具体实施方式

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1为本申请示例性的垂直式多螺杆强剪切塑化混炼挤出加工装置(其中机筒局部剖)的主视图；图2为本申请示例性的机筒(局部剖)及螺杆机构的装配结构主视图；图3为本申请示例性的一种机筒(剖视)及螺杆机构的装配关系示意图；图4为本申请示例性的另一种机筒(剖视)及螺杆机构的装配关系示意图；图5为本申请示例性的又一种机筒(剖视)及螺杆机构的装配关系示意图；图6为本申请示例性的再一种机筒(剖视)及螺杆机构的装配关系示意图；图7为本申请示例性的一种螺杆机构的侧视图；图8为本申请示例性的另一种螺杆机构的侧视图；图9为本申请示例性的再一种螺杆机构的侧视图。

请参阅图1-图9，本申请示例性的一种垂直式多螺杆强剪切塑化混炼挤出加工装置，包括动力机构、螺杆机构、机筒20以及机头40；所述动力机构与所述螺杆机构连接，并驱动所述螺杆机构转动；所述机筒20套设在所述螺杆机构外，所述机头40安装在所述机筒20的出口端；

所述机筒20上沿其长度方向依次开设有多个侧进料口；

所述螺杆机构包括主螺杆31以及第一副螺杆32，两个所述第一副螺杆32分别放置在所述主螺杆31的上下两侧，所述主螺杆31与两个所述第一副螺杆32分布在同一竖直平面内；

所述主螺杆31与所述第一副螺杆32的旋向相反，且所述主螺杆31与所述第一副螺杆32啮合。

本申请所述的垂直式多螺杆强剪切塑化混炼挤出加工装置，将主螺杆31和第一副螺杆32竖向平面内排列，两个第一副螺杆32在主螺杆31的上下两侧对称布置，因为啮合区增多，螺杆每旋转一周都会增加材料混炼、均化、揉捻和剪切的次数，装置的混炼、熔融和分散混合的能力更强，因而在多相体系及固态粒子填充体系具有优异的共混效果。再有，侧进料口设置有多个，不仅可以改变进料的位置，达到调整物料在机筒20内的停留时间的作用；还可以将不同物料从不同的侧进料口进入，从而达到调整不同物料的停留和混炼时间的作用，进而达到不同的混炼效果。

在一些优选实施例中，所述主螺杆31与所述第一副螺杆32的旋向相同或相反。

在一些优选实施例中，所述主螺杆31与所述第一副螺杆32平行啮合；或者，所述主螺杆31与所述第一副螺杆32锥径非平行锥角啮合。

如图所示，机筒20的左端为进口端，机筒20的右端为出口端。

在一些优选实施例中，还包括侧喂料机构50，所述侧喂料机构50设置在所述机筒20的进口端。通过设置侧喂料机构50，以提供进口端的进料。侧喂料机构50和侧进料口共同使用，以提供更多的进料的入口，从而可以选择不同的停留时间，而不需要改变主螺杆31和第一副螺杆32的长度，也不需要更换螺杆。

在一些优选实施例中，所述动力机构包括电机11和传动箱12，所述电机11与所述传动箱12连接；所述传动箱12分别与所述主螺杆31和所述第一副螺杆32转动连接；所述电机11驱动所述传动箱12运转，并带动所述主螺杆31和所述第一副螺杆32同步转动。电机11经联轴器驱动传动箱12，传动箱12输出轴经花键驱动螺杆机构；具体的，传动箱12分别通过花键驱动主螺杆31和第一副螺杆32。

如图7，在一些优选实施例中，所述主螺杆31与所述第一副螺杆32等直径。

如图8，在另一些优选实施例中，所述主螺杆31的直径大于所述第一副螺杆32的直径。主螺杆31的直径大于第一副螺杆32的直径，使得强剪切和输送的动力更强。

如图3或4，在一些优选实施例中，所述主螺杆31与所述第一副螺杆32等长。在该示例中，主螺杆31的长度等于第一副螺杆32的长度，使得强剪切长度和输送长度等长，加强剪切效果和输送效果。

如图5，在另一些优选实施例中，其一所述第一副螺杆32的长度较所述主螺杆31短。在如图5或6所示的示例中，较高的第一副螺杆32的长度短于主螺杆31的长度，使得强剪切范围短，而均混输送区长，保证均混输送的同时，节省能耗。

如图6，在再一些优选实施例中，两个所述第一副螺杆32等长，且分别较所述主螺杆31短。物料在第一副螺杆32的范围内强剪切，在主螺杆31上进行均化输送，保证了输送效果的同时节能。图6所示示例中，较图5所示示例而言，图5所示的另一第一副螺杆更长，使得均化输送的距离更长，图5较图6具有更强的输送能力，可以输送更多物料。

在一些优选实施例中，所述螺杆机构还包括第二副螺杆33，其一所述第二副螺杆33置于较高的所述第一副螺杆32的上方，另一所述第二副螺杆33置于较低的所述第一副螺杆32的下方；

两个所述第二副螺杆33分别与所述传动箱12连接；

所述第二副螺杆33与所述第一副螺杆32旋向相反。设置第二副螺杆33，能够提高混炼效果。

如图9，在一些优选实施例中，所述第二副螺杆33与所述第一副螺杆32等直径。

在一些优选实施例中，所述第二副螺杆33较所述第一副螺杆32直径小。

在一些优选实施例中，所述第二副螺杆33与所述第一副螺杆32等长。在另一些示例中，所述第二副螺杆33较所述第一副螺杆32短。

在一些优选实施例中，所述机筒20的顶部开设有排气孔(未图示)。物料在强剪切和混炼时，会在竖向产生气泡，本申请的垂直式多螺杆强剪切塑化混炼挤出加工装置，不仅便于气泡上升，并且开设排气孔，便于气泡排出，进而提高了混炼的效果和效率。

本申请示例性的垂直式多螺杆强剪切塑化混炼挤出加工装置的工作原理：

主螺杆31、第一副螺杆32以及第二副螺杆33，在电机11经传动箱12的驱动下周向旋转，物料可以经过侧喂料机构50进入机筒20内，也可以经过侧进料口进入机筒20内。物料在机筒20内，被主螺杆31、第一副螺杆32以及第二副螺杆33的旋转剪切作用下，向机头40的方向输送，最后从机头40挤出。

在本申请的垂直式多螺杆强剪切塑化混炼挤出加工装置中，物料呈“8”字型运动，主螺杆31的螺槽中的物料一部分进入其一第一副螺杆32的螺槽中，另一部分物料通过螺棱间隙进入另一第一副螺杆32的螺槽中。本申请的垂直式多螺杆强剪切塑化混炼挤出加工装置中的物料经历的剪切更为剧烈，物料每次通过啮合区都会经历一次复杂的剪切、拉伸、压缩与揉捏作用，由于竖向空间多层面上的运动使得物料能够充分交换，多次拉伸-压缩-剪切的作用下，使得本申请的垂直式多螺杆强剪切塑化混炼挤出加工装置，能够以较短的长径比实现优异的混合混炼效果。

本申请示例性的垂直式多螺杆强剪切塑化混炼挤出加工装置还具有如下的效果：

(1)塑化混炼效果好，挤出制品质量高。多螺杆采用竖直“|”字排列布局，主螺杆31与上下两侧的第一副螺杆32，形成两个啮合区，多个啮合区使得碾压面积成倍增加。任一螺杆每旋转一周，物料被揉捏、剪切、混炼、均化的次数增加，剪切更为剧烈，本装置的塑化、熔融、混合的能力更强，增强了排气效果，尤其适合于多相多体系物料的共混改性和挤出成型，显著的提高了挤出制品质量。

(2)相较于单螺杆或双螺杆，有效的减小螺杆的直径或长径比。啮合区的增加使得螺杆的碾压剪切面积成倍增加，因而可对物料形成更为高效的剪切、挤压、揉捏作用，正是这种高效的混炼作用，使得三螺杆挤出加工装置，无需单、双螺杆挤出机的大直径或大长径比，就可获得与大直径或大长径比的单、双螺杆挤出机同等产量同等品质的生产效能。

(3)本申请中的螺杆结构、螺杆根数、排列方式、啮合旋转方式、侧喂料位置具有多种选择，加工物料使用范围广，可根据实际需求选择。

本申请的垂直式多螺杆强剪切塑化混炼挤出加工装置，具有强剪切作用，塑化混炼效果好，自洁性能好，整机结构紧凑，能耗低，适应性强、制品质量好等效果。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。