[实用新型]一种非对称同向多螺杆挤出装置及其挤出机

说明书

本实用新型公开了一种非对称同向多螺杆挤出装置及其挤出机，包括筒体和设置于筒体内部的螺杆机构，筒体上设置有位于螺杆机构一端进料口、位于螺杆机构另一端的出料口，筒体包括由进料口一侧开始依次排列的输送段、熔融段、排气段和混炼挤出段，排气段上设置有排气孔，螺杆机构包括第一螺杆和平行于第一螺杆布置的第二螺杆，第一螺杆和第二螺杆的横截面轮廓的根径和顶径之间引入一段圆弧，第二螺杆与第一螺杆非对称啮合且同向等速转动。对应的圆弧对相切啮合，实现相互啮合螺杆形状不同、上下啮合区流道的轴向开放程度不同，引入轴向反混强化机理，有效地加速了熔融、塑化、混炼和排气效率。

技术领域

本实用新型涉及多螺杆挤出机技术领域，特别是一种非对称同向多螺杆挤出装置及其挤出机。

背景技术

具有自洁功能的同向双螺杆挤出机主要包括机筒和两根平行安装于机筒内腔的双螺杆。两根螺杆等速旋转，互相扫略，实现自洁功能。一般来说，等速双螺杆左右两根螺杆形状完全一致，只是安装时错列角度，存在左右对称性；对于单个螺杆来说，其螺杆横截面几何属于轴对称图形。双螺杆啮合区是熔融、混炼的关键部位，对称性的存在导致啮合区螺杆啮合方式相同，存在物料局部堆积及减速导致松弛效应，限制物料在挤出机内的熔融和混合效果的提高。另一方面，对称性的存在导致了自洁同向双螺杆在上下啮合区产生轴向封闭，物料在熔融混炼的过程中，存在独立拓扑流道，各个流道间几乎没有轴向反混能力，也导致了物料原料计量加料过程中的组份波动造成的制品性能的波动。提高挤出过程中轴向反混作用应该是传统等速双螺杆必须突破的关键问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种非对称同向多螺杆挤出装置，在每根螺杆横截面轮廓的根径和顶径之间引入一段圆弧来打破对称性，实现相互啮合螺杆形状不同、上下啮合区流道的轴向开放程度不同，引入轴向反混作用，进而提高熔融、混炼及排气效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种非对称同向多螺杆挤出装置，包括筒体和设置于筒体内部的螺杆机构，筒体上设置有位于螺杆机构一端的进料口、位于螺杆机构另一端的出料口，筒体包括由进料口一侧开始依次排列的输送段、熔融段、排气段和混炼挤出段，排气段上设置有排气孔，螺杆机构包括第一螺杆和平行于第一螺杆布置的第二螺杆，第一螺杆和第二螺杆的横截面轮廓上设置有一段圆弧，在第一螺杆和第二螺杆根径和顶径之间形成径向的凸起，第二螺杆与第一螺杆非对称啮合且同向等速转动。

作为上述技术方案的改进，第一螺杆和第二螺杆的螺棱为具有圆弧状的凸起。

进一步，第一螺杆和第二螺杆的横截面轮廓上设置有多段圆弧，在第一螺杆和第二螺杆根径和顶径之间形成多个径向的凸起。

进一步，第二螺杆的横截面轮廓由与第一螺杆轮廓数量相等的圆弧和曲线弧连接构成，在螺纹根径和顶径之间存在与第一螺杆数量相同的圆弧，且与第一螺杆对应的圆弧相切。

进一步，螺杆机构还包括非对称啮合于第一螺杆或第二螺杆设置的第三螺杆，第三螺杆的横截面轮廓的根径和顶径之间引入一段或多段圆弧。

进一步，第一螺杆、第二螺杆和第三螺杆为双头螺杆。

进一步，螺杆机构中局部位置加装反螺纹结构和捏合块结构。

进一步，第一螺杆和第二螺杆的最外侧边沿与筒体的内壁相切。

还提供一种多螺杆挤出机，包括以上任一所述的非对称同向多螺杆挤出装置

本实用新型中一个或多个技术方案至少具有以下有益效果：

1、本实用新型的第一螺杆、第二螺杆均采用在每根螺杆横截面轮廓的根径和顶径之间引入一段圆弧对来打破对称性，对应的圆弧对相切啮合，实现相互啮合螺杆形状不同、上下啮合区流道的轴向开放程度不同，引入轴向反混强化机理，有效地加速了熔融、塑化、混炼和排气效率；