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 。 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？
(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）
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
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 钢等
1.挤出机螺杆材料、性能要求、结构及类型
工作部分(指螺纹部和头部)直接完成挤出作业
螺杆结构
连接部分(指尾部)支持和传动作用
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。
பைடு நூலகம்
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
3.挤出机机筒的性能要求、类型与特点
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。
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
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
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.
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向机头、直角 机头和斜角机头 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
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)、 中压机头(4.0~10MPa)、高压机头（>10MPa）
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
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？
谢谢
螺纹升角α一般为12° ~35° ，螺纹导程S 为（0.5~1）D.
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.
如图所示
一般h=(0.18~0.25)D,螺杆直 径大时系数取大值.
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.
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。
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
热喂料挤出机常用的 螺杆结构多为普通型， 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。
2.挤出机螺杆的主要参数
冷却效果好
带螺旋沟槽组 合式 带环纹沟槽组 合式
冷却效果好 密封性好
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
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%。 注意胶料粘辊问题
5.机头连接方式类型及特点比较
①法兰连接
结构类型 整体式
机身与衬套组 合式
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. 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
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 冷却面积小，密封 性不好，易漏水
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 。 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？
(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）
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
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 钢等
1.挤出机螺杆材料、性能要求、结构及类型
工作部分(指螺纹部和头部)直接完成挤出作业
螺杆结构
连接部分(指尾部)支持和传动作用
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。
பைடு நூலகம்
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
3.挤出机机筒的性能要求、类型与特点
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。
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
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
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.
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向机头、直角 机头和斜角机头 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
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)、 中压机头(4.0~10MPa)、高压机头（>10MPa）
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
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？
谢谢
螺纹升角α一般为12° ~35° ，螺纹导程S 为（0.5~1）D.
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.
如图所示
一般h=(0.18~0.25)D,螺杆直 径大时系数取大值.
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.
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。
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
热喂料挤出机常用的 螺杆结构多为普通型， 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。
2.挤出机螺杆的主要参数
冷却效果好
带螺旋沟槽组 合式 带环纹沟槽组 合式
冷却效果好 密封性好
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
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%。 注意胶料粘辊问题
5.机头连接方式类型及特点比较
①法兰连接
结构类型 整体式
机身与衬套组 合式
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. 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
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 冷却面积小，密封 性不好，易漏水