浅述实现同向双螺杆挤出机高性能化研究

　　近年来，同向旋转双螺杆挤出机迅猛发展，其产量、扭矩和转速大崎岖前进，使用日益广泛。前进同向双螺杆挤出机出产功率、改进产品质量和结束设备的多功用化是结束其高性能化的根本恳求，也是研发的难点地址。

　　前进出产功率

　　前进出产功率是新式同向旋转双螺杆挤出机开发研发的首要方针之一，它可以经过前进螺杆转速、增强塑化和混合才干等路径来结束。

　　在相同螺杆转速下，增大螺槽的深度可使运送量大崎岖增加。与此相应地恳求螺杆的塑化和混合才干也随之增大，这就恳求螺杆可以承受更大的扭矩。在高的螺杆转速下，物料在挤出机内的停留时间削减，有可能使物料塑化熔融、混炼不可充沛。为此，需求恰当增加螺杆长度，这些又必定导致双螺杆挤出机实践承载扭矩和功率的增加。

　　增大螺槽安闲容积也是一个首要的要素。在加料段和脱挥段，螺纹元件具有大的安闲容积是非常必要的，关于松密度物料，增大加料段安闲容积和物料在螺槽中的充溢程度，可大崎岖前进挤出机的出产才干。

　　前进扭矩和转速，需对减速分配箱进行精心规划。要大崎岖地前进设备的扭矩目标，必将对传动箱的规划和制作水平提出更高的恳求。扭矩越高，传动箱中齿轮、输出轴、轴承等零件的规划、制作精度、原料强度和热处理恳求就越高，一同对螺杆的芯轴、螺纹元件和捏合盘等零件的规划制作精度恳求也更高。由于要增大螺纹元件的安闲容积，在螺杆外径不变的状况下，两螺杆基地距将减小，这必将使配比齿轮和止推轴承装置空间不可的疑问变得更为杰出。

　　前进产品质量

　　要得到高的产品质量，挤出机核心部件——塑化系统的规划联络重大。

　　塑化系统首要包含螺杆和机筒，为习惯多种加工恳求，一般都将螺杆和机筒规划成积木式组合结构。依照各段的功用可将螺杆分红加料段、塑化段、混炼段、排气段和挤出段。这些区段在挤出进程中具有不相同的功用，其结构各不相同，与之相应的螺杆元件几何参数也各不相同，因此如何断定螺纹元件几何参数变成塑化系统规划的要害。

　　对同向旋转双螺杆来说，中径比(即两螺杆基地距与螺杆半径之比)、螺纹头数以及螺纹顶角之间存在必定的联络，不可随意规划，否则两螺杆之间会发生干与。为处理这一疑问，笔者根据两螺杆的运动轨迹得到螺杆的理论端面曲线，使用大型计算机辅助规划(CAD)软件的三维实体外型功用，编制了双螺杆几何外型程序，结束了双螺杆三维实体图形显现，得到了各类标准自清式螺纹元件的几何参数，并查验两螺杆的啮合状况。此外，还联络工程实习，借助于计算机，结束了有空地的双螺杆三维实体外型，可以用来查验两螺杆的空地是不是均匀，使物料在螺杆运动中无死角，即确保螺杆具有较强的自清才干，能有用地防止物料在机内停留时间过长而降解，这无疑为制作高级、优异的塑料产品提供了杰出的加工方法。

　　由于螺杆转速的前进，物料在挤出机内的停留时间缩短，为了使物料能得到更充沛的塑化和混合，并能使物料温度上升进程变得陡峭，得到高质量的产品，除了需求进行螺杆元件的优化组合外，还需求增加螺杆的长径比。但L/D增大，对机器的制作精度和驱动功率以及螺杆芯轴的承载扭矩的恳求前进，在制作技能和结构规划上恳求有更高的水平。

　　此外，对排气段螺纹元件进行优化组合，在排气口前树立建压元件，并选用大导程螺纹元件，可以前进脱挥功率;其他，在机头与挤出机间选用熔体齿轮泵建压，使得挤出机计量段末端压力下降，螺杆有用充溢长度缩短，有用排气长度加长，又能在必定程度上前进排气效果。

　　结束多功用化

　　跟着双螺杆挤出机的技能用处越来越广泛，在挤出机内除了要结束一般的加料、运送、紧缩、塑化、混炼、排气、均化等工序外，一般还恳求结束脱水、单调、降解、反响挤出等多种技能，并恳求双螺杆挤出机具有多路喂料和多级排气等功用。为了满足用户的不相同技能以及快速更新产品的恳求，在塑化系统的规划进程中要着重于不相同螺纹元件、机筒以及加料系统的开发工作。除开发四类螺杆元件用于不相同组合外，还需规划不相同类型的机筒，除了用在塑化、熔融和均化段的一般的封闭机筒外，还有带有上开口的加料机筒、带有侧开口的侧向加料机筒以及玻纤、抽真空机筒，如图2所示。

　　加料机筒规划成加料口为楔形空地方式，在加料口的侧壁与螺杆外表构成一个直到加料口底部基地的楔形空地，使物料可以顺畅地被旋转带入挤出机内。侧向加料机筒是为参与炭黑等难参与的物料或不宜在螺杆内停留时间过长的易分解助剂而规划的，而辅加料机筒是为参与玻璃纤维等增加剂而规划的。在排气机筒上，排气口笔直向上，排气口的基地线沿螺杆旋转方向偏移机筒基地线必定间隔，从而减小物料因离心力的效果而被滚动的螺杆从排气口甩出的可能性。

　　规划自清的、高容积同向旋转双螺杆定量加料器，它与侧向加料器液体写入器协作，可以得到比惯例用的经搅拌器预混合，然后与基料一同经过主加料口参与到双螺杆挤出机的技能非常好的混合质量，并能在必定程度上前进产量。

　　还可规划多路排气装置，如天然排气和抽真空排气系统，将混合进程中的蒸发分排出。用多级排气口可以排出许多的蒸发分，可以将聚合和混合的中心进程省掉，前进出产功率。

　　关于具有多路喂料和多级排气的挤出机来说，装备的长径比要大，为36～48，并能根据用户加工技能恳求进行安闲调理。

　　恳求机筒和螺杆具有高耐磨功用。螺纹元件和捏炼元件需选用高耐磨硬质合金制作。当用于玻璃纤维增强加工时，比常用的氮化钢寿命长6～8倍。机筒选用双金属衬套来前进耐磨性，可延长机筒的使用寿命。双金属衬套是在普通钢材或低合金钢的筒体内壁复合一层厚1.5～2.0mm的SL100高耐磨型合金，再经特别机械加工而成，合金层硬度达HRC58～64。