超高承载力螺杆式挤出及注射机.pdf

本发明涉及的是一种具有塑料混炼、挤出、造粒、染色、注射成形等多种功能的单螺杆、同向旋转双螺杆、多根单螺杆、及多组同向旋转双螺杆塑料挤出机及注射成形机系列化产品。其螺杆直径为φ10～600mm;功率为5～3000KW;出轴转速为0～400R、P、M。
    在现有技术中，国内外各种形式的单螺杆及双螺杆挤出机的轴向力随着出口压力的增加而增加，而在全世界塑料体积产量已相当于钢产量的今天，提高转速是增加产量的一个重要手段，而且随着具有耐高冲击忍性的工程塑料的大量生产而增加喷口压力已成为必要的条件。因此，解决现有挤出机的承载能力不足的状态已是一项注目的课题。目前双螺杆挤出机的推力轴承结构都是采用多阶式蝶型弹簧均载方式，它不但结构庞大、复杂、而且承载能力低。如六十年代已在欧洲普遍应用的，我国七十年代引进的ZSK83双螺杆挤出机的每根额定轴向推力为31.2T，每根螺杆用四个推力轴承及四个蝶型弹簧串联方式来承受推力，而即使用4个重型轴承8410时，在其额定转速为120R、P、M时的寿命仅700小时。同样，我国目前尚在生产的SHL-60挤出机在17T推力下。以及ZSK120挤出机在其额定推力124.8T及径向力152T时的寿命都同样短。在现有技术的注射成形机中由于出口压力已达2500Kg/Cm2超高压状态，原有的机械驱动型式已被液压驱动所取代。而液压驱动由于中心距的限制又无法实现具有高混炼效果的双螺杆传动方式。

    现有技术中的多根单螺杆挤出机是由以生产彩色注射成形件及挤出成形件。而本发明提出的多组同向旋转双螺杆挤出机及注射成型机则可以提高混炼和着色效果。

    本发明地目的是为了提出一种具有高出口压力。高轴承寿命和高传动效率的单螺杆。同向旋转双螺杆。多根单螺、及多组同向旋转双螺杆塑料挤出机及注射成型机系列产品，其输出机构与减速机设计成共体结构，减速机输出轴1与齿轮2以花键相联接，其特征为：输出机构是由具有两端支反力为零、齿轴径向弯矩之和为零，双啮合面的行星轮式的主动齿轮轴2。及与其相啮合的太阳轮3，和内齿圈10  1∶1地传动到具有两端支反力为零。齿轴径向弯矩之和为零。双啮合面的行星轮式的被动齿轮轴4（单螺杆时为21个，位于齿轮轴2轴线互为180°的位置;多根单螺杆为2个及2个以上，位于齿轮轴2轴线互为120°或90°的位置上;双螺杆时为一对，其2个中心联线的中点位于齿轮轴2轴线互为180°的位置上;多组双螺杆为2及2对以上。其2个中心的联线的中点位于齿轮轴2轴线互为90°或120°的位置上）所组成。每根输出齿轮轴4的轴线延伸线上设置2个外圈处于浮动状态。其轴线与输出齿轮轴线相垂直。在公共的中心线上其外圈与输出齿轮轴4的端面相切的径向型滚动轴承5，其心轴6的两端支撑在圆柱型支座7上。每根输出齿轮轴4的端面支撑于两个左右位置对称、旋转方向相反。且十分靠近输出齿轮轴4轴线的径向型滚动轴承5的外圈。每根输出齿轮轴4的两端支撑在径向支反力之和为零的滚针轴承8上。免于机座受力而联接于圆柱型支座7与螺杆外套11之间的一组螺杆12，其半数无接触地穿越太阳轮3的顶圆直径与内齿圈10的顶圆直径之间，其余半数则从内齿圈10的外缘之外。无接触地穿过。

    本发明的基本原理是：因为在由行星轮传到行星的1∶1的NGW型输出机构中，当齿轮轴2处于主动状态时，内齿圈10对齿轮轴2的反力与太阳轮3的反力大小相等方向相反，故其支反力之和为零，而作为被动行星轮的齿轮轴4的支反力亦为零，从而可以获得无限长寿命的径向支承。另外，由于径向型滚动轴承5所受到的来自齿轮轴4的轴向负荷特别大，其外径较大，而一对径向型滚动轴承5与齿轮轴4相接触的两点之间距离很近。故径向型滚动轴承5的转速很低且不受空间限制，故可以设计出高承载能力长寿命的轴承来。

    本发明的优点是使具有高轴向负荷和径向负荷且其轴承设计寿命很短的现有单螺杆、双螺杆挤出机的寿命提高数十倍乃至100倍以上並可以获得无能耗的无限长寿命的输出齿轮轴轴承，以适应超高压的挤出机及注射机的生产要求。它还具有高传动效率的特性，与寿命相同的现有技术相比体积和重量可以下降三倍，同时可使输出齿轮轴的齿型承载能力提高三倍，消灭了现有结构的薄弱环节。

    本发明根据上述特征可以设计出单螺杆、同向旋转双螺杆，多根单螺杆、多组同向旋转双螺杆塑料挤出机和注射成型机。並可以运用在食品制造行业。

    下面结合附图详细描述实施的最好方式：

    图一是单螺杆或同向旋转双螺杆正面图。

    图二是图一中A-A断面单螺杆图。

    图三是图一中A-A断面同向旋转双螺杆图。

    图四是多根单螺杆断面图。

    图五是多组同向旋转双螺杆断面图。

    图六是齿轮轴4两端轴承图。

    1是减速机输出轴。

    2是齿轮轴。

    3是太阳轮。

    4是输出齿轮轴。

    5是径向型滚动轴承。

    6是心轴。

    7是圆柱型支座。

    8是径向滚针轴承。

    9是滚针。

    10是内齿圈。

    11是螺杆外套。

    12圆柱型支座7与螺杆外套11之间的联接螺钉。

    径向滚针轴承座8及心轴6之材料采用GCr15，热处理硬度HRC58～64。主要加工设备为Y38滚齿机，Y54A插齿机、T68镗床，M131W内外圆磨床。