挤出机的结构
2．1 单螺扦挤出机的结构
单螺杆挤出机的结构组成，有挤压系统、加料系统、传动系
统、加热冷却系统和控制系统五大部分组成。大要零件位置名称
见图2—1
(1) 挤压系统挤压系统中螺杆和机筒是主要零件，另外还有
分流板和过滤网配合工作，其功能就是把投人到机简中的粉体或粒
状料，在螺杆转动和机简温度的作下，塑化成熔融状态，挤山成
型制品。
(2) 传动系统传动系由电屯动机、皮带轮、减速箱和螺杆的
轴承座等部件组成它们之间的联动，驱动螺杆在机筒内旋转，保证螺杆有一定的转动扭矩和相稳定的转速：
(3)加料系统加料系统中有料斗、加料器和上料设备。二者
协调配合工作作，保证加料器在料斗中定时、定量的向机筒内供料。
(4)加热冷却系统加热系统是按工艺要求，给机筒一定的热
量装置。冷却系统是降低机筒温度的装置这两个部分间断性的工作，控制稳定机简的各部位在工艺给定的温度范围内。
(5)控制系统控制系统按工艺条件要求、控制挤出机的电动
机转速和加热冷却系统工作，执行工艺条件规定的各参数。保证挤
比机生产正常、稳定地进行工作。[塑料挤出机及制品生产故障与排除] 2．1．1 挤压系统
挤压系统主要由螺杆和机筒组成：拉挤出机的不同用途，挤压
系统可配置排气装置、调压装置、换网装置、多机头用挤出分流装置、还有静态混合器和计量泵等。
2．1．1．1 螺杆
螺朴是挤压系统中的主要冬件它的各部分几何形状的变化．
直接影响螺仔的引：作忻能效果。对期料制品的产量和质量，都省非常重大影响。
1、螺杆的T作性能指标评定
(1)型化质贵按专业标渺规定制造的挤出帆，挤塑今扩：的塑
料制品巴应是符合质量标准。螺杆处挤烟土严影响产品质量的关键
冬件，物料的混介质虽、印化的是否均习、柳树的径向温差是否较小、压力红均衡、能量消托些比较低、／4：严令的提高，这边都受螺杆上作质数的影响、
(2)比流量这个比值大，说明这d1螺杆的塑化能力强t
量的单仆为(Ldll)／(r／min)
(3)比功率这个价小，说明小广；问佯质量的朗料制品
消耗少．比功率的单价为kW／(岭h)。、
(4)1ijd州：指螺杆能食道应挤竣4；问的竣料，能在不问塑料
制品机头队力下[．作。
(5)经济性制造机械加工比较容易，工作寿命比较长c
2．螺杆的选用原则
(I)校塑料的制品种类选择塑料的种类很多，有结晶型和非
结晶型．它们在被挤那牛产制品时，对温度条件要求及本身的粘
度、稳定性和流动性能都有差别。所以，生产不同种类塑料制品
时，应该选样不问类型螺杆。
(2)机头模具的阻力对螺杆结构尺寸的影响螺杆螺纹的均化
段的螺槽深浅与机头阻力大小要匹配选取，机头阻力大，这段螺纹
槽要浅些；反之，当阻力小时，螺槽就府深一些。对于排气式挤出机，要求朔二阶螺杆的均化段螺槽深度要比第一阶螺杆的均化段螺
纹槽要深此，否则排气口处易溢料。
(3)技挤出机的川途选择4＼同用途的挤出机，根据工作性质
和挤塑塑料品种来选pl螺杆。如果只崩1：种塑料制死的挤出．可按该螺料产品的要求，门伯专用螺杆挤出视。如果挤出机要挤绍不
向材料的多种制品时．就应考虑选用的螺仟有较大的通用件；
3．螺杆的分类
按照螺杆的结构和螺杆螺纹部分的几何形状，RJ分为普通螺
仟、新型螺杆和排气螺仟‘：
(1)普通螺扑普通螺杆挤出机足EI刷‘泛应用的挤出机，能
挤塑粉料和粘料c这种螺秆螺纹部分可分为加料段、翅化段和均化
段。普通螺扦与新则螺仟比较，有许多)T；足之处，有逐渐被新型螺
仟取代的趋势
普通煤扦按炽趴和螺槽探泼，义可分为等螺纹处不等深螺杆、
等螺槽深木等螺纹距螺杆训不等螺纹gF不等螺纹深嫁杆。
(2)新型螺扦与普通螺扑比较，就是在螺杆的不向部位上设
冒71F螺纹几件(恢阅销订)，以改进塑料的混合、熔融塑化质量
和缩短挤塑生产时[1d。
(3)排气螺仟在挤塑物料的过程47．为能够排除物料中的空
气、挥发物气体印水蒸气，W专门设计的蝶杆‘，
4．普通螺杆的结构利各部位几何尺寸的确定
(1)普通螺杆的螺纹类型普通螺杆的螺纹形式有多种，见图
2—2‘、有螺纹队不相等型螺杆、螺纹距相等但螺槽深不相等型螺杆，
还有螺纹槽深逐渐变化相突然变化型螺杆等。
0螺纹距不相等螺杆。这种螺杆的螺纹趴不相等，在一根螺朴
上：不同的功能段有不同的螺距。一根螺树：的螺纹距不相等，在机械
0螺纹距不相等螺杆。这种螺杆的螺纹趴不相等，在一根螺朴
上：不同的功能段有不同的螺距。一根螺树：的螺纹距不相等，在机械加工小比较困难。所以，这种螺杆应用较少。
③螺纹距相等但螺纹槽诛不相等螺杆。螺纹距相等但螺纹槽深
不相等的螺杆应用比较多。因为这种螺杆的机械加工较容易。这种
螺杆的螺纹深度变化又分两种，一种是螺纹深度逐渐变化，一种是
螺纹深度交然变化。
③螺纹深度逐渐变化螺杆。螺纹深度逐渐变化的螺杆又分为两
种，一种是由进料段的深螺纹逐渐变浅；另—种是加料段螺纹深度
和均化段的螺纹深度不变，而塑化段的螺纹榴深度变化，由深逐渐
变浅。这种螺杆适合加工则、赐等非结晶型塑料的挤塑成型。
④螺纹槽深度突然变化螺杆。这种螺杆是指螺杆的加料段和均
化段的螺纹槽深度相等，在很短的塑化段上螺槽的深度突然由深变
浅。这种突变型螺杆适合于挤塑聚烯烃等结晶型塑料。
(2)螺仟各部位几何尺寸螺杆各部位几何尺寸见图L30
囚十J田竹阐首即1YJ L仙K1双11亏
①螺杆占径‘螺杆直径尺寸表不挤出机的规格大小。在选择挤出机的规格型创十，要根据塑料制品的尺寸选择。螺杆直径与塑料制品的尺寸关系见表2—1。
③长径比。螺什的螺纹部分长与螺什的出径比值，即L／D o
在招／T801—19N专业标准中规定、螺杆的长径比为贝—30。对
于4；易挤朗的物料取大值、挤颐聚烯烃类型料制品时．长径比一般取25—30、较大的氏径比他，能够保证构料在挤塑过程中充分塑化、螺杆也dJ尚速旋转．达到提高产经酌E1的：但是长径比加大．螺秆的长度增加．造成制造的困难，机械加上的费用增加。这种大长径比螺杆g：作的，消耗功率要大．还钉可能内于螺杆的变形弯曲，造成在转动时与机简内壁的摩擦、
对于热敏感的塑料，采用长行比恢较小的螺杆。聚氯乙烯类塑料制品，在挤塑时通常采用长径比为20—25。合理的选择挤出机
燥杆的长径比，对塑料制品的制造成本有—‘定的影响。
③螺杆螺纹部分的分段n根据螺杆1“作运转时各部分功能作用，把螺纹部分分为加料段、塑化段、均化段＝部分。
·加料段——接受料4“供给的物料．然后输送给塑化段。
·塑化段——接受加料段送过来的物料，么此段逐渐压实，熔融塑化后冉经螺纹推给均化段。这个绍化段也叫压塑段。
·均化段——物料到这里进一步得到塑化，然后等压、等量在稳定的温度条件下．把均匀塑化奸的焙融料推向机头。
这三段长度的分配，是在长径比值确定的前题下，来解决三段长度的关系。塑化段长度的确定．要符合理料的熔融速率，与螺杆的压缩比有关*对非结晶型塑料，通常取螺纹全长的45％—犯％。
对结晶型塑料，如聚烯烃，取(3—5)D、对于尼龙可取(1—2)
0。
均化段长时，可减少温度、压力和产量的波动。但过长又会使螺杆加长，减少塑化段和加料段长度的比例分配。逐化段被减小了，不利于塑料的塑化。它们三者之间—‘定要综合考虑。三段长度分配参照表2—20
①螺纹部分几何尺寸：螺纹部分几何尺寸*是指螺杆卜的螺纹
别而几何图形的各部价尺沙，见图2—4(心、(N所示n
“压缩比一这个数值的选择对塑料的挤期工艺控制很重要。
不问翅料由它的物理性能来决定，选取它的最佳挤塑压缩比。不同塑料挤塑用螺杆的压缩比见表230
压缩比，就是加料段对难料斗口的那个螺槽深(或是螺纹槽容
A，与均化段末端螺槽深A2(或是个螺纹槽容积)之比值。
对于等距不等深螺纹来讲，如果螺纹棱宽相等，则压缩比：E＝＆?／A3
式中：AL——加抖段螺纹深
A、——均化段末端螺纹深
·螺距——一般等螺距不等深螺力的螺纹距和螺杆的直径相
等，则螺杆的螺纹升角是17042‘。实践经验让HJj，挤塑粉料时取螺纹升角3r，挤型粒料时取升角17。．方形料取升角15。为最好。
螺杆螺纹截面的几何形状有矩形和锯齿形。矩形螺纹截面根部
圆弧很小，容积大，适合于加料段。锯齿形螺纹截面的推力面与螺
杆轴线垂自，另—面为斜面与轴线钉一灾角，这个夹角一般取wo
推力面根部圆弧半径RI：(1／2—2／3)·A3，斜面根部圆弧半径
R：＝(2—3) ·月?。
锯齿形螺纹提高了螺纹的工作强度，能够承受更大的机头模具
阻力造成的物料前移的反移动力，有利于物料的混合、熔融和不易
行料。锯齿形螺纹适合于塑化段和均化段‘，
螺杆在实际制造n、r，一般都采用矩形截面螺纹：
·螺纹棱宽———螺纹棱宽‘值过大．挤出机的挤出量会减小c
e值取太小，挤塑时易产生涡流，也会降低螺纹的推力强度，一般
经验取c＝o．10
0螺纹头数挤出机螺村：螺纹头数．一股多数足一个头：为了
提高螺什型化物料的质量，在粟一段螺纹区域pJ用多头螺纹。为了
提高产虽，在挤出机挤酮造粉时，可JfJ多头螺纹。挤塑生产板材
N，用的饥头分旧螺杆也可用多头螺纹多头螺纹有它的缺点，就
足挤出的料量4＼稳定．容易严生脉冲。
⑥螺杆头部结构形状‘、塑化纤的焙础料被转动的螺杆螺纹推出
均化段店，料的流动方式从螺旋带状变成直线流动，此时应注意防
止塑化料局邻过热。螺杆的头部结构型式的选择，就是从这—点考
虑。螺杆的头部形状有多种，选择时要根据机头流道的形状和分流
板的位置综合考虑。螺杆头部结构见凶2—5[(a)—(k)1。
阁2—5，1—r螺杆头部较钝的圆弧形状，用在流动性较好的烯烃类利尼龙，这种结构形式的螺扦的阿，一般都仑分流板和过滤网，螺杆
头部锥角较小的锥型螺杆头，适合十挤期聚氯乙烯，一般不用分流板
和挝滤网．目的是减少物料的滞留R引可，能尽快挤出机头模具成型e 5．新型螺杆
由于塑料品种的增加，用普通螺杆挤出帆已经不能满足多种塑
料的挤出成型要求：科技人员在普通螺杆的基础上，研究设汁了多
种新型螺杆，以适应不向塑料工艺要求，完成挤塑成型加工工作。
(1)普通螺杆与新型螺杆比较普通螺杆产量与新型螺杆的产
量相比较，低于新型螺杆。普遍螺仟的热传导方式，主要是来源于
机简和料在机简Il’受挤压、剪切、摩擦产牛的热，来熔融物料。由
于高聚物的热传导系数较低，所以，料的熔融速度缓慢。再—点是
螺杆的秆向混合能力差，个能很好地实现料流方向混合。如果为了
提高产星16提高螺槽深利加大长径比．都是不可取的。这样做会加
大挤出机的制造成伞，增加挤出机工作时的功率消耗。从而也提高
了题料制抓的制造成本。
新型螺仟的特点，是在螺纹的止常走向处，设置一些销钉和开
设一部分非常规螺纹段，用来变化螺仟：t1物料的输送状态，从顺提
高了物料的混炼能力，加快丁塑料的熔融速度，使塑料能更好的均
(2)新型螺仟的种类新型螺杆有多种站构形式，日前我们应
用比较多的有屏障型螺杆、分离型螺扦和分流型螺杆。
01／阵地螺朴‘J4降型蝶村是指在织补的均化段末端设置屏障段，见团2—6‘它是在均化段末端外任等于螺补商径的圆柱J：，开
小数量士宽度相等的进心料槽，料槽沿着螺杆的轴线开。进料槽的
比门在软向端足判闭的．出料槽在进[啪轴向也是封闭的。进L．I料伯，州t11料稻间问棱朗鱼：径与机筒内冲队顺大—小等数量分开，小间隙灶指螺杆外衫幻机简内径间隙，大间隙约在o．38。064删
间。物料进入进料槽后，出于前端出口封闭，只好越过较大间隙的
棱面而进入出料恢，经出料槽前端出口巾流出屏障段进入机头。而
没有塑化奸的颗粒．它不能通过问隙，例洋障段的进料槽内受前端
封闭影响，而成旋转涡流．得到进一步型化，待成为熔融状态时才
能通过大间隙，进入出料槽后被挤出。
屏障型螺杆毛与轴线平行的直槽型．见图2—6。或开成三角型
民暗4—M间17
⑦分离型螺仟。分离型螺秆的结构
特点，足公螺杆螺纹的熔化段螺槽小，
再附加一条螺纹。这条附加螺纹的外径
小于原螺纹外径．螺距包小于原螺纹螺
距，见图2—81
出十两螺纹的螺gb个相等，所以附
图2—8 附加螺纹与原
螺纹位置示意图
加螺纹的Jf始与终止必与原螺纹相交，生附加螺纹内的物料即被破坏了原前移的路线，移到交接处父不能通过，它只能越过附加螺纹
外径进入原螺纹槽前移。没有塑化好的不能越过问隙者，待塑化好
再通过问隙，进入均化段。这个附加螺纹外径与机简内径间隙在o．2—o．4Mb附加螺纹的螺纹棱‘；(()仍—o．佃)“D。这两个数
由螺杆直径的大小决定。大直径螺杆取大值，小螺杆直径取小值。
出于它具备达一特点，它的均化段螺槽uJ加深，这样，挤出机的产
⑦分流形螺相、分流型螺扦是在螺杆的塑化段木端或者是均化
段J：，设置外多突起的间柱形销订或菱形块被挤期的物料在此处
通过时，被分流成多股后内重新排列混合，从而这些销订起到促进
熔触螟化qI增加双炼效果‘，锅钉的外因直径与螺纹的白径相等，销
训可的距离可公4—6mM之间，悄订的，17‘乙线勺螺纹槽面垂A：。销钓可以置数排，排列uJ无规则，也可，?螺纹旋向相反，见图24。
这种螺杆村物料的理化效果比较计，仟保i6质虽的前提下，为
广提高严牡。可以提高螺杆的转速：
6．排气型螺杆
排气型螺杆是徘气式挤出机闻米挤塑生产塑料的专用螺杆。图
2—10是排’i式挤出帆专用徘气型螺仟的不意图i
排气式挤出机的功能与用途在第一事小已经介绍。这里只说明一下排气型螺秆的备部他结构参数的确定。
(1)螺杆酌长样比长径比L／D恢．一般取24—30。
(2)一阶螺杆的长度‘阶螺杆的长度占令螺杆长的55％—58％、最长不超过蝗杆总长的2／3c
(3)均化段长一阶螺杆上均化段的长度是“阶螺杆长度的25％—30％。第二阶螺杆均化段的长度是第一阶螺杆均化段长度的0．8—1．8倍。
(4)排气段螺杆长度排气段螺杆长度是螺行直径的(2。6)·D 倍。
(5)排气螺杆的螺纹槽深第一均化段螺纹槽深A，＝(o．仍—o．仍)·Di第二均化段螺纹槽深AZ＝(1．5—2)·AI。排气段螺纹槽深是第一阶螺纹均化段蛹纹槽深的(2．5—6)’AI。
7．普通螺杆的技术质量要求螺仟是挤出机设备中挤压系统的主要零件。螺仔在机筒内旋转L作，是在高温、高压、大扭矩的条件下。由于它要在转动中强力报动物料前移，同时，它本身还要承受强大的摩擦力利物料分解腐蚀性气体的侵蚀，所以，要求制造螺杆的材料为有很高的力学强度．能承受户大的权力矩和在高温条件下[作不变形闭合众钢材，，这种合仓钢经热处四后要荷很高的表面硬度，能抵抗强人nt摩擦力的磨损和耐腐蚀、
日前，同内挤出机制造厂制造的螺朴，多用渗氮合金钢
38crKAl钢材制造。其它合太钢还有40(：r、40c此钢材。
用合金钢材制造螺杆时、机械加工留分粗加厂和精加工工序，在粗加]：后要进行调质处理，硬度HB加—观：调质的目的主要是为了保证螺杆制造精度不变形c这边丁序厉再桔加工螺杆．在磨削加工时还要留—2的桔磨量或是研磨员，在渗氮处理后再精磨或研磨。
氮化处理螺杆的深度在o 3。o．6则l，氮化后螺杆的表面硬度Hv值740以上。螺纹扦的脆性不大于2级：
螺纹杆的外因公差按专业标淮cD I以〕l一79个规定，见表2—5。
外因和螺纹槽底的粗糙度Aa不大于o 8小，螺纹两侧面粗糙
度及a不大于1．6四。
螺杆的螺纹棱处堆焊耐磨合金．厚度在1．5。2M．硬度可达
删8—64n这种螺杆的耐磨件很好，使用寿命比渗氮钢高3。4
倍。但由于造价高，很少应用，只用在加工物料对螺杆磨损严重的
挤出机上。
在螺杆螺纹表面镀一层硬铬，也是使螺杆增强耐磨性和抗腐蚀
的方法。但是铬层硬而脆，容易脱落，所以应用比较少；
2．1．1．2 机简
机阁与螺杆配合J：作，组成挤出机的挤压系统。在挤塑物料的
工作中，它的作用和螺杆工作同样革要c机筒和螺扦是挤塑系统的
土要组成牢件，也是挤出机的关键牢件对于机简结构形式的选择
2．2双螺扦挤出机的结构
双螺杆挤出机的结构和单螺杆挤出机的结构相同，有捞压系统、
传动系统、加热冷却系统、加料装置、控制系统和安全保护系统。
由于双螺杆挤出机的传动系统、加热冷却系统和控制、安全保
护系统和单螺杆挤出机的组成结构基本相似，所以，这里不重复介
绍。只把双螺杆挤出机的螺杆、机筒的结构、止推轴承的布置和加
料装置介绍一下，供维修时参考：
2．2．1．1 啮台异向旋转缀扦的分类与结构
啮合只向旋转以螺杆挤出机的螺相：，技共结构形式分
整体式和组合式两种螺杆。
1．整体式蝶杆的分类
①螺杆的螺ZP，从加料段开始至均化段逐渐变小型螺打；
②螺杆的螺距不变，螺纹棱宽逐渐变化，由加料段开始棱宽逐
渐加大；
⑤螺杆的外圆直径逐渐变小的锥型螺仔o
2．组合式螺杆
一根螺仔，由几个不同形式的螺纹单元组合在带有导键的铀上
或组合在六角形芯轴上，成为挤塑某一种物料的专用螺杆。按不同原料挤塑工艺条件要求，可更换不同螺纹单元重新组合。要求这些螺纹单元，要有互换件。
图2—38是不同功能螺纹单元图．图中(a)型螺纹等深等距，槽与梭宽相等．用于输送固体和熔体料、有效强的输送能力‘固中(b)型螺纹也是输送型螺纹，这种棱宽比槽宽小许多的结构形式，对物料的混合能力强，多用于固体输送和熔体混合。图中(c)型
为反向输送螺纹．即能够把物料的挤出力向反方向输送，增加螺杆挤出压力，使物料更好的塑化，提高期化质量。图中(d)型是压
缩螺纹，螺纹等棵等距，但棱宽逐渐加大，使螺榴容积逐渐变小，阿把松散的物料压实。因中(e)型、(f)型为混合元件，在螺棱
上：开出许多与螺棱垂直的沟槽或呈齿形槽，便于物料混合。
完整的啮合异向旋转双螺杆，见图2—39
2．2．1．3 啮合同向旋转双螺杆
啮合同向旋转双螺杆采用组合式．按螺杆各段功能不同及工艺
需要；配备不同的螺纹元件：图2-41(a)、(b)是输送螺纹单元，
用于较大输送力挤出的单头螺杆上图241(c)是个阻力元件。
2．2．2机筒结构
啮合问向旋转双螺杆挤出机用机桶和螺杆一样，采用组合式。把机筒分成相等的几段，(有的开加料口、有的开排气口或添加剂口)，组合在一起。机筒结构示意图见图24-2。
2．2．3双螺杆挤出机用止推轴承布置
双螺杆挤出机的螺杆用止推轴承，同单螺杆挤出机的螺杆止推
轴承一样。在两个啮合螺杆转动挤塑物料工作中，产生相等的轴向
力，分别各自由止推轴承支撑，保证其正常运转。
双螺杆工作时产生的轴向力．同单螺杆工作时产生的轴向力一
样，从十几吨到几十吨，甚至更高，这么大的轴向力就需要用较大
规格的止推轴承，但是，由于两根螺杆中心距尺寸限制，止推轴承
的选择和布置结构有几种方案。图24-3是用几个比较小的同一规
格的止推轴承串联一起使用，让它们共同承担同—‘螺杆的轴向力．
为使轴向力分配比较均匀，在每个止推轴承或轴承座之间、放置不
同厚度形式弹簧垫，按厚度形式的不向，各商不同限定变形力，把
螺杆的轴向力均匀地分配给每个止推轴承。图2—43是串联轴承力
的分配示意。
把两根螺杆用止推轴承前后错列开布置，如图24。这种布置
方法，两根螺杆的轴向力分配均匀，承受轴向力的止椎轴承强度相
同，两组串联止推轴承所用的弹性元件的弹性强度也一样，则受力
后两根轴的轴向变形和两根螺仟的轴向位移量基本相同。这种结构布置，两螺杆的转功工作不会受影响
两根螺杆产生的轴向力，用两组不同规格止推轴承：一很轴上
用较大规格止推轴承，为一根轴用一组较小规格正推轴承串联。如图2—45。这样的结构，两根传动轴的轴向变形位移量很难达到一致，工作中产生轴向化移，使两根啮合螺杆的正确配合位置改变，会加快螺杯的磨损。
2．2．4双螺杆挤出机用加料装置
双螺杆挤出机的机筒加料，用计量加料装置。这是根据双螺杆的工作方式所决定。计量加料装置，如图2—47。它像一台独立的小型挤出机，由电机、减速器和挤出输送原料系统组成。输送原料系统中有螺杆和机简。这套计量加料装盖的工作，与双螺杆挤山机的
螺杆转速、机简的温度和机头模具压力配合，随时调整输送原料螺杆的转速、按双螺杆挤出生产呈用料需要，比较稳定、准确的供
料。
输送原料系统中的螺杆，由直流电机通过蜗杆减速器驱动。螺
杆的转速按双螺仔挤出机生产用料量的多少，可任意调整。这种送
料用螺杆，也有单头螺纹和双头螺纹两种，一般常用单头螺纹螺
杆。
在料斗内，为防止粉料产生“架桥”现象，有的要加能够起混
料作用的搅拌器
在啮合异向旋转的双骡杆挤出机的机简上，对于比较松散的原
料，采用强制加料方式。这样能够增加原料的加入量，以保证挤出
机能连续正常工作。
常州工学院毕业设计 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕业设计说明书题目：单螺杆食品挤出机设计 二级学院（直属学部）：无锡技师学院专业：数控车班级： 学生姓名：学号： 指导教师姓名：职称： 评阅教师姓名：职称： 2014 年03月
常州工学院毕业设计 摘要 针对设计要求，对单螺杆食品挤出机进行了设计。主要包括传动系统、挤出系统、加料系统、冷却和加热系统的设计。此单螺杆挤出机是通过电机将动力传给带轮，经减速传给螺杆，为了满足变速范围的要求，采用普通电机加变频器进行无级调速。为了便于安装和拆卸，机筒采用的是左右剖分式结构，分三段进行加热和冷却。通过电磁阀和传感器进行温度的控制和冷却水的进出，保证温度在所允许的范围内。 关键词：单螺杆挤出机剖分式冷却
单螺杆食品挤出机设计 Abstract According to the design requirement, the single screw food extruder is designed. Mainly comprises a transmission system, extrusion system, feeding system, the cooling and heating system design. The single screw extruder is through the motor transmits power to the belt wheel through a speed reducer, transmitted to a screw, in order to meet the requirements of speed range, the common motor with frequency converter for stepless speed regulation. In order to facilitate the installation and disassembly, barrel is based around a split structure, is divided into three parts for heating and cooling. Through an electromagnetic valve and a sensor for temperature control and cooling water import, ensure the temperature in the allowed range. Keywords: single-screw extruder split cold
性、低传导性、高添加物等塑料螺杆，占40%50%螺杆工作长度，PVC螺杆可占100%螺杆工作长度，以免产生激烈的剪切热。 4、计量段 a、一般占2025%螺杆工作长度，确保塑料全部熔融以及温度均匀，混炼均匀； b、计量段长则混炼效果佳，太长则易使熔体停留过久而产生热分解，太短则易使温度不均匀； c、 PVC等热敏性塑料不宜停留时间过长，以免热分解，可用较短的计量段或不要计量段。 5、进料螺槽深度，计量螺槽深度 a、进料螺槽深度越深，则输送量越大，但需考虑螺杆强度，计量螺槽深度越浅，则塑化发热、混合性能指数越高，但计量螺槽深度太浅则剪切热增加，自生热增加，温升太高,造成塑胶变色或烧焦，尤其不利于热敏性塑料； b、计量螺槽深度=KD=（0.03.07）*D，D增大，则K 选小值。 二、影响塑化品质的主要因素 影响塑化品质的主要因素为：长径比、压缩比、背压、
螺杆转速、料筒加热温度等。 1、长径比：为螺杆有效工作长度与螺杆直径的比值。 a、长径比大则吃料易均匀； b、热稳定性较佳的塑料可用较长的螺杆以提高混炼性而不烧焦，热稳定性较差的塑料可用较短的螺杆或螺杆尾端无螺纹。以塑料特性考虑，一般流长比如下：热固性为1416，硬质PVC，高粘度PU等热敏性为1 718，一般塑料为1822，PC、POM等高温稳定性塑料为2224。 2、压缩比：为进料段最后一个螺槽深度与计量段第一个螺槽深度的比值。 a、考虑料的压缩性、装填程度、回流等影响，制品要密实、传热与排气； b、适当的压缩比可增加塑料的密度，使分子与分子之间结合更加紧密，有助于减少空气的吸取, 降低因压力而产生的温升，并影响输出量的差异，不适当的压缩比将会破坏塑胶的物性； c、压缩比值越高，对塑料在料管内塑化过程中产生的温升越高，对塑化中的塑料产生较佳的混炼均匀度，相对的出料量大为减少。
单螺杆挤出机作为一种常见的挤出机设备，用于塑料加工行业，原理和构造是什么呢下面从挤出机的输送段，压缩段，计量段来对单螺杆挤出机原理做一个分析。 单螺杆挤出机一般在有效长度上分为三段，按螺杆直径大小、螺距、螺深确定三段有效长度，一般按各占三分之一划分。 高效单螺杆挤出机采用双阶式整体设计，强化塑化功能，保证了高速高性能稳定挤出，特种屏障综合混炼设计，保证了物料的混炼效果，高剪切低融塑化温度保证了物料的高性能低温低压计量挤出。设计理念和特点：在高平直基础上的高速，高产挤出。 单螺杆挤出机原理 料口最后一道螺纹开始叫输送段物料在此处要求不能塑化，但要预热、受压挤实，过去老挤出理论认为此处物料是松散体，后来通过证明此处物料实际是固体塞，就是说这里物料受挤压后是一固体象塞子一样，因此只要完成输送任务就是它的功能了。 单螺杆挤出机原理：第二段叫压缩段时螺槽体积由大逐渐变小，并且温度要达到物料塑化程度，此处产生压缩由输送段三，在这里压缩到一，这叫螺杆的压缩比－－3：1，有的机器也有变化，完成塑化的物料进入到第三段。 单螺杆挤出机原理：第三段是计量段此处物料保持塑化温度，只是象计量泵那样准确、定量输送熔体物料，以供给机头，此时温度不能低于塑化温度，一般略高点。 单螺杆挤出机主要供挤出软、硬聚氯乙烯、聚乙烯等热塑性塑料之用，它与相应的辅机（包括成型机头）配合，可加工多种塑料制品，如膜、管、板、丝带等，亦可用于造粒。 <
塑料挤出机设计先进，质量高，塑化好，能耗低，采用渐开线齿轮传动，具有噪音低，运转平稳，承载力大，寿命长等特点。 单螺杆挤出机用途 管材挤出：适用于PP-R管、PE燃气管、PEX交联管，铝塑复合管，ABS管、PVC管、HDPE硅芯管及各种共挤复合管。 板材和片材挤出：适用于PVC、PET、PS、PP、PC等型材及板材的挤出。其 它各种塑料的挤出如丝、棒等。型材的挤出：调节挤出机转速及改变挤出螺杆的结构可适用于生产PVC、聚烯烃类等各种塑料异型材。改性造粒：适用于各种塑料的共混、改性、增强造粒。
双螺杆挤出机工作原理.txt 挤出成型工艺是聚合物加工领域中生产品种最多、变化最多、生产率高、适应性强、用途广泛、产量所占比重最大的成型加工方法。挤出成型是使高聚物的熔体（或粘性流体）在挤出机螺杆的挤压作用下通过一定形状的口模成型，制品为具有恒定断面形状的连续型材。挤出成型工艺适合于所有的高分子材料。几乎能成型所有的热塑性塑料，也可用于热固性塑料，但仅限于酚醛等少数几种热固性塑料。塑料挤出的制品有管材、板材、棒材、片材、薄膜、单丝、线缆包覆层、各种异型材以及塑料与其它材料的复合物等。目前约５０％的热塑性塑料制品是通过挤出成型的。此外挤出工艺也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的共混改性等，以挤出成型为基础，配合吹胀、拉伸等技术，又发展为挤出一吹塑成型和挤出拉幅成型制造中空吹塑和双轴拉伸薄膜等制品。可见挤出成型是聚合物成型中最重要的方法。挤出设备有螺杆挤出机和柱塞式挤出机两大类，前者为连续式挤出，后者为间歇式挤出，主要用于高粘度的物料成型，如聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯。螺杆挤出机可分为单螺杆挤出机和多螺杆挤出机。单螺杆挤出机是生产上最基本的挤出机。多螺杆挤出机中双螺杆挤出机近年来发展最快，其应用日渐广泛。目前，在ＰＶＣ塑料门窗型材的加工中，双螺杆挤出机已成为主要生产设备，单螺杆挤出机将被逐步淘汰。但在其它聚合物的挤出加工中，单螺杆挤出机仍占主导地位。二者有各自的特点：单螺杆挤出机：●结构简单，价格低。●适合聚合物的塑化挤出，适合颗粒料的挤出加工。对聚合物的剪切降解小，但物料在挤出机中停留时间长。●操纵容易，工艺控制简单。双螺杆挤出机：●结构复杂，价格高。●具有很好的混炼塑化能力，物料在挤出机中停留时间短，适合粉料加工。●产量大，挤出速度快，单位产量耗能低。在ＰＶＣ塑料门窗型材生产中，采用双螺杆挤出机与单螺杆挤出机的生产工艺为见页下）：可以看出，单螺杆挤出机适合粒料加工，使用的原料是经造粒后的颗粒或经粉碎的颗粒料。双螺杆挤出机适合粉料加工，可以直接使用混合好的ＰＶＣ料，减少了造粒的工序，但多了废料的磨粉工序。近几年，国产双螺杆挤出机的质量已基本达到进口双螺杆挤出机的水平，价格仅为进口机的１／３～１／５。由于双螺杆挤出机的产量大，挤出速度快，一般可达到２～４米／分钟，适合ＰＶＣ塑料门窗型材的大规模生产。而单螺
螺杆作为挤出机挤出系统的重要零件之一，是挤出机输送固体塑料、塑化塑料和熔体的部件，其各部分几何形状的变化将直接影响塑料制品的质量及产量，对挤出机的性能起着决定性的作用。在设计螺杆时，必须考虑各种因素，以适应不同塑料的特性。在塑料工业中，不可能只用一根“万能”螺杆来满意地生产各种塑料制品。 一般，螺杆可分为3段：加料段、压缩段（或塑化段）和计量段（或均化段），如下图所示。
好的螺杆设计应该如下要求: 1.采用流线型设计，避免死角. 2.螺杆应能紧贴着扫过整个螺杆内表面，以获得良好的热传导、混炼效果和窄的滞留分布时间。 3. 螺杆和料筒(炮筒)之间的径向间隙应小于0.003倍螺杆直径. 4. 分布混合段的配置应综合考虑减少稠度的差别和熔体温度的不均匀，首选的混合段位置是在螺杆的端部。
5. 当塑料中含有需要高应力粉碎的固体填料颗粒时，则还要选用分散混合单元。分散混合单元同样可保证未熔融塑料颗粒不被输送至螺杆端部。因而，即使塑料中没有固体填料颗粒，分散混合单元也是很有用的。 6. 混合段应有低的压降和优良的向前泵送能力. 7. 当挤出PVC、氟塑料或其他能使暴露的金屑表面遭到腐蚀的塑料时，螺杆、料筒(炮筒)和机头应用耐腐蚀材料制造。 8. 当塑料中合有密蚀性填料，如二氧化蚀、玻璃等等，螺杆和料筒(炮筒)应由耐磨材料制成。 9. 当螺杆使用涂层时，具有低摩擦性的涂层应优先考虑。这会改善螺杆的输送性能，导致更高的产量和更好的稳定性，并且螺杆也较易清洗。 10. 为了改善物料的输送性能和减少挂料，螺纹槽底圆角的半径应大些，而多螺纹和小螺距应避免采用. 11. 在螺杆的长度方向上，应避免螺槽深度突然变化，但多阶挤出螺杆可以例外，其排气段前后的过渡段可以做得相当短。
本科学生毕业设计 单螺杆挤出机构设计 系部名称：机电工程学院 专业班级：机械设计制造及其自动化08-3班学生姓名： 指导教师： 职称：讲师 黑龙江工程学院 二○一二年六月
摘要 近年来，随着塑料工业的飞速发展，塑料制品的应用领域不断扩展，塑料加工设备已渗透到国民经济的各个行业，成为我国机械工业的重要组成部分，在国民经济中起着越来越重要的作用。其中塑料成型机械是塑料工业中的一个重要组成部分，是完成塑料制品生产成型的必要手段。而挤出成型又是塑料成型加工的重要成型方法之一。 本文主要讲述其基本成型原理、结构组成、主要技术参数、主要零部件及有关的调控系统和辅助装置、设备的安全操作和维护保养以及主要故障的排除等内容，并阐述这些内容之间的相互关系及影响。并且在讲解单杆塑料挤出机的工作原理、基本结构和有关专业知识的基础上，具体深入分析问题，理论与实际相结合，并从机理、结构以及塑料成型工艺、设备的调控、安全及维护保养等方面综合分析问题，找出矛盾的主要方面，选择最优的改进方案，来提高单杆塑料挤出机的综合水平，从而获得更好的经济效益和社会效益。 关键词单螺杆；挤出机；塑料成型机械；挤出原理；塑料成型工艺。
Abstract In recent years, with the rapid development in the plastic industry, plastic product has been continuously enlarged in application field。The plastic machine has been used in many fields that is detached to the national economy, has become the important part, and this role is getting gradually important. while plastic-molding machinery plays a vital role in plastic industry, and it is the necessary way to accomplish the plastic-molding, whereas the injection machine is one of the most crucial methods to make the plastic-molding. It is mainly involved in the basic molding principle, structure composition, chief tech parameter, general parts and relevant coordination system, assist equipment, and how to operate safely and maintain, as well as how to obviate the error, surly the connection and mutual impact among these item. Furthermore, on the basis of working principle, structure, and relevant subjects, this thesis gives a deeper analysis, both theoretically and practically, and a benign promotion to the traditional types. It does study on the problem of principals, structure, plastic-molding process in synthesis, separate the main contradiction and optimize the plan in order to benefit the highest profit and social interest. Keywords single-screw; extruding machine; plastics-shaping machine ;Extrusion principle;Plastic injection molding process.
单螺杆挤出机原理及应用 单螺杆挤出机作为一种常见的挤出机设备，用于塑料加工行业，原理和构造是什么呢？下面从挤出机的输送段，压缩段，计量段来对单螺杆挤出机原理做一个分析。 单螺杆挤出机一般在有效长度上分为三段，按螺杆直径大小、螺距、螺深确定三段有效长度，一般按各占三分之一划分。 高效单螺杆挤出机采用双阶式整体设计，强化塑化功能，保证了高速高性能稳定挤出，特种屏障综合混炼设计，保证了物料的混炼效果，高剪切低融塑化温度保证了物料的高性能低温低压计量挤出。设计理念和特点：在高平直基础上的高速，高产挤出。 单螺杆挤出机原理 料口最后一道螺纹开始叫输送段物料在此处要求不能塑化，但要预热、受压挤实，过去老挤出理论认为此处物料是松散体，后来通过证明此处物料实际是固体塞，就是说这里物料受挤压后是一固体象塞子一样，因此只要完成输送任务就是它的功能了。 单螺杆挤出机原理：第二段叫压缩段时螺槽体积由大逐渐变小，并且温度要达到物料塑化程度，此处产生压缩由输送段三，在这里压缩到一，这叫螺杆的压缩比－－3：1，有的机器也有变化，完成塑化的物料进入到第三段。 单螺杆挤出机原理：第三段是计量段此处物料保持塑化温度，只是象计量泵那样准确、定量输送熔体物料，以供给机头，此时温度不能低于塑化温度，一般略高点。 单螺杆挤出机主要供挤出软、硬聚氯乙烯、聚乙烯等热塑性塑料之用，它与相应的辅机（包括成型机头）配合，可加工多种塑料制品，如膜、管、板、丝带等，亦可用于造粒。
塑料挤出机设计先进，质量高，塑化好，能耗低，采用渐开线齿轮传动，具有噪音低，运转平稳，承载力大，寿命长等特点。 单螺杆挤出机用途 管材挤出：适用于PP-R管、PE燃气管、PEX交联管，铝塑复合管，ABS管、PVC管、HDPE硅芯管及各种共挤复合管。 板材和片材挤出：适用于PVC、PET、PS、PP、PC等型材及板材的挤出。其 它各种塑料的挤出如丝、棒等。型材的挤出：调节挤出机转速及改变挤出螺杆的结构可适用于生产PVC、聚烯烃类等各种塑料异型材。改性造粒：适用于各种塑料的共混、改性、增强造粒。
1 SJ系列单螺杆挤出机的设计理念 ◎在高品质基础上的高速，高产挤出。 ◎低温塑化的设计理念，保证高质量制品的挤出。 ◎两阶式整体设计，强化塑化功能，保证调整高性能挤出。◎特种屏障，BM综合混炼设计，保证物料的混炼效果。 ◎高扭力输出，特大推力轴承。 ◎齿轮，轴为高强度合金钢，渗碳，磨齿处理。 ◎高硬度，高光洁度，超低噪音。 ◎PLC 智能控制，可实现主辅机间的联动。 ◎易于监控的人机界面，方便了解加工和机器状态。 ◎根据需要可更换控制方式（控温仪表）。 ◎材质为38CrMoAL/A氮化处理，耐磨。 ◎严格的温控精度，风冷水冷相结合冷却。 ◎独特的入料口设计，具有完美的水冷装置。 ◎带沟面喂料底套的螺筒，具有增强进料功能，为高速高产挤出提供了保证。 单螺杆挤出机参数: 单螺杆挤出机是塑料挤出生产线中的一种机型，它的技术参数和型号如下： 1、单螺杆挤出机技术参数： 1）挤出机生产能力Q：每小时挤出的塑料量 2）比流量每小时每转一周挤出机生产能力
3）名义比功率每小时加工kg塑料所需电机功率 4）螺杆长径比L/Db：螺杆工作部分长度与螺杆直径比值5）螺杆直径Db：指大径，系列标准20、30、45、65、90、120、150、165、200、250、300 6）驱动螺杆电机功率P：KW 7）螺杆转速范围：nmin-nmax r/min 2、型号 SL-150表示螺杆直径为150mm，长径比为20：1塑料挤出2 单螺杆挤出机原理 1、料口最后一道螺纹开始叫输送段物料在此处要求不能塑化，但要预热、受压挤实，过去老挤出理论认为此处物料是松散体，后来通过证明此处物料实际是固体塞，就是说这里物料受挤压后是一固体象塞子一样，因此只要完成输送任务就是它的功能了。 2、第二段叫压缩段时螺槽体积由大逐渐变小，并且温度要达到物料塑化程度，此处产生压缩由输送段三，在这里压缩到一，这叫螺杆的压缩比－－3：1，有的机器也有变化，完成塑化的物料进入到第三段。 3.第三段是计量段此处物料保持塑化温度，只是象计量泵那样准确、定量输送熔体物料，以供给机头，此时温度不能低于塑化温度，一般略高点。 高速单螺杆挤出机主要用途
一般螺杆分为三段即加料段，压缩段，均化段。 加料段——底经较小，主要作用是输送原料给后段，因此主要是输送能力问题，参数（L1，h1），h1=（0．12－0．14）D。 压缩段——底经变化，主要作用是压实、熔融物料，建立压力。参数压缩比ε=h1／h3及L2。准确应以渐变度A=（h1－h3）／L2。 均化段（计量段）——将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端、参数（L3，h3），h3=（0．05－0．07）D。 对整条螺杆而言，参数L／D－长径比 L／D利弊：L／D与转速n，是螺杆塑化能力及效果的重要因素，L／D大则物料在机筒里停留时间长，有利于塑化，同时压力流、漏流减少，提高了塑化能力，同时对温度分布要求较高的物料有利，但大之后，对制造装配使用上又有负面影响，一般L／D为（18～20），但目前有加大的趋势。 其它螺距S，螺旋升角φ=πDtgφ，一般D=S，则φ=17°40′。 φ对塑化能力有影响，一般来说φ大一些则输送速度快一些，因此，物料形状不同，其φ也有变化。粉料可取φ=25°左右，圆柱料φ=17°左右，方块料φ=15°左右，但φ的不同，对加工而言，也比较困难，所以一般φ取17°40′。 棱宽e，对粘度小的物料而言，e尽量取大一些，太小易漏流，但太大会增加动力消耗，易过热，e=（0.08～0.12）D。 总而言之，在目前情况下，因缺乏必要的试验手段，对螺杆的设计并没有完整的设计手段。大部分都要根据不同的物料性质，凭经验制订参数以满足不同的需要，各厂大致都一样。 一．PC料（聚碳酸酯） 特点：①非结晶性塑料，无明显熔点，玻璃化温度140°～150℃，熔融温度215℃～225℃，成型温度250℃～320℃。 ②粘度大，对温度较敏感，在正常加工温度范围内热稳定性较好，300℃长时停留基本不分解，超过340℃开始分解，粘度受剪切速率影响较小。 ③吸水性强 参数选定： a．L／D针对其热稳定性好，粘度大的特性，为提高塑化效果尽量选取大的长径比，本厂取26。 由于其融熔温度范围较宽，压缩可较长，故采用渐变型螺杆。L1=30％全长，L2=46％全长。 b．压缩比ε 由渐变度A需与熔融速率相适应，但目前融熔速率还无法计算得出，根据PC从225℃融化至320℃之间可加工的特性，其渐变度A值可相对取中等偏上的值,在L2较大的情况下，普通渐变型螺杆ε=2～3，本厂取2．6。 c．因其粘度高，吸水性强，故在均化段之前，压缩段之后于螺杆上加混炼结构，以加强固体床解体，同时，可使其中夹带的水份变成气体逸出。 d．其它参数如e，s，φ以及与机筒的间隙都可与其它普通螺杆相同。 二．PMMA（有机玻璃） 特点:①玻璃化温度105℃，熔融温度大于160℃，分解温度270℃，成型温度范围很宽。 ②粘度大，流动性差，热稳定性较好。 ③吸水性较强。 参数选择 a．L／D选取长径比为20～22的渐变型螺杆，视其制品成型的精度要求一般L1=40％，L2=40％。 b．压缩比ε ，一般选取2．3～2．6。 c．针对其有一定亲水性，故在螺杆的前端采用混炼环结构。
单螺杆挤出实验 一、实验目的与要求 了解单螺杆挤出机的基本结构及各部分的作用，掌握挤出成型基本操作；通过实验，理解挤出成型原理，分析挤出工艺参数对塑料制品产量和性能的影响。 二、实验重点与难点 1，挤出成型基本操作和挤出成型原理。 2，挤出工艺参数对塑料制品产量和性能的影响。 三、提问及互动设计 1，单螺杆挤出机结构和挤出成型加工原理。 2，介绍挤出机牌号的含义。 3，要求学生根据高分子物理和聚合物共混原理对具体的聚合物设定挤出工艺参数。 4，讨论影响制品性能和产量的因素。 四、实验讲解 1，挤出机各部分的结构和作用 1）传动装置。由电动机、减速机构和轴承等组成。具有保证挤出过程 中螺杆转速恒定、制品质量的稳定以及保证能够变速作用。 2）加料装置。无论原料是粒料、粉状和片状，加料装置都采用加料斗。 加料斗内应有断料流、标定量料和卸除余料等装置。 3）料筒。料筒是挤出机的主要部件之一，塑料的混合、塑化和加压过 程都在其中进行。挤压时料筒内的压力可达55MPa,工作温度一般为 180-250℃，因此料筒是受压和受热的容器，通常由高强度、坚韧耐 磨和耐腐蚀的合金钢制成。料筒外部设有分区加热和冷却的装置， 而且各自附有热电偶和自动仪表等。 4）螺杆。螺杆是挤出机的关键部件。通过螺杆电转动，料筒内的物料 才能发生移动，得到增压和部分热量。螺杆的几何参数，如直径、 长径比、各段长度比例以及螺槽深度等，对螺杆的工作特性均有重 大影响。 5）口模和机头。机头是口模和料筒之间的过渡部分，其长度和形状随 所用塑料的种类、制品和形状、加热方式及挤出机的大小和类型而 定。机头和口模结构的好坏，对制品的产量和质量影响很大，其尺 寸根据流变学和实践经验确定。 2，实验步骤 1）工艺参数控制 温度控制：塑料的挤出成型温度包括料筒、机头和口模等温度控制，这些温度控制与物料粘度的高低，对温度的敏感性和高聚物聚集态等有关，一 般来讲，低粘度物料的机头和口模温度低，高粘度物料的机头和口模温度高， 流动性好。 转速控制：对于挤出加工来说，螺杆转速加大，则剪切速率增加，热塑性塑料熔体大体都是非牛顿型假塑料流体，其粘度随剪切速率的增加而下降， 流动性提高挤出产量也随之提高。但是过大的剪切速率熔体粘度过低，会造 成生产操作上的困难，同时低粘度熔体在螺杆反压作用下倒流、漏流量明显 增加，在一定程度上又影响了产量，又是，甚至会出现螺杆在高转速下打滑 现象，因此应该把螺杆转速控制在一定范围内。此外，在生产过程中，应尽 量保持螺杆转速稳定，避免时快时慢。否则，将会因物料熔融粘度变化过大
单螺杆挤出机原理 单螺杆挤出机作为一种常见的挤出机设备，用于塑料加工行业，原理和构造是什么呢？下面从挤出机的输送段，压缩段，计量段来对单螺杆挤出机原理做一个分析。单螺杆挤出机一般在有效长度上分为三段，按螺杆直径大小、螺距、螺深确定三段有效长度，一般按各占三分之一划分。 单螺杆挤出机原理： 料口最后一道螺纹开始叫输送段物料在此处要求不能塑化，但要预热、受压挤实，过去老挤出理论认为此处物料是松散体，后来通过证明此处物料实际是固体塞，就是说这里物料受挤压后是一固体象塞子一样，因此只要完成输送任务就是它的功能了。 第二段叫压缩段，螺槽体积由大逐渐变小，并且温度要达到物料塑化程度，此处产生压缩由输送段三，在这里压缩到一，这叫螺杆的压缩比－－3：1，有的机器也有变化，完成塑化的物料进入到第三段。 第三段是计量段，此处物料保持塑化温度，只是象计量泵那样准确、定量输送熔体物料，以供给机头，此时温度不能低于塑化温度，一般略高点。SJ系列单螺杆挤出机主要供挤出软、硬聚氯乙烯、聚乙烯等热塑性塑料之用，它与相应的辅机（包括成型机头）配合，可加工多种塑料制品，如膜、管、板、丝带等，亦可用于造粒。鑫达塑料挤出机设计先进，质量高，塑化好，能耗低，采用渐开线齿轮传动，具有噪音低，运转平稳，承载力大，寿命长等特点。高速单螺杆挤出机主要用途管材挤出：适用于PP-R 管、PE燃气管、PEX交联管，铝塑复合管，ABS管、PVC管、HDPE硅芯管及各种共挤复合管。板材和片材挤出：适用于PVC、PET、PS、PP、PC等型材及板材的挤出。其它各种塑料的挤出如丝、棒等。型材的挤出：调节挤出机转速及改变挤出螺杆的结构可适用于生产PVC、聚烯烃类等各种塑料异型材。改性造粒：适用于各种塑料的共混、改性、增强造粒。 设计理念 ◎在高品质基础上的高速，高产挤出。◎低温塑化的设计理念，保证高质量制品的挤出。◎两阶式整体设计，强化塑化功能，保证调整高性能挤出。◎特种屏
单、双螺杆挤出机结构特点和工作原理的差异 挤出成型工艺是聚合物加工领域中生产品种最多、变化最多、生产率高、适应性强、用途广泛、产量所占比重最大的成型加工方法。挤出成型是使高聚物的熔体（或粘性流体）在挤出机螺杆的挤压作用下通过一定外形的口模成型，制品为具有恒定断面外形的连续型材。 挤出成型工艺适合于所有的高分子材料。几乎能成型所有的热塑性塑料，也可用于热固性塑料，但仅限于酚醛等少数几种热固性塑料。塑料挤出的制品有管材、板材、棒材、片材、薄膜、单丝、线缆包覆层、各种异型材以及塑料与其它材料的复合物等。目前约５０％的热塑性塑料制品是通过挤出成型的。此外挤出工艺也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的共混改性等，以挤出成型为基础，配合吹胀、拉伸等技术，又发展为挤出一吹塑成型和挤出拉幅成型制造中空吹塑和双轴拉伸薄膜等制品。可见挤出成型是聚合物成型中最重要的方法。 挤出设备有螺杆挤出机和柱塞式挤出机两大类，前者为连续式挤出，后者为间歇式挤出，主要用于高粘度的物料成型，如聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯。螺杆挤出机可分为单螺杆挤出机和多螺杆挤出机。单螺杆挤出机是生产上最基本的挤出机。多螺杆挤出机中双螺杆挤出机近年来发展最快，其应用日渐广泛。目前，在ＰＶＣ塑料门窗型材的加工中，双螺杆挤出机已成为主要生产设备，单螺杆挤出机将被逐步淘汰。但在其它聚合物的挤出加工中，单螺杆挤出机仍占主导地位。二者有各自的特点： 单螺杆挤出机： ●结构简单，价格低。 ●适合聚合物的塑化挤出，适合颗粒料的挤出加工。对聚合物的剪切降解小，但物料在挤出机中停留时间长。 ●操纵轻易，工艺控制简单。双螺杆挤出机：
●结构复杂，价格高。 ●具有很好的混炼塑化能力，物料在挤出机中停留时间短，适合粉料加工。 ●产量大，挤出速度快，单位产量耗能低。 在ＰＶＣ塑料门窗型材生产中，采用双螺杆挤出机与单螺杆挤出机的生产工艺为见页下）： 可以看出，单螺杆挤出机适合粒料加工，使用的原料是经造粒后的颗粒或经粉碎的颗粒料。双螺杆挤出机适合粉料加工，可以直接使用混合好的ＰＶＣ料，减少了造粒的工序，但多了废物的磨粉工序。近几年，国产双螺杆挤出机的质量已基本达到进口双螺杆挤出机的水平，价格仅为进口机的１／３～１／５。由于双螺杆挤出机的产量大，挤出速度快，一般可达到２～４米／分钟，适合ＰＶＣ塑料门窗型材的大规模生产。而单螺杆挤出机一般只用作小型辅助型材生产，挤出速度仅为１～２米／分钟，很多的ＰＶＣ型材加工厂已淘汰了单螺杆挤出机，改用双螺杆挤出机一模多腔生产小型辅助型材。 挤出机的基本工作原理是将聚合物熔化压实，以恒压、恒温、恒速推向模具，通过模具形成产品熔融状态的型坯。但单螺杆挤出机与双螺杆挤出机结构不同，工作原理不同，其控制的工艺条件也不相同。 单螺杆挤出机 结构特点 单螺杆挤出机是由传动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系统等几部分组成（另外还有一些辅助设备）。其中挤出系统是挤出成型的关键部位，对挤出的成型质量和产量起重要作用。挤出系统主要包括加料装置、料筒、螺杆、机头和口模等几个部分（如图３所示）。下面仅就挤出系统讨论挤出机的基本结构及作用。 PVC树脂 ＋—→称量计量—→高速混合—→冷却混合—→双螺杆挤出机挤出 —→冷却定型—→ 各种助剂↓ ↑单螺杆挤出机造粒—→单螺杆挤出机 挤出—┘
毕业设计-双螺杆挤出机开题报告（含全套CAD图纸）本科毕业设计(论文)开题报告 学院,部,: 机械工程学院专业: 机械工程及自动化学生姓名: 班级: 学号 指导教师姓名: 职称 - 3 - 题目:双螺杆塑料挤出机 1. 双螺杆塑料挤出机设计概述 1.1双螺杆塑料挤出机概述 塑料挤出成型是在挤出机中通过加热、加压而使塑料以及熔融流动状态连续通过口模成型的方法，或简称为挤塑。挤出成型是聚合物加工中出现较早的一门技术,在19世纪初已有使用。挤出成型可加工的聚合物种类很多,制品更是多种多样,成型过程也有许多差异，比较常见的是以固体块状加料挤出制品的过程。 双螺杆塑料挤出机有主机，机头和辅机组成。其中主机是核心部分，由传动系统，挤压系统，加热冷却系统，控制系统组成。 其挤出成型过程为:将颗粒状或粉状的固体物料加入到挤出机的料斗中,挤出机的料筒外面有加热器,通过热传导将加热器产生的热量传给料筒内的物料,温度上升,达到熔融温度。机器运转,料筒内的螺杆转动,将物料向前输送,物料在运动过程中与料筒、螺杆以及物料与物料之间相互摩擦、剪切,产生大量的热,与热传导共同作用使加入的物料不断熔融,熔融的物料被连续、稳定地输送到具有一定形状的机头(或称口模)中。通过口模后,处于流动状态的物料取近似口型的形状,再进入冷却定型装置,使物料一面固化,一面保持既定的形状,在牵引装置的作用下,使制品连续地前进,并获得最终的制品尺寸。最后用切割的方法截断制品,以便储存和运输。
加料挤出系统 整体方案设计 - 4 - 双螺杆挤出机有啮合型的，也有非啮合型的;啮合型的又分同向旋转的和异向旋转的;异向旋转啮合型双螺杆又有平行双螺杆挤出机和锥形双螺杆挤出机之分。主要考虑的参数是双螺杆直径(Φ72MM)、中心距、长径比、螺杆转数范围、功耗、挤出量、螺杆轴向推力。 1.2 挤出系统设计 1.2.1 螺杆设计 (1)螺杆元件的设计根据实现功能的不同，可将螺杆元件分为输送元件(它由螺纹元件组成，可有不同的螺纹头数和导程)，剪切元件(主要是捏合盘及其组成)，混合元件(主要是齿形元件等)。
本科生毕业设计 设计题目： SJ170/35单螺杆挤出机的设计 专题： SJ170/35单螺杆挤出机的设计
毕业设计任务书 学院机电工程系专业年级机械设计制造及其自动化 学生姓名 任务下达日期：2007年1月2日 毕业设计日期： 2007年1月 2日至 2008年5月17日 毕业设计题目：SJ170/35单螺杆挤出机的设计 毕业设计主要内容和要求： 设计主要内容： 1.对各种不同挤出机的总体结构进行深入剖析。 2.根据主要技术参数设计挤出机的整体结构。 3.运用AutoCAD绘制螺杆、机筒和机架零件图；挤出机总体结构装配图。 设计要求： 1张 1.挤出机总体结构的装配图 A 2.挤出机机架零件图 A 1张 1张 3.挤出机螺杆零件图 A 1 4.挤出机机筒零件图 A 1张 1 5.说明书（20000以上）及外文翻译 1 份 系主任签字：指导教师签字：
指导教师评阅书 指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）： 成绩：指导教师签字： 年月日
评阅教师评阅书 评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点； ⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）： 成绩：评阅教师签字： 年月日
徐州工程学院毕业设计评阅教师评阅书 评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点； ⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）： 成绩：评阅教师签字： 年月日
双螺杆挤出机的构造 双向双螺杆挤出机基本结构与传统双螺杆挤出机相类似 ,由机架、加料系统、挤出系统、传动系统、加热冷却系统及电气控制系统等部分组成。该机的结构特征集中在挤出系统中的螺杆结构、传动系统中的传动箱结构及止推轴承的布置方式。 1 传统的传动箱存在的不足 传动系统和轴承系统是设计制造双螺杆挤出机的难点之一。这是因为 ,一方面双螺杆挤出机所承受的扭矩和轴向力很大 ;另一方面扭矩和轴向力是在有限的螺杆中心距的条件下加到螺杆和轴承上去的。 目前国内外生产和使用的平行双螺杆挤出机 ,都采用阶梯式的止推轴承“包” ,其结构复杂 ,工艺性差 ,需要专门为其制造轴承组 ,制造成本高 ,使用寿命短。同时各传动箱仅能用于一种旋转方向 ,即或是同向 ,或是异向 ,使挤出机的应用范围受到限制。为此需要开发一种含有新型止推装置的传动箱。 2新型传动箱及止推装置 2 . 1传动箱与止推装置的结构 图 1所示为传动箱与止推装置的结构简图。输出轴 1 7与 1 8的后端装有端帽 8与2 9,端帽内孔与输出轴的后端之间装有调整垫 2 8,可用来调整端帽的位置 ,端帽的外端面分别与相应的一组向心圆柱滚子轴承 (1、2、3、5)的外圆柱面接触。每组的轴承外圆柱面加工成与相接触的端帽外端面形状相吻合的成型面。轴承 1、2、3、5都安装在支承轴 6上。 为了保证轴承外圈与端帽外端面始终保持接触良好 ,轴承外圈应进行再加工。外圈的形状一般可采用圆锥面或双曲线圆锥面体。在应用中 ,我们采用了圆锥面体 ,将轴承外圈加工成比轴向倾斜 2 . 5°的斜角 ,与端帽圆锥面相吻合(见图 1 )。这种径向止推装置可不受螺杆中心距的限制 ,能满足各种规格的双螺杆挤出机的要求 ,并且可以用在其他机械上。 图 1 传动箱与止推装置的结构简图 2 . 2止推装置的工作原理 电动机发出动力经 7对齿轮啮合传至Ⅶ轴 ,分别通过齿轮Ｚ2 4与Ｚ2 5、Ｚ2 1与Ｚ1 4(两输出轴同向旋转 ),或齿轮Ｚ2 1与Ｚ1 6、Ｚ1 0与Ｚ1 2 (两输出轴异向旋转 )啮合 ,将动力分别传至输出轴Ⅷ和Ⅸ ,再通过两联轴器驱动两螺杆旋转挤出物料 ,物料产生的轴向力作用在螺杆上 ,螺杆通过输出轴、垫片、端帽作用在滚动轴承上 ,物料通过支承轴作用在箱体上 (见图 1 ),通过钢
图书分类号： 密级： 毕业设计(论文) SJ170/35单螺杆挤出机整体设计 SJ170/35 SINGLE SCREW EXTRUDER OVERALL DESIGN 学生姓名 学院名称机电工程学院 专业名称机械设计制造及其自动化 指导教师 20**年6月2日
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名：日期： 学位论文版权协议书 本人完全了解...............关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名：导师签名： 日期：日期：
摘要 运用计算机辅助设计技术对挤出机总体结构进行设计可以促进企业的设计效率、优化设计方案，提高产品设计标准化水平，缩短了产品的设计周期，减轻了设计人员的工作强度并且降低了设计成本。本课题主要研究内容如下： (1)对各种不同挤出机的总体结构进行深入剖析。 (2)根据主要技术参数设计挤出机的整体结构。 (3)运运用AutoCAD绘制螺杆、机筒和机架零件图；挤出机总体结构装配图。 本课题运用AutoCAD技术进行挤出机总体结构的设计，可以缩短产品开发周期，提高产品质量，降低成本，增强企业的市场竞争能力。 关键词挤出机;螺杆；机筒；机架
挤出机螺杆 技术指标 整体硬度：HRC58°-68° 氮化深度：0.4mm-0.7mm 直线度：0.015mm-1000mm 螺杆直径：Ф15 -Ф 360 长径比：L/D=15-45 螺杆种类：渐变型、突变型、波浪形、屏障型、双屏型、锥型、分流型、分离型、排气型、销钉型、混合型、双头、三头、多头、造粒型等。 生产用途：挤出机,塑料挤出机,挤出机机械 适用范围：普通塑料、PA、PP、PC、PE、ABS、AS、PS、PVC、PMMA、LCP、PBT、PET、PPC、PPS、PAR、PO、磁粉、陶瓷粉、铝镁粉、铁粉、电木粉等工程塑料 材质和加工工艺 ●9Cr18Mov ●38CrMOALA ●镍基合金(Ni60） 产品特点 ●具有高耐磨、抗腐蚀之优点。 ●经过特殊处理，能有效提高机筒螺杆的耐磨性，提高适用寿命。 ●冷、热喷涂硬金属工艺 ●先进渗氮技术 ●双金属加工制造工艺 挤出机螺杆设计 影响注射成型塑化能力及塑化质量的因素 注射制品的质量及生产速度主要由注射周期中的各个过程控制，其中预塑化过程中高聚物的塑化质量首先影响到制品的质量。而预塑过程的时间则影响到生产速度。螺杆是螺杆式注射机塑化过程实现的关键部件，螺杆在料筒中通过旋转和轴向移动实现对成型物料即高聚物的输送、压实、塑化和注射等动作，在塑化过程中，注射螺杆的工作状态是一边转动一边后退，塑化了的塑料熔体在螺杆的作用下沿螺槽向前输送，当螺杆后退至设定距离（即计量行程或注射行程）时，螺杆
便停止转动。此时螺杆头部存料区的熔体体积即为注射量，这一过程螺杆的熔体输送能力即为注射螺杆的塑化能力，它表征单位时间内螺杆可能提供塑料熔体的最大能力。螺杆塑化能力的大小直接影响注射周期，也影响着注射机的生产效率。 挤出机螺杆分段 一般螺杆分为三段即加料段，压缩段，均化段 加料段——底经较小，主要作用是输送原料给后段，因此主要是输送能力问题，参数（L1，h1），h1=（0．12－0．14）D。 压缩段——底经变化，主要作用是压实、熔融物料，建立压力。参数压缩比ε=h1／h3及 L2。准确应以渐变度A=（h1－h3）／L2。 均化段（计量段）——将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端、参数（L3，h3），h3=（0．05－0．07）D。 对整条螺杆而言，参数L／D－长径比 L／D利弊：L／D与转速n，是螺杆塑化能力及效果的重要因素，L／D大则物料在机筒里停留时间长，有利于塑化，同时压力流、漏流减少，提高了塑化能力，同时对温度分布要求较高的物料有利，但大之后，对制造装配使用上又有负面影响，一般L／D为（18～20），但目前有加大的趋势。其它螺距S，螺旋升角φ=πDtgφ，一般D=S，则φ=17°40′。φ对塑化能力有影响，一般来说φ大一些则输送速度快一些，因此，物料形状不同，其φ也有变化。粉料可取φ=25°左右，圆柱料φ=17°左右，方块料φ=15°左右，但φ的不同，对加工而言，也比较困难，所以一般φ取17°40′。棱宽e，对粘度小的物料而言，e尽量取大一些，太小易漏流，但太大会增加动力消耗，易过热，e=（0.08～0.12）D。总而言之，在目前情况下，因缺乏必要的试验手段，对螺杆的设计并没有完整的设计手段。大部分都要根据不同的物料性质，凭经验制订参数以满足不同的需要，各厂大致都一样。 挤出机螺杆物料性质 一．PC料（聚碳酸酯） 特点：①非结晶性塑料，无明显熔点，玻璃化温度140°～150℃，熔融温度215℃～225℃，成型温度250℃～320℃。②粘度大，对温度较敏感，在正常加工温度范围内热稳定性较好，300℃长时停留基本不分解，超过340℃开始分解，粘度受剪切速率影响较小。③吸水性强 二．PMMA（有机玻璃） 特性:①玻璃化温度105℃，熔融温度大于160℃，分解温度270℃，成型温度范围很宽。②粘度大，流动性差，热稳定性较好。③吸水性较强。 三．PA（尼龙） 特性：①结晶性塑料，种类较多，种类不一样，其熔点也不一样，且熔点范围窄，一般所用PA66其熔点为260℃～265℃。②粘度低，流动性好，有比较明显的熔点，热稳定性差。③吸水性一般。