深使塑料在槽间混合不均、搅拌不匀，影响热传导和热平衡，导致螺杆塑化能力下降，选用6毫米较佳。在熔融段，螺杆对物料产生较高的剪切速率，有利于筒壁向物料传热和物料的混合、塑化；但是太浅，螺槽容积减小，直接影响挤出量，选用6毫米较佳。其所述的挤出段的挤出导向角α为30°，挤出导向角α即螺纹与螺杆横断面的夹角，挤出导向角30°时的挤出流率最高，使得挤出流量大，提高挤出流率后，可采用直径较小的螺杆，从而降低电机能耗。其所述的挤出流量槽是10个或者10个以上，挤出量大。其所述的储料槽是12个或者12个以上，储存物料多。其所述的熔融段的单头螺纹的宽度B₂是7毫米。其所述的加料段的双头螺纹的宽度B₁是5毫米。其所述的双头螺旋槽的螺旋导程D是60毫米，单头螺旋槽的螺纹节距S是75毫米。

附图说明

图1是本实用新型节能型螺杆的装配示意图；

图2是本实用新型节能型螺杆的结构示意图；

图3是图2的A—A剖视示意图；

图4是图2的M—M剖视示意图；

图5是图2的C—C剖视示意图；

图6是图2的N—N剖视示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种节能型螺杆，如图1、图2所示，螺杆外装有料筒8，料筒外安装加热圈9，料筒8连接料斗，螺杆包括加料段1、熔融段2和均压段，其特征在于所述的加料段1制有双头螺旋槽11，双头螺旋槽11的螺旋导程D是58～62毫米，熔融段2制有单头螺旋槽21，单头螺旋槽21的螺纹节距S是73～77毫米，均压段包括计量段31和挤出段32，计量段31制有轴向的挤出流量槽33，挤出段32制有径向的储料槽34。加料段的温度不能太高，该阶段产生的推动力是否连续、均匀、稳定影响着挤出的质量和产量，当螺杆直径一定时，其加料段采用双头螺旋槽，并且螺旋导程越大，螺旋升角越大，而螺旋升角越大物料在料筒内堵塞的危险也越大，将螺旋导程D设计成58～62毫米(取60毫米较佳)，有利于输送物料；而熔融段采用单头螺旋槽，螺纹节距S是指一个螺纹与相邻螺纹之间的距离，在其它条件相同时，螺距的变化，不但决定螺杆的螺旋角，而且还影响螺槽的容积，从而影响塑料的挤出量和塑化的程度，将熔融段的单头螺旋槽的螺纹节距S设计成73～77毫米(取75毫米较佳)，有利于塑化。其所述加料段的双头螺旋槽11和熔融段的单头螺旋槽21的螺槽深度H₁、H₂为6毫米，螺槽深度即螺纹外半径与根部半径之差，加料段螺槽深度大，有利于提高其输送能力；但槽深太深，一则使螺杆强度下降，导致螺杆在较大扭力作用下发生剪断；二则太深使塑料在槽间混合不均、搅拌不匀，影响热传导和热平衡，导致螺杆塑化能力下降，选用6毫米较佳。在熔融段，螺杆对物料产生较高的剪切速率，有利于筒壁向物料传热和物料的混合、塑化；但是太浅，螺槽容积减小，直接影响挤出量，选用6毫米较佳。其所述的挤出段32的挤出导向角α为30°，挤出导向角α即螺纹与螺杆横断面的夹角，挤出导向角α为30°时的挤出流率最高。螺旋角太大保证不了塑化时间，降低螺杆的塑化质量，太小则螺纹密，螺槽容积减小，影响挤出量。对于加料段，30°螺旋角最合适于粉料；15°螺旋角合适于方形料粒；17°左右螺旋角合适于球状或柱状料粒。由均匀段理论分析得知，螺旋角30°时的挤出流率最高，使得挤出流量大，提高挤出流率后，可采用直径较小的螺杆，从而降低电机能耗。实际上为了加工方便，多取螺旋角17°41＇。如图4所示，其所述的挤出流量槽33是10个，也可采用10个以上，挤出量大。如图3所示，其所述的储料槽34是12个，也可采用12个以上，储存物料多。如图5所示，其所述的熔融段2的单头螺纹的宽度B₂是7毫米。如图6所示，其所述的加料段1的双头螺纹的宽度B₁是5毫米。现提供一种专门用于挤塑机的螺杆具体设计方案：螺杆直径Φ为75毫米，螺杆长度L(即螺杆工作部分的长度)为2177毫米，加料段1的双头螺旋槽11的螺旋导程D是60毫米，熔融段2的单头螺旋槽21的螺纹节距S是75毫米；加料段的双头螺旋槽11和熔融段的单头螺旋槽21的螺槽深度H1、H2为6毫米；挤出导向角α为30°，计量段的螺杆直径为72.6毫米，挤出流量槽33是10个，储料槽34是12个。