双螺杆挤出机设计

双螺杆挤出机结构及主要零件

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基本相似。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、加料部分采用螺旋强制向机筒内供料，螺杆用轴承的规格和布置比较复杂。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、螺杆结构

双螺杆中的螺杆结构类型有多种，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；以螺杆的螺纹部分组成和螺杆的外形分类，还有多种类型。

(1) 按螺杆的螺纹部分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部分外圆直径完全相同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部分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结构多采用组合式螺杆。

(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相同、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。这两种螺杆的外形结构如图2所示。

图2 圆柱形和圆锥形双螺杆的外形结构

2、机筒结构

双螺杆挤出机的机筒结构和单螺杆挤出机的机筒结构形式一样，也分整体式机筒和分段组合式机筒。机筒结构形式如图3所示。

图3 双螺杆挤出机的机筒结构

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。

啮合同向旋转双螺杆挤出机多数采用分段式机筒。分段式机筒分成长度相等的几段，有的机筒上开有加料口，有的机筒上开有排气口，有的机筒上开有添加剂口，然后用螺钉把各段连接成双螺杆的组合机筒。

3、双螺杆的承受轴向力用轴承布置

双螺杆在挤出工作时产生的轴向力和单螺杆在挤出工作时产生的轴向力相似或高于单螺杆挤出时的轴向力，这么

大的轴向力应需要较大规格的轴承来承担，但是，由于双螺杆的工作布置限制了承受螺杆轴力用轴承的布置空间，所以轴承布置有多种方案。这里只介绍两种常见轴承布置方案。

图4是圆柱形双螺杆用止推轴承的布置实例。由于轴承的规格较大，把两根螺杆用轴承错位布置，以适应轴承布置空间不足

的限制。这种轴承布置的两根螺杆的轴向力分配均匀，轴承承受的轴向力相等，工作时两根螺杆的轴向位移量也相同，保证了两根螺杆工作的正常啮合。

图4 圆柱形双螺杆用止推轴承错位布置结构

1-螺杆；2—传动轴；3，6—深沟球轴承；4一弹性元件；5—推力滚子轴承；7—压盖

图5所示是圆锥形双螺杆用止推轴承的布置。锥形双螺杆啮合工作时，它尾部的轴承部位空间较大，则轴承的布置比较紧凑。

图5 圆[FS:PAGE]锥形双螺杆用轴承的布置

1一螺杆连接轴套；2，4一圆柱滚子轴承；3—斜齿轮；5，6—圆锥滚子轴承

4 、加料装置

根据双螺杆挤出机挤塑原料的特点与工作条件要求，双螺杆挤出机的加料装置应采用强制计量加料方式为机筒供料。强制计量加料装置结构如图6所示。这种供料装置像一台独立工作的单螺杆挤出机，转动输送原料的螺杆由直流电动机通过蜗杆蜗轮减速箱的输出轴带动。螺杆输送原料的转速、输送料量的大小，由双螺杆挤出机的双螺杆工作转速、机筒温度、成型制品用模具内的熔料压力和成型制品的用料量来决定，根据制品用料量的需要，可随时调整。加料装置中的螺纹杆上螺纹，可以是单头或双头，一般应用较多的是单头螺纹。

图6 双螺杆挤出机用加料装置结构

1—螺杆轴承；2—蜗杆蜗轮减速装置；3—料斗；4—机筒；5—螺杆

如果原料为粉状，为防止料斗中原料产生“架桥”现象，应注意在此种情况下的料斗中要加螺旋搅拌装置。