[发明专利]一种超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机机筒结构

权利要求书

1.一种超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机机筒结构，包括机筒本体，其特征在于：机筒本体在沿物料的挤出方向(19)包括依次相连的进料段(1)、压缩段(2)和熔池段(3)；进料段(1)和压缩段(2)内部为用于容纳螺杆(5)的连通的圆柱形空腔(11)；在熔池段(3)内设置有鼓形空腔(12)，鼓形空腔(12)与圆柱形空腔(11)同轴连通，并且鼓形空腔(12)在沿挤出方向(19)上呈中部外拱的拱形结构；在压缩段(2)和熔池段(3)对应的内壁上分别间隔分布地设置有若干凸起的凸坝结构；凸坝结构为梯形体结构，梯形体结构包括六个侧面，分别为：与机筒内壁接触的底面(13)、与底面(13)正对且朝向机筒中心方向的顶面(14)、沿机筒的轴向方向间隔设置的左侧面(15)和右侧面(16)以及沿机筒的周向方向间隔设置的前侧面(17)和后侧面(18)，其中顶面(14)的面积小于底面(13)的面积。

2.如权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机机筒结构，其特征在于：进料段(1)、压缩段(2)和熔池段(3)在沿挤出方向(19)的长度之比为8～12∶83～88∶3～5。

3.如权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机机筒结构，其特征在于：还包括螺杆(5)，螺杆(5)设置于进料段(1)和压缩段(2)内部的圆柱形空腔(11)内，螺杆(5)延伸至接近圆柱形空腔(11)沿挤出方向(19)的尾端附近且未伸入至鼓形空腔(12)内；还包括挤出机头(4)，挤出机头(4)与熔池段(3)连接；进料段(1)、压缩段(2)、熔池段(3)和挤出机头(4)依次通过法兰(6)连接。

4.如权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机机筒结构，其特征在于：熔池段(3)内的鼓形空腔(12)在沿挤出方向(19)的两端的口部直径相等，鼓形空腔(12)的最大筒径D为螺杆(5)的直径d的2～2.2倍；鼓形空腔(12)在沿挤出方向(19)上呈圆弧拱形结构，并且其圆弧拱形结构的曲率半径R设为螺杆(5)的半径r的4～4.4倍。

5.如权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机机筒结构，其特征在于：压缩段(2)内设置的凸坝结构沿挤出方向(19)间隔分层设置，并且相邻层的凸坝结构交错设置；熔池段(3)内设置的凸坝结构沿挤出方向(19)间隔分层设置，并且相邻层的凸坝结构成排设置。

6.如权利要求5所述的一种超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机机筒结构，其特征在于：压缩段(2)内设置的凸坝结构的相邻两层之间的间距L为螺杆(5)的直径d的1/2～2/3，同一层内相邻两个凸坝结构之间的间距P为螺杆(5)的直径d的1/4～1/3；熔池段(3)内设置的凸坝结构的相邻两层之间的间距M为螺杆(5)的直径d的1/2～2/3，并且熔池段(3)内每层凸坝结构的数量与压缩段(2)内每层凸坝结构的数量一致。

7.如权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机机筒结构，其特征在于：凸坝结构的左侧面(15)和右侧面(16)呈镜像对称设置，凸坝结构的前侧面(17)和后侧面(18)呈镜像对称设置。

8.如权利要求7所述的一种超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机机筒结构，其特征在于：沿挤出方向(19)，凸坝结构依次包括第一凸坝结构(8)、第二凸坝结构(9)和第三凸坝结构(10)；其中第一凸坝结构(8)分部设置于压缩段(2)的上游部70％的长度范围内，第二凸坝结构(9)分部设置于压缩段(2)的下游部30％的长度范围内，第三凸坝结构(10)分部设置于整个熔池段(3)内；其中，凸坝结构的底面(13)为长A是螺杆(5)的直径d的1/6～1/4，宽B是螺杆(5)的直径d的1/12～1/10的矩形，且凸起高度h为螺杆(5)的直径d的1/12～1/10；第一凸坝结构(8)的左侧面(15)和右侧面(16)对应的夹角为α，第二凸坝结构(9)的左侧面(15)和右侧面(16)对应的夹角为β，第三凸坝结构(10)的左侧面(15)和右侧面(16)对应的夹角为γ，且满足90°＞α＞β＞γ＞0°。

9.如权利要求8所述的一种超高分子量聚乙烯用单螺杆挤出机机筒结构，其特征在于：α的取值范围为60°～65°，β的取值范围为45°～50°，γ的取值范围为30°～35°；并且第一凸坝结构(8)的前侧面(17)和后侧面(18)对应的夹角为δ，第二凸坝结构(9)的前侧面(17)和后侧面(18)对应的夹角位η，第三凸坝结构(10)的前侧面(17)和后侧面(18)对应的夹角位θ；其中，δ的取值范围为70°～75°，η的取值范围为70°～75°，θ的取值范围为70°～75°。