[实用新型]一种单螺杆塑料管挤出机

说明书

本实用新型涉及一种塑料成型机械，特别是一种单螺杆塑料管挤出机。

丙烯共聚物材料例如丙烯无规共聚物、丙烯嵌段共聚物、丙烯共聚物的共混物等，都具有优良的耐冲击、耐高低温、耐腐蚀性及可熔接性和无毒性，一改通常丙烯均聚物的低温脆性和应力开裂等弱点。用以生产而高温、耐高压、耐腐蚀、不结垢、易安装的供水、供热管具有重大意义。但一般塑料管材加工所通用的单、双螺杆挤出机的加工机理均偏重于加工过程中的分散混合而缺少必要的分布混合手段。因而难以解决物料在成型过程中的各种不均匀性，如：物料温度分布不均、压力分布不均、颜料及助剂分布不均等，而这些不均性都在影响产品的内在和外观质量。另一方面，各种挤出成型管机头的常用结构易产生表面看不出，但内部实际存在的熔解接痕，因而降低了管材的耐环向压力，耐冲击的性能。也就是说，性能优异的丙烯共聚物材料，在通用单螺杆或双螺杆挤出管材的成型加工中，生产不出应有的较高性能的管材产品。

实用新型的目的是提供一种单螺杆塑料管挤出机，它在加工中能解决物料在成型过程中的各种不均匀性和塑料内部存在的熔接痕，使被加工的塑料管制品的内在质量如耐环向压力，耐高低温，耐冲击性等和外观质量均大为提高。

本实用新型的目的是按如下技术方案实现的。本实用新型一种单螺杆塑料管挤出机，包括干燥料斗、加料底座、螺杆、机筒、机头、驱动装置及加热控温系统，其特征是：所述螺杆包括带进料段的固相输送段、压缩段、固液分离段、液相输送段，在螺杆的后部具有止退螺纹，所述固相输送段和固液分离段为多头螺纹，包括主螺纹和辅螺纹，固液分离段中，辅螺纹的起点和终点均与主螺纹搭接，形成封闭结构，辅螺纹的外径略小于主螺纹外径，所述机头上具有混合通道和多头漏流机构。在所述螺杆的固相输送段、压缩段、固液分离段之间具有过渡段。所述螺杆的长度与直径比为28-32比1。所述机筒上具有带直拉槽的衬套，该直拉槽的截面为水滴形，该水滴形的两侧与中线的距离不相等。所述机头上混合流道为螺旋式，由左螺旋与右螺旋螺纹交替串联。另一种机头上的混合通道为双螺旋式，由双左旋螺纹通道与双右旋螺纹通道串联，在二者之间具有汇混变角空间。另一种机头上的流道为放射式的，从流道入口经若干分流道放射引出至出口，前一流道单元的分流道与下一单元相应分流道的方向交错，二相邻流道单元之间具有汇混变角空间。另一种机头上的流道为波纹片式的，二相邻波纹片间形成转90°布置。所述机头螺槽旋转漏流结构包括若干连接孔和螺旋槽，若干连接孔从混合流道出吕端部引出与螺旋槽相连通，该螺旋槽的内径沿轴向向出口方向逐渐增大。本实用新型的加工机理是在挤出连续成型过程中，使被加工材料受到无序的分散混合和有序的分布混合均匀塑化，并使制品不产生熔接痕。机筒的后端装有带直拉槽的衬套，使物料在此固相输送段处于正向位移状态，产生出较大的压力，保证了制品的生产能力，而螺杆的固液分离段将固液分开和较大的长径比又强化了物料在塑化过程中的无序的分散混合能力。最重要的是当这些熔融的物料被定量、定压地挤入机头的混合流通时，被强制有序地混合成均温、均质、均压的熔体，这种被强制均化的熔体在经过机头的漏流成型结构时，得到不产生熔接痕的塑料管，不仅保证了制品的高耐环向压力，且全面提高了制品的内在和外观质量。由于塑料管制品的壁厚均匀性，在很大程度上取决于物料在口模部分的径向温差，径向温差越大，制品的壁厚越不均匀，纵然调整口模的间隙也无济于事。本实用新型的机头采用混合流道，使物料的径向温差变得极小，所以制品的均匀壁厚得到控制。

综上所述，本实用新型由于采用五段长螺杆将塑料原料高效地融熔，使送出的物料不带有固态物，强化了物料在塑化过程中的分散混合能力，保证了制品的质量和生产能力，物料通过机头的混合流道时，强制有序地混合，成均湿均压均质的熔体，再经机头的漏流成型结构，生产出不带熔接痕的制品，从而大大地提高了其内在质量和外观质量。本实用新型适于生产耐高温、耐高压丙烯共聚物管材，也可以用于生产其它热塑性塑料。

下面结合附图以实施例做具体介绍。

图中代号1料斗      2底座    3衬套4机筒      5螺杆    6机头7分流板    8风机    9加热器10机架     11电机   12联轴器13减速器

如图1，装于机架10内的调频电机11通过联轴器12、减速器13带动螺杆5转动，物料进入干燥斗1被脱去水份或底分子挥发物，然后被螺杆输送向前，在机筒4外部装有若干加热器9和风机8，螺杆5将物料挤压并熔融后经分流板7送至机头6形成有序混合后挤出形成塑料管。如图2，螺杆5包括带进料段的固相输送段51、压缩段52、固液分离段53、液相输送段54，在螺杆5的右部具有止退螺纹55B、圆柱部分55C，用于防止泄漏，花键部分56用于传动，固相输送段51和固液分离段53均为多头螺纹，本实施例中采用双头螺纹，固液分离段53的双头螺纹为主螺纹57和辅螺纹57A，辅螺纹57A的起点和终点均与主螺纹57搭接形成封闭结构，辅螺纹57A的外径D1略小于主螺纹57的外径D，使在运行中，二外径D、D1的差值用于通过熔融的液体，而阻挡未熔的固态物料，使其继续被加热直到熔融才能通过。而固相输送段51中两支螺纹的直径相同，其中一支辅螺纹55A是开放的，不与另一支主螺纹55搭接，在固相输送段51、压缩段52、固液分离段53之间具有过渡段51A、52A。物流从液相输送段54流出至机头6处。本实施例中螺杆5的长度与直径比例为30∶1。如图3、4，料斗底座2带有水环21，其内并装有衬套3，衬套3内具有带直拉槽22的孔，直拉槽22的截面为水滴形，该水滴形的两侧A、B与中心线C的距离不相等，该中心线C为从水滴形的最深点E到圆心O的连线。如图5，在机头6上具有混合流道61和多头漏流机构。如图6，位于机头体62上的混合流道61为螺旋式的，螺旋位于流道体61A内，由左螺旋61B与右螺旋61C交替串联，使物流在其中经过进行分流移位，进行均匀混合，如图7，机头体62上的流道61D为双螺旋的，由双左螺旋61F流道与双右螺旋61E流道交替串联，进行分流移位，在二者之间具有汇混变角空间61H，使物流汇合混合改变角度增加其混合均匀度。图8为又一种形式，在流道体61J中的流道为放射式的，在流道入口处集中，向出口处经若干分流道放射流出，前一流道单元61K中的分流道61N与下一单元61L的相应分流道61N的方向交错，二相邻流道单元61K、61L之间具有汇混变角度空间61M。图9所示流道为波纹片式的，波纹片混合单元61Q与相邻的混合单元61S之间形成转90°布置，图中箭头方向为物料分流、移位、汇混的方向。如图5，在机头体2上具有多头螺槽旋转漏流结构，包括若干连接孔66和螺旋槽67，若干连接孔66从混合流道61左端部引出与螺旋槽67相通，该螺旋槽67的内径d1沿轴向向左出口方向逐渐增大，在螺杆5旋动压力下，物料经压套63、口模65内的流道64流出形成塑料管。