锥形双螺杆挤出机螺杆设计

锥形双螺杆挤出机螺杆设计

发表时间：2019-01-03T11:49:17.353Z 来源：《基层建设》2018年第34期作者：李勇蒋林蓉刘奕丁

[导读] 摘要：随着高分子新材料市场需求的不断扩大，对高分子材料成型加工工艺的要求越来越高。

桂林市君威机电科技有限公司广西桂林 541004

摘要：随着高分子新材料市场需求的不断扩大，对高分子材料成型加工工艺的要求越来越高。目前，高分子材料成型加工的方法主要有热压成型、注射成型、压延成型、吹塑成型和挤出成型等。其中，挤出成型是高分子材料加工领域中塑化效果好、适应性强、生产率高、可连续化生产的成型加工方法。高分子材料的性能和形状可以千差万别，成型工艺各不相同。目前市场上的成型加工设备主要有开炼机、密炼机、单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。本文中，主要探讨了锥形双螺杆挤出机的螺杆设计。

关键词：双螺杆挤出机；螺杆设计

前言

随着我国工业的快速发展，高分子材料越来越多的被广泛应用到日常生活中各个领域，大量的钢铁制品由于其自身的局限性和缺点而被橡胶制品和塑料制品取而代之，如汽车零部件、家电外壳、建筑材料等。人们对橡胶和塑料制品的需求不断增多，因此高效且连续的生产工艺是必要的，从而推动了挤出成型技术的发展，增大了挤出机的市场需求。挤出成型工艺适用于大部分高分子材料，几乎能成型所有的热塑性塑料，也可用于部分热固性塑料。挤出机其结构和性能对于加工材料的性能的影响至关重要。因此本文对一款锥形双螺杆挤出机（QE31A挤出机）的结构与性能进行探究。

1 双螺杆挤出机的结构及工作原理

双螺杆挤出机组的整体结构和单螺杆挤出机的差不多，组成部分都是主机、机头和辅机。二者的区别主要是在主机上，主机也就是我们所说的双螺杆挤出机。而单独的一台机器并不能完成所有的任务，必须用辅机进行配合生产，组成一条完整的生产线。双螺杆挤出机的性能衡量指标有很多，例如所生产产品的产量、能耗、产品质量等，同样，一条生产线所包含的机械设备又多了牵引机、切割机等，所以生产效率不仅仅受同向双螺杆挤出机影响，但是主机对生产效率的提升具有决定性作用。如图1所示，双螺杆挤出机主机主要是由电机、传动装置、控制系统、挤压腔等组成。

1.主电机；

2.传动箱；

3.控制系统；

4.底座；

5.挤出腔及螺杆；

6.出料装置；

7.切割

图1 典型双螺杆挤出主机

性能特点：能把物料强制挤，物料不易降解，物料塑化能力强、混炼效果好、受到的剪切力小、可以直接成型，粉料类物料可以直接加入料斗，使用专用模具、品牌厂家生产，保证制品出料均匀、流畅、废次品率低、产量高。双螺杆挤出机生产线调整模具、辅助设备可进行双管生产，同时更换模具和辅助设备和部分零部件、配置专用的板材、片材模具、辅助设备可行板材、版材的生产。同向双螺杆挤出机也可进行热切造粒。

1-电动机；2-连接器；3-减速器；4-料斗；5-加料器；

6-加热器；7-机筒；8-螺杆

图2双螺杆挤出机示意图

如图2所示，双螺杆挤出机由电动机、减速器、料斗、喂料器等几个部分组成，每个部分的作用不尽相同，缺一不可。同向双螺杆挤出机不同于单螺杆挤出机的地方就是其螺杆数量不同，正是基于这一点，螺杆可以用多种形式进行组合，因此双螺杆挤出机的应用范围特别广泛，适用于多种物料的加工。工作原理：能形成封闭或半封闭的型腔，有正位移输送条件，其正位移输送程度与封闭程度有关。在啮合区，螺棱插入螺槽形成“C”形室。它不封闭，两个螺杆间有一个连续通道。双螺杆中物料形成∞通道。双螺杆的螺槽宽度要大于螺棱大小，形成纵向的通道，这样两只螺杆就不会发生干涉导致挤出机严重故障。双螺杆挤出机的物料加入是由加料装置加入，然后经过挤压系统中两只螺杆的作用形成熔融态，被运送至机头位置后经过口模塑形挤出。

2 双螺杆挤出机的用途

双螺杆挤出机普遍应用于高粘度塑料、热塑性塑料和橡胶的成型加工，可进行配料、循环混合、造粒、成型等，如各种管材、型材、电线电缆包覆等。可连续化、高效率的完成聚合物的混合和成型加工，制造各种连续制品。由于挤出机的料筒可以作为反应器，因此具有反应性挤出的性能，可以同时完成聚合物的熔融混合和反应性挤出成型过程，反应性挤出可以直接用于聚合物的接枝反应、交联反应、嵌段反应和控制降解反应等。除此之外，双螺杆挤出机还可以搭配其他的辅机一起使用，可以完成不同要求的挤出成型制品的生产。其用途对于高分子材料的成型加工工艺具有积极的意义。

3 QE31A挤出机的加工工艺流程

QE31A挤出机的工艺流程和一般的双螺杆挤出机的的工艺流程相似。具体操作是将原料自加料斗加入料筒，在气筒的冲击和螺杆的旋转作用下，通过料筒内壁和螺杆表面摩擦剪切作用向前输送到加料段，在此松散的固体物料向前输送的同时被压实；在压缩段，螺槽深度逐渐变浅，物料被进一步压实，同时在料筒外加热和螺杆与料筒内壁摩擦剪切作用下，料温升高至物料开始熔融，压缩段结束；均化段使

物料均匀，定温、定量、定压的挤出熔体，到机头后成型，经口模定型得到制品。如下图是