雙螺桿擠出機結(jié)構(gòu)特點

剖分式同向平行雙螺桿擠出機的顯著特點即為:機筒可剖分式 同時，螺桿和機筒內(nèi)襯套可隨意組合性。

1、磨損情況

由于打開方便，所以能隨時發(fā)現(xiàn) 螺紋元件、機筒內(nèi)襯套的磨損程度，從而進(jìn)行有效的維修或更 換。不至于在擠出產(chǎn)品出現(xiàn)問題時才發(fā)現(xiàn)，造成不必要的浪費。

2、降低生產(chǎn)成本

制造母粒時，經(jīng)常需要更換顏色，如果有必要更換產(chǎn)品，在數(shù)分鐘時間內(nèi)打開開啟式的加工區(qū)域，另外還可通過觀察整個螺桿上的熔體剖面來對混合過程進(jìn)行分析。目前普通的雙螺桿擠出機在更換顏色時，需要用大量的清機料進(jìn)行清機，既費時、費電，又浪費原材料。而剖分式雙螺桿擠出機則可解決這個問題，更換顏色時，只要幾分鐘時間就可快速打開機筒，進(jìn)行人工清洗，這樣就可不用或少用清洗料，節(jié)約了成本。

3、提高勞動效率

在設(shè)備維修時，普通的雙螺桿擠出機經(jīng)常要先把加熱、冷卻系統(tǒng)拆下，然后再整體抽出螺桿。而剖分式雙螺桿則不用，只要松開幾個螺栓，轉(zhuǎn)動蝸輪箱手柄裝置抬起上半部分機筒即可打開整個機筒，然后進(jìn)行維修。這樣既縮短了維修時間，也降低了勞動強度。

4、高扭矩、高轉(zhuǎn)速

目前，世界上雙螺桿擠出機的發(fā)展趨勢是向高扭矩、高轉(zhuǎn)速、低能耗方向發(fā)展，高轉(zhuǎn)速帶來的效果即是高生產(chǎn)率。剖分式雙螺桿擠出機即屬于這個范疇，它的轉(zhuǎn)速可達(dá)加500轉(zhuǎn)/分鐘。所以在加工高粘度、熱敏性物料方面具有獨特的優(yōu)勢。

在高轉(zhuǎn)速，高扭矩的核心技術(shù)上，非對稱及對稱的高扭矩齒輪箱目前僅有德國和日本相關(guān)廠家掌握核心技術(shù)，其轉(zhuǎn)速最高可以達(dá)到1800轉(zhuǎn)以上，而國內(nèi)掌握這種核心技術(shù)的，僅四川中裝科技一家，目前也是國內(nèi)高端材料加工廠商的主要選擇之一，屬于國內(nèi)自主創(chuàng)新國家鼓勵項目

5、應(yīng)用范圍廣

應(yīng)用范圍廣泛，可適用于多種物料的加工

6、高產(chǎn)量、 高質(zhì)量

具有普通的雙螺桿擠出機所具有的其它優(yōu)點，可實現(xiàn)高產(chǎn)量、 高質(zhì)量、高效率。

1、玻纖增強、阻燃料造粒(如:PA6、PA66、PET、PBT、PP。 PC增強阻燃等)

2、高填充料造粒(如: PE、 PP填充 75%CaCO。)

3、熱敏性物料造粒(如:PVC、XLPE電纜料)

4、濃色母粒(如:填充50%色粉)

5、防靜電母粒、合金、著色、低填充共混造粒

6、電纜料造粒(如:護(hù)套料、絕緣料)

7、XLPE管材料造粒(如:用于熱水交聯(lián)的母粒)

8、熱固性塑料混煉擠出(如:酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、粉末涂料)

9、熱熔膠、PU反應(yīng)擠出造粒(如:EVA熱熔膠、聚氨脂)

10、K樹脂、SBS脫揮造粒

校直裝置

塑料擠出廢品類型中最常見的一種是偏心，而線芯各種型式的彎曲則是產(chǎn)生絕緣偏心的重要原因之一。在護(hù)套擠出中，護(hù)套表面的刮傷也往往是由纜芯的彎曲造成的。因此，各種擠塑機組中的校直裝置是必不可少。校直裝置的主要型式有:滾筒式(分為水平式和垂直式);滑輪式(分為單滑輪和滑輪組);絞輪式，兼起拖動、校直、穩(wěn)定張力等多種作用;壓輪式(分為水平式和垂直式)等。

預(yù)熱裝置

纜芯預(yù)熱對于絕緣擠出和護(hù)套擠出都是必要的。對于絕緣層，尤其是薄層絕緣，不能允許氣孔的存在，線芯在擠包前通過高溫預(yù)熱可以徹底清除表面的水份、油污。對于護(hù)套擠出來講，其主要作用在于烘干纜芯，防止由于潮氣(或繞包墊層的濕氣)的作用使護(hù)套中出現(xiàn)氣孔的可能。預(yù)熱還可防止擠出中塑料因驟冷而殘留內(nèi)壓力的作用。在擠塑料過程中，預(yù)熱可消除冷線進(jìn)入高溫機頭，在模口處與塑膠接觸時形成的懸殊溫差，避免塑膠溫度的波動而導(dǎo)致擠出壓力的波動，從而穩(wěn)定擠出量，保證擠出質(zhì)量。擠塑機組中均采用電加熱線芯預(yù)熱裝置，要求有足夠的容量并保證升溫迅速，使線芯預(yù)熱和纜芯烘干效率高。預(yù)熱溫度受放線速度的制約，一般與機頭溫度相仿即可。

冷卻裝置

成型的塑料擠包層在離開機頭后，應(yīng)立即進(jìn)行冷卻定型，否則會在重力的作用下發(fā)生變形。冷卻的方式通常采用水冷卻，并根據(jù)水溫不同，分為急冷和緩冷。急冷就是冷水直接冷卻，急冷對塑料擠包層定型有利，但對結(jié)晶高聚物而言，因驟熱冷卻，易在擠包層組織內(nèi)部殘留內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致使用過程中產(chǎn)生龜裂，一般PVC塑膠層采用急冷。緩冷則是為了減少制品的內(nèi)應(yīng)力，在冷卻水槽中分段放置不同溫度的水，使制品逐漸降溫定型，對PE、PP的擠出就采用緩冷進(jìn)行，即經(jīng)過熱水、溫水、冷水三段冷卻。

一、使用500小時后，減速箱中會有齒輪磨下來的鐵屑或其它雜質(zhì)，所以，應(yīng)清洗齒輪同時更換減速箱潤滑油。

二、在用一段時間之后要對擠出機進(jìn)行一次全面的檢查，檢查所有螺釘?shù)乃删o情況。

三、如果生產(chǎn)中突然斷電，主傳動和加熱停止，當(dāng)恢復(fù)供電時，必須將料筒各段重新加熱到規(guī)定的溫度并保溫一段時間后方能開動擠出機。

四、如發(fā)現(xiàn)儀表、指針的轉(zhuǎn)向滿度，應(yīng)檢查熱電偶等邊線的接觸是否良好。

1.結(jié)構(gòu)原則

對于擠出過程的基本機理，簡單來說就是一個螺桿在筒體中轉(zhuǎn)動并把塑料向前推動。螺桿結(jié)構(gòu)就是一個斜面或者斜坡纏繞在中心層上，其目的是增加壓力以便克服較大的阻力。就擠出機而言，工作時有三種種阻力需要克服:一是摩擦力，它包含固體顆粒(進(jìn)料)對筒壁的摩擦力和螺桿轉(zhuǎn)動前幾圈時(進(jìn)料區(qū))它們之間的相互摩擦力兩種;二是熔體在筒壁上的附著力;三是熔體被向前推動時其內(nèi)部的物流阻力。

根據(jù)牛頓定理，如果一個物體在某個方向上處于靜止，那么這個物體上在這個方向上就處于受力平衡狀態(tài)平衡。對于周向運動的螺桿來說，它是沒有軸向運動的，也就是說螺桿上的軸向力處在平衡狀態(tài)。所以說假如螺桿給塑料熔體施加了一個很大的向前推力，那么它也同時給另外一個物體施加了一個大小相同相同但是方向向后推力。很明顯，它施加的推力是作用在進(jìn)料口后面的止推軸承上。大多數(shù)單螺桿都是右旋螺紋，假如從后面看，它們是反向轉(zhuǎn)動，它們通過旋轉(zhuǎn)運動向后旋出筒體。而在一些雙螺桿擠出機中，兩個螺桿在兩個筒體中反向轉(zhuǎn)動并相互交叉，因此必須是一個右向的，一個左向的，對于咬合雙螺桿，兩個螺桿是以相同的方向轉(zhuǎn)動，因而必須有相同的取向。然而，不管是哪種情況都有承受向后力的止推軸承，仍然符合牛頓定理。

2.溫度原則

可擠出的塑料是熱塑料，它們在加熱時熔化并在冷卻時再次凝固。因而在擠出過程中就需要熱量，來保證塑料能達(dá)到融化的溫度。那么熔化塑料的熱量從何而來的呢?首先地磅進(jìn)料預(yù)熱和筒體/模具加熱器可能起作用而且在啟動時非常重要，另外電機輸進(jìn)能量，即電機克服粘稠熔體的阻力轉(zhuǎn)動螺桿時產(chǎn)生于筒體內(nèi)的摩擦熱量，也是所有塑料最重要的熱源，當(dāng)然小系統(tǒng)、低速螺桿、高熔體溫度塑料和擠出涂層應(yīng)用除外。 在操作中，認(rèn)識到筒體加熱器其實并不是主要熱源是很重要的，它對擠出的作用比我們預(yù)計的可能要小。后筒體溫度是比較重要的，因為它影響齒合或者進(jìn)料中的固體物輸送速度。一般來說，除了用于某種具體目的(如上光、流體分配或者壓力控制)，模頭和模具溫度應(yīng)該要達(dá)到熔體所需溫度或者接近于這一溫度。

3.減速原則

在多數(shù)擠出機中，螺桿速度的變化是通過調(diào)整電機速度實現(xiàn)的，驅(qū)動電機通常以大約1750rpm的全速轉(zhuǎn)動，這對一個擠出機螺桿來說就太快了。假如以如此快的速度轉(zhuǎn)動，就會產(chǎn)生太多的摩擦熱量，就會由于塑料的滯留時間太短而不能制備均勻的、很好攪拌的熔體。典型的減速比率應(yīng)該是在10:1到20:1之間，第一階段既可以用齒輪也可以用滑輪組，但是第二階段最好用齒輪并將螺桿定位在最后一個大齒輪中心。對于一些慢速運行的機器(比如用于UPVC的雙螺桿)，可能存在三個減速階段，最大速度可能會低到30rpm或更低(比率達(dá)60:1)。而另一方面，一些用于攪拌的很長的雙螺桿可以以600rpm或更快的速度運行，因此就需要一個非常低的減速率以及更多深冷卻。 如果減速率與工作搭配有誤，就會有太多的能量被來浪費掉。這時可能需要在電機和改變最大速度的第一個減速階段之間增加一個滑輪組，這要么使螺桿速度增加甚至超過先前極限，要么降低最大速度。這樣能增加可獲得能量、減少電流值并避免電機故障，在這兩種情況中，由于材料和其冷卻需要的原因，輸出可能會增加。

隨著聚合物加工業(yè)的發(fā)展，作為聚合物主要加工設(shè)備之一的雙螺桿擠出機得到了飛速發(fā)展，并以其優(yōu)異的加工性能得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在此背景下，人們希望對雙螺桿擠出機有更多的了解。然而到目前為止，眾多的關(guān)于雙螺桿擠出機擠出理論、擠出性能、應(yīng)用和設(shè)計方面的介紹，大多散見于期刊文章和有關(guān)書籍中，國外已出版的專著，以及筆者早年出版的專著《塑料混合及設(shè)備》，也多集中在雙螺桿擠出過程方面，尚未有介紹包括雙螺桿擠出過程、雙螺桿擠出機設(shè)計和應(yīng)用方面的專著。顯然，這非常不方便于人們對雙螺桿擠出機系統(tǒng)、深入、全面的了解。為此，筆者編寫了《雙螺桿擠出機及其應(yīng)用》這一專著，以饗讀者，并希望對我國雙螺桿擠出過程的理論研究、雙螺桿擠出機的設(shè)計、應(yīng)用和發(fā)展起到一定的推動作用。

筆者力圖從各種雙螺桿擠出機的擠出過程理論、雙螺桿擠出機設(shè)計和雙螺桿擠出機的應(yīng)用三個方面，系統(tǒng)而深入地對雙螺桿擠出機進(jìn)行全面介紹。在介紹雙螺桿擠出過程理論時，兼收并蓄，既全面介紹筆者及其研究生所取得的研究成果，也花大量篇幅介紹國外同行獲得的成就，既介紹主流觀點，也介紹不同意見;在介紹雙螺桿擠出機設(shè)計時，著眼于先進(jìn)設(shè)計指標(biāo)、新設(shè)計思路、新結(jié)構(gòu)及發(fā)展趨勢;在介紹雙螺桿擠出機的應(yīng)用時，盡力提到各種可能的應(yīng)用方面，并注意做到被加工物料、螺桿構(gòu)型和操作工藝相結(jié)合，理論和實踐相結(jié)合。