本發(fā)明涉及擠出機，更具體地說，涉及一種溫控式pbt熔融紡絲螺桿擠出裝置。

背景技術：

1、pbt（聚對苯二甲酸丁二醇酯）作為一種綜合性能優(yōu)異的熱塑性工程塑料，其熔融紡絲過程對溫度均勻性、剪切穩(wěn)定性以及物料輸送效率提出了極高要求。在傳統(tǒng)的螺桿擠出裝置中，pbt熔體的加工面臨著多重技術挑戰(zhàn)：首先，pbt的熔點約為225℃，熱穩(wěn)定性較差，高溫下易發(fā)生降解并產(chǎn)生低聚物，而傳統(tǒng)裝置的溫控系統(tǒng)多依賴料筒外部加熱元件進行分段控溫，難以精準匹配螺桿不同功能段（固體輸送段、熔融段、均化段）的差異化熱需求。固體輸送段若冷卻不足，物料易提前熔融形成“架橋”現(xiàn)象，導致進料不暢；熔融段與均化段若溫度波動過大，則會引發(fā)熔體粘度不均，造成紡絲過程中出現(xiàn)斷頭、毛絲等問題。

2、其次，螺桿與料筒之間的摩擦生熱是影響熔體質量的關鍵因素。傳統(tǒng)裝置中，螺桿內(nèi)部缺乏有效的導熱路徑，摩擦產(chǎn)生的熱量主要通過料筒外壁散失，散熱效率低且溫度分布不均，容易導致局部過熱，進而引發(fā)熔體降解或碳化，嚴重影響纖維的力學性能。同時，螺桿與料筒的接觸界面長期處于高剪切狀態(tài)，缺乏動態(tài)潤滑機制，不僅加劇設備磨損，還會因摩擦阻力增大導致能耗上升。

3、再者，導熱油循環(huán)系統(tǒng)的設計缺陷制約了裝置性能的提升。傳統(tǒng)系統(tǒng)多采用外置式冷卻結構，導熱油僅在料筒外部循環(huán)，無法直接對螺桿本體進行溫控，且循環(huán)路徑中缺乏高效的過濾和雜質分離裝置，導致導熱油在長期使用中易被熔體降解產(chǎn)物或機械雜質污染，影響傳熱效率并可能堵塞流道。此外，螺桿兩端的密封結構在高溫高壓環(huán)境下易發(fā)生老化或失效，導致導熱油泄漏，不僅造成物料污染，還存在安全隱患。

4、在pbt熔融紡絲工藝中，熔體的均勻性和穩(wěn)定性直接決定了最終產(chǎn)品的質量，而現(xiàn)有裝置在溫控精度、熱傳導效率、潤滑機制及系統(tǒng)可靠性等方面的不足，成為制約行業(yè)發(fā)展的技術瓶頸。因此，亟需開發(fā)一種能夠實現(xiàn)螺桿內(nèi)部梯度控溫、動態(tài)潤滑及高效導熱油循環(huán)的新型擠出裝置，以解決傳統(tǒng)技術中存在的溫度控制滯后、摩擦熱累積、雜質處理能力不足等問題，從而提升pbt熔融紡絲的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種溫控式pbt熔融紡絲螺桿擠出裝置，以解決上述的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一實施例提供的技術方案如下：

3、一種溫控式pbt熔融紡絲螺桿擠出裝置，包括機架、螺桿擠出組件、多個控溫組件以及導熱油循環(huán)系統(tǒng)，所述機架上固定安裝有驅動電機和齒輪減速機，所述驅動電機的輸出端與齒輪減速機的輸入端連接，所述螺桿擠出組件固定安裝于機架上端，所述螺桿擠出組件靠近齒輪減速機一側上端固定安裝有料斗，所述螺桿擠出組件包括料筒以及位于內(nèi)側的螺桿，且螺桿一端與齒輪減速機的輸出端連接，多個所述控溫組件均勻套設于料筒外端，所述料筒上還固定安裝有多個與控溫組件相對應的熱電偶，所述導熱油循環(huán)系統(tǒng)用于向螺桿提供循環(huán)的恒溫導熱油。

4、作為本發(fā)明進一步的改進，所述螺桿靠近齒輪減速機一端固定連接有驅動端油套，所述螺桿遠離齒輪減速機一端固定連接有模頭端油套，所述驅動端油套和模頭端油套左右兩端均通過機械密封與螺桿保持轉動密封，所述驅動端油套上開設有進油孔，所述模頭端油套上開設有出油孔，驅動端油套和模頭端油套在滿足螺桿轉動的情況下仍能保持密封，機械密封可以進一步提高密封效果，防止螺桿內(nèi)部的導熱油出現(xiàn)泄漏情況，進油孔和出油孔分別與導熱油循環(huán)系統(tǒng)連接形成導熱油的循環(huán)油路。

5、作為本發(fā)明進一步的改進，所述導熱油循環(huán)系統(tǒng)包括過濾器，所述過濾器和出油孔之間固定連接有循環(huán)管，所述過濾器通過管道連接有油泵，所述油泵的輸油口連接有換熱器，所述換熱器連接有油箱，所述油箱與進油孔之間固定連接有輸油管，導熱油在經(jīng)過螺桿后首先由過濾器進行過濾，保持導熱油的性能，然后通過換熱器進行降溫冷卻保證進入螺桿內(nèi)的為恒溫導熱油，油箱不僅可以用于補充導熱油，同時也可以起到沉淀和冷卻導熱油的效果。

6、作為本發(fā)明進一步的改進，所述螺桿沿遠離齒輪減速機的方向分別包括固體輸送段、熔融段以及均化段，所述固體輸送段、熔融段以及均化段內(nèi)部均開設有導熱油冷卻通道，且內(nèi)徑逐漸降低，所述導熱油冷卻通道分別與驅動端油套和模頭端油套相連通，固體輸送段實現(xiàn)增強冷卻防止物料過早熔融，熔融段和均化段則盡量降低冷卻干擾，維持熔體溫度，避免發(fā)生過熱現(xiàn)象。

7、作為本發(fā)明進一步的改進，所述螺桿上開設有多個均勻分布的滲油孔，且滲油孔靠近螺桿上的螺棱側面并沿前進方向保持15°-30°的夾角，所述滲油孔通過放油器與導熱油冷卻通道相連通，導熱油冷卻通道內(nèi)的導熱油可以經(jīng)過滲油孔滲透出去，并在螺桿的轉動離心作用下，在螺棱表面形成動態(tài)潤滑膜，降低與物料之間的摩擦，避免局部過熱的現(xiàn)象發(fā)生，同時導熱油的流動可以帶走螺棱處的熱量，實現(xiàn)潤滑和冷卻的雙重效果。

8、作為本發(fā)明進一步的改進，所述料筒內(nèi)側壁上開設有與螺桿螺棱相對應的導熱油螺旋導流槽，所述料筒遠離齒輪減速機一端最底部開設有回油孔，所述回油孔通過回油管接入到循環(huán)管上，導熱油螺旋導流槽與螺棱間隙形成動態(tài)儲油空間，引導熔體進入槽內(nèi)并形成穩(wěn)定油膜，潤滑螺桿與料筒的接觸界面。

9、作為本發(fā)明進一步的改進，所述回油管包括斜管，且斜管沿靠近齒輪減速機的方向傾斜30°-60°，所述斜管內(nèi)側固定安裝有篩網(wǎng)，所述篩網(wǎng)上端固定安裝有磁吸柱，斜管的位置可以利用導熱油的慣性和重力作用來實現(xiàn)回收，而熔體在離心力作用下會被推離回油孔，篩網(wǎng)用于攔截可能混入的熔體凝固顆粒，磁吸柱用于吸附可能混入的鐵質顆粒，同時可以降低回油管與回油孔的接觸面積，可以進一步防止粘度更高的熔體進入。

10、作為本發(fā)明進一步的改進，所述放油器包括一體成型的出油罩和進油罩，所述進油罩內(nèi)側設置有單向封堵球，所述單向封堵球外端中心處固定連接有密封圈，所述單向封堵球與導熱油冷卻通道之間固定連接有拉伸彈簧，正常狀態(tài)下單向封堵球會對進油罩實現(xiàn)密封，可以有效防止熔體通過滲油孔逆流進入，而在油壓增大或者螺桿轉速較高使得離心力作用增大后，單向封堵球會克服拉伸彈簧的彈力來開放進油罩，使得導熱油冷卻通道內(nèi)的微量導熱油可以通過滲油孔釋放出去。

11、作為本發(fā)明進一步的改進，所述出油罩與滲油孔連通，且出油罩沿靠近滲油孔的方向內(nèi)徑逐漸減小，所述進油罩與導熱油冷卻通道連通，且進油罩沿遠離滲油孔的方向內(nèi)徑逐漸減小，所述進油罩的最小內(nèi)徑大于出油罩的最小內(nèi)徑，進油罩用于控制進油量，同時配合出油罩實現(xiàn)導熱油在內(nèi)部的加速，從而在滲油孔處以較大的壓力釋放出去，不僅更容易在螺棱表面形成動態(tài)潤滑膜，保證連續(xù)性，否則由于與熔體摩擦力增大會導致短時間內(nèi)迅速升溫，引發(fā)熔體降解，同時可以克服熔體壓力防止其發(fā)生逆流現(xiàn)象。

12、作為本發(fā)明進一步的改進，所述控溫組件包括套設于料筒外側的鑄鋁加熱圈，所述鑄鋁加熱圈下端固定安裝有相連通的導風罩，所述導風罩上固定安裝有導風機，配合上熱電偶的溫度監(jiān)測結果，可以對螺桿擠出組件進行分區(qū)控溫。

13、相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

14、本方案通過料筒外側的控溫組件與螺桿內(nèi)部導熱油冷卻通道的協(xié)同作用，實現(xiàn)了對固體輸送段、熔融段、均化段的差異化溫度控制，料筒外部的鑄鋁加熱圈配合導風系統(tǒng)可根據(jù)熱電偶實時反饋進行動態(tài)調(diào)溫，確保各功能段溫度穩(wěn)定，螺桿內(nèi)部的變徑導熱油通道則通過梯度冷卻設計，在固體輸送段增強冷卻以防止物料過早熔融，在熔融段和均化段降低冷卻干擾以維持熔體溫度，從而構建了均勻可控的溫度場，有效避免了熔體因過熱或冷卻不足導致的降解問題。

15、本方案螺桿上的滲油孔與料筒內(nèi)壁的螺旋導流槽形成聯(lián)動潤滑機制，導熱油在離心力作用下從滲油孔溢出并在螺棱表面形成動態(tài)潤滑膜，顯著降低了螺桿與熔體之間的摩擦阻力，減少了摩擦熱的產(chǎn)生。同時，導熱油的循環(huán)流動不僅帶走螺桿本體的熱量，還通過導流槽在料筒與螺桿間隙形成油膜，實現(xiàn)了對接觸界面的雙重冷卻，有效抑制了局部過熱現(xiàn)象，提升了熔體在擠出過程中的穩(wěn)定性。

16、本方案導熱油循環(huán)系統(tǒng)集成了多級過濾和雜質分離裝置，通過過濾器、篩網(wǎng)及磁吸柱對循環(huán)油液進行凈化，有效攔截熔體凝固顆粒和金屬雜質，確保導熱油的清潔度和傳熱效率。驅動端與模頭端的機械密封結構結合放油器的單向封堵設計，在保證螺桿轉動密封性的同時，防止熔體逆流和導熱油泄漏，提升了系統(tǒng)的長期運行可靠性，減少了設備維護成本和物料污染風險。