[发明专利]一种行星式混合挤出成型装置

说明书

本发明公开了一种行星式混合挤出成型装置，包括搅拌筒、驱动机构、设置于搅拌筒内的太阳螺杆以及若干个行星螺杆，搅拌筒的下端设置有喷嘴，搅拌筒的外侧壁上设置有进料口，太阳螺杆设置于搅拌筒的中部，所有的行星螺杆与太阳螺杆均为平行设置，驱动机构驱动太阳螺杆绕着太阳螺杆的轴线转动，驱动机构还驱动所有的行星螺杆绕着太阳螺杆的轴线公转并且绕着自身转动轴线自转。本发明采用行星齿轮组，将搅拌和挤出同时进行，保证浆料在搅拌筒内部均匀稳定地混合。

技术领域

本发明涉及挤出成型装置领域，尤其涉及一种行星式混合挤出成型装置。

背景技术

目前，针对一些浆料(水泥、陶泥、巧克力、面糊)的3D 打印设备主要是使用自由成型，在打印浆料的过程中，由于浆料容易形成团聚，容易堵塞的情况，导致打印失败。特别是用水泥胶凝材料进行3D打印时，由于材料容易水化作用而凝固。因此在打印大型构件时，材料容易在搅拌筒内部时间太久而凝固，阻碍挤出。目前在3D打印大型构件所采用的的方式大多是采用先加工底部部分构件，等到材料开始凝固时，先暂停打印，再重新配制浆料，继续打印上层构件。这样的打印方式大大影响了打印效率，增加了人工成本。目前技术上没有一种设备能够在保证挤出效果的同时又能使材料在打印过程中搅拌均匀。

中国发明专利《热熔水泥3D打印头》(201410340304.2) 是通过单一蜗杆挤出，其一端与驱动电机转轴联轴器联接并用轴承固定在罐体上端，蜗杆上设有螺旋叶片。但是螺旋叶片在罐体内部的线速度是不一样的，会导致在靠近蜗杆的水泥得不到充分搅拌，容易在打印过程水化凝固。中国发明专利《一种陶瓷3D打印挤出成型装置和方法》(201710099473.5)是通过在单一螺杆完成挤出成型，在搅拌过程中同样会导致在靠近螺杆的陶泥胶料得不到充分搅拌，容易导致挤出的浆料更稀，存留在储料罐内部的浆料更稠。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种行星式混合挤出成型装置，该装置能够将浆料充分搅拌混合，提升挤出成型的效率和品质。

本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种行星式混合挤出成型装置，包括搅拌筒、驱动机构、设置于搅拌筒内的太阳螺杆以及若干个行星螺杆，搅拌筒的下端设置有喷嘴，搅拌筒的外侧壁上设置有进料口，太阳螺杆设置于搅拌筒的中部，所有的行星螺杆与太阳螺杆均为平行设置，驱动机构驱动太阳螺杆绕着太阳螺杆的轴线转动，驱动机构还驱动所有的行星螺杆绕着太阳螺杆的轴线公转并且绕着自身转动轴线自转。

在本发明的一种优选方案中，太阳螺杆与搅拌筒同轴。

在本发明的一种优选方案中，搅拌筒上设置有固定板，驱动机构包括设置于固定板的驱动电机、将驱动电机与太阳螺杆连接的联轴器、以及将太阳螺杆与所有的行星螺杆连接的传动机构。

在本发明的一种优选方案中，传动机构包括内齿轮、太阳齿轮、以及若干个行星齿轮，太阳齿轮套设于太阳螺杆的上端，内齿轮相对于与搅拌筒固定并环绕太阳齿轮设置，行星齿轮套设于对应的行星螺杆的上端并分别与太阳齿轮、内齿轮啮合。

在本发明的一种优选方案中，搅拌筒的上端具有向外翻折的翻边，内齿轮的外侧边缘承托于翻边上，固定板通过紧固件与翻边连接以将内齿轮夹紧固定。

在本发明的一种优选方案中，内齿轮的上下两侧设置有能够限制太阳齿轮和行星齿轮轴向移动的限位装置。

在本发明的一种优选方案中，限位装置包括位于内齿轮上侧的上夹板、以及位于内齿轮下侧的下夹板，上夹板和下夹板通过紧固件连接以将内齿轮夹紧，夹板中的轴承4和齿轮组的齿轮一一对应并间隙配合。

在本发明的一种优选方案中，太阳螺杆的螺槽深度等于行星螺杆的螺槽深度，太阳螺杆的螺杆升角等于行星螺杆的螺杆升角，太阳螺杆的直径D₁、行星螺杆的直径D₂、太阳齿轮的直径d₁、行星齿轮的直径d₂满足以下表达式：