挤出机原理介绍

挤出机定义介绍
在塑料挤出成型设备中，塑料挤出机通常称之为主机，而与其配套的后续设备塑料挤出成型机则称为辅机。

塑料挤出机经过100多年的发展，已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆，甚至无螺杆等多种机型。

塑料挤出机（主机）可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板（片）材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配，组成各种塑料挤出成型生产线，生产各种塑料制品。

因此，塑料挤出成型机械无论现在或将来，都是塑料加工行业中得到广泛应用的机种之一。

塑料挤出机的工作原理
螺杆挤出机是塑料成型加工最主要的设备之一，它通过外部动力传递和外部加热元件的传热进行塑料的固体输送、压实、熔融、剪切混炼挤出成型。

螺杆挤出机自诞生以来，经过近百年的发展，已由普通螺杆挤出机发展为新型螺杆挤出机。

尽管新型螺杆挤出机种类繁多，但就挤出机理而言，基本是相同的。

传统螺杆挤出机挤出过程，是靠机筒外加热、固体物料与机筒、螺杆摩擦力及熔体剪切力来实现的。

“摩擦系数”和“摩擦力”，“粘度”和“剪应力”是影响传统螺杆挤出机工作性能的主要因素，由于影响“摩擦”和“粘度”的因素十分复杂，因此，传统螺杆挤出机挤出过程是一个非稳定状态，难以控制，对某些热稳定性差、粘度高的热敏性塑料尤为突出。

自60年代以来，世界上各国学者对螺杆挤出机理进行了大量研究，也取得了明显的成就，但由于他们的研究大多局限于传统塑料挤出成型机理、机械结构形式和换能方式，因而一直未能取得重大突破。

传统螺杆挤出机所存在的如体积庞大、能耗高、噪音大、产品质量提高难等一系列缺点没有得到根本解决。

塑料挤出机特点
1.模块化和专业化
塑料挤出机模块化生产可以适应不同用户的特殊要求，缩短新产品的研发周期，争取更大的市场份额；而专业化生产可以将挤出成型装备的各个系统模块部件安排定点生产甚至进行全球采购，这对保证整期质量、降低成本、加速资金周转都非常有利。

2.高效、多功能化
塑料挤出机的高效主要体现在高产出、低能耗、低制造成本方面。

在功能方面，螺杆塑料挤出机已不仅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、陶瓷等领域。

3.大型化和精密化
实现塑料挤出机的大型化可以降低生产成本，这在大型双螺杆塑料造粒机组、吹膜机组、管材挤出机组等方面优势更为明显。

国家重点建设服务所需的重大技术装备，大型乙烯工程配套的三大关键设备之一的大型挤压造粒机组长期依靠进口，因此必须加快国产化进程，满足石化工业发展需要。

4.智能化和网络化
发达国家的塑料挤出机已普遍采用现代电子和计算机控制技术，对整个挤出过程的工艺参数如熔体压力及温度、各段机身温度、主螺杆和喂料螺杆转速、喂料量，各种原料的配比、电机的电流电压等参数进行在线检测，并采用微机闭环控制。

这对保证工艺条件的稳定、提高产品的精度都极为有利。

塑料挤出机组成部分
塑料挤出机的主机是挤塑机，它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。

1.挤压系统挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具，塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立压力下，被螺杆连续的挤出机头。

（1）螺杆：是挤塑机的最主要部件，它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率，由高强度耐腐蚀的合金钢制成。

（2）机筒：是一金属圆筒，一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。

机筒与螺杆配合，实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实，并向成型系统连续均匀输送胶料。

一般机筒的长度为其直径的15～30倍，以使塑料得到充分加热和充分塑化为原则。

（3）料斗：料斗底部装有截断装置，以便调整和切断料流，料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。

（4）机头和模具：机头由合金钢内套和碳素钢外套构成，机头内装有成型模具。

机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动，均匀平稳的导入模套中，并赋予塑料以必要的成型压力。

塑料在机筒内塑化压实，经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具，模芯模套适当配合，形成截面不断减小的环形空隙，使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。

为保证机头内塑料流道合理，消除积存塑料的死角，往往安置有分流套筒，为消除塑料挤出时压力波动，也有设置均压环的。

机头上还装有模具校正和调整的装置，便于调整和校正模芯和模套的同心度。

挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角，将机头分成斜角机头（夹角120o）和直角机头。

机头的外壳是用螺栓固定在机身上，机头内的模具有模芯坐，并用螺帽固定在机头进线端口，模芯座的前面装有模芯，模芯及模芯座的中心有孔，用于通过芯线；在机头前部装有均压环，用于均衡压力；挤包成型部分由模套座和模套组成，模套的位置可由螺栓通过支撑来调节，以调整模套对模芯的相对位置，便于调节挤包层厚度的均匀性。

机头外部装有加热装置和测温装置。

2.传动系统传动系统的作用是驱动螺杆，供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速，通常由电动机、减速器和轴承等组成。

3.加热冷却装置加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。

（1）现在挤塑机通常用的是电加热，分为电阻加热和感应加热，加热片装于机身、机脖、机头各部分。

加热装置由外部加热筒内的塑料，使之升温，以达到工艺操作所需要的温度。

（2）冷却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的。

具体说是为了排除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量，以避免温度过高使塑料分解、焦烧或定型困难。

机筒冷却分为水冷与风冷两种，一般中小型挤塑机采用风冷比较合适，大型则多采用水冷或两种形式结合冷却；螺杆冷却主要采用中心水冷，目的是增加物料固体输送率，稳定出胶量，同时提高产品质量；但在料斗处的冷却，一是为了加强对固体物料的输送作用，防止因升温使塑料粒发粘堵塞料口，二是保证传动部分正常工作。

塑料挤出机故障分析
塑料挤出机是一种常见的塑料机械设备，在日常操作挤出机的过程中，挤出机会出现各种各样的故障，影响塑料机械正常生产，下面我们就对挤出机故障分析。

塑料挤出机故障分析：主机电流不稳
1、生产原因：
(1)喂料不均匀。

(2)主电机轴承损坏或润滑不良。

(3)某段加热器失灵，不加热。

(4)螺杆调整垫不对，或相位不对，元件干涉。

2、处理方法：
(1)检查喂料机，排除故障。

(2)检修主电机，必要时更换轴承。

(3)检查各加热器是否正常工作，必要时更换加热器。

(4)检查调整垫，拉出螺杆检查螺杆有无干涉现象。

塑料挤出机故障分析：主电机不能启动
1、产生原因：
(1)开车程序有错。

(2)主电机线程有问题，熔断丝是否被烧环。

(3)与主电机相关的连锁装置起作用
2、处理方法：
(1)检查程序，按正确开车顺序重新开车。

(2)检查主电机电路。

(3)检查润滑油泵是否启动，检查与主电机相关的连锁装置的状态。

油泵不开，电机无法打开。

(4)变频器感应电未放完，关闭总电源等待5分钟以后再启动。

(5)检查紧急按钮是否复位。

塑料挤出机故障分析：机头出料不畅或堵塞
1、产生原因：
(1)加热器某段不工作，物料塑化不良。

(2)操作温度设定偏低，或塑料的分子量分布宽，不稳定。

(3)可能有不容易熔化的异物。

2、处理方法：
(1)检查加热器，必要时更换。

(2)核实各段设定温度，必要时与工艺员协商，提高温度设定值。

(3)清理检查挤压系统及机头。

塑料挤出机故障分析：主电启动电流过高
1、产生原因：
(1)加热时间不足，扭矩大。

(2)某段加热器不工作。

2、处理方法：
(1)开车时应用手盘车，如不轻松，则延长加热时间或检查各段加热器是否正常工作。

塑料挤出机故障分析：主电机发出异常声音：
1、产生原因：
(1)主电机轴承损坏。

(2)主电机可控硅整流线路中某一可控硅损坏。

2、处理方法：
(1)更换主电机轴承。

(2)检查可控硅整流电路，必要时更换可控硅元件。

塑料挤出机保养
1、应把塑料挤出机设备[2]安置通风位置,保证电机工作热量散发,延长其寿命；机器应保持良好接地。

2、定期检查刀具螺丝,全新机使用1小时后,用工具紧固动刀,定刀的螺丝,加强刀片与刀架间的固定性；应定期对加注润滑油,保证轴承间的润滑性；为保证刀具切口的锋利度,应常检查刀具,保证其锋利度,减少由于刀锋钝缺而引起其它部件的不必要损坏；定期检查皮带是否松驰,及时调紧。

3、重启动——第二次启动前,应先清除机室所剩余的碎料,减少启动阻力.应定期打开惯性罩和皮带轮罩,清除法兰盘下方出灰口,因破碎机室排出粉料进入转轴轴承.
4、更换部件——更换刀具时,动刀与定刀之间的间隙:20HP以上破碎机0.8MM为佳,20HP以下的破碎机0.5MM为佳.回收料越薄,间隙可适当调大.
塑料挤出机发展历程。