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淺述實現同向雙螺桿擠出機高性能化研究

  近年來,同向旋轉雙螺桿擠出機迅猛發展,其產量、扭矩和轉速大崎嶇前進,使用日益廣泛。前進同向雙螺桿擠出機出產功率、改進產品質量和結束設備的多功用化是結束其高性能化的根本懇求,也是研發的難點地址。

  前進出產功率

  前進出產功率是新式同向旋轉雙螺桿擠出機開發研發的首要方針之一,它可以經過前進螺桿轉速、增強塑化和混合才干等路徑來結束。

  在相同螺桿轉速下,增大螺槽的深度可使運送量大崎嶇增加。與此相應地懇求螺桿的塑化和混合才干也隨之增大,這就懇求螺桿可以承受更大的扭矩。在高的螺桿轉速下,物料在擠出機內的停留時間削減,有可能使物料塑化熔融、混煉不可充沛。為此,需求恰當增加螺桿長度,這些又必定導致雙螺桿擠出機實踐承載扭矩和功率的增加。

  增大螺槽安閑容積也是一個首要的要素。在加料段和脫揮段,螺紋元件具有大的安閑容積是非常必要的,關于松密度物料,增大加料段安閑容積和物料在螺槽中的充溢程度,可大崎嶇前進擠出機的出產才干。

  前進扭矩和轉速,需對減速分配箱進行精心規劃。要大崎嶇地前進設備的扭矩目標,必將對傳動箱的規劃和制作水平提出更高的懇求。扭矩越高,傳動箱中齒輪、輸出軸、軸承等零件的規劃、制作精度、原料強度和熱處理懇求就越高,一同對螺桿的芯軸、螺紋元件和捏合盤等零件的規劃制作精度懇求也更高。由于要增大螺紋元件的安閑容積,在螺桿外徑不變的狀況下,兩螺桿基地距將減小,這必將使配比齒輪和止推軸承裝置空間不可的疑問變得更為杰出。

  前進產品質量

  要得到高的產品質量,擠出機核心部件——塑化系統的規劃聯絡重大。

  塑化系統首要包含螺桿和機筒,為習慣多種加工懇求,一般都將螺桿和機筒規劃成積木式組合結構。依照各段的功用可將螺桿分紅加料段、塑化段、混煉段、排氣段和擠出段。這些區段在擠出進程中具有不相同的功用,其結構各不相同,與之相應的螺桿元件幾何參數也各不相同,因此如何斷定螺紋元件幾何參數變成塑化系統規劃的要害。

  對同向旋轉雙螺桿來說,中徑比(即兩螺桿基地距與螺桿半徑之比)、螺紋頭數以及螺紋頂角之間存在必定的聯絡,不可隨意規劃,否則兩螺桿之間會發生干與。為處理這一疑問,筆者根據兩螺桿的運動軌跡得到螺桿的理論端面曲線,使用大型計算機輔助規劃(CAD)軟件的三維實體外型功用,編制了雙螺桿幾何外型程序,結束了雙螺桿三維實體圖形顯現,得到了各類標準自清式螺紋元件的幾何參數,并查驗兩螺桿的嚙合狀況。此外,還聯絡工程實習,借助于計算機,結束了有空地的雙螺桿三維實體外型,可以用來查驗兩螺桿的空地是不是均勻,使物料在螺桿運動中無死角,即確保螺桿具有較強的自清才干,能有用地防止物料在機內停留時間過長而降解,這無疑為制作高級、優異的塑料產品提供了杰出的加工方法。

  由于螺桿轉速的前進,物料在擠出機內的停留時間縮短,為了使物料能得到更充沛的塑化和混合,并能使物料溫度上升進程變得陡峭,得到高質量的產品,除了需求進行螺桿元件的優化組合外,還需求增加螺桿的長徑比。但L/D增大,對機器的制作精度和驅動功率以及螺桿芯軸的承載扭矩的懇求前進,在制作技能和結構規劃上懇求有更高的水平。

  此外,對排氣段螺紋元件進行優化組合,在排氣口前樹立建壓元件,并選用大導程螺紋元件,可以前進脫揮功率;其他,在機頭與擠出機間選用熔體齒輪泵建壓,使得擠出機計量段末端壓力下降,螺桿有用充溢長度縮短,有用排氣長度加長,又能在必定程度上前進排氣效果。

  結束多功用化

  跟著雙螺桿擠出機的技能用處越來越廣泛,在擠出機內除了要結束一般的加料、運送、緊縮、塑化、混煉、排氣、均化等工序外,一般還懇求結束脫水、單調、降解、反響擠出等多種技能,并懇求雙螺桿擠出機具有多路喂料和多級排氣等功用。為了滿足用戶的不相同技能以及快速更新產品的懇求,在塑化系統的規劃進程中要著重于不相同螺紋元件、機筒以及加料系統的開發工作。除開發四類螺桿元件用于不相同組合外,還需規劃不相同類型的機筒,除了用在塑化、熔融和均化段的一般的封閉機筒外,還有帶有上開口的加料機筒、帶有側開口的側向加料機筒以及玻纖、抽真空機筒,如圖2所示。

  加料機筒規劃成加料口為楔形空地方式,在加料口的側壁與螺桿外表構成一個直到加料口底部基地的楔形空地,使物料可以順暢地被旋轉帶入擠出機內。側向加料機筒是為參與炭黑等難參與的物料或不宜在螺桿內停留時間過長的易分解助劑而規劃的,而輔加料機筒是為參與玻璃纖維等增加劑而規劃的。在排氣機筒上,排氣口筆直向上,排氣口的基地線沿螺桿旋轉方向偏移機筒基地線必定間隔,從而減小物料因離心力的效果而被滾動的螺桿從排氣口甩出的可能性。

  規劃自清的、高容積同向旋轉雙螺桿定量加料器,它與側向加料器液體寫入器協作,可以得到比慣例用的經攪拌器預混合,然后與基料一同經過主加料口參與到雙螺桿擠出機的技能非常好的混合質量,并能在必定程度上前進產量。

  還可規劃多路排氣裝置,如天然排氣和抽真空排氣系統,將混合進程中的蒸發分排出。用多級排氣口可以排出許多的蒸發分,可以將聚合和混合的中心進程省掉,前進出產功率。

  關于具有多路喂料和多級排氣的擠出機來說,裝備的長徑比要大,為36~48,并能根據用戶加工技能懇求進行安閑調理。

  懇求機筒和螺桿具有高耐磨功用。螺紋元件和捏煉元件需選用高耐磨硬質合金制作。當用于玻璃纖維增強加工時,比常用的氮化鋼壽命長6~8倍。機筒選用雙金屬襯套來前進耐磨性,可延長機筒的使用壽命。雙金屬襯套是在普通鋼材或低合金鋼的筒體內壁復合一層厚1.5~2.0mm的SL100高耐磨型合金,再經特別機械加工而成,合金層硬度達HRC58~64。

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