[发明专利]塑料挤出机用行星式动态滚动支承组合螺杆

说明书

本发明属塑料加工机械领域，特别是用于单螺杆、同向双螺杆、异向双螺杆及多螺杆挤出机中的组合螺杆范畴。

目前状态：现有技术中，组合式螺杆多用于同向双螺杆，而异向双螺杆及锥度双螺杆挤出机之螺杆则为整体螺杆。上述螺杆与套筒壁5之内壁之间是沿着整根螺杆长度上接触，特别在异向双螺杆挤出机中，由于压延效应的存在，使其转速只限于8～50转/分。中国轻工业出版社1983年4月出版约《高等学校轻工专业试用教材一塑料机械设计》(北京化工学院、华南工学院合编)一书第183页中著文强调：“……在间隙中受挤压的物料，产生使螺杆分离的反压力，迫使螺杆变形，变形处将会加速螺杆与机筒的磨损，随着螺杆速度的增加，压延效应也增加，加速了磨损，过度变形造成螺杆的刮卡，因此向内反向旋转的双螺杆只能在较低的转速下工作……”。

本发明的目的是：为了提供一种具有多组动态滚动支承的组合螺杆，它可以彻底消除上述压延效应带来的螺杆对机筒的刮卡，并籍此将异向双螺杆的转速由现在的8～50转/分上升到同向双螺杆转速相似即300转/分左右，并可延长螺杆与机筒的磨损寿命。

本发明的技术方案是：一种组合式塑料挤出机螺杆是以心棒4为连接元件，将通常的组合螺杆元件：输送元件、压缩元件、混合元件、捏合元件组合在一起，构成工艺性很灵活的组合螺杆。它可以运用于单螺杆、同向旋转双螺杆、异向旋转双螺杆及多螺杆挤出机，特别用于异向双螺杆挤出机，可以消除压延效应产生的螺杆对机筒的卡刮。其特征为：每根螺杆是由二组以上既是捏合元件又是动态行星滚动支承的动态行星支承组成多支点长轴。心棒4的中心O为长轴的定轴中心，每组动态行星支承是由三个以上偏心轮3组成，偏心轮3之间的中心夹角相等，且其角度呈等阶递增，其轴向互相靠拢。偏心轮3的内孔以花键与心棒4相联结，每个偏心轮3的偏心量(偏心轮3的外圈中心a₁、a₂、a₃…至O点之距离)相等，并且a₁、a₂、a₃…之间的中心夹角相等。偏心轮3的外圆设置轴套2，对于较大规格的螺杆，在轴套2的内圈与偏心轮3的外圆之间设置一圈滚针1。各个偏心轮3的定轴O至其动轴中心a₁、a₂、a₃…之延长线至轴套2之外缘，与机筒5内圈形成的切点A₁、A₂、A₃…是该组动态支承在机筒5内壁的动态支点。

本发明的原理和优点是：每根螺杆只有在动态行星支承元件的A₁、A₂、A₃…点上螺杆才与机筒以滚动形式接触，它可以运用于单螺杆、同向旋转双螺杆、异向旋转双螺杆及多螺杆挤出机，特别用于异向双螺杆挤出机，可以消除压延效应产生的螺杆对机筒的卡刮，而其余螺杆元件(输送、压缩、混合)之径向具有足够的间隙，它们与机筒壁之间呈无接触状态，而动态行星支承元件本身又是一种新型的捏合元件，其偏心轮的背向形成的轴套外径与机筒之间的空腔是可供物料轴向移动的空间。

本发明还可以用于单螺杆、同向双螺杆、异向双螺杆及多螺杆挤出机中。

下面结合附图详细描述实施本发明的最佳方案：

图1是较大直径的行星式滚动支承组合螺杆断面图；

图2是较小直径的行星式滚动支承组合螺杆断面图。

结合附图详细描述本发明之结构：

图中：1-滚针；2-轴套；3-偏心轮；4-心棒；5-机筒；

      O-心棒4的中心。

实施本发明之最佳方法是：每根螺杆设置3根以上动态滚动支承元件，分别设置在螺杆之首、尾及中部，每组之轴向长度在1D左右(D-螺杆直径)，每片偏心轮厚度可设置为0.25-0.33D，偏心轮3、轴套2、滚针1之材料可以采用滚动轴承钢GCr15。