[发明专利]一种同向差速多螺杆挤出机以及加工方法

说明书

本发明公开了一种同向差速多螺杆挤出机以及加工方法，该同向差速多螺杆挤出机通过在机筒内使两根外径相等第一螺杆与第二螺杆之间进行同向差速旋转，两根螺杆之间相互擦拭，实现了加工过程的自洁；并且分别在两根螺杆的根径与顶径之间设置相互啮合的圆弧，形成第一台阶结构和第二台阶结构，打破螺杆横截面轮廓的轴对称性，而且第一台阶结构和第二台阶结构在啮合区发生周期性交错啮合，使啮合区的流道发生拓扑结构的变化，有效的在啮合区引入了强拉伸作用和强扰动作用，全面提升了对物料的熔融和塑化混合效果。

技术领域

本发明涉及多螺杆挤出机领域，特别涉及一种同向差速多螺杆挤出机以及加工方法。

背景技术

同向多螺杆挤出机主要包括机筒和安装于机筒内腔的多根螺杆，其中，同向双螺杆挤出机是同向多螺杆挤出机中应用最广泛的。传统的同向双螺杆挤出机采用两根螺杆等速旋转的工作模式，但是由于左右两根螺杆存在左右对称性，导致啮合区扰动较弱，甚至存在松弛效应，限制了同向双螺杆挤出机的熔融和塑化混合效果。现有的同向多螺杆挤出机的工作模式将等速改为了差速。虽然在双螺杆之间加入了速度差，引入了部分拉伸力场的作用，但是仍然无法在啮合区产生强扰动作用以及强拉伸作用，因此目前的同向多螺杆挤出机对物料的熔融和塑化混合效果的提升仍然有限。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种同向差速多螺杆挤出机以及加工方法，能够在多个螺杆之间的啮合区产生强扰动作用和强拉伸作用，提升同向差速多螺杆挤出机对物料的熔融和塑化混合效果。

本发明的第一方面，提供一种同向差速多螺杆挤出机，包括：

机筒，所述机筒具有内腔，所述机筒还具有开口；

螺杆结构，所述螺杆结构安装在所述机筒内腔；所述螺杆结构包括同向差速旋转的第一螺杆以及第二螺杆，所述第一螺杆与所述第二螺杆相互啮合产生啮合区；

所述第一螺杆的根径与顶径之间设置有第一台阶结构；所述第二螺杆的根径与顶径之间设置有第二台阶结构，所述第一台阶结构与所述第二台阶结构在所述啮合区发生交错啮合。

上述同向差速多螺杆挤出机至少具有以下有益效果：在两根外径相等第一螺杆与第二螺杆之间进行同向差速旋转，实现两根螺杆之间相互擦拭，实现了加工过程的自洁；通过在两根螺杆的根径与顶径之间设置第一台阶结构和第二台阶结构，且第一台阶结构和第二台阶结构在啮合区发生交错啮合，使啮合区的流道发生拓扑结构的变化，有效的引入了强拉伸作用和啮合区强扰动作用，提升了熔融和塑化混合效果；同时，在两根螺杆之间减少捏合块的使用，大幅度提升了自洁效果，使加工过程中物料的分布更窄，提升了效率。

根据本发明第一方面所述的一种同向差速多螺杆挤出机，所述第一螺杆与所述第二螺杆在所述机筒内呈竖直方向排列或呈水平方向排列，所述第一螺杆以及所述第二螺杆的外侧边沿均与所述机筒内壁相切。两根螺杆可在机筒内呈竖直方向排列或呈水平方向排列，能够根据机筒的型号进行自动匹配，且两根螺杆始终保持彼此啮合接触能够实现自洁功能，两根螺杆的外侧边沿均与机筒内壁相切，有着促进啮合区产生更强拉伸的作用。

根据本发明第一方面所述的一种同向差速多螺杆挤出机，所述第一螺杆为单头螺纹结构，所述第二螺杆为双头螺纹结构。

根据本发明第一方面所述的一种同向差速多螺杆挤出机，所述第一螺杆以及所述第二螺杆的外径相等。

根据本发明第一方面所述的一种同向差速多螺杆挤出机，所述第一螺杆的横截面轮廓包括多段曲线弧，所述第一螺杆的横截面轮廓上的多段曲线弧包括多段圆弧以及多段非圆曲线弧；所述第二螺杆的横截面轮廓也包括多段曲线弧，所述第二螺杆的横截面轮廓上的多段曲线弧也包括多段圆弧以及多段非圆曲线弧；所述第二螺杆的横截面轮廓上的多段曲线弧是所述第一螺杆的横截面轮廓上的多段曲线弧数量的2倍；所述第一螺杆的横截面轮廓上的多段曲线弧为非对称，所述第二螺杆的横截面轮廓上的多段曲线弧为中心对称。