双螺杆挤压机的系统模型

毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目反向旋转型双螺杆挤压机及传动系统的设计2、专题二、课题来源及选题依据双螺杆挤压机是为解决单螺杆挤压机的局限性而发展起来的。

与单螺杆挤压机相比，双螺杆挤压机更容易加入带状料，分料及玻璃纤维等物料；物料在机筒内停留时间短；塑化混合效果优良。

双螺杆挤压机在我国的使用非常普遍，因此对双螺杆挤压机的进一步研究对我国的经济发展有着极其重要的意义。

三、本设计（论文或其他）应达到的要求：①熟悉反向旋转型双螺杆挤压机的发展历程，特别是近十几年来的发展；②熟悉掌握反向旋转型双螺杆挤压机的工作原理；③熟练反向旋转型双螺杆挤压机传动箱的设计方法；④熟练绘制挤压机及传动系统总装图、部件图和零件图；⑤能够熟练使用AUTO-CAD。

四、接受任务学生：机械94 班姓名徐志强五、开始及完成日期：I自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长〕签名研究所所长系主任签名2012年11月12日摘要本文先分析了挤压机的市场需求和生产现状，并初步探讨了挤压机生产食品的工艺可行性；提出了用双螺杆挤压机生产食品的工艺流程。

在现有挤压机的基础上，并参考了国内外比较成熟的挤压机设计方法，根据各种食品的特性和生产食品的特殊工艺要求，对挤压机的关键部位进行了相应的设计。

本文详细的介绍了挤压机的主要零部件传动箱、传动系统、机筒等的结构设计，并进行了相应的校核计算；对主要传动零部件如传动箱大小齿轮，带轮，从动轴，键等进行了设计和强度校核，并对轴承承载能力进行了校核计算;本文还涉及了挤压机一些辅助元件如加料系统，加热冷却装置，模头的选择要求,并进行了简单的设计。

最后，本文介绍了一些关于挤压机的安装，操作，控制和维护等方面的内容。

关键词：传动系统；挤压混炼；反向旋转双螺杆挤压机AbstractIn this page, the market need of the extrusion press and the condition of the production is analyzed first.And from theoretically, we studied the technique possibility to produce the foods. We expounded the specialty and working elements of the twin-screw extruder and pointed working flow to produce the foods with twin-screw extruder. In the base of the extruders in existence, we referenced the mature means of extruder design in our country and abroad and based the characteristic of foods and the special working craftwork requires, then, we designed the key structure of extruder. In this text, we introduced the structure design of extruder in detail, particular to the major parts: assignment tank, screw, barrel and systems analysis and calculating. To those important transmission parts: the big gear and the small gears in assignment tank, strip wheel, driving spindle, key, we made a design and check the intensity. And we calculate and check the carrying capacity of the bearing particularly. We also refer to the choosing requirements of the accessories: heating and cooling system, die, knife equipment, and made a simple design. In the end of the text, the installing, operation, controlling and repairing of the extruder were also introduced.Key words：The transmission system；extrusion mixing and shaping；Counter-rotation twin -screw extruder目录摘要........................................................................................................................................... I II ABSTRACT .................................................................................................................................. I V 目录.. (V)1 绪论 (1)1.1挤压机技术应用及分析 (1)1.2国内外生产现状 (1)1.2.1 国内发展 (1)1.2.2 国际上主要有以下方面 (1)1.3挤压机生产食品的可行性分析 (2)1.4挤压技术在口香糖加工中的应用 (2)1.4.1 口香糖的市场需求 (2)1.4.2 口香糖的加工工艺 (2)1.4.3 挤压机生产口香糖的可行性 (4)2 食品挤压机挤压设备简介 (6)2.1双螺杆挤压机的工作原理 (6)2.1.1 挤压原理 (6)2.1.2 挤压加工系统 (7)2.2总体结构设计 (7)3 双螺杆挤压机挤压设备设计 (8)3.1传动系统的设计及计算 (8)3.1.1 传动系统设计 (8)3.1.2 电动机的选用 (8)3.1.3 传动比分配 (8)3.1.4 主要传动零部件设计计算和校核 (9)3.2辅助零部件设计计算 (20)3.2.1 加料系统设计计算 (20)3.2.2 加热与冷却系统的设计 (22)3.2.3 润滑油的选用 (24)4 挤压加工系统的安装、操作与维护 (25)4.1挤压加工系统的安装 (25)4.1.1 挤压机的安装基础 (25)4.1.2 调整挤压机水平 (25)4.1.3 机筒的安装 (25)4.1.4 螺秆的装拆 (25)4.1.5 模头的安装 (25)4.2挤压加工系统的操作 (25)4.2.1 挤压机的开车 (25)4.2.2 开车操作注意事项 (25)4.3挤压机的维护保养 (25)4.3.1 螺杆的保养 (25)4.3.2 机筒的保养 (25)4.3.3 挤压机其它部分的保养 (26)4.4设计中的几个问题 (26)5 总结与展望 (27)5.1总结 (27)5.2展望 (27)致谢 (28)参考文献 (29)反向旋转型双螺杆挤压机及传动系统的设计1 绪论1.1 挤压机技术应用及分析挤压加工技术作为一种经济实用的新型加工方法广泛应用于食品生产中，并得到迅速的发展。

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。

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。

目录1概述-----------------------------------1 2同向平行双螺杆挤出机的分类-------------1 2·1基本分类-------------------12·2组合分类-------------------23主要结构及基本原理---------------------2 3·1主要结构-------------------33·2基本原理-------------------44同向平行双螺杆挤出机的优点-------------6 5同向平行双螺杆挤出机的发展趋势---------7 参考文献------------------------------91概述挤出机起源18世纪，英格兰的Joseph Bramah于1795年制造的用于制造无缝铅管的手动活塞式压出机被认为是世界上第一台挤出机。

在挤出机作为一种制造方法的发展过程中，第1次有明确记载的是R.Brooman在1845年申请的用挤出机生产固特波胶电线的专利。

在聚合物加工中首先应用双螺杆挤出机是在20世纪30 年代的意大利, 其标志是Roberto Colombo研制成功了同向双螺杆挤出机Pasquetti研制成功了异向双螺杆挤出机。

现代双螺杆挤出技术是在20 世纪60 年代末至70 年代初随着RPVC制品的发展得以发展的1964年Inning和Zanradnik 申请了己内酞胺在标准组件同向旋转双螺杆挤出机内连续阴离子聚合的专利。

在我国, 双螺杆挤出机的应用大约在20 世纪70 年代初, 到90 年代初发展迅速。

关于最早双螺杆挤出机的设计初衷是为了解决挤出时物料挤出不净的问题，后来在使用和研究的过程中发现双螺杆挤出机的性能在很多方面优于单螺杆挤出机，因此，对于双螺杆的研究是很必要的，下面主要分析同向平行双螺杆挤出机的分类。

2双螺杆挤出机的分类2·1随着双螺杆挤出机的发展，就出现了各种不同样式的双螺杆挤出机，由于所需加工的物料不同，因此需要用不同的螺杆挤出机的形式来进行良好的塑化，保证加工质量。

反向旋转型双螺杆挤压机及传动系统的设计（含全套C A D图纸）毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目反向旋转型双螺杆挤压机及传动系统的设计2、专题二、课题来源及选题依据双螺杆挤压机是为解决单螺杆挤压机的局限性而发展起来的。

与单螺杆挤压机相比，双螺杆挤压机更容易加入带状料，分料及玻璃纤维等物料；物料在机筒内停留时间短；塑化混合效果优良。

双螺杆挤压机在我国的使用非常普遍，因此对双螺杆挤压机的进一步研究对我国的经济发展有着极其重要的意义。

三、本设计（论文或其他）应达到的要求：①熟悉反向旋转型双螺杆挤压机的发展历程，特别是近十几年来的发展；②熟悉掌握反向旋转型双螺杆挤压机的工作原理；③熟练反向旋转型双螺杆挤压机传动箱的设计方法；④熟练绘制挤压机及传动系统总装图、部件图和零件图；⑤能够熟练使用AUTO-CAD。

四、接受任务学生：机械94 班姓名徐志强五、开始及完成日期：自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长〕签名研究所所长系主任签名2012年11月12日摘要本文先分析了挤压机的市场需求和生产现状，并初步探讨了挤压机生产食品的工艺可行性；提出了用双螺杆挤压机生产食品的工艺流程。

在现有挤压机的基础上，并参考了国内外比较成熟的挤压机设计方法，根据各种食品的特性和生产食品的特殊工艺要求，对挤压机的关键部位进行了相应的设计。

本文详细的介绍了挤压机的主要零部件传动箱、传动系统、机筒等的结构设计，并进行了相应的校核计算；对主要传动零部件如传动箱大小齿轮，带轮，从动轴，键等进行了设计和强度校核，并对轴承承载能力进行了校核计算;本文还涉及了挤压机一些辅助元件如加料系统，加热冷却装置，模头的选择要求,并进行了简单的设计。

最后，本文介绍了一些关于挤压机的安装，操作，控制和维护等方面的内容。

关键词：传动系统；挤压混炼；反向旋转双螺杆挤压机AbstractIn this page, the market need of the extrusion press and the condition of the production is analyzed first.And from theoretically, we studied the technique possibility to produce the foods. We expounded the specialty and working elements of the twin-screw extruder and pointed working flow to produce the foods with twin-screw extruder. In the base of the extruders in existence, we referenced the mature means of extruder design in our country and abroad and based the characteristic of foods and the special working craftwork requires, then, we designed the key structure of extruder. In this text, we introduced the structure design of extruder in detail, particular to the major parts: assignment tank, screw, barrel and systems analysis and calculating. To those important transmission parts: the big gear and the small gears in assignment tank, strip wheel, driving spindle, key, we made a design and check the intensity. And we calculate and check the carrying capacity of the bearing particularly. We also refer to the choosing requirements of the accessories: heating and cooling system, die, knife equipment, and made a simple design. In the end of the text, the installing, operation, controlling and repairing of the extruder were also introduced.Key words：The transmission system；extrusion mixing and shaping；Counter-rotation twin -screw extruder目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)目录 (V)1 绪论 (1)1.1挤压机技术应用及分析 (1)1.2国内外生产现状 (1)1.2.1国内发展 (1)1.2.2国际上主要有以下方面 (1)1.3挤压机生产食品的可行性分析 (2)1.4挤压技术在口香糖加工中的应用 (2)1.4.1口香糖的市场需求 (2)1.4.2口香糖的加工工艺 (2)1.4.3挤压机生产口香糖的可行性 (4)2 食品挤压机挤压设备简介 (6)2.1双螺杆挤压机的工作原理 (6)2.1.1挤压原理 (6)2.1.2挤压加工系统 (7)2.2总体结构设计 (7)3 双螺杆挤压机挤压设备设计 (8)3.1传动系统的设计及计算 (8)3.1.1 传动系统设计 (8) (8)3.1.2 电动机的选用 (8)3.1.3 传动比分配 (8)3.1.4 主要传动零部件设计计算和校核 (9)图推力轴承组示意图 (17)3.2 辅助零部件设计计算 (20)3.2.1 加料系统设计计算 (20) (20) (21)螺旋进料传动方案............................................................................................................................................................................ 22 3.2.2 加热与冷却系统的设计 .. (22)铝块冷却水管 (24)3.2.3 润滑油的选用 ........................................................................................................................................ 24 4 挤压加工系统的安装、操作与维护 . (25)4.1挤压加工系统的安装 (25)4.1.1 挤压机的安装基础 (25)4.1.2 调整挤压机水平 (25)4.1.3 机筒的安装 (25)4.1.4 螺秆的装拆 (25)4.1.5 模头的安装 (25)4.2 挤压加工系统的操作 (25)4.2.1 挤压机的开车 (25)4.2.2 开车操作注意事项 (25)4.3 挤压机的维护保养 (25)4.3.1 螺杆的保养 (25)4.3.2 机筒的保养 (25)4.3.3 挤压机其它部分的保养 (26)4.4 设计中的几个问题 ....................................................................................................................... 26 5 总结与展望 .. (27)5.1 总结 (27)5.2 展望.......................................................................................................................................... 27 致 谢 .. (28)参考文献 (29)1 绪论1.1 挤压机技术应用及分析挤压加工技术作为一种经济实用的新型加工方法广泛应用于食品生产中，并得到迅速的发展。

双螺杆构型及挤压参数的建模与试验研究双螺杆构型及挤压参数的建模与试验研究摘要：本文以双螺杆挤压机为研究对象，通过建立数学模型，探讨了双螺杆挤压机的构型及挤压参数对挤出过程的影响。

同时进行了实验研究，对比分析了模型与实际的挤压效果，验证了模型的准确性和可行性。

研究结果表明，双螺杆构型及挤压参数对挤压过程起着重要的作用，可以通过调整这些参数来控制产品质量和生产效率。

关键词：双螺杆挤压机；构型；挤压参数；数学模型；实验研究1. 引言双螺杆挤压机作为塑料加工的重要设备之一，在塑料工业中得到了广泛的应用。

挤压过程是通过双螺杆挤压机将熔融的塑料物料挤出成型，受到挤压机的构型及挤压参数的影响。

因此，研究双螺杆挤压机的构型及挤压参数对挤出过程的影响，对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。

2. 双螺杆挤压机的构型及工作原理双螺杆挤压机的构型可分为共转双螺杆挤压机和差动双螺杆挤压机两种。

共转双螺杆挤压机的两个螺杆同步旋转，工作原理与单螺杆挤压机类似；差动双螺杆挤压机的两个螺杆差速旋转，其中一个螺杆为主螺杆，另一个为辅螺杆，辅螺杆的转速通常低于主螺杆。

双螺杆挤压机的挤压过程主要有熔融、输送和排出三个阶段。

在熔融阶段，上料装置将塑料颗粒送入双螺杆挤压机，通过螺杆融化，形成熔融塑料。

在输送阶段，熔融塑料被双螺杆挤压机的螺杆转动推送，向模具出口流动。

在排出阶段，挤出塑料经过模具的形状，得到所需的产品。

3. 双螺杆挤压机的建模为了研究双螺杆挤压机的构型及挤压参数对挤出过程的影响，需要建立合适的数学模型。

在建模过程中，考虑到实际生产过程的复杂性，可以采用离散元法和数值模拟方法等较为精确的模拟方法。

通过对挤压机的几何结构、材料参数和运行参数进行描述和建模，可以得到一系列方程表示挤压过程的动态变化规律。

双螺杆挤压机的数学模型包括传热计算模型、流动模型和传输模型等。

传热计算模型用于描述熔融塑料的温度变化规律，流动模型用于描述熔融塑料在螺杆腔中的流动行为，传输模型用于描述熔融塑料的质量传递过程。

1双螺杆挤出机设计概述1.1 双螺杆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。

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。

最后永切割的方法截断制品,以便储存和运输。

挤出成型加工的主要设备是挤出机，此外，还有机头口模及冷却定型、牵引、切割、卷取等附属设备。

其挤出制品都是连续的形体，在生产及应用上都具有多方面的优点。

据统计，在塑料制品成形加工中，挤出成型制品的产量约占整个塑料制品的50％以上。

所以，挤出成型在塑料制品成型加工工业中占有重要地位。

塑料在挤出机内熔融塑化，通过口模成为所需要的形状，经冷却定型而得到与口模断面形状相吻合的制品。

挤出成型是塑料加工工业中最早的成型方法之一。

早在19世纪初期，挤出机就用于生产铅管、面条。

早期的挤出机是柱塞式的，直到1936年才研制成功电加热的单螺杆挤出机，这就是现代塑料挤出机的起源。

同其他成型方式相比，挤出成型具有以下突出优点。

1.设备成本低，制造容易，因此投资少，见效快，占地面积小，生产环境清洁。

2.生产效率高。

挤出机的单机产量较高。

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。

双螺杆挤出机结构组成
双螺杆挤出机是一种常见的塑料加工设备，其结构组成主要包括进料系统、双螺杆挤出系统、模头系统、冷却系统、切割系统和控制系统。

进料系统主要由料斗、送料器和输送带组成，用于将原料输送到双螺杆挤出系统中。

双螺杆挤出系统是双螺杆挤出机的核心部分，由两根相互转动的螺杆组成，通过螺杆的旋转将原料加热、熔化、混合和挤出。

双螺杆挤出机的螺杆通常采用平行双螺杆或同轴双螺杆结构，其中平行双螺杆挤出机适用于加工高粘度、高分子量的材料，同轴双螺杆挤出机适用于加工低粘度、低分子量的材料。

模头系统是将挤出的熔融物料形成所需形状的关键部分，其结构和形状根据产品的要求而定。

冷却系统主要用于将挤出的熔融物料迅速冷却，以保证产品的质量和形状。

切割系统用于将挤出的产品切割成所需长度，通常采用旋转切割或定长切割方式。

控制系统是双螺杆挤出机的重要组成部分，其主要功能是对双螺杆挤出机的各个部分进行控制和调节，以保证产品的质量和生产效率。

控制系统通常包括温度控制系统、压力控制系统、速度控制系统和电气控制系统等。

双螺杆挤出机结构组成复杂，但各个部分协同工作，才能实现高效、稳定的生产过程，生产出优质的塑料制品。

双螺杆挤压系统结构和工作原理双螺杆挤出机的挤压系统是由两根啮合或非啮合、整体式或组合式、同向回转或异向旋转的螺杆和整体式或组合式的料筒所组成。

物料进入加料斗，经过螺杆到达口模；在此过程中，物料的运动情况、受到的混炼情况与螺杆是否啮合、是同向回转还是异向旋转、螺杆区段的形状和尺寸等因素关系密切。

在非啮合型的全螺纹双螺杆中，物料会产生4种流动，使混炼剪切效果增强；但这种双螺杆没有自洁作用，一般用于混料。

啮合同向回转型双螺杆中，螺槽和料筒壁形成一些封闭的小室。

物料在小室中按螺旋线运动，但由于在啮合处两根螺杆圆周上各点的运动方向相反，而且啮合间隙非常小，使得物料不能从上到下运动，这样就迫使物料从一根螺杆和料筒壁形成的小室向另一根螺杆和料筒壁形成的小室移动，从而形成螺旋∞运动。

这种同向啮合双螺杆，一根螺杆外径和另一根螺杆根径之间的间隙设计的很小，因此具有自洁作用，物料不会粘在螺槽上，物料在料筒中的停留时间也短；在共轭区有较大的相对速度，混合作用强烈。

这种螺杆一般也用于混料。

异向旋转啮合型双螺杆中，两根螺杆是对称的；由于两根螺杆回转方向不同，物料不能形成螺旋∞运动，而是在螺纹推动下通过各部分的间隙做圆周运动，同时朝口模方向运动。

物料通过两根螺杆之间的径向间隙时所受的剪切搅拌作用最强。

另外在螺纹外径和料筒壁形成的间隙中以及两根螺杆螺棱的侧隙间都有漏流发生。

反向回转的双螺杆在一根螺杆的外径和另一根螺杆的根径之间必须留出一定的间隙，而不能完全靠公差来保证，以便让物料通过。

这种双螺杆的自洁性能较差，但剪切强烈，塑化好，因此较多用于加工制品。

双螺杆挤出机中，螺杆的螺纹头数对物料的作用也有很大影响。

单头螺纹：用于啮合型的同向回转双螺杆，主要用于加工硬质聚氯乙烯；由于螺槽较深不适合于其它树脂。

如果用于非啮合的异向回转双螺杆上，因其没有自洁作用，功能上更像是单螺杆挤出机，适合于混炼。

双头螺纹：有较深的螺槽，因此在单位长度上有较大的自由体积，在相同的螺杆转数下物料的平均剪切热比较低，混合作用柔和，当其在和三头螺纹相同的剪切应力和扭矩下工作时，可以开到较高的转数；适合于混料，特别适于加工粉料、低松密度的物料、难于加入的物料、不需要高剪切力或者对剪切敏感、对温度敏感的物料。

双螺杆挤出机原理及应用从运动原理来看，双螺杆挤出机中有同向啮合和异向啮合及非啮合型。

同向啮合型双螺杆挤出机有低速和高速两种，其区别在于两种挤出机的设计、操作特性和应用领域，前者主要用于型材挤出，而后者用于特种聚合物加工。

紧密啮合式挤出机是低速挤出机，具有紧密啮合式螺杆几何形状，其中一根螺杆的螺棱外形与另一根螺杆的螺槽外形紧密配合，即共轭螺杆外形。

紧密啮合型同向旋转 (CICO) 式双螺杆挤出机的螺杆典型几何形状如图3 -9所示。

图3-9 紧密啮合型同向旋转式双螺杆挤出机的螺杆几何形状图3-10 紧密啮合型同向旋转式双螺杆挤出机啮合区的横截面图3-9的共轭螺杆外形似乎显示了两根螺杆之间形成良好的密封，但图3-10所示的啮合区的横截面显示了两螺杆的螺槽之间有较大的空隙 (面积Ⅱ)。

因此，紧密啮合型同向旋转式双螺杆挤出机的输送特性不如紧密啮合异向旋转式挤出机(CICT) 那样呈正向输送。

紧密啮合型同向旋转式双螺杆挤出机从理论上说，可以设计成螺槽全啮合横向密闭的，但纵向不能密闭，必须开放，否则螺杆会啮合不上。

必须将螺槽宽度设计得大于螺棱宽度，因此同向双螺杆挤出机具有滑动型的啮合，如图3-11所示。

图3-11 紧密啮合型同向旋转式双螺杆挤出机的滑动型啮合当物料由加料口加到一根螺杆上后，在摩擦拖曳下沿着这根螺杆的螺槽向前输送至下方楔形区，并受到一定压缩。

如果螺腹间隙较大(图3-12)，另一根螺杆的螺棱就不会把物料前进的道路堵死。

由于两根螺杆在楔形区有一大小相等、方向相反的速度梯度，故物料不会进入啮合区绕同一根螺杆继续前进，而是被另一根螺杆托起并在机筒表面的摩擦拖曳下沿着另一根螺杆的螺槽向前输送，当物料前进到上方楔形区时，又重复此过程。

从宏观来看，物料是呈∞形运动，如图3-13所示，同时在轴线方向上移动。

图3-12 螺腹间隙大的啮合区图3-13 物料的∞形运动接近无源螺腹的物料，由于受邻近螺杆螺棱的阻碍而不能进入另一根螺杆的螺槽，因此这些物料将产生如图3-14所示的回流。

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 ),通过钢箍与挤出物料时产生的轴向力形成内力平衡。