双螺杆挤出机工作原理 PPT课件
双螺杆挤出机工作原理(新)
续通道 （ “C”形室相连）。
通道形成： 在啮合区（开口处），物料沿一根螺 杆螺槽的“C”形室进入另一根螺杆螺槽的“C” 形室前进，再到啮合区时，又跨回前一根螺杆螺槽 的“C”形室。
双螺杆挤出机的工作原理 （2）同向双螺杆对物料的输送机理
VB A VA 同向双螺杆中物料形成 通道。
B
双螺杆熔体的流动
双螺杆挤出机的工作原理 一、双螺杆挤出机的结构与分类 2、分类 （1）按照螺杆结构特点分类
◆ 平行双螺杆挤出机
◆ 锥形双螺杆挤出机
双螺杆挤出机的工作原理
平 行 双 螺 杆 挤 出 机
双螺杆挤出机的工作原理
锥 形 双 螺 杆 挤 出 机
双螺杆挤出机的工作原理
全啮合
非啮合
部分啮合
双螺杆挤出机的工作原理 一、双螺杆挤出机的结构与分类 2、分类 （3）按照螺纹的旋向与转向分类
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
机筒加热
间隙中产生强剪切（间隙比单螺杆多—四种间隙） 同向螺杆历程长，物料分流、合并，进入不同螺 杆C形室。 ∴混合效果好—用于共混、填充、造粒
加入各种混炼元件，提高塑化、混合作用。
双螺杆挤出机的工作原理 三、双螺杆的结构参数 1、D—不能太小，从φ25开始 2、L/D—达到同样的成型效果时，比较小，18～22
间隙越小，剪切速率越大，分散混合效果好,但 两螺杆的分离力大。 间隙越大，剪切速率越小，但通过量越大，分 布混合效果好。
双螺杆挤出机的工作原理 ⑥ 异向双螺杆挤出机的设计及操作特点 定量加料： 控制物料的塑化情况，熔融与单螺杆相似
加设排气口：
相邻的腔室间没有压差，气体向料斗方向排气比较困难， 必须设置排气口。
双螺杆挤出实验课件ppt
在取样分析时，要按照规定的取样点进行取样，保证样品 的代表性。同时要注意取样工具的清洁卫生，避免样品污 染。
参数控制
在调整双螺杆挤出机的参数时，要注意控制转速、温度、 压力等参数的变化范围，避免物料过度加热或压力过高导 致设备损坏或安全事故。
数据记录
实验过程中要及时记录各项数据，保证数据的准确性和完 整性。同时要对数据进行合理分析和解释，为实验结果评 估提供可靠的依据。
实验感想
通过实验，我对双螺杆挤出机的操作有了更深入的了解，认识到塑 料制品的生产过程和工艺特点。
实验不足与改进方案
实验不足
在实验过程中，我发现自己对双螺杆挤出机的操作还不够熟 练，需要进一步提高实验技能。
改进方案
多参加实验课程和培训，加强实践操作能力，提高对双螺杆 挤出机的认识和理解。
实验未来发展与展望
实验设备与材料介绍
01
02
03
双螺杆挤出机
由两个反向旋转的螺杆组 成，螺杆直径、长度、转 速等参数对实验结果有重 要影响。
实验材料
根据实验要求选择不同的 材料，如塑料、橡胶、食 品等。
辅助设备
包括喂料装置、加热冷却 系统、压力控制系统等。
02
实验操作流程
实验操作步骤详解
准备工作
熟悉实验原理和操作流程 ，准备好实验器材和试剂 。
取样分析
在实验过程中，定期取样分析物料 的性能，如密度、粘度、分子量等 。
实验操作步骤详解
记录数据
详细记录实验数据，包括物料的 流量、温度、压力、性能等参数 。
清洗机器
实验结束后，清洗双螺杆挤出机 和实验器具，整理实验现场。
实验操作注意事项
注意安全
双螺杆挤出机操作过程中有一定的危险性，操作人员必须 熟悉实验流程和设备操作方法，遵守安全规定。
双螺杆挤出机工作原理
（d）螺距不变，连续改变螺槽的深度
—改变螺槽容积 （e）锥形双螺杆—螺杆内外径
连续变化—螺槽容积逐渐减小
第五节 双螺杆挤出机的工作原理
第五节 双螺杆挤出机的工作原理
(2) 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。
第五节 双螺杆挤出机的工作原理
捏 合 盘
偏心圆形 混合比较难 以混合的物 料。 菱形 剪切不强烈， 适用于剪敏性 的物料 曲边三角形 剪切强烈，适
用于能承受剪
切的物料
第五节 双螺杆挤出机的工作原理
间隙越小，剪切速率越大，分散混合效果好,但 两螺杆的分离力大。 间隙越大，剪切速率越小，但通过量越大，分 布混合效果好。
第五节 双螺杆挤出机的工作原理 ⑥ 异向双螺杆挤出机的设计及操作特点 定量加料： 控制物料的塑化情况，熔融与单螺杆相似
加设排气口：
相邻的腔室间没有压差，气体向料斗方向排气比较、困 难，必须设置排气口。
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
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。
间分布较宽。
第五节 双螺杆挤出机的工作原理 （1） 输送元件 ② 输送特点 I.优点 a.输送率高
（2）同向双螺杆对物料的输送机理 注意： 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。即螺槽宽度大于螺棱宽度，纵向有通道。
第五节 双螺杆挤出机的工作原理 （2）同向双螺杆对物料的输送机理 特点： 同向双螺杆两螺杆之间没有压迫效应 同向双螺杆之间一般制作成紧密啮 合，以提高自洁能力。
双螺杆挤出机工作原理(新)参考幻灯片PPT46页
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
tpe双螺杆挤出机原理(一)
tpe双螺杆挤出机原理(一)TPE双螺杆挤出机介绍•TPE双螺杆挤出机是一种用于热塑性弹性体（TPE）材料加工的专用机器设备。
•本文将从原理、结构和应用几个方面来介绍TPE双螺杆挤出机。
原理•TPE双螺杆挤出机通过两条旋转同向的螺杆将TPE材料从进料口推动至出料口，并通过加热和加压使其熔化和塑性变形，最终得到所需形状的制品。
•具体原理包括：物料进料、熔化、混炼、挤出和冷却等过程。
结构•TPE双螺杆挤出机主要由电机、减速机、进料系统、螺杆系统、加热系统、过滤系统、挤出系统和控制系统等组成。
•电机提供动力，减速机将电机的高速旋转转换为螺杆的低速旋转，进料系统用于将物料送入挤出机，螺杆系统用于加工和挤出物料，加热系统提供热能使物料熔化，过滤系统去除杂质，挤出系统将熔化的物料挤出成型，控制系统用于控制整个过程。
应用•TPE双螺杆挤出机广泛应用于塑胶、橡胶、医疗器械、食品包装、建筑材料等行业。
•它能够加工出颗粒状、薄膜状、管状等多种形状的制品，如尼龙管、密封圈、鞋底、塑料颗粒等。
•TPE材料因其良好的柔软性、耐磨性和防滑性能，被广泛应用于汽车内饰件、电线电缆保护套、医用器械、玩具等领域。
总结•TPE双螺杆挤出机是一种重要的热塑性弹性体加工设备，具有广泛的应用前景。
•了解其原理、结构和应用可以帮助人们更好地理解和使用这一设备，为不同行业的生产提供更高效、精确和可靠的解决方案。
材料进料•TPE双螺杆挤出机的材料进料系统通常包括一台料斗和一个螺旋送料机。
•料斗用于存放TPE材料，螺旋送料机通过旋转螺旋将材料从料斗中送入挤出机的进料口。
•进料系统的设计和性能直接影响挤出机的生产效率和物料的均匀性。
熔化和混炼•TPE双螺杆挤出机中的螺杆系统是实现材料熔化和混炼的关键部分。
•在螺杆系统中，两条同向旋转的螺杆通过推压、搅拌和加热使TPE材料升温，融化并混合均匀。
•通过调节螺杆的转速和温度，可以控制材料的熔化程度和混炼效果，从而满足不同制品的要求。
双螺杆挤出机工作原理(新)课件
双螺杆挤出机诞生的背景： ➢ 双螺杆挤出机是在单螺杆挤出机基础上发展起来的 ➢ 用单螺杆挤出机加工
材 料：掺混料（纤维与树脂） 填充、增强材料（CaCO3、红泥、矿渣等）
出现问题：吃料难、熔融难、塑化差 ➢ 70年代以来，双螺杆挤出机发展十分迅速
欧 洲：100%管、板、异型材制品用双螺杆挤出机加工
(1) 输送元件 ① 具有一般螺纹结构，主要起输送作用。 等深、等距、槽宽等于棱宽、纵横向皆封 闭的输送元件 正位移能力强 混合作用差 用于固体输送和熔体输送
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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。
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双螺杆挤出机的工作原理
压缩段
（1）异向双螺杆对物料的输送机理 ⑥ 异向双螺杆挤出机的设计及操作特点 两螺杆主要设计成螺纹式： 有正向螺纹、反向螺纹和特种螺纹之安排 两螺杆之间的间隙： 间隙越小，剪切速率越大，分散混合效果好,但 两螺杆的分离力大。 间隙越大，剪切速率越小，但通过量越大，分 布混合效果好。
只讨论全啮合式双螺杆挤出机输送机理。
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双螺杆挤出机的工作原理
1、加料段（全啮合型） （1）异向双螺杆对物料的输送机理 ① 特点（形成C形室沿螺杆轴向移动）
共轭纵横向全封闭的矩形螺槽，异向旋转
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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 分开看：两根旋向不同的双螺杆 合着看：啮合区 一根螺杆螺棱插入另一根螺槽中，把两个 连续的螺旋通道分割成一段段的封闭“C” 形室，室数与螺纹圈数相同。 动 作：螺杆转动， “C”形室前移（轴向移动） 螺杆转动一圈， “C”形室前移一个导程的 距离。
双螺杆挤出机工作原理.
双螺杆挤出机工作原理. 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形状的口模成型，制品为具有恒定断面形状的连续型材。
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。
●操纵容易，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。
塑料加工设备 课件 第五章 双螺杆挤出机-第一节、第二节、第三节 概述、螺杆元件、螺杆组合及机筒设计
概述
双螺杆挤出机特点
与普通单螺杆挤出机相比双螺杆挤出机有如下优点： ① 加料容易 具有强制加料的性能，加料容易、输送效率高。这是由于双螺杆挤出 机是靠正位移原理输送物料，没有压力回流。可适于具有很高或很低黏度，以及与 金属表面之间有很宽范围摩擦系数的物料，如带状料、糊状料、粉料及玻璃纤维等 的挤出。特别适用于加工聚氯乙烯粉料，可由粉状聚氯乙烯直接挤出产品。 ② 物料停留时间短 适于那些停留时间较长就会固化或凝聚的物料的着色和混料， 例如热固性粉末涂层材料的挤出。 ③ 排气性能优异 这是由于双螺杆挤出机啮合部分能对物料进行有效混合，不断更 新的物料界面可使物料中存在的气体在排气段充分排出。
概述
啮合型同向旋转平行双螺杆挤出机
图5-7 啮合同向平行双螺杆
如图5-7所示为啮合型同向旋转平行双 螺杆，从理论上讲它可以设计成啮合区 横向封闭，但纵向不能完全封闭，必须 有一定程度的开放，否则两根螺杆装不 到一起。即螺槽宽度大于螺棱宽度，这 样在螺杆中就形成一条从加料口直至机 头的通道。通道大小由使用目的而定， 纵向开放得越大，正位移输送能力丧失 得越多。
概述
双螺杆挤出机工作原理
双螺杆挤出机的工作原理同样包括物料的输送与压缩、熔融 塑化、排气、混合和均化等内容。如前所述、物料在熔融塑 化前必须压实，以利于排气、传热、加速熔融塑化及得密实 的制品。物料在双螺杆挤出机上的压实主要通过双螺杆压缩 比、在螺杆上设置反向螺棱元件、反向捏合块等方法实现。 物料的熔融塑化机理和单螺杆相似、热量来源于外部的加热 与内部摩擦的剪切热两个方面，但两者所占的分量有所不同， 这里介绍几种以物料输送机理为主的双螺杆挤出机工作原理。
概述
啮合型异向旋转平行双螺杆挤出机
对于封闭型(即共轭)的啮合区，如图5-5所示，连续的螺槽被相互分隔 为封闭的“C”形室，随着螺杆的旋转，各“C”形室物料沿着螺杆轴 线向机头方向移动，螺杆每旋转一周，物料在“C”形室中推进一个导 程。物料的轴向移动与其自身的流变特性无关，即物料的摩擦性质和黏 度对输送特性没有影响，这种输送称为强制输送，亦称正位移输送。由 于封闭，正位移输送过程中没有漏流和压力流，因而具有最大的输送能 力，但是，各封闭的“C”形室中的物料因没有通道进行交换和混合， 所以混合性能较差。另外，由于“C”形室间互不相通，压力将随各螺 槽中物料的多少而增加或减少，使机头出口处容易出现压力和产量的波 动。
双螺杆挤出实验课件ppt
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
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
双螺杆挤出机工作原理.
双螺杆挤出机工作原理. 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形状的口模成型，制品为具有恒定断面形状的连续型材。
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。
●操纵容易，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。
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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。
双螺杆挤出机的工作原理
4、压缩比ε 实现方法 （a）采用不同螺距的三段螺杆 （b）采用连续的渐变螺距 （c）螺距不变，螺棱厚度改变 （d）螺距不变，连续改变螺槽的深度 —改变螺槽容积 （e）锥形双螺杆—螺杆内外径 连续变化—螺槽容积逐渐减小
单螺杆与双螺杆的功能特性比较
功能项目
物料传送原理 及作用
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
双螺杆挤出机诞生的背景： 双螺杆挤出机是在单螺杆挤出机基础上发展起来的 用单螺杆挤出机加工
材 料：掺混料（纤维与树脂） 填充、增强材料（CaCO3、红泥、矿渣等）
出现问题：吃料难、熔融难、塑化差 70年代以来，双螺杆挤出机发展十分迅速
欧 洲：100%管、板、异型材制品用双螺杆挤出机加工
双螺杆挤出机的工作原理
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双螺杆挤出机
单螺杆挤出机
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物料在单、双螺杆中的停留时间
双螺杆挤出机的工作原理
② 输送特点
II.缺点 a.挤出量波动 螺纹末端：终啮合点打开：出料 终啮合点啮合：不出料 每转一周，就有一瞬间，无物料挤出。
异向比同向更突出，必须想办法解决挤出量波动的问题
双螺杆挤出机的工作原理
7~18
30~40
异向双 螺杆
强制进 料
大 大 小 中 大 小 小 小 35~45 10~21
The End
一、双螺杆挤出机的结构与分类 2、分类 （3）按照螺纹的旋向与转向分类 ◆异向双螺杆：异向螺纹、异向转动 （异向向内、异向向外） ◆同向双螺杆： 同向螺纹、同向转动
双螺杆挤出机的出机的转动方向： ◆ 平行双螺杆（异向、同向） ◆ 锥形双螺杆（异向）
双螺杆挤出机的工作原理 锥形
双螺杆挤出机的工作原理 (2) 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。
双螺杆挤出机的工作原理
捏 合 盘
偏心圆形 混合比较难 以混合的物 料。
菱形 剪切不强烈， 适用于剪敏性 的物料
曲边三角形 剪切强烈，适 用于能承受剪 切的物料
双螺杆挤出机的工作原理
菱 形 捏 合 盘 装 配 图
双螺杆挤出机的工作原理
② 输送特点 I. 优点 c. 自洁性好 单螺杆：在螺槽后面易滞料（PVC、PVDC易分解） 无自洁性 双螺杆：在啮合处有速度差，相互擦离，防止滞料 同向：Vr=V1b+V2s（自洁性更强） 异向：Vr=V1b- V2s
双螺杆挤出机的工作原理
② 输送特点 I. 优点 d. 物料停留时间短而均匀 单螺杆：有Qd、QP、QL，各处速度不同， 物料历程差异大（同进不同出）， 停留时间分布宽，少部分停留时间长， 易分解，难控制。 双螺杆：稳定输送，QP≈0， QL也很少，物料历程基本相 同，停留时间分布窄，停留时间短。
双螺杆挤出机的工作原理 （2）同向双螺杆对物料的输送机理
VB
B
A
VA
同向双螺杆中物料形成
通道。
双螺杆熔体的流动
双螺杆挤出机的工作原理
（2）同向双螺杆对物料的输送机理
注意： 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。即螺槽宽度大于螺棱宽度，纵向有通道。
双螺杆挤出机的工作原理
② 输送特点 II.缺点 b. 排气性能差—气体被围在螺槽内 ∴ 挤出机要设排气段，并有抽真空系统排气系统。
双螺杆挤出机的工作原理
② 输送特点 II.缺点 c.异向双螺杆易产生压延效应 在啮合处，物料被拉入间隙，物料受挤压同时对螺 杆产生较大反作用力—分离力，使螺杆弯曲，对机 筒产生磨损，称为“压延效应”。 异向向内双螺杆：压延效应严重，使用甚少 异向向外双螺杆：n=8～50rpm，减轻机筒磨损 同向转动双螺杆：不产生压延效应，n=300rpm
双螺杆挤出机的工作原理 1、加料段（全啮合型）
（1）异向双螺杆对物料的输送机理 ① 特点（形成C形室沿螺杆轴向移动）
共轭纵横向全封闭的矩形螺槽，异向旋转
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 分开看：两根旋向不同的双螺杆 合着看：啮合区 一根螺杆螺棱插入另一根螺槽中，把两个 连续的螺旋通道分割成一段段的封闭“C” 形室，室数与螺纹圈数相同。 动 作：螺杆转动， “C”形室前移（轴向移动） 螺杆转动一圈， “C”形室前移一个导程的 距离。
双螺杆挤出机的工作原理
（2）同向双螺杆对物料的输送机理 结构（与异向转动双螺杆相比）： 相同点：在啮合区，螺棱插入螺槽形成“C”形室 不同点：“C”形室不封闭，两个螺杆间有一个连 续通道 （ “C”形室相连）。 通道形成： 在啮合区（开口处），物料沿一根螺 杆螺槽的“C”形室进入另一根螺杆螺槽的“C” 形室前进，再到啮合区时，又跨回前一根螺杆螺槽 的“C”形室。
双螺杆挤出机的工作原理
菱 形 捏 合 盘 装 配 图
双螺杆挤出机的工作原理
齿形混合元件 可以进行分流，增加界面，有利于分布混合比较难以混 合的物料。
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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 融和均化。
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一、双螺杆挤出机的结构与分类 2、分类 （1）按照螺杆结构特点分类 ◆ 平行双螺杆挤出机 ◆ 锥形双螺杆挤出机
双螺杆挤出机的工作原理
平 行 双 螺 杆 挤 出 机
双螺杆挤出机的工作原理
锥 形 双 螺 杆 挤 出 机
双螺杆挤出机的工作原理 全啮合 非啮合 部分啮合
双螺杆挤出机的工作原理
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 ④ 旋向的影响 异向向外： 在加料口不断腾出空间，使物料不断进入螺槽， 即进入“C”形室，然后随着“C”形室向前输送。 异向向内： 在加料口物料被拉入螺槽，螺槽空间暴露少，易 充满螺槽，且物料受到强烈的挤压，从而对螺杆 产生反压力，即螺杆分离力。
（2）同向双螺杆对物料的输送机理 特点： 同向双螺杆两螺杆之间没有压迫效应
同向双螺杆之间一般制作成紧密啮
合，以提高自洁能力。
同向双螺杆两螺杆啮合处的相对
速度 Vr＝2π ·n (Rb＋Rs)
V1S
具有更强的自洁性
双螺杆挤出机的工作原理
2、双螺杆挤出机中的功能元件 (1) 输送元件 ① 具有一般螺纹结构，主要起输送作用。 等深、等距、槽宽等于棱宽、纵横向皆封 闭的输送元件 正位移能力强 混合作用差 用于固体输送和熔体输送
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（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。
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压缩段
（1）异向双螺杆对物料的输送机理 ⑥ 异向双螺杆挤出机的设计及操作特点 两螺杆主要设计成螺纹式： 有正向螺纹、反向螺纹和特种螺纹之安排 两螺杆之间的间隙： 间隙越小，剪切速率越大，分散混合效果好,但 两螺杆的分离力大。 间隙越大，剪切速率越小，但通过量越大，分 布混合效果好。
闭室 全啮合同向旋转：纵向开口，横向封闭 部分啮合：两种，纵开横闭；纵横开口
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二、双螺杆挤出机的工作原理
1、加料段
◆ 单螺杆输送机理：由摩擦和粘性拖曳输送 固体（加料段）：摩擦输送（fs↓、fb ↑ ） 熔体（计量段）：摩擦和粘性拖曳输送
◆ 双螺杆输送机理：强制输送 (正位移输送） 不同类型双螺杆：正位移输送能力不同 输送机理有差异
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
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
3、双螺杆对物料的混炼与塑化总结 机筒加热 间隙中产生强剪切（间隙比单螺杆多—四种间隙） 同向螺杆历程长，物料分流、合并，进入不同螺 杆C形室。 ∴混合效果好—用于共混、填充、造粒 加入各种混炼元件，提高塑化、混合作用。
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三、双螺杆的结构参数 1、D—不能太小，从φ25开始 2、L/D—达到同样的成型效果时，比较小，18～22 3、h3—大
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⑥ 异向双螺杆挤出机的设计及操作特点 定量加料： 控制物料的塑化情况，熔融与单螺杆相似 加设排气口： 相邻的腔室间没有压差，气体向料斗方向排气比较困难， 必须设置排气口。
双螺杆挤出机的工作原理
⑥ 异向双螺杆挤出机的设计及操作特点 加强压缩： 因为固体输送段螺槽未充满，所以要加强压缩，有利于传 热，加速熔融，更好排气。 压缩方式： 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。