螺杆挤出机ppt课件
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挤出成型设备介绍(PPT 88页)
杆挤出机、双螺杆挤出和多螺杆挤出机。 ⑵按结构形式分：立式、卧式和阶式。 ⑶按可否排气分：排气式挤出机和非排
气式（常规式）挤出机。 ⑷按用途分：制品成型挤出机、混炼造
粒挤出机和压延机喂料挤出机。 ⑸按螺杆转速分：常规挤出机（100～
300r/min）、高速挤出机（300～900r/min
）和超高速挤出机（900～1500r/min）。
①机头
俗称口模，是挤出成型的模具，是制品 成型的主要部件。熔料通过它获得一定的 几何截面和尺寸。
7
②定型装置 稳定从机头挤出的制品的形状，并对其
进行精整，从而得到尺寸更为精确的截面 形状及更为光亮的制品表面。定型过程通
常采用冷却和加压的方法来实现。 ③冷却装置
对经定型后的制品实施进一步冷却，以 获得最终制品的形状和尺寸。 ④牵引装置
表层得到不断的更新，具有很好的脱挥排气
性能。 ②啮合型异向旋转双螺杆挤出机
29
工作原理： ⅰ由于两根螺杆的旋转方向不同，一根螺 杆中物料旋转前进的道路被另一根螺杆堵死， 故不能形成”∞”运动。在啮合处，一根螺杆 的螺纹插入另一根螺杆的螺槽中，使连续的 螺槽被分割成互相隔离的C形小室。螺杆旋 转时，随着啮合部分的轴向移动， C形小室 也沿着轴向前移，螺杆每转一圈， C形小室
④发泡挤出机。在机筒上开设有发泡剂加 入装置，可成型发泡的挤出制品。
16
⑤喂料挤出机。机筒可以摆动一个角 度，主要用于给压延机均匀喂料。
⑥阶式挤出机。由两台（以上）挤出 机串联而成，主要用来回收造粒、脱挥或 发泡成型加工。
⑦电磁动态挤出机。是近年中国首创
发明的利用电磁动态作用进行塑化的挤出 机，特点是结构紧凑和节省电能。
⑧可视化挤出机。是近年开发的在机
气式（常规式）挤出机。 ⑷按用途分：制品成型挤出机、混炼造
粒挤出机和压延机喂料挤出机。 ⑸按螺杆转速分：常规挤出机（100～
300r/min）、高速挤出机（300～900r/min
）和超高速挤出机（900～1500r/min）。
①机头
俗称口模，是挤出成型的模具，是制品 成型的主要部件。熔料通过它获得一定的 几何截面和尺寸。
7
②定型装置 稳定从机头挤出的制品的形状，并对其
进行精整，从而得到尺寸更为精确的截面 形状及更为光亮的制品表面。定型过程通
常采用冷却和加压的方法来实现。 ③冷却装置
对经定型后的制品实施进一步冷却，以 获得最终制品的形状和尺寸。 ④牵引装置
表层得到不断的更新，具有很好的脱挥排气
性能。 ②啮合型异向旋转双螺杆挤出机
29
工作原理： ⅰ由于两根螺杆的旋转方向不同，一根螺 杆中物料旋转前进的道路被另一根螺杆堵死， 故不能形成”∞”运动。在啮合处，一根螺杆 的螺纹插入另一根螺杆的螺槽中，使连续的 螺槽被分割成互相隔离的C形小室。螺杆旋 转时，随着啮合部分的轴向移动， C形小室 也沿着轴向前移，螺杆每转一圈， C形小室
④发泡挤出机。在机筒上开设有发泡剂加 入装置，可成型发泡的挤出制品。
16
⑤喂料挤出机。机筒可以摆动一个角 度，主要用于给压延机均匀喂料。
⑥阶式挤出机。由两台（以上）挤出 机串联而成，主要用来回收造粒、脱挥或 发泡成型加工。
⑦电磁动态挤出机。是近年中国首创
发明的利用电磁动态作用进行塑化的挤出 机，特点是结构紧凑和节省电能。
⑧可视化挤出机。是近年开发的在机
单螺杆挤出机的介绍PPT课件
a.加料段--低温输送。
为加大输送能力，不希望加料段温度升得过高， 相反有时要冷却；
b.压缩段和计量段—高温熔融。
为了促使物料熔融，均化，物料要升到较高的温 度。
为了便于物料的容易加入、输送、熔融、均化以 及在低温下挤出，获得高质量、高产量的制品，每 一种物料的挤出过程应有一条合适的温度轮廓曲线 。
1）绝对流率（流量，产量）
用Q表示，为每小时公斤。
2）比流率
用每转的流率 Q/n表示。后者更能反映挤 压系统性能，应当作为比较挤压系统性能 的标准。
30
3）影响流率的因素
a.机头的阻力 b.螺杆、料筒的设计 c.螺杆转数 d.加热冷却系统 e.物料的性质等。
31
4、能量（功率）
1）能量平衡
若从能量的观点来观察挤出过程，就有一 个能量平衡问题。
7 2019年10月25日星期五
• 2)外热、内热的作用，物料熔融 同时，在料筒外热和螺杆、料筒对物料的混合
、剪切作用所产生的内摩擦热的作用下，塑料的 温度逐渐升高。对于常规三段全螺纹螺杆来说， 大约在压缩段的三分之一处，与料筒壁相接触的 某一点的塑料温度达到粘流温度，开始熔融。
• 3）物料全部熔融，变为粘流态
热和冷却，保证成型过程在工艺要求的温度范围内完成。 4 控制系统：控制挤出机的拖动电机、按所需的功率、速
度运行，检测、控制温度、压力等参数，完成对制品的质 量控制，使其满足工艺要求。
20
单螺杆挤出机
传动装置
加料装置
机筒
螺杆
单螺杆挤出机结构示意图
1-机座 2-电动机 3-传动装置 4-料斗 5-料斗冷却区 6-机筒 7-料筒加热器 8-热点偶控温点 9-螺杆 10- 过滤网及多孔板 11-机头加热器 12-机头 13-挤出物
为加大输送能力，不希望加料段温度升得过高， 相反有时要冷却；
b.压缩段和计量段—高温熔融。
为了促使物料熔融，均化，物料要升到较高的温 度。
为了便于物料的容易加入、输送、熔融、均化以 及在低温下挤出，获得高质量、高产量的制品，每 一种物料的挤出过程应有一条合适的温度轮廓曲线 。
1）绝对流率（流量，产量）
用Q表示，为每小时公斤。
2）比流率
用每转的流率 Q/n表示。后者更能反映挤 压系统性能，应当作为比较挤压系统性能 的标准。
30
3）影响流率的因素
a.机头的阻力 b.螺杆、料筒的设计 c.螺杆转数 d.加热冷却系统 e.物料的性质等。
31
4、能量（功率）
1）能量平衡
若从能量的观点来观察挤出过程，就有一 个能量平衡问题。
7 2019年10月25日星期五
• 2)外热、内热的作用，物料熔融 同时，在料筒外热和螺杆、料筒对物料的混合
、剪切作用所产生的内摩擦热的作用下，塑料的 温度逐渐升高。对于常规三段全螺纹螺杆来说， 大约在压缩段的三分之一处，与料筒壁相接触的 某一点的塑料温度达到粘流温度，开始熔融。
• 3）物料全部熔融，变为粘流态
热和冷却，保证成型过程在工艺要求的温度范围内完成。 4 控制系统：控制挤出机的拖动电机、按所需的功率、速
度运行，检测、控制温度、压力等参数，完成对制品的质 量控制，使其满足工艺要求。
20
单螺杆挤出机
传动装置
加料装置
机筒
螺杆
单螺杆挤出机结构示意图
1-机座 2-电动机 3-传动装置 4-料斗 5-料斗冷却区 6-机筒 7-料筒加热器 8-热点偶控温点 9-螺杆 10- 过滤网及多孔板 11-机头加热器 12-机头 13-挤出物
第五章螺杆挤出机
2.组成与分类
挤出机的传动装置主要由电机、减速机和变速机构所组成。 挤出机的传动方式颇多，基本有以下几种。
１.感应电动机－机械变速（主要用于橡胶挤出机）
电动机不能变速，由机械变速装置实现变速。 齿轮减速箱（有级，橡胶挤出机常用） 机械变速装置 无级变速器 （较少采用）
２.交流整流子电动机无级变速
常用调速范围为1：3
4.销钉冷喂料挤出机 在对挤出技术的不断探索中， 美国的 E n i r o ya l 公司作出了一大 贡献， 即 2 0世纪 6 0年代后期和9 0年代初开始了销钉技术的研究， 将 销钉从机筒圆周方向径向插入螺杆螺纹槽中， 将流动的胶料迚行剪切和 搅拌。胶料变成熔体以低剪切速率在螺杆螺纹中流动， 逐渐形成连续的 粘流体， 这样便破坏了胶料在挤出过程中的层流和结块现象， 打破了胶 块， 达到了胶料塑化好、 胶温低和节能的效果 ， 简化了生产工艺。1 9 7 9年该项技术在美国获得了专利。 销钉式冷喂料挤出机的出现， 使冷喂 料挤出机技术得到了很大的发展和提高。这种挤出机不仅在螺杆结构上 有了较大改迚， 而且由于在机筒上增加了销钉， 使其对胶料的塑化性能、 挤出制品的致密性、 挤出量都有很大的提高， 幵且排胶温度较低， 可满 足多种生产工艺的挤出要求，同时由于改迚了螺杆结构， 使其驱动功率 下降，单位能耗明显降低。由于其具有塑化性能好、 排胶温度低、 挤出 量大的特点， 在橡胶工业生产中得到了越来越广泛的应用。
３.直流电动机无级调速
调速范围一般在1：10以上，是目前国内外采用最广泛的变速电动机，也是 挤出机采用最多的电动机。 ４.电磁调速交流异步电动机（滑差电机）
调速比：1：5和1：10两种，要配备稳压装置，否则，由于受外电网干扰， 准确性差。
５.液压马达无级调速 传动特性软，可起过载保护作用；体积小。但制造精度要求很高，这在一 定程度上限制了它在挤出机上的应用。
挤出成型PPT课件
• （2）螺杆的长径比L/DS 指螺杆工作部分的有效 长度与直径DS之比，L/DS大能提高挤出机的生 产能力，有利于物料的混合，螺杆的适应性强，
螺杆的几何结构参数
• 但加工安装困难，不适于热敏性物料的加 工。L/DS小对塑料的混合塑化不利。目前 螺杆长径比有增大的趋势。
• （3）螺杆的压缩比A 指螺杆加料段第一个 螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积 之比。一般约等于H1/H3（H1，H3分别为加 料段和均化段槽深），该压缩比也称为几 何压缩比。物理压缩比是指塑料在熔融状 态下的密度于固体松散状态下的密度之比。
• a 熔融段固体床与熔池同处一个螺槽中，降低 了熔融效率，挤出产量不高。（熔池不断增 宽，固体床逐渐变窄，减少了固体床与料筒 的接触面积，从而减少了料筒传给固体床的 热量）。
• b 固体床过早解体形成固体床碎片（固体床破 碎），造成熔融速度缓慢。
普通螺杆存在的问题
• c 固体床过早破碎，还造成一部分物 料得不到彻底熔融，另一部分物料过 热，导致物料温度不均匀。
螺杆的几何结构参数
• 过程中θ一般取17.7°，此时螺杆直径等于 螺距（DS＝LS），螺杆的机加工比较方便。
• (6)螺棱部分宽度E 螺棱宽度E太小会使漏流增 加，产量降低；E太大会增加螺棱上的功率消 耗，螺棱上的物料过热的危险（传热量大， 剪切热大）。
• (7)螺杆与料筒的间隙δδ的大小影响挤出机 的生产能力和物料的塑化。δ值大，生产效 率低，不利于热传导，剪切速率低，不利于 物料的熔融和混合；δ过小，剪切速率大，
• 柱塞式挤出机借助于柱塞的推挤压力，将事 先塑化好的或由挤出机料筒加热塑化的物料 从机头口模挤出成型的。物料挤完后柱塞退 回，再进行下一次操作，生产是不连续的， 而且挤出机对物料几乎没有混合作用，故生 产上较少采用。但由于柱塞能对物料施加很 高的推挤压力，所以可应用于熔融粘度很大 及流动性极差塑料的加工，如聚四氟乙烯和 硬质聚氯乙烯管材的挤出成型。
螺杆的几何结构参数
• 但加工安装困难，不适于热敏性物料的加 工。L/DS小对塑料的混合塑化不利。目前 螺杆长径比有增大的趋势。
• （3）螺杆的压缩比A 指螺杆加料段第一个 螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积 之比。一般约等于H1/H3（H1，H3分别为加 料段和均化段槽深），该压缩比也称为几 何压缩比。物理压缩比是指塑料在熔融状 态下的密度于固体松散状态下的密度之比。
• a 熔融段固体床与熔池同处一个螺槽中，降低 了熔融效率，挤出产量不高。（熔池不断增 宽，固体床逐渐变窄，减少了固体床与料筒 的接触面积，从而减少了料筒传给固体床的 热量）。
• b 固体床过早解体形成固体床碎片（固体床破 碎），造成熔融速度缓慢。
普通螺杆存在的问题
• c 固体床过早破碎，还造成一部分物 料得不到彻底熔融，另一部分物料过 热，导致物料温度不均匀。
螺杆的几何结构参数
• 过程中θ一般取17.7°，此时螺杆直径等于 螺距（DS＝LS），螺杆的机加工比较方便。
• (6)螺棱部分宽度E 螺棱宽度E太小会使漏流增 加，产量降低；E太大会增加螺棱上的功率消 耗，螺棱上的物料过热的危险（传热量大， 剪切热大）。
• (7)螺杆与料筒的间隙δδ的大小影响挤出机 的生产能力和物料的塑化。δ值大，生产效 率低，不利于热传导，剪切速率低，不利于 物料的熔融和混合；δ过小，剪切速率大，
• 柱塞式挤出机借助于柱塞的推挤压力，将事 先塑化好的或由挤出机料筒加热塑化的物料 从机头口模挤出成型的。物料挤完后柱塞退 回，再进行下一次操作，生产是不连续的， 而且挤出机对物料几乎没有混合作用，故生 产上较少采用。但由于柱塞能对物料施加很 高的推挤压力，所以可应用于熔融粘度很大 及流动性极差塑料的加工，如聚四氟乙烯和 硬质聚氯乙烯管材的挤出成型。
第六章螺杆挤出机
Changsha University of Science & Technology
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塑料挤出机与橡胶挤出机的区别在于：
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辅机
辅机是由定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置以 及制品的卷取或堆放装置等部分所组成
定型装臵：其作用是将从机头中挤出来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。通常采用冷却和抽真空的方法来达到这一目的； 冷却装臵：由定型装臵出来的塑料在此得到充分的冷却，获得最 终的形状和尺寸； 牵引装臵：其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； 切割装臵：其作用是将连续挤出的制品切成一定的长度或宽度； 卷取装臵：其作用是将软制品(薄膜，软管、单丝等)收卷成卷。
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第六章 螺杆挤出机
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 概述 基本结构 工作原理与产量分析 特型螺杆和排气挤出机 挤出联动线
汽车与机械工程学院材料成型与控制工程系 2012年2月-2012年3月
Changsha University of Science & Technology
主机（挤出机）
挤出机由挤压系统、传动系统、加热系统和控制系统 组成。是挤出成型过程中的关键设备，他的规格及工 艺控制直接影响挤出过程的产量、质量。
单螺杆挤出机设计课件
冷却系统设计
根据生产工艺要求设计冷却系统，如风冷、水冷 等，确保设备正常运行和产品质量。
01
单螺杆挤出机的材 料选择
螺杆材料
耐热性
耐腐蚀性
螺杆需要在高温下工作，因此需要选 择耐热性好的材料，如镍基合金、钛 合金等。
螺杆需要承受多种化学物质的腐蚀， 因此需要选择耐腐蚀性好的材料，如 不锈钢、镍基合金等。
设备维护与保养
为了确保单螺杆挤出机的长期稳定运 行和提高生产效率，需要定期进行设 备的维护和保养。对关键部件进行定 期检查、清洗、更换和维修，可以保 证设备的正常运行和使用寿命，降低 故障率和停机时间，提高生产效率和 经济效益。
维护与保养建议
制定维护与保养计划
培训操作人员
选择优质备件
建立设备档案
根据单螺杆挤出机的运行情况 和生产需求，制定合理的维护 与保养计划，包括定期检查、 清洗、更换和维修等任务，确 保设备的正常运行和使用寿命 。
详细描述
温度控制失灵的原因可能是温控器故障、加热元件损坏或热电偶接触不良等。解 决方案包括定期检查温控器和加热元件的工作状态、及时更换损坏的元件、定期 清洁热电偶等。
生产效率低下问题
总结词
生产效率低下是单螺杆挤出机常见的 问题之一，可能导致生产成本增加。
详细描述
造成生产效率低下的原因可能是设备 老化、工艺参数设置不当、操作人员 技能不足等。解决方案包括定期维护 和保养设备、优化工艺参数、加强操 作人员的培训等。
01
单螺杆挤出机的常 见问题与解决方案
螺杆磨损问题
总结词
螺杆是单螺杆挤出机的核心部件，其磨损会影响挤出机的性能和使用寿命。
详细描述
随着使用时间的增长，螺杆的表面会逐渐磨损，导致其直径减小，从而影响挤 出压力和产量。解决方案包括定期检查螺杆的磨损情况，及时更换磨损严重的 螺杆，以及优化工艺参数以减轻磨损。
根据生产工艺要求设计冷却系统，如风冷、水冷 等，确保设备正常运行和产品质量。
01
单螺杆挤出机的材 料选择
螺杆材料
耐热性
耐腐蚀性
螺杆需要在高温下工作，因此需要选 择耐热性好的材料，如镍基合金、钛 合金等。
螺杆需要承受多种化学物质的腐蚀， 因此需要选择耐腐蚀性好的材料，如 不锈钢、镍基合金等。
设备维护与保养
为了确保单螺杆挤出机的长期稳定运 行和提高生产效率，需要定期进行设 备的维护和保养。对关键部件进行定 期检查、清洗、更换和维修，可以保 证设备的正常运行和使用寿命，降低 故障率和停机时间，提高生产效率和 经济效益。
维护与保养建议
制定维护与保养计划
培训操作人员
选择优质备件
建立设备档案
根据单螺杆挤出机的运行情况 和生产需求，制定合理的维护 与保养计划，包括定期检查、 清洗、更换和维修等任务，确 保设备的正常运行和使用寿命 。
详细描述
温度控制失灵的原因可能是温控器故障、加热元件损坏或热电偶接触不良等。解 决方案包括定期检查温控器和加热元件的工作状态、及时更换损坏的元件、定期 清洁热电偶等。
生产效率低下问题
总结词
生产效率低下是单螺杆挤出机常见的 问题之一，可能导致生产成本增加。
详细描述
造成生产效率低下的原因可能是设备 老化、工艺参数设置不当、操作人员 技能不足等。解决方案包括定期维护 和保养设备、优化工艺参数、加强操 作人员的培训等。
01
单螺杆挤出机的常 见问题与解决方案
螺杆磨损问题
总结词
螺杆是单螺杆挤出机的核心部件，其磨损会影响挤出机的性能和使用寿命。
详细描述
随着使用时间的增长，螺杆的表面会逐渐磨损，导致其直径减小，从而影响挤 出压力和产量。解决方案包括定期检查螺杆的磨损情况，及时更换磨损严重的 螺杆，以及优化工艺参数以减轻磨损。
双螺杆挤出实验课件ppt
双螺杆挤出实验课件
目 录
• 双螺杆挤出机简介 • 双螺杆挤出实验准备 • 双螺杆挤出实验操作 • 双螺杆挤出实验结果分析 • 双螺杆挤出实验总结与展望
01
双螺杆挤出机简介
双螺杆挤出机的定义
01
双螺杆挤出机是一种通过旋转的 螺杆将物料输送、压缩、熔融， 并最终挤出的设备。
02
它广泛应用于塑料、橡胶、食品 等行业的加工，清理 实验现场，整理实验数据 。
实验操作技巧
1 2
参数调整
根据实验需求，合理调整双螺杆挤出机的转速、 温度、压力等参数，以达到最佳的挤出效果。
观察与记录
在实验过程中，要时刻观察双螺杆挤出机的运行 状态，准确记录各项数据，以便后续分析。
3
安全操作
确保在操作过程中遵守安全规定，避免发生意外 事故。
回归分析
利用回归分析方法，建立双螺杆挤出 过程的数学模型，以预测不同工况下 的性能参数。
对比分析
将实验结果与理论模型进行对比，验 证模型的准确性和适用性。
因素分析
通过单因素或多因素方差分析，研究 不同因素对双螺杆挤出过程的影响程 度和交互作用。
实验结果误差分析
测量误差 由于温度、压力和扭矩等参数的 测量存在一定的误差，因此需要 进行误差分析以评估测量精度。
。此外，我们还发现双螺杆挤出机的压力和温度分布对产品质量和生产
效率有显著影响。
03
实验结论
通过本次实验，我们深入了解了双螺杆挤出机的性能特性，为其在实际
生产中的应用提供了有力支持。
实验不足与改进
实验操作问题
在实验过程中，由于操作不熟练 ，导致部分数据出现异常。未来 应加强对实验人员的培训，提高
操作水平。
目 录
• 双螺杆挤出机简介 • 双螺杆挤出实验准备 • 双螺杆挤出实验操作 • 双螺杆挤出实验结果分析 • 双螺杆挤出实验总结与展望
01
双螺杆挤出机简介
双螺杆挤出机的定义
01
双螺杆挤出机是一种通过旋转的 螺杆将物料输送、压缩、熔融， 并最终挤出的设备。
02
它广泛应用于塑料、橡胶、食品 等行业的加工，清理 实验现场，整理实验数据 。
实验操作技巧
1 2
参数调整
根据实验需求，合理调整双螺杆挤出机的转速、 温度、压力等参数，以达到最佳的挤出效果。
观察与记录
在实验过程中，要时刻观察双螺杆挤出机的运行 状态，准确记录各项数据，以便后续分析。
3
安全操作
确保在操作过程中遵守安全规定，避免发生意外 事故。
回归分析
利用回归分析方法，建立双螺杆挤出 过程的数学模型，以预测不同工况下 的性能参数。
对比分析
将实验结果与理论模型进行对比，验 证模型的准确性和适用性。
因素分析
通过单因素或多因素方差分析，研究 不同因素对双螺杆挤出过程的影响程 度和交互作用。
实验结果误差分析
测量误差 由于温度、压力和扭矩等参数的 测量存在一定的误差，因此需要 进行误差分析以评估测量精度。
。此外，我们还发现双螺杆挤出机的压力和温度分布对产品质量和生产
效率有显著影响。
03
实验结论
通过本次实验，我们深入了解了双螺杆挤出机的性能特性，为其在实际
生产中的应用提供了有力支持。
实验不足与改进
实验操作问题
在实验过程中，由于操作不熟练 ，导致部分数据出现异常。未来 应加强对实验人员的培训，提高
操作水平。
双螺杆挤出机工作原理 PPT课件
输送效果 混合能力 剪切作用 自洁效果 能量利用率
发热 温度分布 滞留时间 最高转速
长径比
单螺杆
同向双螺杆
低转速 高转速
物料与料筒及螺 同样是物料与机筒螺杆 杆间的摩擦作用 间的摩擦作用，啮合部
分有防打滑效果。
小
中
小
中
大
大
中
大
小
中
大
小
中
大
大
中
大
大
中
小
大
中
小
100~300
25~35 250~300
30~32
双螺杆挤出机的工作原理
二、双螺杆挤出机的工作原理 ◆ 非啮合型双螺杆的工作原理 不能形成封闭或半封闭的型腔，无正位移输送条件， 其输送机理与单螺杆相似。 ◆ 啮合型双螺杆的工作原理 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。 只讨论全啮合式双螺杆挤出机输送机理。
平行
双螺杆挤出机的工作原理 3、双螺杆间的开放和封闭
物料的流动空间不同
爱德蒙哥分类：
捏ห้องสมุดไป่ตู้
合
双
盘
螺
杆
挤
出
机
的
类
型
分类术语概念
纵向开口：自加料口到口模有一通道，物料从一根螺杆 流往另一根螺杆。
横向开口：垂直螺棱方向物料能越过螺棱，在一根螺杆 的各个螺槽之间进行物料交换。
非啮合双螺杆：纵横向都开口 全啮合反向旋转：纵横向都封闭，不考虑间隙，形成封
双螺杆挤出机的工作原理
（1）异向双螺杆对物料的输送 机理 ⑤ 两螺杆间存在间隙，两螺杆产生分离力更大。
双螺杆挤出机的工作原理
发热 温度分布 滞留时间 最高转速
长径比
单螺杆
同向双螺杆
低转速 高转速
物料与料筒及螺 同样是物料与机筒螺杆 杆间的摩擦作用 间的摩擦作用，啮合部
分有防打滑效果。
小
中
小
中
大
大
中
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小
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大
中
大
大
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大
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100~300
25~35 250~300
30~32
双螺杆挤出机的工作原理
二、双螺杆挤出机的工作原理 ◆ 非啮合型双螺杆的工作原理 不能形成封闭或半封闭的型腔，无正位移输送条件， 其输送机理与单螺杆相似。 ◆ 啮合型双螺杆的工作原理 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。 只讨论全啮合式双螺杆挤出机输送机理。
平行
双螺杆挤出机的工作原理 3、双螺杆间的开放和封闭
物料的流动空间不同
爱德蒙哥分类：
捏ห้องสมุดไป่ตู้
合
双
盘
螺
杆
挤
出
机
的
类
型
分类术语概念
纵向开口：自加料口到口模有一通道，物料从一根螺杆 流往另一根螺杆。
横向开口：垂直螺棱方向物料能越过螺棱，在一根螺杆 的各个螺槽之间进行物料交换。
非啮合双螺杆：纵横向都开口 全啮合反向旋转：纵横向都封闭，不考虑间隙，形成封
双螺杆挤出机的工作原理
（1）异向双螺杆对物料的输送 机理 ⑤ 两螺杆间存在间隙，两螺杆产生分离力更大。
双螺杆挤出机的工作原理
新型单螺杆挤出机PPT课件
（2）类型
直接抽气式：直接从套筒上抽气孔抽气。结构简单， 制造方便，但第一阶调压装置难于安排；
旁路式：开设旁路，设反向螺纹，料进入旁路进入排 气段，旁路布置调压阀方便，但结构复杂，制造麻烦， 且筒上加热圈布置困难。
中空式：反向螺纹加内部中空通道，制造困难，适用于 大型排气式挤出机。
尾部排气式:气体从螺杆中心扎到尾部排出.加 工复杂,且螺杆冷却受限制.
产量提高３０％。
参数：销钉直径、数量、排列方式、设置位置及 方向等见表2-3-6
（三）屏障型螺杆
出料槽
进料槽
结构特点：屏障段和普通螺杆结合 工作原理：熔体经这屏障时，小的固体颗粒在剪切
中升温熔化，大的被阻止在输入槽中，直至熔化， 保证输出均匀，输出前固分离。
屏障间隙
（四）DIS螺杆
进料槽
分流孔
a. 固体床易破碎：在常规三段螺杆中，当固体床宽度减 少至它的初始宽度的10%时。其物理性质极不稳定，固 体床易解体，形成固体碎片。
新型螺杆的设计
b. 固体碎片被融体所包围，不能直接获得外部热量，传 热慢
固体碎片混到已熔的塑料中，为熔体所包围，不能直接 与料筒壁接触而获得外部加热器的热量，只能从包围它 们的熔体中获得热量。由于熔融聚合物传热性能很差， 完全将这些碎片熔融将是很困难的，也是很慢的。
上常用的方法就是：1）加大长径比；2）提高螺杆转数； 3）加大均化段的螺槽深度等。 这些措施无疑取得了一定的成效，但成效有限，因为采 取上述措施并没有从根本上改变常规螺杆所存在的固有 缺点，这就促使人们突破常规全螺纹的形式，探索创造 新的螺杆结构。
新型螺杆的设计
4.2 几种常见的新型螺杆 针对常规螺杆存在的问题，对挤出过程进行了深入的研
第四章-螺杆挤出机-1(新)PPT课件
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。
.
53
（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；
擦系数是随温度而变化的。
.
37
3.2.4 均化段的熔体输送理论
熔体输送理论亦称流体动力学理论，是研究 在单螺杆计量段如何保证物料的彻底塑化， 并使之能定压、定量和定温地从机头挤出， 以获得稳定的产量和高质量的挤出制品。
.
38
3.2.4. 五个基本假设
假设机筒旋转， 螺杆相对静止,机 筒以原来螺杆相 反方向运动，将 螺槽展开如图221
橡胶挤出成型：胎面、内胎、胶管
合成纤维：螺杆挤出熔融纺丝、溶液纺丝
挤出成型是高聚物加工领域中生产率高、适应性强、 用途广泛、所占比重最大的加工方法。
.
3
挤出还可用于塑料染色、混炼、塑化 造粒、共混改性等。以挤出为基础，配合 吹胀和双轴拉伸：吹塑薄膜和拉幅薄膜。
.
4
.
5
.
6
.
7
.
8
PVC管生产线
正流流量
逆流流量
漏流流量
式中：η1和η2——分别是螺槽中和螺杆和机筒间隙 中物料的粘度
p——机头压力
.
44
3.2.4.4 螺杆特性曲线
生产率公式可写成
A、B、C仅与螺杆的结构参数有关，对于给 定的螺杆为常数。
温度和螺杆转速恒定不变时， η1和η2可看作 常数，式（2-62）为直线方程，如对同一螺杆不 同的n作Q-p图，可作出图2-27的螺杆特性曲线。
.
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（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；
擦系数是随温度而变化的。
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3.2.4 均化段的熔体输送理论
熔体输送理论亦称流体动力学理论，是研究 在单螺杆计量段如何保证物料的彻底塑化， 并使之能定压、定量和定温地从机头挤出， 以获得稳定的产量和高质量的挤出制品。
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3.2.4. 五个基本假设
假设机筒旋转， 螺杆相对静止,机 筒以原来螺杆相 反方向运动，将 螺槽展开如图221
橡胶挤出成型：胎面、内胎、胶管
合成纤维：螺杆挤出熔融纺丝、溶液纺丝
挤出成型是高聚物加工领域中生产率高、适应性强、 用途广泛、所占比重最大的加工方法。
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3
挤出还可用于塑料染色、混炼、塑化 造粒、共混改性等。以挤出为基础，配合 吹胀和双轴拉伸：吹塑薄膜和拉幅薄膜。
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5
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6
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8
PVC管生产线
正流流量
逆流流量
漏流流量
式中：η1和η2——分别是螺槽中和螺杆和机筒间隙 中物料的粘度
p——机头压力
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44
3.2.4.4 螺杆特性曲线
生产率公式可写成
A、B、C仅与螺杆的结构参数有关，对于给 定的螺杆为常数。
温度和螺杆转速恒定不变时， η1和η2可看作 常数，式（2-62）为直线方程，如对同一螺杆不 同的n作Q-p图，可作出图2-27的螺杆特性曲线。
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性能要求： 有足够的强度、
类型： 按径向结构分为整体式和组合式两种。 按轴向结构分为整体式和分段式两种。
.
12
结构类型 整体式
工作方式
在机筒上铸成空腔， 以通入蒸汽或冷却 水进行加热和冷却.
优点
缺点
冷却水在空腔中易 走捷径，冷却面积 小，冷却效率低
机身与衬套组 合式
带螺旋沟槽组 合式 带环纹沟槽组 合式
3)按机头用途不同分为内胎机头、胎面机头、 电缆机头等
4)按机头内胶料压力大小分为低压机头、中 压机头、高压机头
.
17
7.机头的类型及用途
类型:
Ⅰ按机头的结构分为有芯型机头和无芯型机头 Ⅱ按与螺杆的相对位置分为直向机头、直角机头和
斜角机头 Ⅲ按机头用途不同分为内胎机头、胎面机头、电缆
机头等 Ⅳ按机头内胶料压力大小分为低压机头(<4.0MPa)、
.
20
谢谢
.
21
2)旁压辊喂料口
供料均匀，无堆积现象，半制品质地密致，
能提高生产能力，但功率消耗增加10%。
.
14
5.机头连接方式类型及特点比较
①法兰连接
②错齿锁环连接
用于经常拆卸机头的场合.（滤胶机）
③螺纹连接
规格较小的塑料螺杆挤出机
.
15
6.机头作用及要求
机头是胶料在挤出过程中最后一道关口，对 不同的挤出工艺（如压型、滤胶、混炼、 造粒等）其作用与结构也不同
中压机头(4.0~10MPa)、高压机头（>10MPa）
.
18
机头的用途： 1>内胎挤出机头
又分为可调整口型和可调整芯型两种
2>胎面挤出机头
又分为整体性和复合型
3>电线电缆挤出机头
.
19
讨论： 1.挤出机螺杆头数是不是越多越好。 2.螺杆压缩比f 都应该设计大些，以 提高质量，这种说法对吗？ 3.你还能列举出有芯机头的其它用 途吗？
钢等
.
3
1.挤出机螺杆材料、性能要求、结构及类型
螺杆结构
工作部分(指螺纹部和头部)直接完成挤出作业
连接部分(指尾部)支持和传动作用
.
4
1.挤出机螺杆材料、性能要求、结构及类型
螺杆类型： (1)按螺纹头数分 (2)按螺纹方向分 (3)按螺纹外形分 (4)按螺纹的结构或胶胶料流动形式分
.
5
热喂料挤出机常用的 螺杆结构多为普通型，
橡胶加工设备与模具
----螺杆挤出机
.
1
本课程总任务：
建设1个100万套/年轮胎生产工厂，通过充分调查 分析论证选型配套全部设备。 本章(主要零部件)任务(二)论证报告(应包含下列内容) 1.挤出机螺杆材料、性能要求、结构及类型 。2.挤 出机螺杆的主要参数。3.挤出机机筒的性能要求、 类型与特点。4.挤出机喂料口类型与特点。5.机头 连接方式类型及特点比较。6.机头作用及要求。 7. 机头的类型及用途 。
如左图。
冷喂料橡胶挤出机 常用的螺杆结构， 如右图。其中以分 离型即主副螺纹型
应用最多。
.
6
2.挤出机螺杆的主要参数
(1)压缩比f 所谓螺杆的压缩比是指螺纹槽 最初容积Vs与最终容积Vm之比.
压缩比可按下列近似地计算，即
（5-1）
对变距等深螺杆，即hs=hm,式（5-1）可写为
（5-2）
对等距变深螺杆，即ts=tm,式（5-1）可写为
（5-3）
.
7
2.挤出机螺杆的主要参数
(2)螺纹导程S与升角α 同一螺纹连续转一 圈相应点间的距离称螺纹导程. 当螺纹直径确定
后，螺纹导程S不但决定了升角α，而且影响螺纹槽 的容积，它们的关系为
（5-4）
（5-5）
式中F----螺纹槽纵横面积； i----螺纹头数.其它符号如图所示.
.
8
由式(5-4)(5-5)可知： 当S增大时，t也增大，此时吃料方便，产量高。但过大可能
造成塑化不均，影响半制品质量，且螺杆加工也困难； 当S减小时，t也减小，此时轴向压力大，胶料在机筒内停留
时间增长，塑化均匀，半制品质量好，但螺纹容积小，产 量下降。
螺纹升角α一般为12°~35°，螺纹导程S 为（0.5~1）D.
.
9
2.挤出机螺杆的主要参数
(3)螺纹槽深度h 螺纹槽深度减少时,胶料 速度梯度增大,有利于胶料的剪切塑化,但胶 料升温高,产量小,增大h可增加产量,但过大 时产量增加并不显著,且影响螺杆的强度.
将机筒内腔铸成螺 旋槽，促使冷却水 沿螺旋槽流动，依 次对衬套表面进行 冷却
将一外圆制成螺旋 槽或环形槽的冷却 水套装入机身内腔 中，冷却水沿槽进 行冷却
.
冷却面积小，密封 冷却效果好 性不好，易漏水
冷却效果好 密封性好
13
4.挤出机喂料口类型与特点
1)条状胶料喂料口
与机筒内壁成切线连接， 并有楔形间隙
讨论：
1.挤出机螺杆头数是不是越多越好。
2.螺杆压缩比f 都应该设计大些，以提高质量，这种
说法对吗？
3.你还能列举出有芯机头的其它用途吗？
.
2
1.挤出机螺杆材料、性能要求、结构及类型
螺杆的性能要求： 具有足够的强度和刚度、有较高的耐化学腐
蚀性、良好的耐磨性、良好的导热性
螺杆材料：
一般优先选用38CrMoAlA，也可用40Cr、45
对压型挤出机的机头，其主要作用是：使胶
料由螺旋运动变为直线运动,使机筒内的胶
料在挤出前产生必要的挤出压力,以保证挤
出半制品密实,使胶料进一步塑化均匀,使挤
出半制品成型.
.
16
7.机头的类型及用途
机头的类型：
1)按机头的结构分为有芯型机头和无芯型机 头
2)按与螺杆的相对位置分为直5)D,螺杆直
径大时系数取大值.
.
10
2.挤出机螺杆的主要参数
(4)螺杆头部形状 螺杆头部形状选择应有 利于胶料流动，防止产生死角而引起胶料 焦烧。
平头螺杆头 其顶端有死 角，多用于 滤胶机上
锥形螺杆头无死角， 有利于胶料流动，
切不易焦烧
.
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3.挤出机机筒的性能要求、类型与特点
类型： 按径向结构分为整体式和组合式两种。 按轴向结构分为整体式和分段式两种。
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结构类型 整体式
工作方式
在机筒上铸成空腔， 以通入蒸汽或冷却 水进行加热和冷却.
优点
缺点
冷却水在空腔中易 走捷径，冷却面积 小，冷却效率低
机身与衬套组 合式
带螺旋沟槽组 合式 带环纹沟槽组 合式
3)按机头用途不同分为内胎机头、胎面机头、 电缆机头等
4)按机头内胶料压力大小分为低压机头、中 压机头、高压机头
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7.机头的类型及用途
类型:
Ⅰ按机头的结构分为有芯型机头和无芯型机头 Ⅱ按与螺杆的相对位置分为直向机头、直角机头和
斜角机头 Ⅲ按机头用途不同分为内胎机头、胎面机头、电缆
机头等 Ⅳ按机头内胶料压力大小分为低压机头(<4.0MPa)、
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20
谢谢
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2)旁压辊喂料口
供料均匀，无堆积现象，半制品质地密致，
能提高生产能力，但功率消耗增加10%。
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5.机头连接方式类型及特点比较
①法兰连接
②错齿锁环连接
用于经常拆卸机头的场合.（滤胶机）
③螺纹连接
规格较小的塑料螺杆挤出机
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6.机头作用及要求
机头是胶料在挤出过程中最后一道关口，对 不同的挤出工艺（如压型、滤胶、混炼、 造粒等）其作用与结构也不同
中压机头(4.0~10MPa)、高压机头（>10MPa）
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机头的用途： 1>内胎挤出机头
又分为可调整口型和可调整芯型两种
2>胎面挤出机头
又分为整体性和复合型
3>电线电缆挤出机头
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讨论： 1.挤出机螺杆头数是不是越多越好。 2.螺杆压缩比f 都应该设计大些，以 提高质量，这种说法对吗？ 3.你还能列举出有芯机头的其它用 途吗？
钢等
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1.挤出机螺杆材料、性能要求、结构及类型
螺杆结构
工作部分(指螺纹部和头部)直接完成挤出作业
连接部分(指尾部)支持和传动作用
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1.挤出机螺杆材料、性能要求、结构及类型
螺杆类型： (1)按螺纹头数分 (2)按螺纹方向分 (3)按螺纹外形分 (4)按螺纹的结构或胶胶料流动形式分
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热喂料挤出机常用的 螺杆结构多为普通型，
橡胶加工设备与模具
----螺杆挤出机
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本课程总任务：
建设1个100万套/年轮胎生产工厂，通过充分调查 分析论证选型配套全部设备。 本章(主要零部件)任务(二)论证报告(应包含下列内容) 1.挤出机螺杆材料、性能要求、结构及类型 。2.挤 出机螺杆的主要参数。3.挤出机机筒的性能要求、 类型与特点。4.挤出机喂料口类型与特点。5.机头 连接方式类型及特点比较。6.机头作用及要求。 7. 机头的类型及用途 。
如左图。
冷喂料橡胶挤出机 常用的螺杆结构， 如右图。其中以分 离型即主副螺纹型
应用最多。
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2.挤出机螺杆的主要参数
(1)压缩比f 所谓螺杆的压缩比是指螺纹槽 最初容积Vs与最终容积Vm之比.
压缩比可按下列近似地计算，即
（5-1）
对变距等深螺杆，即hs=hm,式（5-1）可写为
（5-2）
对等距变深螺杆，即ts=tm,式（5-1）可写为
（5-3）
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2.挤出机螺杆的主要参数
(2)螺纹导程S与升角α 同一螺纹连续转一 圈相应点间的距离称螺纹导程. 当螺纹直径确定
后，螺纹导程S不但决定了升角α，而且影响螺纹槽 的容积，它们的关系为
（5-4）
（5-5）
式中F----螺纹槽纵横面积； i----螺纹头数.其它符号如图所示.
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由式(5-4)(5-5)可知： 当S增大时，t也增大，此时吃料方便，产量高。但过大可能
造成塑化不均，影响半制品质量，且螺杆加工也困难； 当S减小时，t也减小，此时轴向压力大，胶料在机筒内停留
时间增长，塑化均匀，半制品质量好，但螺纹容积小，产 量下降。
螺纹升角α一般为12°~35°，螺纹导程S 为（0.5~1）D.
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2.挤出机螺杆的主要参数
(3)螺纹槽深度h 螺纹槽深度减少时,胶料 速度梯度增大,有利于胶料的剪切塑化,但胶 料升温高,产量小,增大h可增加产量,但过大 时产量增加并不显著,且影响螺杆的强度.
将机筒内腔铸成螺 旋槽，促使冷却水 沿螺旋槽流动，依 次对衬套表面进行 冷却
将一外圆制成螺旋 槽或环形槽的冷却 水套装入机身内腔 中，冷却水沿槽进 行冷却
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冷却面积小，密封 冷却效果好 性不好，易漏水
冷却效果好 密封性好
13
4.挤出机喂料口类型与特点
1)条状胶料喂料口
与机筒内壁成切线连接， 并有楔形间隙
讨论：
1.挤出机螺杆头数是不是越多越好。
2.螺杆压缩比f 都应该设计大些，以提高质量，这种
说法对吗？
3.你还能列举出有芯机头的其它用途吗？
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1.挤出机螺杆材料、性能要求、结构及类型
螺杆的性能要求： 具有足够的强度和刚度、有较高的耐化学腐
蚀性、良好的耐磨性、良好的导热性
螺杆材料：
一般优先选用38CrMoAlA，也可用40Cr、45
对压型挤出机的机头，其主要作用是：使胶
料由螺旋运动变为直线运动,使机筒内的胶
料在挤出前产生必要的挤出压力,以保证挤
出半制品密实,使胶料进一步塑化均匀,使挤
出半制品成型.
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7.机头的类型及用途
机头的类型：
1)按机头的结构分为有芯型机头和无芯型机 头
2)按与螺杆的相对位置分为直5)D,螺杆直
径大时系数取大值.
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2.挤出机螺杆的主要参数
(4)螺杆头部形状 螺杆头部形状选择应有 利于胶料流动，防止产生死角而引起胶料 焦烧。
平头螺杆头 其顶端有死 角，多用于 滤胶机上
锥形螺杆头无死角， 有利于胶料流动，
切不易焦烧
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3.挤出机机筒的性能要求、类型与特点