双螺杆挤出机结构及主要零件
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双螺杆挤出机的结构及原理双螺杆挤出机是一种常用的塑料加工设备,广泛应用于塑料加工行业,本文将介绍双螺杆挤出机的结构及其原理。
结构双螺杆挤出机主要包括机头、料斗、螺旋输送机、缸体、螺杆组、电控系统等组件。
•机头:双螺杆挤出机的出料口,通过机头将挤出的熔融塑料进行成型。
•料斗:贮存塑料原料。
•螺旋输送机:将料斗中的塑料原料输送到缸体中。
•缸体:分为加热区和冷却区,加热区通过电热管加热,使塑料原料熔化并提高其流动性;冷却区通过水循环冷却,使塑料原料快速降温固化。
•螺杆组:可以分为驱动螺杆和被动螺杆,驱动螺杆由电机提供动力,通过传动装置带动被动螺杆旋转,将塑料原料在缸体中挤出。
•电控系统:控制双螺杆挤出机的启动、停止、加热、冷却和速度等参数。
原理双螺杆挤出机的工作原理是将塑料原料经过加热融化变成熔融塑料,通过螺杆的旋转将熔融塑料挤出机头形成管材、板材等形状。
具体工作过程如下:1.将塑料原料放入料斗中,由螺旋输送机将原料运送到缸体中。
2.缸体中的螺杆组由电机驱动旋转,将原料挤压向机头。
被动螺杆通过沟槽的作用将塑料原料送向驱动螺杆处。
3.加热区电热管的加热作用使塑料原料快速熔化变成熔融状态。
4.熔融塑料在螺杆的作用下,完全混合均匀后,通过机头挤出。
5.冷却区水循环制冷,使挤出的塑料快速降温固化成型。
6.控制系统可以实现对双螺杆挤出机的启停、加热、冷却、速度等参数的调节和控制。
总结双螺杆挤出机的结构及其原理相对简单,但具有高效、稳定、可靠的特点,广泛应用于塑料加工领域。
通过加热、挤出和冷却三个步骤,能够实现对塑料原料的自动化加工和成型,满足不同行业对塑料制品的需求。
双螺杆挤出机双螺杆挤出机双螺杆挤出机组的辅机主要包括放线装置、校直装置、预热装置、冷却装置、牵引装置、计米器、火花试验机、收线装置。
挤出机组的用途不同其选配用的辅助设备也不尽相同,如还有切断器、吹干器、印字装置等。
结构特点剖分式同向平行双螺杆挤出机的显著特点即为:机筒可剖分式同时,螺杆和机筒内衬套可随意组合性。
1、剖分式机筒以往的双螺杆挤出机机筒是整体式的,无法打开。
而剖分式双螺杆挤出机是分体式的,它由上下两半机筒组成,下半机筒固定在机架上,上半机筒通过蜗轮减速器联接在下半机筒上。
平时上半机筒和下半机筒用两排螺栓栓紧,当需要打开机筒时,只需松开螺栓,将蜗轮箱手柄转动即开启机筒。
2、积木式螺杆和机筒剖分式双螺杆挤出机主机的螺杆、机筒均采用先进的“积木式”设计,螺杆由套装在芯轴上的各种形式的螺块组合而成,筒体内的内衬套根据螺块的不同可以调整,从而根据物料品种等工艺要求灵活组合出理想的螺纹元件结构形式,实现物料的输送、塑化、细化、剪切、排气、建压以及挤出等各种工艺过程,从而较好地解决了一般难以兼顾的所谓螺杆通用性与专用性的矛盾,达到一机多用、一机多能的目的。
“积木式”设计的另一优点是对于发生了磨损的螺杆和筒体元件可进行局部更换,避免了整个螺杆或筒体的报废,大大降低了维修成本。
l、主机双螺杆为高速同向啮合式,在各种螺纹及混炼元件中可产生十分强烈而复杂的物料传递交换、分流掺合以及剪切捏合等作用。
这些作用可通过改变螺杆构型及操作工艺条件实现充分自如的调节控制,以满足适应各种工艺的要求。
2、准确的计量、合理的加料方式是严格执行配方的关键,也是保证产品质量的第一关,我们根据物料的性能,用户的需要,配有多种喂料方式,如体积计量、动态失重计量等等,以满足不同产品的需要。
3、先进的控制系统。
该挤出机配有先进、美观的控制系统,其控制元件大部分都采用进口元件,质量好,灵敏度高。
主机的运转参数如电流、电压、温度,扭矩等都很直观,所以操作起来非常方便,对操作工的要求也不高。
双螺杆机及螺纹元件产品常识螺杆挤出机的分类按螺杆机作用分类:分为连续挤出和非连续挤出。
按螺杆数量分类:分为:单螺杆、双螺杆和三螺杆(多螺杆)挤出机。
按螺杆形态分类:分为整体螺杆和积木式组合型双螺杆(多螺杆)。
双螺杆挤出机又可分为:平行双螺杆挤出机和锥形双螺杆挤出机;以及平行同向和平行异向双螺杆挤出机。
目前国内单螺杆挤出机应用最为广泛,适用于一般材料的挤出加工。
双螺杆挤出机由于具有因摩擦产生的热量较多,物料受到的剪切比较均匀,螺杆的输送能力较大,挤出比较稳定,物料在机筒内停留的时间较长,因此物料混合均匀。
双螺杆挤出机/造粒机用途双螺杆挤出机到底应用在什么方面呢?双螺杆挤出机是塑胶加工机械中的一种重要设备、它已不仅仅适用于高分子材料的挤出成型和混炼加工,它的用途已拓宽到食品、饲料、电极、炸药、建材、包装、纸浆、陶瓷、化工、LED材料等领域。
挤出机螺杆高速化也带来了一系列需要克服的难点:如物料在螺杆内停留时间减少会导致物料混炼塑化不均、物料经受过度剪切可能造成物料急骤升温和热分解,挤出稳定性控制困难会造成挤出物几何尺寸波动,相关的辅助装置和控制系统精度必须提高,螺杆与机筒的磨损加剧需要采用高耐磨及超高耐磨材质,减速器与轴承在高速运转情况下如何提高其寿命等问题都需要解决。
挤出机在工作过程的电气自动化控制也在不断发展,传统电气控制都是分别采用单机自动化仪表实现的,如今已发展到采用人机界面技术、计算机技术、变频技术等构成的触摸屏、PLC、温度控制模板、变频调速等组成的电气控制系统。
大家都知道挤出机在不断地发展,其用途也将越来越广泛。
螺杆及螺纹元件的功能和作用(一)、螺杆的分段及其功能1)螺杆一般分:输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段5个段。
1、输送段,输送物料,防止溢料。
2、熔融段,此段通过热传递和摩擦剪切,使物料充分熔融和均化。
3、混炼段,使物料组分尺寸进一步细化与均匀,形成理想的结构,具分布性与分散性混合功能。
啮合同向双螺杆挤出机啮合同向双螺杆挤出机是挤出加工中常用的加工设备,而挤出技术是一种重要的聚合物加工技术。
1935年意大利的Roberto Colombo研制出世界上首个啮合同向双螺杆挤出机,20世纪80年代,我国开始较为广泛的应用双螺杆挤出机。
1935年意大利的Roberto Colombo研制出世界上首个啮合同向双螺杆挤出机后。
自从其诞生后,经过半个多世纪的不断改进和完善,它便以其积木式结构带来的多变性和适应性以及优异的混合性能,在成型、共混、改性、反应挤出等聚合物加工过程中得到了广泛应用。
挤出机的核心部件是螺杆,啮合同向双螺杆挤出机一般分为固体输送、熔融、排气、熔体输送等功能段。
至今为止,研究主要集中在熔体输送段,已经有了成熟的理论体系和数理模型,有了很多有意义的研究成果;固体输送段和熔融段由于物料在该段的状态还不能由现有方程和数理模型很好的描述,所以理论研究成果较少,主要依靠经验设计。
目前,啮合同向双螺杆挤出机向着高转速、大扭矩、更高的熔融塑化效率、更优的混合质量、更低的能耗方向发展。
也就是说,在保证产品质量的前提下,如何在更低的能耗下,获得更高的生产能力,是双螺杆挤出机制造商和用户所共同追求的目标。
20世纪80年代,我国开始较为广泛的应用双螺杆挤出机,相对于西方国家(美、德、意、英、日等)起步较晚。
随后,我国一些厂家开始生产制造双螺杆挤出机。
但是最初的设计基本是依靠引进国外技术。
到20世纪90年代初,我国双螺杆挤出机的设计制造发展很快,形成了双螺杆挤出机制造热。
目前国内所生产的双螺杆挤出机的规格已由中小型开始向大型发展,制定了相应标准并形成系列,年产量达几百台套。
但在双螺杆挤出机的设计、制造水平和机器的整体质量方面,与国外先进国家生产的双螺杆挤出机还有不小差距,这主要表现在独立设计能力较弱,不少厂家的产品是测绘和仿制的,设计出水平较高的机器较少。
从结构上讲,啮合异向旋转双螺杆挤出机的螺槽为非封闭结构,本身有利于物料流通混合,物料从加料口到一根螺杆后,在摩擦拖拽下,沿着这根螺杆的螺槽前进至下方窄间隙,受到两根螺杆的压缩后而被螺槽运送至桶壁又进行压缩,并在料筒表面的摩擦拖曳下沿另一根螺槽向前输送,周而复始,它广泛应用于塑料的挤出成型和造粒。
双螺杆挤出机分析一、双螺杆挤出机的类型世界上第一台用于热塑性塑料加工的双螺杆机是三十年代在意大利问世的。
六十年代双螺杆机开始飞速发展。
当时人们认识到它在大口径PVC硬管挤出、特殊配混过、双螺杆挤出机的类型工程塑料挤出和干混粉料挤出方面具有很大的优越性。
目前世界各国生产的双螺杆机,大多数都是由互相啮合的二根螺杆在8字形内腔的机筒内旋转。
如按二根螺杆的转向来分,可分为同向型和异向型;如按机器用途来分又可分为普通型和配混型。
此外,还可按照二根螺杆啮合与否、二螺杆轴线交角、啮合间隙大小(全擦式或非全擦式)、压缩比取得的方法等来划分。
二、双螺杆挤出机的特点反向旋转的双螺杆挤出机与单螺杆挤出机或与同向旋转的双螺杆挤出机比较,有以下几个特点:(1)适合硬聚氯乙烯粉料直接挤出成型。
扮料直接挤出成制品,对单螺杆挤出机来说,是比较困难的事,即使使用,产量和质量一般是比较低的;同向旋转的双螺杆挤出机,虽比单螺杆挤出机要好,但世界上目前大多数这种挤出机,还是用粒子料来加工成制品的。
因为同向旋转的双螺杆挤出机在挤压原理上与单螺杆相同,只不过是单螺杆的一个发展。
从螺杆的断面方向看,单螺杆的料流是圆形轨迹移动,而同向双螺杆的料流是沿着8字形的轨迹移动、反向旋转的双螺杆挤出机物料在螺杆内的移动情况则不一样。
啮合混炼的效采好,计量堆确,回流少。
相对单螺杆来说,有更大的长径比,有较大的传热面积。
所以塑化效果好。
同时辛辛纳蒂·米拉克朗工厂生产的双螺杆挤出机,都设置了其空排气系统。
以上这些原因对粉料直接挤出成型,造成了有利的条件。
据奥地利介绍,这个厂生产的设备,在聚氯乙烯加工中,已占世界总产量11勺15%。
双螺杆挤出机另外还有一个特点,它能够加工某些单螺杆挤出机难以加工的材料,如润滑性过大,单螺杆挤出时出料量不均的那些材料。
双螺杆不限于加工聚氯乙烯,只要更换不同形式的螺杆,同样能生产各种热塑性塑料。
(2)塑化好,温度容易控制,制品质量稳定。
双螺杆挤出机结构及主要零件双螺杆挤出机是一种常用于生产塑料制品的设备,其核心部分是一对相互转动的螺杆。
螺杆通过高速旋转并互相啮合,将加热熔融的塑料物料从进料口送入机器的腔体中,并通过模具的形状,将其挤出成所需形状的制品。
本文将详细介绍双螺杆挤出机的结构及主要零件。
一、双螺杆挤出机的结构1.壳体:双螺杆挤出机的外壳,通常由坚固的钢材制成。
它起到保护内部零件的作用,同时也能够减少外界噪音和振动。
2.驱动系统:双螺杆挤出机的驱动系统由电机、减速机和传动轴组成。
电机提供动力,减速机将电机的转速降低,并通过传动轴传递到螺杆上。
3.控制系统:双螺杆挤出机的控制系统包括人机界面、PLC、变频器等组件,用于实现对挤出机运行过程的监控和控制。
4.螺杆:双螺杆挤出机的核心部分。
螺杆通常由高强度合金钢制成,具有良好的耐磨性和耐高温性能。
螺杆上的螺纹可以分为混炼段、输送段和压力段,各段的螺纹形状有所不同,以适应不同的挤出加工要求。
5.螺套:螺套是螺杆的外壳,通常由高硬度合金钢制成。
螺套的内孔与螺杆的外形成一定的间隙,以保证螺杆的正常运转。
6.加热系统:双螺杆挤出机的加热系统由电加热器、热电偶和温度控制器等组件组成。
加热系统用于加热螺杆和螺套,以将塑料物料加热至熔融状态。
7.冷却系统:冷却系统由冷却水管道和冷却风扇组成。
冷却系统用于降低螺杆和螺套的温度,并将熔融塑料冷却至一定温度,以保证产品质量。
8.模具:模具是双螺杆挤出机的重要组成部分,它决定了最终产品的形状和尺寸。
模具通常由硬质合金或不锈钢制成,具有较高的耐磨性和耐腐蚀性。
二、双螺杆挤出机的主要零件1.螺杆和螺套:螺杆是挤出机的核心部件,由高强度合金钢制成。
螺套由高硬度合金钢制成,与螺杆的外形成一定的间隙。
螺杆和螺套的质量和加工精度直接影响挤出机的工作效果和产品质量。
2.模具:模具是双螺杆挤出机生产成型的重要组成部分。
不同的产品形状需要不同的模具,模具的设计和制造对产品的质量和效率起着决定性的作用。
双螺杆挤出机构造及主要零件
双螺杆挤出机的零部件组成与单螺杆挤出机的零部件组成根本相似。
两种挤出机不同之处是双螺杆挤出机的机筒内有两根螺杆、加料局部采用螺旋强制向机筒内供料,螺杆用轴承的规格和布置比拟复杂。
双螺杆挤出机的组成零部件位置如图1所示。
图1 双螺杆挤出机主要零部件组装位置
1—连接法兰;2—分流板;3—机筒;4—电阻加热;5—双螺杆;
6—螺旋加料装置;7—料斗;8—螺杆轴承;9—齿轮减速箱;
10—传送带;11—电动机;12—机架
1、螺杆构造
双螺杆中的螺杆构造类型有多种,在双螺杆挤出机的分类中,有旋向不同螺杆及螺杆组合啮合与否型螺杆;以螺杆的螺纹局部组成和螺杆的外形分类,还有多种类型。
(1) 按螺杆的螺纹局部组成分可分为整体式螺杆和组合式螺杆。
①整体式螺杆整体式螺杆中可分为螺纹局部外圆直径完全一样的圆柱形螺杆和外圆直径逐渐缩小的圆锥形螺杆。
圆柱形螺杆中又分为螺杆的螺距从加料段至均化段逐渐变小型螺杆和螺纹距不变、而螺纹棱宽度由加料段至均化段逐渐加大变宽型螺杆。
②组合式螺杆组合式螺杆是指螺杆的螺纹局部由几个不同形式的螺纹单元组合而成,这些螺纹单元装在一根带有长键的轴上
或组装在六角形芯轴上,成为一根挤塑某种塑料的专用螺杆。
啮合型同向旋转双螺杆构造多采用组合式螺杆。
(2) 按两根螺杆的轴心线平行与否分双螺杆又分为两根螺杆直径一样、组装后两根螺杆的轴心线平行的圆柱形螺杆和两根螺杆
直径由大到小逐渐变化、组装后两根螺杆轴心线不平行的圆锥形螺杆。
这两种螺杆的外形构造如图2所示。
图2 圆柱形和圆锥形双螺杆的外形构造
2、机筒构造
双螺杆挤出机的机筒构造和单螺杆挤出机的机筒构造形式一样,也分整体式机筒和分段组合式机筒。
机筒构造形式如图3所示。
图3 双螺杆挤出机的机筒构造
1一排气口;2—进料口
在双螺杆挤出机中,啮合异向旋转双螺杆和锥形双螺杆挤出机一般多采用整体式机筒;只有少数大型挤出机采用分段组合式机筒,目的是为了方便机械加工和节省一些较贵重的合金钢材。
啮合同向旋转双螺杆挤出机多数采用分段式机筒。
分段式机筒分成长度相等的几段,有的机筒上开有加料口,有的机筒上开有排气口,有的机筒上开有添加剂口,然后用螺钉把各段连接成双螺杆的组合机筒。
3、双螺杆的承受轴向力用轴承布置
双螺杆在挤出工作时产生的轴向力和单螺杆在挤出工作时产生的轴向力相似或高于单螺杆挤出时的轴向力,这么
大的轴向力应需要较大规格的轴承来承当,但是,由于双螺杆的工作布置限制了承受螺杆轴力用轴承的布置空间,所以轴承布置有多种方案。
这里只介绍两种常见轴承布置方案。
图4是圆柱形双螺杆用止推轴承的布置实例。
由于轴承的规格较大,把两根螺杆用轴承错位布置,以适应轴承布置空间缺乏
的限制。
这种轴承布置的两根螺杆的轴向力分配均匀,轴承承受的轴向力相等,工作时两根螺杆的轴向位移量也一样,保证了两根螺杆工作的正常啮合。
图4 圆柱形双螺杆用止推轴承错位布置构造
1-螺杆;2—传动轴;3,6—深沟球轴承;4一弹性元件;5—推力滚子轴承;7—压盖
图5所示是圆锥形双螺杆用止推轴承的布置。
锥形双螺杆啮合工作时,它尾部的轴承部位空间较大,那么轴承的布置比拟紧凑。
图5 圆[FS:PAGE]锥形双螺杆用轴承的布置
1一螺杆连接轴套;2,4一圆柱滚子轴承;3—斜齿轮;5,6—圆锥滚子轴承
4 、加料装置
根据双螺杆挤出机挤塑原料的特点与工作条件要求,双螺杆挤出机的加料装置应采用强制计量加料方式为机筒供料。
强制计量加料装置构造如图6所示。
这种供料装置像一台独立工作的单螺杆挤出机,转动输送原料的螺杆由直流电动机通过蜗杆蜗轮减速箱的输出轴带动。
螺杆输送原料的转速、输送料量的大小,由双螺杆挤出机的双螺杆工作转速、机筒温度、成型制品用模具内的熔料压力和成型制品的用料量来决定,根据制品用料量的需要,可随时调整。
加料装置中的螺纹杆上螺纹,可以是单头或双头,一般应用较多的是单头螺纹。
图6 双螺杆挤出机用加料装置构造
1—螺杆轴承;2—蜗杆蜗轮减速装置;3—料斗;4—机筒;5—螺杆
如果原料为粉状,为防止料斗中原料产生“架桥〞现象,应注意在此种情况下的料斗中要加螺旋搅拌装置。