具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种能够降低螺杆锥头处原料分解的挤出合流装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得原料在合流芯中由于锥头螺棱的推动刮除而不能长期附壁粘滞，避免了挤出时原料在该区域出现粘壁滞留分解。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考附图1-附图3所示，本发明提供一种能够降低螺杆锥头处原料分解的挤出合流装置100，包括机筒1，机筒1内设置有两个螺杆2，螺杆2的内芯开设有流通孔道，通过控温的流体进入螺杆2芯部的流通孔道对螺杆2进行控温，该流通孔道延伸至螺杆2的锥头部位，用于对锥头螺棱3部位也进行控温，控温的流体最常用的是导热油，根据需要可以给螺杆2升温或降温，以有利于控制挤出的效果和料温。机筒1靠近出料口的一端通过连接法兰7固定安装有合流芯4，机筒1另一端连接有动力部，螺杆2的锥头位于合流芯4处，螺杆2远离锥头的一端用于与动力部传动连接，从而动力部可以为两个螺杆2的转动提供动力，使得两个螺杆2能够同时异向转动，机筒1一侧开设有入料口，挤出时原料经入料口进入机筒1内；螺杆2的杆体上设置有螺杆螺棱，原料在转动的螺杆螺棱作用下平稳向前移动挤出，由于合流芯4位置处为锥头所在区域，当原料运行至此位置处时，由于螺杆螺棱末端突失螺棱和锥头5直径尺寸的骤然减小，使得锥头5与合流芯4腔体的内壁之间空间骤然增大，造成原料流动速度突然减缓，从而原料会在此处滞留并粘壁，进而引发原料分解，基于此，本发明在锥头5上设置有至少一条锥头螺棱3，锥头螺棱3的端部一体成型有越过锥头端部的延展部301，锥头螺棱3的回转外廓与合流芯4内腔外廓曲线相匹配，其中，锥头螺棱外轮廓线3与合流芯的布置位置参见附图3，且二者之间留有预设的缝隙，该缝隙可以通过调整合流芯4与机筒1的连接缝隙处的垫片来调整，以使锥头螺棱3的刮料缝隙处于所需要的较佳状态，从而锥头螺棱3和延展部301的设置既不会影响螺杆的正常转动，其与合流芯4内腔之间的间隙也不会影响原料通过合流芯4并挤出，而且通过设置锥头螺棱3，其可以与延展部301相配合，在转动螺杆2带动下，不断的刮除粘附在合流芯4内壁的熔融塑料，使合流芯4内表面的原料保持不断的更新，从而防止了料长期粘壁滞留导致的分解，有效的将粘附在合流芯4内腔的原料刮除，避免原料粘附到合流芯4内壁上滞留，且锥头螺棱3和延展部301的设置，使得其与合流芯4内腔之间的流料空间减小，有效地减少了原料在此区域的滞留，进一步的降低了原料的粘附时间，从而可以有效避免原料在此区域的长时间停留分解；锥头螺棱3的旋向和锥杆螺棱的旋向相同，确保了原料能够平稳的经螺杆部运行到锥头部，不会发生原料的回流。

在增加螺杆锥头区域的刮料效果的同时，配套解决螺杆尖处，合流芯4“8”字区域两腰位置处出料不平衡的问题，是解决合流芯4分解的另一个关键点。参考附图3所示，图3中箭头为两个螺杆2的转动方向，两个螺杆2为异向双螺杆结构，一侧为两个异向双螺杆靠近侧，另一侧为两个异向双螺杆远离侧，从而使得两侧的压力大小不同。合流芯4内开设有第一内腔401和第二内腔402，第一内腔401和第二内腔402一端与出料口连通，另一端内分别插设有一个螺杆2的锥头5；合流芯4的第一内腔401和第二内腔402靠近锥头一端的径向截面为“8”字形结构；由于两个螺杆2异向转动，从而在合流芯4区域处，两个螺杆2转动状态相互靠近的一侧原料受挤压压力增大，而两个螺杆2转动状态相互远离的一侧原料受到的挤压压力小，从而造成合流芯4“8”字形结构腰部位置处的两侧压力不对称；压力增高侧造成了原料与设备之间的摩擦力也增大，产生了更多的热量，使运动料流的温度升高；助推了原料在此区域的分解加剧，为了解决这一问题，本发明在第一内腔401和第二内腔402连接位置处的一侧设置有表面为平滑弧形结构的内凸块403，内凸块403与合流芯4之间优选为一体成型的结构，从而使得合流芯4更稳固，制造安装更方便，且原料流经此处时更平稳顺滑，合流芯4沿“8”字纵向轴为不对称形的，在螺杆2的转向相向靠近的一侧料流出料口空间小于螺杆2相向远离一侧的出料口空间，用来消除合流芯4“8”字腰两边因螺杆2转向导致相向靠近一侧挤出量较大而存在的差异，从而达到“8”字两侧平衡挤出，使得合流芯4处的已合流区域内料流流速压力基本上达到均匀一致，避免了螺杆2相向靠近侧的高压涌流挤压向螺杆2相向远离侧的压力较低的一侧，避免了造成螺杆2相向远离侧因受高压侧料流挤压而产生出料受阻发生滞留导致分解的问题的存在。

异向双螺杆挤出加压装置的功能分区中在螺杆尖前边是螺杆的混合段，混合段是异向双螺杆挤出系统提高自身混合效果的一种设计，这是业界已常用的方法，在此不做赘述。进一步扩大混合段啮合部位的熔料通过能力，让螺杆“8”字高压侧因限流所受阻力的料更多的通过扩大的中缝泄流到低压侧，在有更多的料流通过混合段螺杆的啮合通道流向“8”字低压侧时，会使螺杆2的出料口“8”字两侧的压力差减小趋于平衡，因此也使两侧的流速趋于平衡一致。为此，将混合混炼段的螺棱的螺槽槽底的缝隙进一步加大，在双螺杆“8”字高压侧增加内凸块403作为阻流凸块，内凸块403位于两个异向转动的螺杆2转动状态相靠近的一侧，从而降低了两个异向转动的螺杆2转动状态相靠近的一侧的合流芯4处的出料口径，让螺杆“8”字高压侧因限流所受阻力增大，高压侧因限流所受阻力的料更多的通过已扩大的中缝泄流到低压侧，就能够更好的实现合流芯4“8”字合流处两侧压力的基本的平衡，不再有在合流芯4“8”字汇合处因原来高压侧出料多而低压侧出料少带来的局部压差形成低压侧产生滞留的弊端的问题。

进一步优选的，锥头螺棱3的条数与螺杆螺棱条数可以相同也可以不同，本发明不做具体限制，当锥头螺棱3的条数与螺杆螺棱条数相同时，锥头螺棱3一端与螺杆螺棱一端平滑连接，该结构使得原料在机筒1内运行更加平稳和顺畅，不会因螺杆螺棱和锥头螺棱3连接处转折较大而影响原料流转过渡，其中一条锥头螺棱3的延展部301长度大于其余锥头螺棱3的延展部301长度。锥头上锥头螺棱3的数量可以设置为1～6条，锥头螺棱3的数量可以根据实际需要具体设置，并不做具体限制。在生产分解程度较轻的产品时，锥头螺棱3延展部301的长度也可相同，不设单独前伸更长的其中一个延展部301。

于一个优选的实施例中，其中一条锥头螺棱3的延展部301长度大于其余锥头螺棱3的延展部301长度，仅保留一个前伸的延展部301，以便在能够将刮壁区域尽量向前延伸，使刮料有效区域可以覆盖更大的面积；而其余的锥头螺棱3的延展部301短一些，防止多个锥头螺棱3都前伸的体积对合流芯4锥孔尖处的过料面积堵塞的过多，一个前伸距离多一点的锥头螺棱3用以保证锥形合流芯4狭窄区域的通道面积足够的情况下保证尽量覆盖更大的刮料面积，即能保证足够的刮料面积前提下防止熔料在此处由于空间通道太过狭窄而过于憋压产生许多的问题。延展部301的长度范围为0.2～0.8个锥头螺棱3螺距的长度，延展部301长度的具体设置不做具体限制，使其既可以与合流芯4内腔的内壁相配和，将合流芯4内腔的内壁上粘附的原料全部刮除，同时又不会因长度过长而堵塞合流芯4，从而延展部301的设置，可以确保合流芯4处原料顺畅的运行。

锥头螺棱3的外轮廓线为直线型或曲线型；锥头螺棱3的螺旋升角大于螺杆螺棱的螺旋升角，该种设计形式使得容积减小的锥头处锥头螺棱3螺槽中料流速度加快。锥头螺棱3的螺槽底角有较大的半径，避免在底角处产生熔料滞留导致发生分解。锥头螺棱3的回转外廓为连续圆滑曲线结构或开有溢流豁口8的断续曲线结构，以对应混合效果要求较高的原料的加强混合效果的需要。锥头和锥头螺棱3上喷涂有防粘耐磨涂层，用以保证锥头螺棱3上不容易粘附滞留料。对有更耐磨工艺要求的螺杆螺棱的顶面和机筒1的内筒面镶嵌耐磨合金材料，以提高螺杆螺棱和机筒1内表面的耐磨性，提高螺杆和机筒1的使用寿命。合流芯4的第一内腔401和第二内腔402的内壁上涂覆有耐磨防粘涂层或镶嵌有防粘材料内套，提高防粘耐磨性能和使用寿命，使得熔融塑料不容易粘附在设备表面，从而避免熔料粘壁滞留产生严重分解的问题。

申请人之前申请的发明专利中，将螺杆螺棱处的刮料搅动的防粘原理应用到螺杆尖处。在螺杆尖锥体上增加锥尖螺棱。使得料在合流芯4中由于锥螺棱的推动刮除而不能长期附壁粘滞，同时锥棱的存在也使得锥体和合流芯4区域被锥螺棱占用了一部分空间而不再出现存料空间的陡增、而熔料流速陡减的问题，避免了因出现缓流而造成的熔体滞留。随着合流芯4空间逐渐的缩小而料流又逐步压缩增速，料流流速逐渐达到不容易粘附在设备表面的速度后使得螺杆锥体处因滞留易产生分解的原因被消除掉，从而避免热敏材料挤出时在该区域容易出现粘壁滞留分解的难题。但是，螺杆有尖螺棱后出现了锥尖非啮合段螺槽内粘料分解的现象。通过对增加锥尖螺棱后锥尖螺槽中出现的滞留分解料问题进行的研究分析发现，是螺杆锥尖处由啮合双螺杆挤出方式因直径逐渐缩小而过渡演变为非啮合双螺杆挤出方式而出现的丧失啮合双螺杆自清洁能力的弊端所致，即啮合双螺杆的C形室中途开放造成了后边锥尖螺棱螺槽内推力不足而发生了料的滞留分解，而非啮合螺杆尖的自清洁能力与双螺杆啮合的自清洁能力相差甚多。

本发明采取了将锥尖大大缩短的锥头，缩短后的锥尖头等于或短于锥头锥螺棱3的长度，用锥头螺棱3长于锥尖的(蟹钳式)方法使得在C形室开放后不再有螺槽存在，仅留一个前伸刮料的锥头螺棱3的延展部301，使得螺杆锥头处因有非啮合双螺杆螺槽的存在而易发生螺槽内滞留分解的难题得以有效解决。

本发明仅保留一个前伸的锥头螺棱3，既保证了对合流芯4内壁刮料面积需要，又避免了对合流芯4出料口面积的拥堵，保证了在增加锥螺棱后能够使得合流芯4出料顺畅。此方法解决了合流芯4与螺杆锥尖区域容易产生滞留分解问题后，原料配方中为解决粘壁分解问题而增加的稳定剂和加工助剂的用量就可以大大减少，既降低了生产厂家的生产成本，又消除了助剂过多易发生析出对产品后期使用产生弊端的问题，也减少了对环境的污染程度。有着极好的经济效益和社会效益。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。