[发明专利]用于品字型三螺杆挤出机的螺杆

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺杆结构，尤其是一种用于品字型三螺杆挤出机上的螺杆。

背景技术

目前，在塑料混配领域，普遍使用的平行双螺杆挤出机，其传动为平行二 轴式输出。随着现代塑胶工业的不断发展，尤其是高填充、高分散材料的广泛 应用和对低能耗等方面的要求，橡塑加工设备向多元化、多螺杆方向发展。三 螺杆挤出系统相对于传统双螺杆具有更好分流效果和更多次的剪切，即具有更 好的分布混合和分散混合，同时具有更大的排气界面面积，更有利于排气操作， 使排气对产量的影响降到最低且具有更低的能耗等优点，尤其是品字型三螺杆 挤出机，物料在其中经受的剪切次数要成倍高于双螺杆，各组份很容易得到均 匀化和微粒化，物料在空间多个层面上充分交换流动，达到良好的塑化分散效 果，加料和输送也非常稳定。

通常情况下，品字型三螺杆挤出机的螺杆都使用普通槽深比(＜1.26)的三 线螺纹元件。这种普通槽深比的三线螺纹元件在共轭啮合时，将会出现一个中 心封闭区，由于螺纹元件在旋转啮合过程中形成的外圆不能覆盖该封闭区域， 因此，物料在其中不能受到螺纹元件的剪切与挤压，因此，该中心区的物料直 接被挤出，很少与该区域外界的物料流动交换，混炼效果差，直接影响了成品 料的性能。且传统的三螺杆输出终端的建压模式大量均采用反旋啮合块，建立 压力的同时剪切太强，造成物料老化分解或分子链剪短，成品料性能下降。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种能够有效的消除中心封 闭区、进而实现对物料实现充分混合、交换的用于品字型三螺杆挤出机上的螺 杆。

为实现上述发明目的，本发明的用于品字型三螺杆挤出机的螺杆，该螺杆 由螺杆芯轴(2)及套装在螺杆芯轴上的螺纹元件(1)组成，所述的三根螺杆的 螺纹元件(1)共轭啮合，且相互啮合部分螺纹元件(1)形状相同，螺纹元件 (1)旋转形成的外圆半径为a，内圆半径为b，且1.3＜a/b＜2.15。

作为上述方式的进一步改进，所述的三根螺杆中心距为a+b。

上述的螺杆螺纹元件(1)为单线螺旋块。

上述的螺杆螺纹元件(1)也可为单线啮合块。

上述的螺杆螺纹元件(1)也可为等边三线偏心啮合块。

上述的螺杆螺纹元件(1)同样可为单线齿轮盘。

此外，上述的三螺杆输出终端固定连接有输送压力建立段(7)，所述的输 送压力建立段(7)与螺杆同轴，且其螺纹旋转形成的外圆半径值小于a。

螺杆上还可设有与螺纹元件(1)配合设有单线阻断块(8)。

采用上述技术方案，其效果如下：

1、挤出机的三根螺杆的螺纹啮合块旋转形成的外圆半径a与内圆半径b的 比值(即槽深比)在1.3-1.8范围内，可随着槽深比的增大，啮合的三根螺杆 上的螺纹元件外径的运动轨迹重合区域变得越来越大，即使三根螺杆由于齿形 设计不当造成的啮合封闭区消失，使中心物料区域物料与外界物料强制流动交 换，积极参与塑化与混炼，提高了成品料的性能。槽深比确定为1.3-2.15，其 原因如下：当槽深比小于1.3时，会使螺槽消失，产量也没有了；槽深比大于 2.15时，即槽过于太深，螺杆芯轴就会相应的变细，强度减小，容易断裂。

2、三根螺杆中心距为a+b，在确保三螺杆的啮合稳定性的同时，使中心啮 合的封闭区域完全消失，进一步提高了流动交换与塑化混料的效果。

3、在三螺杆后连接设有外径稍小的螺杆作为输送压力建立螺纹段，在建压 的同时，保持了对物料合适的剪切强度，使物料的性能更好，也为挤出造粒做 好准备。

4、螺杆上设有与螺纹元件配合设有单线阻断块，起到了建压的作用，由于 该阻断块的存在，使物料在这里停留，增强了混炼的效果。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对发明作更进一步详细说明。

图1是现有的品字型三螺杆挤出机螺杆的三线螺纹元件共轭啮合示意图；

图2是本发明品字型三螺杆挤出机螺杆的共轭啮合轨迹示意图；

图3是螺杆上的螺纹元件为单线螺旋块的截面俯视图；

图4是图3的侧视图；

图5是三根单线螺旋块共轭啮合时不同状态中心物料区域形状变化示意图；

图6是螺杆上的螺纹元件为单线啮合块的截面俯视图；

图7是图6的侧视图；