機筒

結(jié)構(gòu)

機筒的結(jié)構(gòu)比較簡單。在大型擠出機中，機筒的結(jié)構(gòu)可由幾段組成。由于機筒分為幾段組成，則每段機筒的長度縮小了，這給機械加工機筒帶來了方便。但是，這種由幾段組成的機筒，機械加工后的內(nèi)徑尺寸和幾段機筒的內(nèi)孔同心度精度比較難達到一致；此外，分段機筒用法蘭連接，給機筒的加熱和冷卻設(shè)備布置也會帶來些難度，溫度控制也不會太均勻。為了節(jié)省較貴重的合金鋼材，有些大型擠出機的機筒采用內(nèi)孔加襯套或澆鑄耐磨合金層的方法。這樣的機筒外套體可由普通鋼鑄造，達到降低機筒的制造費用的目的。

雙金屬機筒是指雙金屬螺桿與機筒，主要用于加工工程塑料，氟塑料，聚砜，PPO特殊類型的塑料等。

技術(shù)指標

·氮化層深度： 0.50 -0.80mm

·氮化硬度： 950-1020HV

·氮化脆性：≤一級

·表面粗糙度： Ra0.4

·螺桿直線度： 0.015mm

·雙合金硬度：HRC55-62

·雙合金深度： 》2mm

單螺桿擠出機機筒內(nèi)壁開設(shè)溝槽可以顯著提高固體輸送效率，但存在熔融速率與固體輸送效率不匹配的缺陷，制約了單螺桿擠出機高速、高效化發(fā)展。 本課題首次將機筒溝槽由固體輸送段延伸至熔融段，創(chuàng)新設(shè)計了正向壓縮溝槽機筒和反向壓縮比螺桿組成的強剪切塑化系統(tǒng)，構(gòu)建了機筒溝槽和螺桿螺槽耦合作用下的熔融塑化模型；設(shè)計加工了三組不同結(jié)構(gòu)的擠壓系統(tǒng)，搭建了液壓驅(qū)動剖分機筒單螺桿擠出機可視化實驗平臺，對溝槽機筒單螺桿擠出機塑化機理和熔融過程進行了系統(tǒng)的理論和實驗研究。通過系統(tǒng)及可視化研究，建立了溝槽和螺槽特征與熔融速率之間的關(guān)系，揭示了機筒溝槽和螺桿螺槽的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)、物性參數(shù)和工藝參數(shù)對溝槽機筒擠出機熔融塑化過程的影響。結(jié)果表明：（1）機筒溝槽和螺桿螺槽耦合作用下產(chǎn)生大量的“固相-固相”剪切熱，使機筒溝槽內(nèi)固相物料迅速熔融并形成一層厚熔膜，機筒溝槽液相物料和螺桿螺槽固相物料之間產(chǎn)生的“液相-固相”剪切熱促使螺槽固相的熔融；（2）反向壓縮螺桿更適合于熔融段溝槽機筒單螺桿擠出機擠壓系統(tǒng)，在保證高產(chǎn)量的同時仍具有優(yōu)異的塑化效果；（3）熔融起始點隨物料內(nèi)外摩擦系數(shù)比的增加遠離螺桿起始端，隨機筒溝槽導(dǎo)程的增加沿螺桿軸向先減小后增加；（4）熔融長度隨固體輸送段機筒溝槽槽深、導(dǎo)程的增加而增加，隨螺桿槽深的增加先增大后減小，隨螺桿導(dǎo)程的增加而減??；（5）隨螺桿轉(zhuǎn)速增大，熔融長度逐漸縮短，停留時間呈冪指數(shù)減小，而擠出產(chǎn)量呈線性增加；熔融段機筒溫度對物料熔融塑化過程影響不大，熔融段機筒溝槽和螺桿螺槽剪切作用產(chǎn)生的剪切熱是物料熔融塑化的主要熱源。 研究成果成功應(yīng)用于高粘度、難塑化的超高分子量聚乙烯擠出成型設(shè)備和含能材料螺壓成型設(shè)備的設(shè)計，對推動聚合物加工理論的發(fā)展及其加工裝備的革新具有重要的意義。 2100433B