高速深螺槽双螺杆挤出机不规则几何外形螺纹元件
螺纹元件
1.正向螺纹元件正向螺纹元件主要用于物料的输送。
正向螺纹元件螺槽的形状可以是矩形，也可以是其它形状，目前多采用螺旋形的螺槽形状。
2.反向螺纹元件反向螺纹元件的形状与正向螺纹元件的形状类似，只是螺槽的螺旋方向相反。
由于反螺纹向相反方向输送物料，正螺纹向挤出方向输送物料，因此物料在反螺纹段入口前方建立起高压，以克服反螺纹中的反向流动所产生的阻力，使物料通过反螺纹的缝隙而向前输送。
在挤出机中有时根据挤出工艺的需要，要在螺杆轴向的不同位置或相当短的距离内形成不同的压力区（压差有时大到几个兆帕），这时就可利用反螺纹元件来实现此目的。
例如在螺杆轴向某一位置加入液体添加剂或发泡剂，加入位置必须处于低压区，此时在加入区前设置反螺纹元件形成高压起密封作用，防止液体添加剂或发泡剂向反向流动，而在反螺纹元件后则形成低压区利于添加剂或发泡剂的加入。
在排气口前设置反螺纹元件，可在排气区前形成高压，而在排气区突然降压以利于排气。
反向螺纹中的压力降反向螺纹元件本身无正向输送能力，物料的正向输送是以压力损失为代价的。
反向螺纹元件压力降的大小是设计和选用这种元件时必须考虑的重要因素。
反螺纹元件是阻力元件，压力增大，应在其前方设置正螺纹输送元件，才能克服其阻力，将物料向口模方向输送。
加入一段反螺纹元件就会出现一个压力峰值，加入两段反螺纹元件就会出现两个压力峰值；以此类推，可根据需要设置多个反螺纹元件。
螺纹元件如图2-8所示。
3.捏合盘元件的特点？捏合盘元件具有优异的混合、熔融性能，在双螺杆挤出机中应用比较广泛。
捏合盘也可以做成单个的，然后装到轴上组成组合块，此时可调节捏合盘间的错列角，如图2-9。
捏合盘的剪切强度取决于它有几个突起（即是类偏心圆、菱形还是曲边三角形）、形状、尺寸精度及其与机筒（以及另一盘）之间的间隙，也取决于各捏合盘之间的错列角。
对于类偏心圆盘状捏合盘，使用组合时，应把偏心安排在同一方向，使得在一对捏合盘间有一种连续扫过的关系。
双螺杆挤出机结构及主要零件
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。
双螺杆挤出过程详解
(1) 概况与单螺杆挤出机的挤出过程相比，啮合同向双螺杆挤出机的挤出过程更为复杂多变，因为影响这一过程的因素更多，如加料量、螺杆构型、螺杆啮合、操作条件(温度、螺杆转速) 等。
图3-16列出了物料自加料口加入到离开双螺杆，物料在螺杆机筒中经历的挤出过程。
该挤出过程包括加料段、熔融段、熔体输送段、混合段、对空排气段、均化段、真空排气段、计量段。
在熔体输送段还可以将添加物加入。
当然，并非每一种挤出过程都必须包括这些阶段，有的还要多一些，有的则少一些，但基本上包括这些阶段。
图3-16 物料在挤出过程中经历的各阶段①在加料段(也称固体输送段)，物料由计量加料器加入机筒加料口下方的螺杆后，螺槽并不是全充满的，有一个充满度(小于1)，物料呈固体状态。
这一段的螺杆基本上由正向输送螺纹元件组成，但螺纹导程可由大到小，以提高物料对螺槽的充满度。
②物料进入熔融段后，在机筒加热器传给机筒的热量和螺杆元件(捏合盘)对物料的挤压、剪切所产生的热量作用下，物料开始熔融，在通过该段后，基本变为熔体。
这一段物料的充满度比固体输送段高，有压力产生，耗费的能量最大。
③接下来物料进入熔体输送段，由熔融段输送过来的残留固相最后熔融变为熔体。
该段的螺杆由大导程的正向输送螺纹元件组成，物料的充满度低(小于1)，未建立压力，故可在此段将要添加的物料(聚合物或添加剂)加入(用侧加料器或垂直加料器加入)。
在熔体输送段加入的物料和熔体一起进入由捏合块组成的混合段，进行混合(分布混合和分散混合)。
④在混合段下游紧接着对空排气段，该段由大导程的正向输送螺纹元件组成，混合物对螺槽的充满度低(小于1)，故有较大的自由表面积可将上游物料熔融、混合时产生的气体和侧加料器加入物料时带入的气体在大气压下排到空气中去。
⑤物料进入对空排气段下游的均化段后，在捏合块剪切作用下对混合物各组分进行均化(主要是分布混合，但对仍未分散的组分亦继续进行分散混合)，使各组分混合均匀。
双螺杆挤出机课件
5 工作原理
☆ 非啮合型双螺杆挤出机
拖曳流3：同时随着螺杆的旋转 ，在两螺杆的间隙处物料不断受 到搅动并被不断带走而更新（不 论两螺杆的转向如何），产生流 动3。
拖曳环流4：特别是在异向旋转过程中，物料在A处 受到阻碍，产生了流动4。
而所有这些流动形式都增加了对物料的混炼和剪切 作用。
由于这种啮合形式的双螺杆没有自清洁作用，所以
通道。
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5 工作原理
☆ 啮合型异向双螺杆挤出机
少量物料被拉入两螺杆之间的 径向间隙，受到 螺棱和螺槽间 的研磨和滚压作用，此作用与 压 延机上物料的滚压作用相似 ，称为“压延效应”
由于压延效应，使机筒壁和轴承受力不均匀而局 部受压磨损，故异向旋转的双螺杆只能在较低的 转速下工作。
异向啮合型双螺杆混炼剪切作用较弱，故适用于 热敏料和需要受热时间短的物料的成型。
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1、温度
☆ 热量来源 温度是双螺杆挤出过程得以进行的重要条件之
一。物料由固态变为粘流态，需要热量。挤出过 程热量的来源有两个： a.机筒外部加热器通过机筒传给物料的热量。 b.物料与物料之间、物料与螺杆、物料与机筒之间 的摩擦热和物料受剪切而生成的热量。
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1、温度
☆ 温度的调节
加料口：为保证物料顺利加入，必须保持固体的摩 擦性质，故此段机筒不但不要加热，还需要冷却。 在加料口下游，机筒温度则需升高，以便将物料加 热，促使其熔融。
双螺杆挤出过程中机械能和加热器提供的热能不但与双螺杆 挤出机的类型有关，还与螺杆构型和不同的螺杆区段有关。
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4、能耗
挤出过程能力沿挤压系统的变化示意
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4、能耗
电机、加热器提供的能量与螺杆直径的关系 26
1.双螺杆的结构与工作原理
异向双螺杆挤出机的特点
定量加料
控制物料的塑化情况
加设排气口
纵向气体导通向料斗方向排气、从排气口排出
加强压缩
改变螺纹导程、螺棱宽度、螺杆外径、螺杆根径、 设置反向螺纹等
啮合同向旋转双螺杆挤出机的工作原理
啮合型同向双螺杆的物料流动
啮合型同向双螺杆的纵向必须开放，否 则，螺杆会发生干涉而不能啮合。
开放的矩形螺槽双螺杆的物料流向
增加混合作用 剪切作用加大
为了提高混合效果，加长停留时 间，应将两螺杆之间有物料交换 部分嚙合、纵向皆开放的。
双螺杆挤出机的工作原理
纵向皆开放、部分嚙合的两螺杆之间的 物料交换速度分布和压力分布。
异向双螺杆挤出机的特点
两螺杆之间的间隙
间隙越小，剪切速率越大，但通过量越 少，混合效果差。
实际上，由于存在间隙，漏流使 产量不能达到理论产量。
双螺杆挤出机的工作原理
异向旋转啮合双螺杆啮合处的相对线速度
VrA＝2π ·n (Rb-Rs) VrA A室的体积 Rb-螺杆外半径 Rs –螺杆内半径
B点处，VrA和 VrB V数值不等，方向相同。 O点处，Vro＝0
具有良好的自洁性
双螺杆挤出机的工作原理
结 束
纵向开放、横向 封闭的输送元件， 具有较强的输送 能力，但混合作 用差。
双螺杆挤出机中的功能元件
压缩元件
螺槽为等深变矩，螺棱 宽度由薄变厚，螺槽容 积变小。
螺槽为等深变矩， 螺矩连续变小，起 到压缩作用。
双螺杆挤出机中的功能元件
混合混炼元件
沟槽式混合元件 开设垂直于螺棱的沟槽，起到回混作用。
双螺杆挤出机中的功能元件
第四章-螺杆挤出机-1(新)
三、分类
按螺杆数目分
单、双、多 （前两种用得最多）
按喂料方式分
冷喂、热喂（要预热＞50℃）
按螺杆安装位置分
卧式、立式
按螺杆转速分
常规（100~300r/min）、高速（300~900r/min）、 超高速（900~1500r/min）
四、规格表示及技术特征
挤出成型过程可分为如下三个阶段：
1、塑化阶段 在挤出机上进行塑料的加热和混炼， 使固态原料变为均匀的粘性流体。
2、成型阶段 在挤出机螺杆的作用下，熔融塑料 以一定的压力和速度连续通过装在挤出机上的成型 机头，获得一定的断面形状。
3、定形阶段 通过冷却等方法使熔融塑料已获取 的形状固定下来，成为固态制件。
2. 摩擦系数 f
在螺杆结构参数确定，以及工艺参 数设定后，移动角只与摩擦因数 有关。
a. 提高螺杆光洁度；涂F4
b. 在料筒上开设纵向槽沟，提高 物料与机筒之间的摩擦因数；
c. 降低螺杆温度，通冷却水；
d. 根据摩擦因数与温度的关系， 适当提高加工温度。
总结：为获得最大的固体输送速率
从挤出机结构来考虑：
一台挤出机的生产率、塑化质量、填加物的 分散性、熔体温度、动力消耗等，主要决定 于螺杆的性能。
（一）常规螺杆 一、评价螺杆的标准及设计时应考虑的因素 1、评价螺杆质量的标准有： ①塑化质量 一根螺杆必须能生产出合乎质量要
求的制品。即制品：
A、具有合乎要求的各种性能。具有合乎规定的物 理、化学、力学、电学性能；
a.增加螺槽深度是有利的，但会受到螺杆
扭矩的限制。其次，降低塑料与螺杆的摩擦系数 也是有利的。再者，增大塑料与料筒的摩擦系数， 也可以提高固体输送速率，但要注意会引起物料 停滞甚至分解，因此料筒内表面还是要尽量光洁。
双螺杆挤出机螺纹元件的作用
双螺杆挤出机螺纹元件的作用引言双螺杆挤出机是一种常用于塑料、橡胶等材料加工中的设备，其工作原理是将原料通过双螺杆的旋转和挤压，使其变形并通过模具成型。
在双螺杆挤出机中，螺纹元件起着至关重要的作用。
本文将深入探讨双螺杆挤出机螺纹元件的作用及其影响。
作用一：传递转矩和推动物料螺纹元件是双螺杆挤出机中负责传递转矩和推动物料的关键部件。
具体而言，螺纹元件通过螺纹的螺距和螺纹的几何形状，将驱动螺杆的转动转化为物料的推动力。
螺纹元件与螺杆之间的摩擦力使得物料随着螺杆的旋转而移动，从而实现了物料的挤出过程。
作用二：加热和塑化物料螺纹元件中通常会设置加热孔道，通过导入加热介质（如热水或热油等），对螺杆和螺纹元件进行加热。
加热的目的是将物料加温至其熔化点以上，从而使得物料具有足够的流动性。
另外，螺纹元件的结构设计也能对物料进行塑化，即通过螺纹元件的搅拌和压缩作用，使得物料的分子结构发生变化，达到塑化的效果。
2.1 加热孔道的设计加热孔道通常设计在螺纹元件的侧壁或芯轴内部。
在设计加热孔道时，需要考虑以下几个方面： - 加热孔道的数量和布局：一般来说，加热孔道越多，物料加热均匀度越高。
加热孔道的布局也需要考虑物料的流动方向和流速，以确保物料能够充分受热。
- 孔道尺寸和形状：孔道的尺寸和形状会影响加热介质的流量和流速，从而影响加热效果。
合理的孔道设计可以提高加热效率和均匀度。
- 加热介质的选择：加热介质的选择需要考虑其热导性能、稳定性和对物料的安全性。
常见的加热介质有热水、热油等。
2.2 塑化效果的影响因素螺纹元件的结构设计会直接影响物料的塑化效果，主要影响因素包括： - 螺距：螺距的大小会影响物料的挤出速度和物料在螺纹通道中停留的时间。
较大的螺距可以增加物料的流动性，加快塑化过程。
- 螺纹深度和宽度：螺纹的深度和宽度决定了螺纹元件对物料的压缩效果。
较大的螺纹深度和宽度可以增大物料的受力面积，提高塑化效果。
- 螺距变化：在某些情况下，螺距会在螺纹元件的长度方向上发生变化。
双螺杆机螺纹元件
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。
双螺杆挤出机工作原理ppt课件
《聚合物加工工程》
第三章 挤出成型（Extrusion） 第一节 概述（录像） 第二节 单螺杆挤出机的基本结构 第三节 单螺杆挤出理论 第四节 排气挤出机的工作原理 第五节 双螺杆挤出机的工作原理 第六节 挤出成型工艺
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第三章 挤出成型（Extrusion）
第五节 双螺杆挤出机的结构及工作原理
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第五节 双螺杆挤出机的工作原理
等深、等距、窄棱纵横向皆开放的输送元件
螺槽和棱宽基本接 近，可在较短的时 间内建立起较高的 压力。
纵横向开放较大的输 送元件，混合作用好， 漏流大，物料停留时 间分布较宽。
纵向开放、横向封闭 的输送元件，具有较 强的输送能力，但混 合作用差。
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第五节 双螺杆挤出机的工作原理
PP/POE等）、塑塑共混（合金） 废塑料再生利用：将形状、比重、品种不同的聚合物
回收、 利用 成型加工HPVC管材、异型材等
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第五节 双螺杆挤出机的工作原理 一、双螺杆挤出机的结构与分类
1、结构（与单螺杆挤出机相比） 相同点：
包括挤压系统、传动系统、加热冷却系统 功能基本上与单螺杆挤出机相同
一、双螺杆挤出机的结构与分类 2、分类 （2）按照螺杆相对位置（啮合方式）分类 ◆ 全啮合（A= r +R） A-两根螺杆中心距离 ◆ 非啮合（A≥2 R ） （体现不出双螺杆的优点） ◆ 部分啮合（ r +R ≤ A≤ 2 R ）
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第五节 双螺杆挤出机的工作原理 全啮合 非啮合 部分啮合
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第五节 双螺杆挤出机的工作原理
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第五节 双螺杆挤出机的工作原理 3、双螺杆对物料的混炼与塑化总结
∵ 双螺杆输送能力强，物料停留时间短 ∴ 必须有强烈的塑化手段和混合方法，以保证物料的熔
(完整word版)双螺杆挤出机螺杆局部构型设计
螺杆局部构型设计依据捏合同向双螺杆挤出过程一般由固体输送、熔融、熔体输送、混淆、排气等区段构成，以及同向双螺杆是组合式，即整根螺杆是由达成不一样功能的螺杆区段组合而成的特色，因此整根螺杆的组合应包含双方面：一是达成不一样局部功能的各样螺杆区段（即局部构型）设计，二是针对整个挤出过程达成的任务，整根螺杆的组合设计。
这里先议论螺杆的局部构型设计。
1.加料段：此地方指的加料段，是指第一（或主）加料口下方对着的螺杆区段。
对这一段的主要要求是能顺利地、多适应性地加入物料，包含能适应各样形状的粒料、低松密度的粉料、含有纤维状增添组分的物料的加入。
据此，大螺距、正向螺纹输送元件用在此处可获取最大的加料能力。
有资料介绍这一段也可采纳加大螺槽深度的螺纹元件，可使其容积输送能力超出一般标准螺纹元件，因此也可获取较大的加料能力。
下列图表示的为 Berstorff 企业的加料段螺杆槽深度的变化状况。
关于 ZE-A 系列，在给定的中心距下，勇敢外径 D 于螺杆的根径 d 的比值由 ZE 系列的 D/d=1.24 加大到 1.43，以后来的 ZE-R 系列其 D/d=1.74，这比ZE 型的体积增添了 2.3 倍。
2.用于压缩物料的螺杆局部构造：像单螺杆挤出过程同样，在固体输送段要将松懈的粉状物料压实或提升粒状料在螺槽中的充满程度。
以利于促使物料的熔融、塑化，就要设置能实现这一要求的螺杆局部构造。
分段改变螺距，使螺距由大到小，这是目前流行的组合式双螺杆往常采纳的方法。
应当指出，加工低松密度的粉状物料，在组合不一样导程螺纹元件时一般不会出现什么问题；但若加入的是颗粒料，则相接螺纹元件导程的变化有时会致使挤出机过载，为此在设计相邻导程变化的程度时要考虑到这点阶跃式导程变化对充满度的影响3.用于熔融塑化的螺杆局部构型：熔融塑化给定聚合物的最正确螺杆构型取决于物料的比热容、熔点、熔体粘度以及聚合物在固体状态时粒子的大小。
用于熔融、塑化的局部螺杆构型设计的目标是在设定的温度下将固体物料平均、迅速熔融。
双螺杆挤出机结构及主要零件
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。
双螺杆挤出机的毕业设计(全套图纸)-44页word资料
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。
第三章(挤出机)
第一节 概述
一、挤出成型的过程 塑料原料
加热相变 挤出主机
塑料熔体
加压
挤出模具（机头） 切割 切割装置
初始形状的连续
定型 冷却（定型）装置
最终形状的连续体
一定规格的制品
二、挤出成型的特点
1、由于挤出过程具有连续性，故可生产任意长度的制品， 并且效率高、易实现生产过程的自动化。 2、应用范围广，能加工绝大多数的热塑性塑料和一些热固 性塑料。 制品成型：管材、板材、棒材、异型材、薄膜、丝、带 等； 原料准备工序：混合、塑化、脱水、着色、造粒、压延 喂料等； 半成品的加工：电缆料、色母料等。 3、由于挤出机结构简单，操作方便，成本低，故投资少， 收效快。
四、新型过滤器：长效，快换，不停机，多功能
五、静态混合器
在螺筒内加装分流、汇合混炼元件，让物料在流动的过 程中实现混 炼、均化的作用， 而不需要螺杆的 转动和螺棱的搅动。 ①Kenics静态混合器 ②Ross静态混合器 ③Sulzer静态混合器
第七节 加料装置
一、料斗的形式 圆形锥底、方形锥底、自热干燥料斗 二、上料方式 人工、鼓风、弹簧、真空（可以除去原料 中的空气和湿气） 三、强制加料结构 1、防止架桥 2、定量施压加料，有搅拌、螺旋、活塞等方式 四、加料装置的基本要求 1、有自动上料装置和计量器； 2、带有预热干燥或抽真空装置； 3、进料均匀； 4、如需混用两种或以上物料，需搅拌装置。
（一）固体输送理论
如计算固体输送流率，必把料筒转动线速度V= пDn， 该段的物料运动假设为理想化的物理模型。
流率Q = Vp1 F
= πD b n(tgφtgθ ) /( tgφ + tgθ ) F = ∫ (2πR − Pe / sin α )dR
双螺杆机及螺纹元件产品常识
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。
挤出机螺杆组合原理与应用
6.3.1玻纤加入口上游和入口处的螺杆构型
1.上游进行固体输送和熔融塑化, 对与聚合 物一起加入的其它助剂进行混合。
2.玻纤加入口处应为大导程,使聚合物熔体到 达此处时为半充满状态,以留出空间容纳加入 的玻纤。
3.经验规则：玻纤口前必须熔好，保证性能 的前提。
Shenhongbo
Shenhongbo
6.3用于玻纤增强产品的螺杆构型设计
1.一般说来,制品中的玻纤平均长度在0. 1～1. 0 mm之间为好,这既能保 证良好的制品性能,又使纤维具有良好的分散性。
2.玻纤分散性好坏的标志是:玻纤以单丝而不是以原纱存在于制品中;制 品任意单位体积内的玻纤含量大致相等;制品中玻纤长度分布范围大致 相同
4.适于玻纤增强的螺杆元件一般是二头的,因为它的剪切比 较柔和,对玻纤不会造成过度的折断
6.3.3 排气段和螺杆的最后区段（均化）
Shenhongbo
6.4 螺杆构型实例1
1.
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56/56
96/96
96/96
72/72 56/56 56/56 56/56 56/56 56/56 56/56 56/56 56/56 30°/7/72
方（M/a3）表示）。 4. ★一根螺杆的螺纹顶部处在与之配合的另一根螺
杆螺纹根部和侧面之间
Shenhongbo
四、螺杆组合设计的基本原则
同向双螺杆的特点是: ① 转速较高并且在啮合区(两螺杆在 横截面图中的重叠部分) 不同位置处有较接近的相对运动速 度, 所以可以产生强烈、均匀的剪切;
② 几何形状决定了其纵向流道必定开放, 使两螺杆之间产生 物料交换。交换时, 原处于一根螺杆螺槽底部的物料将运动 到另一根螺杆螺槽的顶部。纵向流道的开放还使横向流道 开放成为可能, 来实现同一螺杆相邻螺槽间物料的交换。这 使同向双螺杆具有较好的分布混合能力,
双螺杆
双螺杆压缩机1、原理从运动原理来看，双螺杆挤出机中同向啮合和异向啮合及非啮合型是不同的。
1、同向啮合型双螺杆挤出机这类挤出机有低速和高速两种，前者主要用于型材挤出，而后者用于特种聚合物加工操作。
（1）紧密啮合式挤出机。
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棱外形紧密配合，即共轭螺杆外形。
（2）自洁式挤出机。
高速同向挤出机具有紧密匹配的螺棱外形。
可将这种螺杆设计成具有相当小的螺杆间隙，使螺杆具有密闭式自洁作用，这种双螺杆挤出机称为紧密自洁同向旋转式双螺杆挤出机。
2、异向啮合型双螺杆挤出机紧密啮合异向旋转式双螺杆挤出机的两螺杆螺槽之间的空隙很小(比同向啮合型双螺杆挤出机中的空隙小很多)，因此可达到正向的输送特性。
3、非啮合型双螺杆挤出机非啮合型双螺杆挤出机的两根螺杆之间的中心距大于两螺杆半径之和。
2、辅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。
校直装置塑料挤出废品类型中最常见的一种是偏心，而线芯各种型式的弯曲则是产生绝缘偏心的重要原因之一。
在护套挤出中，护套表面的刮伤也往往是由缆芯的弯曲造成的。
因此，各种挤塑机组中的校直装置是必不可少。
校直装置的主要型式有：滚筒式（分为水平式和垂直式）；滑轮式（分为单滑轮和滑轮组）；绞轮式，兼起拖动、校直、稳定张力等多种作用；压轮式（分为水平式和垂直式）等。
预热装置缆芯预热对于绝缘挤出和护套挤出都是必要的。
对于绝缘层，尤其是薄层绝缘，不能允许气孔的存在，线芯在挤包前通过高温预热可以彻底清除表面的水份、油污。
对于护套挤出来讲，其主要作用在于烘干缆芯，防止由于潮气（或绕包垫层的湿气）的作用使护套中出现气孔的可能。
预热还可防止挤出中塑料因骤冷而残留内压力的作用。
在挤塑料过程中，预热可消除冷线进入高温机头，在模口处与塑胶接触时形成的悬殊温差，避免塑胶温度的波动而导致挤出压力的波动，从而稳定挤出量，保证挤出质量。
单、双螺杆挤出机结构特点和工作原理的差异
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。
双螺杆挤出机原理及应用
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。
双螺杆挤出机的分类
双螺杆挤出机的分类双螺杆挤出机是一种常见的塑料加工设备，广泛应用于塑料制品的生产过程中。
根据其特点和用途，可以将双螺杆挤出机分为以下几类。
一、按照结构形式分类1. 平行双螺杆挤出机：该类双螺杆挤出机的两个螺杆平行排列，具有相同的直径和螺距。
平行双螺杆挤出机通常用于处理高粘度的塑料材料，如PVC、TPU等。
其主要特点是挤出效果好，温度控制稳定，适用于生产高质量的塑料制品。
2. 锥形双螺杆挤出机：该类双螺杆挤出机的两个螺杆呈现出倾斜的形状，具有不同的直径和螺距。
锥形双螺杆挤出机适用于处理各种塑料材料，如PE、PP、ABS等。
其主要特点是能够实现较高的挤出产量，适用于大规模生产。
3. 变截面双螺杆挤出机：该类双螺杆挤出机的螺杆截面形状可变化，可以根据不同的产品要求进行调整。
变截面双螺杆挤出机适用于加工复杂形状的塑料制品，如管材、型材等。
其主要特点是能够实现精确的挤出控制，提高产品质量。
二、按照用途分类1. 塑料挤出机：该类双螺杆挤出机主要用于加工各种塑料制品，如塑料管材、塑料薄膜、塑料型材等。
塑料挤出机可以根据不同的塑料材料和产品要求进行调整，实现精确的挤出控制。
2. 橡胶挤出机：该类双螺杆挤出机主要用于加工各种橡胶制品，如橡胶密封件、橡胶管材、橡胶板等。
橡胶挤出机具有较高的挤出压力和较宽的温度控制范围，可以满足橡胶制品的加工需求。
3. 食品挤出机：该类双螺杆挤出机主要用于加工食品制品，如面条、冷冻食品、谷物食品等。
食品挤出机具有较高的卫生标准和食品安全要求，能够保证食品制品的质量和卫生安全。
4. 医疗挤出机：该类双螺杆挤出机主要用于加工医疗器械和医用塑料制品，如输液管、注射器、人工骨骼等。
医疗挤出机具有较高的卫生标准和医用要求，能够满足医疗器械的生产需求。
三、按照挤出方式分类1. 直线挤出机：该类双螺杆挤出机的挤出方向与进料方向相同，即材料从一端进入，从另一端挤出。
直线挤出机适用于加工较长的塑料制品，如管材、型材等。
材料成形设备第四章作业
炼不均匀，压力、温度和产量波动大，不能充分满足生产要求。 新型螺杆的优点：新型螺杆在不同方面和不同程度上克服了普通螺杆所存在的问题，
提高了挤出量改善了塑化质量，减少产量波动。 4-12 挤出机受压力影响，哪些部位最容易出现问题？
e 4、减小螺棱法向宽度
5、在 0 ~ 90 内增大固体输送角
4-7.螺杆熔融区的长度主要受哪些因素的影响？ 答：螺杆熔融区长度主要受到物料性能，工艺条件，螺杆的集几何参数的影响
物料性能队融融区长度影响主要反映为：比热容小，导热系数大，密度高，融融潜热和 熔融温度低的物料融融较快，则所需的熔融区长度较小，或则在相同的融融区长度下能获得 较高的生产率。
27
10~60 60~200 25~75 71.5 6 1100
150/27
SJ－65/20DL 65
20
10~100 10~70
0~17 12.5 3
1000
SJ
－ 150
20
7~42
200
25~75 72 6 1100
150/20DL
4-5、挤出理论是研究哪些内容的？
答：挤出理论是研究物料在螺杆和口模中运动、变化规律的基本理论。包括1、固体输送理
4.1 塑料挤出机一般有那几个部分组成？每部分的作用是什么？ 答：塑料挤出机一般由主机（挤出机），辅机和控制系统组成。
1）主机： ①挤压系统：主要由料筒和螺杆组成。塑料通过挤压系统塑化成均匀的熔 体，并这一过程中 所建立的压力下，连续地被螺杆定压定量定温地挤出机头。
②传动系统：给螺杆提供所需的转矩和转速。 ③加热冷却系统： 通过对料筒(或螺杆)进行加热和冷却，保证成型过程工艺要求的温 度范围内完成。 2) 辅机： ①机头: 制品成型的主要部件，熔融塑料通过它获得一定的几何截面和 尺 寸。 ②定型装置: 是将从机头中挤出的塑料的既定形状稳定下来，并对其进行精整，从而得到更 为精确的截面形状、尺寸和光亮的表面。通常采用冷却和加压的方法达到一目的。 ③冷却装置: 定型装置出来的塑料在此得到充分的冷却，获得最终的形状和 尺寸。 ④牵引装置: 作用为均匀地牵引制品，并对制品的截面尺寸进行控制，使挤 出过程稳 定地进行。⑤切割装置: 作用是将连续挤出的制品切成一定长度或宽度。 ⑥卷取装置: 作 用是将软制品(薄膜、软管、单丝等)卷绕成卷。 3）控制系统： 控制系统的组成：由各种电器、仪表和执行机构组成。根据自动化水 平的高低，可控制挤出机的主机、辅机的拖动电机、 驱动油泵、油(汽)缸和其他各种执行 机构按所需的功率、速度和轨迹运行以及检测。 控制主辅机的温度、压力、流量，最终实现对整个挤出机组的自 动控制和对产品质量的控 制。控制系统的功能：①控制挤出设备主、辅机的电动机，使其满足工艺条件所需的转速和 功率。 ②控制主、辅机的温度、压力、流量，保证制品质量。 ③实现整个挤出机组的自 动控制，保证主、辅机协调地运行。 4.2国产塑料挤出机如何分类？