[实用新型]基于偏心转子的同步塑化计量注射成型设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及高分子材料注射成型技术领域，特别涉及一种基于偏心转子的同步塑化计量注射成型设备。

背景技术

注射成型是塑料制品的主要成型方法之一，是塑料加工工业和塑料机械工业中的一个重要组成部分。目前，常用的塑料注射成型机主要有柱塞式注射成型机、往复螺杆式注射成型机和螺杆塑化柱塞注射式注射成型机三种。注射成型是一种间歇式的成型方法，以往复螺杆式注射成型机为例，注射成型原理为螺杆旋转将物料向前输送，并使其塑化，塑化好的物料被输运并储存到螺杆头部，在头部熔融物料的压力作用下，螺杆在转动的同时又发生后退，当螺杆头部溶料体积达到所需的注射量后，螺杆在外力作用下充当柱塞，以高压高速将螺杆头部的熔料注入型腔，接着，注射装置对熔融物料保持一定的压力进行补缩，当保压到型腔中浇口封闭后，制品在型腔内冷却定型，此时螺杆旋转后退对物料进行计量塑化，以准备下一个注射周期。在整个注射成型过程中，计量塑化与注射充模是分步进行的，即一段时间中仅能够完成一个注塑工序，各工序无法同时展开，极大的降低了注塑成型机的工作效率，使得整个注射周期增长，注射过程能耗增大。此外，由于物料塑化时螺杆后退，使螺杆有效长度缩短，物料塑化效果较差，且料筒中大量未塑化好的物料参与注射时的直线运动，其摩擦阻力变大，注射过程能耗进一步增大，注射速度和注射位置难以准确控制，影响注射制品的质量和力学性能，限制了制品的应用范围。

为此，申请号为201410206552.8的发明专利申请中公开了一种偏心转子体积脉动形变塑化输运方法及装置，对聚合物加工采用了一种新的方法，使得高分子材料在整个塑化加工过程中受体积脉动形变支配。其中，利用偏心转子自转与等速反向公转时在定子内腔中的滚动作用，使偏心转子与定子之间的物料体积沿定子的轴向和径向交替地周期性变化，实现物料的体积脉动形变塑化输运。偏心转子挤出机包括定子和置于定子内腔中的转子，由于偏心转子自转与等速反向公转时在定子内腔中滚动，偏心转子与定子之间的空间体积沿定子的轴向和径向交替地发生周期性变化，定子和转子之间的物料被周期性压缩与释放时承受体积脉动形变作用，完成包括固体压实、熔融塑化、混合混炼、熔体输送的体积脉动正位移塑化输运过程。

由此可见，针对传统柱塞式注射机和往复螺杆式注射机无法实现塑化计量与脉动注射同步进行的问题，若也能利用偏心转子塑化输运装置的体积脉动正位移输送特性，开发一种具有塑化输运效果好、成型周期短、中间环节少、注射装置体积小、注射过程能耗低和运动惯性小等优点的偏心转子同步塑化计量注射成型方法及设备，对高分子材料加工成型具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于偏心转子的同步塑化计量注射成型设备，该设备原理简单，但可有效实现注塑机的塑化计量与注射充模过程同步进行。

本实用新型的技术方案为：一种基于偏心转子的同步塑化计量注射成型设备，包括相连接的偏心装置塑化输送装置和液压马达，偏心装置塑化输送装置包括相配合的负载定子和负载转子，负载转子在负载定子内进行偏心转动；

液压马达包括输出轴、驱动转子和驱动定子，驱动转子在驱动定子中进行偏心转动，输出轴设于驱动转子中部，输出轴的输出末端与负载转子连接，且驱动转子、输出轴和负载转子同轴设置(即输出轴相对于驱动定子的偏心距、驱动转子相对于驱动定子的偏心距、以及负载转子相对于负载定子的偏心距相等)。其中，输出轴的主要作用是向负载转子输出转速和扭矩。

所述驱动转子包括相连接的第一偏心螺旋段和第二偏心螺旋段，且第一偏心螺旋段和第二偏心螺旋段的螺旋方向相反，以抵消运转过程中负载转子施加的部分轴向推力。

所述驱动定子包括同轴设置的驱动主定子和驱动辅定子，驱动转子的第一偏心螺旋段对应设于驱动辅定子中，驱动转子的第二偏心螺旋段对应设于驱动主定子中。

所述液压马达还包括马达外壳，马达外壳设于驱动定子外周，马达外壳内的两端分别设有输入偏心支承座和输出偏心支承座，输出轴的两端分别与输入偏心支承座和输出偏心支承座连接。其中，马达外壳对整个液压马达起密封作用，输入偏心支承座和输出偏心支承座对输出轴起支撑作用，输出轴在偏心支承座的支撑作用下使得驱动转子的轴线与驱动定子的轴线存在一定的偏心距。