淺述實(shí)現(xiàn)同向雙螺桿擠出機(jī)高性能化研究

　　近年來，同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)迅猛發(fā)展，其產(chǎn)量、扭矩和轉(zhuǎn)速大崎嶇前進(jìn)，使用日益廣泛。前進(jìn)同向雙螺桿擠出機(jī)出產(chǎn)功率、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和結(jié)束設(shè)備的多功用化是結(jié)束其高性能化的根本懇求，也是研發(fā)的難點(diǎn)地址。

　　前進(jìn)出產(chǎn)功率

　　前進(jìn)出產(chǎn)功率是新式同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)開發(fā)研發(fā)的首要方針之一，它可以經(jīng)過前進(jìn)螺桿轉(zhuǎn)速、增強(qiáng)塑化和混合才干等路徑來結(jié)束。

　　在相同螺桿轉(zhuǎn)速下，增大螺槽的深度可使運(yùn)送量大崎嶇增加。與此相應(yīng)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(zhuǎn)速下，物料在擠出機(jī)內(nèi)的停留時(shí)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(dāng)增加螺桿長度，這些又必定導(dǎo)致雙螺桿擠出機(jī)實(shí)踐承載扭矩和功率的增加。

　　增大螺槽安閑容積也是一個(gè)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(guān)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(jìn)擠出機(jī)的出產(chǎn)才干。

　　前進(jìn)扭矩和轉(zhuǎn)速，需對(duì)減速分配箱進(jìn)行精心規(guī)劃。要大崎嶇地前進(jìn)設(shè)備的扭矩目標(biāo)，必將對(duì)傳動(dòng)箱的規(guī)劃和制作水平提出更高的懇求。扭矩越高，傳動(dòng)箱中齒輪、輸出軸、軸承等零件的規(guī)劃、制作精度、原料強(qiáng)度和熱處理懇求就越高，一同對(duì)螺桿的芯軸、螺紋元件和捏合盤等零件的規(guī)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(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量

　　要得到高的產(chǎn)品質(zhì)量，擠出機(jī)核心部件——塑化系統(tǒng)的規(guī)劃聯(lián)絡(luò)重大。

　　塑化系統(tǒng)首要包含螺桿和機(jī)筒，為習(xí)慣多種加工懇求，一般都將螺桿和機(jī)筒規(guī)劃成積木式組合結(jié)構(gòu)。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(qū)段在擠出進(jìn)程中具有不相同的功用，其結(jié)構(gòu)各不相同，與之相應(yīng)的螺桿元件幾何參數(shù)也各不相同，因此如何斷定螺紋元件幾何參數(shù)變成塑化系統(tǒng)規(guī)劃的要害。

　　對(duì)同向旋轉(zhuǎn)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(shù)以及螺紋頂角之間存在必定的聯(lián)絡(luò)，不可隨意規(guī)劃，否則兩螺桿之間會(huì)發(fā)生干與。為處理這一疑問，筆者根據(jù)兩螺桿的運(yùn)動(dòng)軌跡得到螺桿的理論端面曲線，使用大型計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃(CAD)軟件的三維實(shí)體外型功用，編制了雙螺桿幾何外型程序，結(jié)束了雙螺桿三維實(shí)體圖形顯現(xiàn)，得到了各類標(biāo)準(zhǔn)自清式螺紋元件的幾何參數(shù)，并查驗(yàn)兩螺桿的嚙合狀況。此外，還聯(lián)絡(luò)工程實(shí)習(xí)，借助于計(jì)算機(jī)，結(jié)束了有空地的雙螺桿三維實(shí)體外型，可以用來查驗(yàn)兩螺桿的空地是不是均勻，使物料在螺桿運(yùn)動(dòng)中無死角，即確保螺桿具有較強(qiáng)的自清才干，能有用地防止物料在機(jī)內(nèi)停留時(shí)間過長而降解，這無疑為制作高級(jí)、優(yōu)異的塑料產(chǎn)品提供了杰出的加工方法。

　　由于螺桿轉(zhuǎn)速的前進(jìn)，物料在擠出機(jī)內(nèi)的停留時(shí)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(jìn)程變得陡峭，得到高質(zhì)量的產(chǎn)品，除了需求進(jìn)行螺桿元件的優(yōu)化組合外，還需求增加螺桿的長徑比。但L/D增大，對(duì)機(jī)器的制作精度和驅(qū)動(dòng)功率以及螺桿芯軸的承載扭矩的懇求前進(jìn)，在制作技能和結(jié)構(gòu)規(guī)劃上懇求有更高的水平。

　　此外，對(duì)排氣段螺紋元件進(jìn)行優(yōu)化組合，在排氣口前樹立建壓元件，并選用大導(dǎo)程螺紋元件，可以前進(jìn)脫揮功率;其他，在機(jī)頭與擠出機(jī)間選用熔體齒輪泵建壓，使得擠出機(jī)計(jì)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(jìn)排氣效果。

　　結(jié)束多功用化

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

　　加料機(jī)筒規(guī)劃成加料口為楔形空地方式，在加料口的側(cè)壁與螺桿外表構(gòu)成一個(gè)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(zhuǎn)帶入擠出機(jī)內(nèi)。側(cè)向加料機(jī)筒是為參與炭黑等難參與的物料或不宜在螺桿內(nèi)停留時(shí)間過長的易分解助劑而規(guī)劃的，而輔加料機(jī)筒是為參與玻璃纖維等增加劑而規(guī)劃的。在排氣機(jī)筒上，排氣口筆直向上，排氣口的基地線沿螺桿旋轉(zhuǎn)方向偏移機(jī)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(dòng)的螺桿從排氣口甩出的可能性。

　　規(guī)劃自清的、高容積同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿定量加料器，它與側(cè)向加料器液體寫入器協(xié)作，可以得到比慣例用的經(jīng)攪拌器預(yù)混合，然后與基料一同經(jīng)過主加料口參與到雙螺桿擠出機(jī)的技能非常好的混合質(zhì)量，并能在必定程度上前進(jìn)產(chǎn)量。

　　還可規(guī)劃多路排氣裝置，如天然排氣和抽真空排氣系統(tǒng)，將混合進(jìn)程中的蒸發(fā)分排出。用多級(jí)排氣口可以排出許多的蒸發(fā)分，可以將聚合和混合的中心進(jìn)程省掉，前進(jìn)出產(chǎn)功率。

　　關(guān)于具有多路喂料和多級(jí)排氣的擠出機(jī)來說，裝備的長徑比要大，為36～48，并能根據(jù)用戶加工技能懇求進(jìn)行安閑調(diào)理。

　　懇求機(jī)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(zhì)合金制作。當(dāng)用于玻璃纖維增強(qiáng)加工時(shí)，比常用的氮化鋼壽命長6～8倍。機(jī)筒選用雙金屬襯套來前進(jìn)耐磨性，可延長機(jī)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(nèi)壁復(fù)合一層厚1.5～2.0mm的SL100高耐磨型合金，再經(jīng)特別機(jī)械加工而成，合金層硬度達(dá)HRC58～64。