[发明专利]多段串联同轴轮式混炼挤出装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多段串联同轴轮式混炼挤出装置，其用于对各类无机材料、高分子材料及其填料的磨压、混炼、粉碎和挤出的设备，属于材料粉碎、混炼和挤出成型装备技术领域。

背景技术

在橡胶、塑料及一些无机材料加工领域中，粉碎、混炼、磨压、反应挤出及挤出成型是重要工艺环节。普通的螺杆挤塑机对物料进行粉碎、剪切和磨压的功能有限，尤其当物料进行强力磨碎时，此缺点更是突出。

为克服螺杆机的不足，有部分机器采用磨盘式结构达到粉碎和挤塑目的。公开号为CN03102852的中国专利，其公开了“一种磨盘式高速挤出机”，在固定输送段采用螺杆泵结构形式，在物料延展熔融段采用了磨盘结构形式，在熔体输送段采用蜗壳离心泵结构。

中国专利号为ZL95242817.2的“力化学反应器”中，采用了一对以上的固定磨盘和转动磨盘，在加工时能使物料受到强大的挤压和剪切作用。

美国专利为US3262154的专利公开了“一种盘式挤出机”，其采用了一对大直径的磨盘对物料进行粉碎和挤压，再在轴心处用一根螺杆进行熔体输送。

以上所举例中，都采用了磨盘结构形式，物料都是通过磨盘间隙来完成研磨、粉碎和塑化等功能的，尽管结构各异，但都没有克服传统磨盘挤塑设备的问题和不足，即物料流动阻力大，塑化效果不理想，功率消耗大。

公告号为CN 101890799 B的中国专利，名称为“组合叶轮磨盘式挤出塑化方法与装置”采用了一种将多个固定叶轮磨盘与旋转叶轮磨盘交错叠合在一起的结构，使得物料在通过多重交错的磨盘缝隙和叶片过料通道时，被逐级的混合、破碎、研磨和软化，提高了塑化质量，但此种结构太过复杂，制造和使用成本都太高，且轴向尺寸仍然很大。为克服普通螺杆机的不足，有部分机器采用锥形螺杆。

中国专利“圆锥形螺杆塑料挤出机”，其所述螺杆为圆锥形，且越靠近出料口，螺棱越密，通过螺距和螺杆直径的变化提高了螺杆剪切力和对物料的粉碎能力，改善了提高了制品质量。

中国专利“锥形同向双螺杆挤出机”，在机筒内设有一根主锥形螺杆和一根副锥形螺杆，二根螺杆作同向旋转运动，相比普通双螺杆挤出机，挤出质量和效率都有所提高。

以上几种锥形螺杆挤出机，尽管克服了普通螺杆挤出机的缺点，但都具有塑化性能、混炼能力、磨压能力不强的问题，并最终影响塑化挤出质量和效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种多段串联同轴轮式混炼挤出装置，其塑化性能、混炼能力及磨压能力强，提高了物料的塑化、混炼质量和产量。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的，其是一种多段串联同轴轮式混炼挤出装置，包括异形机筒、耐热密封圈、锥形螺杆、挤出机头、第一向心轴承组、第一旋转轮、第二旋转轮、第二向心轴承组、料斗、挡板、第三向心轴承、第一传动机构、第一电机、过渡齿轮、座子、第一齿轮、第二电机、第二传动机构、第一推力轴承、第二推力轴承、第二齿轮、第三推力轴承、第三齿轮及第三旋转轮；其特征在于所述第三旋转轮自身的轴套通过第三向心轴承及第三推力轴承和座子安装定位；所述第二旋转轮自身的轴套通过第二向心轴承组及第二推力轴承和座子安装定位，第二旋转轮自身的轴套和第二向心轴承组安装在第三旋转轮的中心孔内；所述第一旋转轮自身的轴通过第一向心轴承组、第一推力轴承和座子安装定位，第一旋转轮的轴和第一向心轴承组安装在第二旋转轮的中心孔内；所述锥形螺杆通过其右边的外螺纹与第一旋转轮中心的内螺纹形成紧固连接；所述异形机筒与锥形螺杆、第一旋转轮、第二旋转轮以及第三旋转轮同轴，异形机筒套装在锥形螺杆、第一旋转轮左部的螺轮、第二旋转轮左部的螺轮以及第三旋转轮左部的螺轮外圆周上，所述料斗安装在异形机筒的右部；

所述第二电机通过第二传动机构和第一齿轮带动第一旋转轮和锥形螺杆旋转，所述第一电机通过第一传动机构、过渡齿轮和第二齿轮带动第二旋转轮旋转，所述第一电机通过第一传动机构和第三齿轮带动第三旋转轮旋转；

在锥形螺杆的锥形轮上设有中心螺槽组，在第一旋转轮的左端面上设有端面螺槽组，在第一旋转轮的螺轮上设有第一外圆周螺槽组；在第二旋转轮的螺轮上设有第二外圆周螺槽组，在第三旋转轮的螺轮上设有第三外圆周螺槽组；所述第一外圆周螺槽组、第二外圆周螺槽组及第三外圆周螺槽组依次串联，第三外圆周螺槽组的右端与料斗连通，第一外圆周螺槽组的左端与端面螺槽组连通，端面螺槽组与中心螺槽组连通，中心螺槽组的左端与挤出机头的通孔连通，从而形成物料的粉碎、研磨、挤压、混合和输运通道。

所述第一外圆周螺槽组与第二外圆周螺槽组旋向相反，第二外圆周螺槽组与第三外圆周螺槽组旋向相反。