[发明专利]一种双、三或多螺杆轴向承载方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺杆轴向承载方法及装置，特别是涉及一种双、三或多螺杆轴向承载方法及装置。

背景技术

双、三或多螺杆塑料加工设备已广泛应用于塑料加工行业中。双、三或多螺杆挤出机区别于单螺杆挤出机，在于根据螺杆数量的不同存在一个、两个或者多个啮合区，而啮合区的增多导致碾压面积成倍增加，可以对物料进行高效的挤压、破碎、揉捏、压延、拉伸混捏作用，使得双、三或多螺杆挤出机具有更好的混炼、排气、反应和自洁功能。同向旋转的双、三或多螺杆挤出机混合效果好，建压能力差，主要用于聚合物的共混改性，一般不用于直接成型制品；而异向旋转双、三或多螺杆挤出机具有正位移输送特性，其输送能力和建压能力都很强，因而可以用来直接挤出制品。近年来，双、三或多螺杆塑料加工设备朝着高速化、大型化的方向发展，因而要求双、三或多螺杆挤出机能够高速、高产、精密成型制品，即要采用大的止推轴承和扭矩分配齿轮，以便能承受高扭矩和高轴向推力负荷；但另一方面，由于扭矩和轴向力是在中心距限制的几何空间内加载到螺杆和轴承上，而螺杆间的中心距有限，扭矩和轴向力越高，对传动系统中传动轴、齿轮和轴承等部件的设计制造就越困难。

双、三或多螺杆挤出机工作时，由于螺杆轴向附加动载荷的存在，致使螺杆和该螺杆连接的轴受到很大的轴向推力。该轴向推力最终需要由传动箱中的止推轴承承受，而一般止推轴承的承载能力与其直径有关，直径越大，承载能力也越大。例如目前国内PVC制品挤出成型加工中大多采用锥形双螺轩挤出机，但当螺杆直径大到一定程度时，锥形双螺杆挤出机需要大尺寸的止推轴承和扭矩分配齿轮，会使得机器结构过于庞大，因此目前锥形双螺杆机螺杆直径普遍限制在范围内。

目前普遍采用几个相同规格的小直径止推轴承串联使用，共同承受较大的轴向力来解决双、三或多螺杆轴向力的问题，但还是存在轴向推力受限，工作稳定性差等问题。因此，目前双、三或多螺杆挤出机普遍存在不断增大的轴向推力需求与受到螺杆中心距限制的止推轴承不能满足设计的要求的矛盾。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双、三或多螺杆轴向承载方法及装置，以解决双、三或多螺杆轴间距限制布置大承载能力推力轴承的问题，使双、三或多螺杆挤压系统的挤出压力不受限制，从而可实现高分子材料高产量、大扭矩的直接成型制品加工。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种双、三或多螺杆轴向承载方法：通过斜齿轮啮合的双、三或多螺杆挤出机的传动系统中，通过直角布置的锥轮或锥齿轮将螺杆的轴向推力转移到与其垂直的锥轮轴或锥齿轮轴的轴线方向，避免双、三或多螺杆轴间距限制布置大承载能力推力轴承，使双、三或多螺杆挤压系统的挤出压力不受限制。

实现所述方法的双、三或多螺杆轴向承载装置，主要由第一锥轮或锥齿轮、第二锥轮或锥齿轮、第三锥轮或锥齿轮，第一锥轮或锥齿轮轴、第二锥轮或锥齿轮轴、第三锥轮或锥齿轮轴，第一深沟球轴承、第二深沟球轴承、第三深沟球轴承、推力球轴承和壳体组成；其中，第一锥轮或锥齿轮、第二锥轮或锥齿轮、第三锥轮或锥齿轮分别与第一锥轮或锥齿轮轴、第二锥轮或锥齿轮轴第三锥轮或锥齿轮轴连接；在与第一锥轮或锥齿轮的轴线垂直方向分别布置第二锥轮或锥齿轮和第三锥轮或锥齿轮，第一锥轮或锥齿轮分别与第二锥轮或锥齿轮和第三锥轮或锥齿轮啮合连接，三个锥轮或锥齿轮在同一平面内直角相切；第一锥轮或锥齿轮装配于双、三或者多螺杆的尾端，第一锥轮或锥齿轮轴与外接螺杆轴连接；

第一锥轮或锥齿轮轴上设有第一深沟球轴承，第二锥轮或锥齿轮轴和第三锥轮或锥齿轮轴上都至少设有一个深沟球轴承和推力球轴承；深沟球轴承和推力球轴承都设置在双、三或多螺杆轴向承载装置壳体上。

优选地，所述第二锥轮或锥齿轮轴和第三锥轮或锥齿轮轴上都2个深沟球轴承和推力球轴承；分别为第一深沟球轴承、第二深沟球轴承和第一推力球轴承；第一推力球轴承位于第二深沟球轴承和第三深沟球轴承之间，第一深沟球轴承、第二深沟球轴承、第三深沟球轴承及第一推力球轴承都设置在双、三或多螺杆轴向承载装置壳体上。

所述多螺杆轴向承载装置为5螺杆轴线承载装置。三螺杆轴向承载装置为同向或者异向三螺杆轴向承载装置。