一種可調型擠出機螺桿及使用該螺桿的擠出機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及擠出機械，特別是涉及一種結構可調型擠出機螺桿，本實用新型還涉及使用該螺桿的擠出機。
【背景技術】
[0002]擠出機是塑料和橡膠等聚合物成型加工的關鍵機械，其中螺桿是擠出機的核心部件，承載著聚合物物料的塑化、混煉和輸送。由于傳統的送料段-壓縮段-計量段的三段式全螺紋螺桿結構存在熔融效率低、塑化混煉(染色、增加填充物)不均勻、壓力溫度和產量波動大、加工物料適應性差等問題，使得各種新型結構螺桿的開發成為研究和開發的熱點，并不同程度上解決了傳統螺桿存在的問題。
[0003]分離型螺桿通過盡早分離固相和液相，使固相熔融加快，液相低溫時就實現擠出，從而提高擠出質量和產量，其中以變距等深的主副螺紋螺桿(BM螺桿)、等距變深的Barr螺桿、和變距變深的Kim螺桿為代表;屏障型螺桿通過在螺桿某部位設置屏障，使未熔的固相受阻后重新熔融，從而改善物料擠出質量，其中以在螺桿外圓面上設置一端封閉一端開口的縱向溝槽來實現;分流型螺桿通過在螺桿某一部位設置凸起或孔道等來分割螺槽內的料流，從而改變物料的流動狀態，改善熔融、混煉和均化質量，其中以銷釘螺桿為代表。而由于以上三種新型螺桿的結構和功能具有互補性，因此在實際生產應用中，通過將以上三種結構進行組合而得到的新型組合式螺桿具有很好的擠出效果，但是出于強度考慮，組合式螺桿也大都采用一體式結構，但這種螺桿只能滿足特定的聚合物物料和加工要求，適應性仍然較差;對于少數采用外連接結構的組合螺桿，其采用幾段式結構(一般為三段式或四段式)，通過螺釘等方式實現螺桿桿體的組合，這種結構的組合螺桿雖然適應性得到一定改善，但由于桿體分段連接對其強度產生較大隱患，而且其由于分段結構的段數非常有限，因此適應性還是有限；另外，一些螺桿通過增加套筒和在套筒內設置特殊結構來實現組合螺桿的結構，其結構較為復雜，加工難度大，應用也受到較大限制。
[0004]而隨著聚合物等有機產品和相關產業的日益豐富和快速發展，現有的組合螺桿已經難以很好地滿足各種不同聚合物物料和加工要求，而采用一種組合螺桿對應一種特定聚合物物料或加工要求的方法，不僅成本高，而且難以很好應對生產過程的復雜性和多變性。因此，如何設計和開發一種具有全新結構的組合螺桿，使其兼顧強度、結構可調、加工成本低，特別是要有很強的適應性，這將是關系到擠出機能否不斷滿足聚合物物料加工質量和效率的關鍵所在，也將推動擠出機行業實現大跨越。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題在于克服上述現有技術之不足，提供一種兼顧強度、結構可調、加工成本低、適應性強等特點和優勢的可調型擠出機螺桿。
[0006]本實用新型所要解決的技術問題在于克服上述現有技術之不足，提供一種擠出機，該擠出機的螺桿結構可調、加工成本低、適應性強。
[0007]按照本實用新型提供的可調型擠出機螺桿采用的主要技術方案為:包括芯桿和多個模塊化元件，多個所述模塊化元件可拆卸地設在所述芯桿上。
[0008]本實用新型提供的可調型擠出機螺桿還采用如下附屬技術方案:
[0009]還包括螺釘，所述芯桿表面設有螺紋孔，所述模塊化元件上設有固定孔，所述螺釘穿過所述固定孔后與所述螺紋孔配合或所述螺釘依次與所述固定孔、所述螺紋孔分別配入口 ο
[0010]所述模塊化元件上設有卡槽和卡塊，設在所述芯桿同一橫截面圓周方向相鄰的兩個所述模塊化元件中，一個模塊化元件上的卡槽與另一個模塊化元件上的卡塊相配合。
[0011]所述芯桿包括元件安裝部、設在所述元件安裝部一端的固定部和設在所述元件安裝部另一端的圓錐桿頭，所述模塊化元件可拆卸地設在所述元件安裝部上，所述螺紋孔設在所述元件安裝部上，所述模塊化元件的一側為與所述元件安裝部同心的圓弧面，所述圓弧面與所述元件安裝部貼合，所述模塊化元件的另一側露置在外。
[0012]所述模塊化元件的長度為所述元件安裝部長度的l/n，n為3-20的任意整數，所述模塊化元件的圓弧面的橫截面圓弧長度為所述元件安裝部外表面橫截面圓周長度的l/m，m為2-9的任意整數。
[0013]設在所述元件安裝部同一橫截面圓周方向相鄰的兩個所述螺紋孔的中心間距為其圓周長度的l/3m，m為2-9的任意整數，軸向相鄰的兩個所述螺紋孔中心間距為所述元件安裝部長度的l/3n，n為3-20的任意整數。
[0014]所述芯桿為實心圓軸。
[0015]所述模塊化元件包括外螺紋模塊化元件、主副螺紋分離型模塊化元件、溝槽屏障型模塊化元件和銷釘分流型模塊化元件中的至少兩種。
[0016]所述模塊化元件的上、下兩端分別設有圓弧狀卡槽和圓弧狀插塊，設在所述芯桿同一橫截面圓周方向的多個所述模塊化元件為一組，相鄰的兩組模塊化元件中，其中一組模塊化元件上的圓弧狀插塊插入另一組模塊化元件上的圓弧狀卡槽內。
[0017]按照本實用新型提供的擠出機采用的主要技術方案為:一種擠出機，包括傳動機構、加料裝置、料筒和螺桿，所述螺桿包括芯桿和多個模塊化元件，多個所述模塊化元件可拆卸地設在所述芯桿上。
[0018]按照本實用新型提供的可調型擠出機螺桿與現有技術相比具有如下優點:
[0019]1、首先，本實用新型放棄了傳統的一體式結構螺桿和幾段式整體組合螺桿結構，將計算機和通信等領域的“模塊化”理念引入組合螺桿的結構設計當中，將擠出機的送料、熔融、混煉等功能進行分解，并以模塊化元件的形式加以承載和細化，是一種全新的設計思路;其次，本實用新型的模塊化元件具有很強的適應性，可以通過同類型模塊化元件進行組合來實現同種功能，還可以通過不同類型模塊化元件的組合，來實現不同的功能，而且這兩種組合方式在芯桿同一橫截面圓周方向和軸向都可以實現，有利于生產企業一桿多用，使用本實用新型中的可調型擠出機螺桿來完成多種聚合物的生產，更為重要的是聚合物擠出加工的生產和開發單位使用本實用新型中的可調型擠出機螺桿就能完成進行特定聚合物或者加工要求的工藝摸索和優化，大大減少企業的開發成本和時間，也可以讓更多的小型加工企業有機會得到進入機會和發展空間。
[0020]2、本實用新型的螺桿結構上多處設計確保螺桿的強度，一是采用了實心一體式芯桿結構來確保螺桿整體的強度;二是同一組中相鄰模塊化元件上的卡槽和卡塊配合，相鄰兩組模塊化元件上的圓弧狀卡槽和圓弧狀插塊配合，確保模塊化元件的整體強度，間接確保螺桿的強度;三是模塊化元件采用螺釘固定在芯桿上，來確保螺桿的強度。
[0021]3、本實用新型在結構上的獨特設計使其結構可調優勢顯著。一是首次創造性地采用模塊化元件來實現螺桿結構和功能的分解;二是模塊化元件不僅可以在軸向進行組合，還可以在橫截面圓周方向進行組合，比如可以實現同一橫截面圓周方向形成不同排列結構的銷釘;三是模塊化元件的小型化可以最大程度上實現螺桿擠出效果的適應性和相應結構的可調性，可以對很短的局部螺桿結構進行結構組合，也可以對較長的一段螺桿進行結構組合，比如不僅可以將分離型或屏障型結構以一個整體的結構嵌入到螺桿某一位置，還可以將一組或幾組分離型或屏障型結構以分散結構嵌入到任意一個需要的螺桿部位。
[0022]4、本實用新型的可調型擠出機螺桿具有更低的加工成本和更好的適應性，一是采用模塊化元件后，可以對同一模塊化進行批量標準化生產，使其加工成本顯著降低，提高模塊化元件加工精度;二是采用同一芯桿為載體，不同模塊化元件作為日常消耗品進行更換，與其它類型螺桿相比，不需要報廢整個螺桿或者某一大區段螺桿，只需要更換相應位置損壞的模塊化元件，成本顯著降低。
[0023]5、本實用新型的可調型擠出機螺桿表面可進行離子注入處理使其具有更好的耐磨和耐高溫性