[发明专利]一种双螺杆挤出机的可便捷更换耐磨捏合块元件的螺杆

说明书

本发明从螺杆的捏合块元件入手，提供了一种双螺杆挤出机的可便捷更换耐磨捏合块元件的螺杆，所述螺杆的耐磨捏合块元件包括固定套、陶瓷棒和基体，所述基体在平行于所述螺杆轴线方向的外表面均布有凹坑，所述基体表面分布有可用于与所述固定套相连接的内螺纹孔，所述陶瓷棒包括底座和棒体两部分，所述棒体为圆锥体，所述底座为圆柱体，可放置于所述基体的所述凹坑中并相互配合。本发明的耐磨螺杆可以有效解决双螺杆挤出机的螺杆的磨损问题，而且由于其便捷的更换特性，可以实现螺杆服役寿命的显著提升。

技术领域

本发明涉及双螺杆挤出机设备，更具体涉及一种双螺杆挤出机的可便捷更换耐磨捏合块元件的螺杆。

背景技术

磨损是双螺杆挤出机的螺杆失效的主要原因之一。在物料挤出过程中，物料会与螺杆表面发生摩擦磨损导致螺杆和机筒之间的间隙增大，影响双螺杆挤出机的正常工作，甚至由于螺杆元件表面严重磨损导致螺杆无法使用。为了改善物料的挤出性能，往往需要添加很多填充料，如碳酸钙、玻璃纤维和滑石粉，由于其高硬度会导致螺杆出现快速磨损，有的螺杆6个月左右就发生失效。目前常用的螺杆合金材料包括45钢、40Cr钢、38CrMoAlA等，并采用渗氮处理来提高其耐磨性，而更换螺杆的成本很高，采用含有Cr、W、Co、B等元素的硬质合金涂层进行喷涂和堆焊修复处理可以较好的提高螺杆元件表面的硬度和耐磨性，但喷涂和堆焊修复用的合金材料要想显著改善其硬度和耐磨性能，就需要增加较高含量的Cr和 W等高熔点元素，这又会导致其制备工艺难度加大，获得的涂层韧性等质量变差，其后续的成型加工难度和成本也很大，一旦其它部位出现新的磨损则螺杆就会需要再次更换，并影响生产的正常进行。因此如何有效解决螺杆双螺杆挤出机中螺杆的磨损问题非常的紧迫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种捏合块耐磨且可便捷更换的双螺杆挤出机的螺杆，以满足苛刻条件下含有填料的有机物物料的挤出加工。

按照本发明提供的一种可便捷更换耐磨捏合块元件的双螺杆挤出机的螺杆，其采用的主要技术方案为：所述螺杆的耐磨捏合块元件包括固定套、陶瓷棒和基体，所述基体平行于所述螺杆轴线方向的外表面均布有凹坑，所述基体表面分布有可用于与所述固定套相连接的内螺纹孔，所述陶瓷棒包括底座和棒体两部分，所述棒体为圆锥体，所述底座为圆柱体，可放置于所述基体的所述凹坑中并相互配合，所述陶瓷棒的所述底座外表面与所述基体的所述凹坑内表面之间有纯铝垫片，所述固定套的内部贯通分布有与所述陶瓷棒相匹配的圆锥体内孔，所述固定套的端部分布有可与所述基体表面相连接的内螺纹孔。

所述基体的所述凹坑的横截面为圆形，其深度范围为0.3到0.5厘米，所述圆形凹坑直径为0.3到0.5厘米，所述基体表面的粗糙度不高于0.2微米，以确保所述基体与所述固定套之间的良好贴合。

所述陶瓷棒的所述底座，长度与所述基体的所述凹坑的深度相一致，直径比所述凹坑直径小0.2到0.3毫米。

所述陶瓷棒材料可以为氮化硅，或者氧化铝，或者金属氮化物，所述陶瓷棒作为硬质耐磨相来改善所述捏合块的磨损性能。

所述纯铝垫片的厚度为0.1毫米，长度与所述凹坑内侧表面周长一致，宽度与所述凹坑的深度相一致。

所述陶瓷棒的所述棒体的长度为1到2厘米，顶端直径为0.1到0.3厘米，所述陶瓷棒的外表面粗糙度不超过0.2微米，且所述陶瓷棒的上表面和外表面之间的边缘进行光滑圆弧倒角处理。

所述固定套为铁基合金材料，表面渗氮层厚度不低于100微米，所述固定套虽然主要功能是将陶瓷棒固定在所述基体上，但由于在双螺杆挤出机工作过程中其外表面要与物料和填料相接触，并产生一定的磨损，因此其表面进行了必要的渗氮硬化处理，而表面渗氮层厚度不低于100微米的设计可以很好地满足所述固定套对磨损的要求。

本发明提供的一种双螺杆挤出机的可便捷更换耐磨捏合块元件的螺杆的制备方法，主要包括以下步骤：