第四节 挤出机新型螺杆的设计
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螺杆可以不再是整体的,也可以不再是由三段组成。 这是螺杆设计中的一大进步。
• 1)可根据需要,任意组合。 • 2)最大特点是适应性强,专用性也强,易于获得最
佳的工作条件,在一定程度上解决了“万能”和 “专用”之间的矛盾。得到了越来越广泛的应用。
• 3)这种螺杆设计较复杂,在直径较小的螺杆上结构
实现有困难。
原螺杆作成一体;
• 屏障型、分流型螺杆多在均化段或熔融段来增设非
螺纹形式的各种区段,我们称之为螺杆元件。它们 可以与螺杆做成一体,也可以用连接的方法加到螺 杆本体(由加料段和压缩段组成)上。根据这些区 段的作用的不同,将它们分别称为输送元件、压缩 元件、剪切元件、均化元件等等。
• 特点 • 组合螺杆突破了传统常规全螺纹三段螺杆的框框,
入数值较小的主螺纹与机筒的缝隙中;
• g.能实现低温挤出,已熔融物料不再承受导致过热的
剪切,而获得低温挤出。
• 缺点
• a. 加工制造困难。由于主附螺纹螺距不等给加工制
造带来很多困难而影响它的推广;
• b. 熔融能力受到限制。由于它的固体床的宽度是由
宽变窄,因此不能自始至终保持固体床与料筒壁之 间的最大接触面积而获得来自料筒壁的最多热量, 从而使熔融能力受到限制;
• 3)熔融机理
• 工作时,物料由进料槽流入。只有熔融的物料和粒
度小于间隙△的固相碎片才能越过△(即图中划剖 面线处)而进入出料槽,而那些未熔的粒度较大的 固相碎片被屏障阻挡。
• a.剪切作用
熔料和未熔融但能通过△的固相碎片在通过△时,
受到强烈的剪切作用。
• b.混合作用
进入出料槽的物料在槽中产生涡流而得以混合。
100%),
• B.减少 MD方向温度波动和TD方向的温差. • C.改善塑化质量,提高混合均匀性和填充物
的分散度,获得低温挤出。
• D.与其它新型螺杆相比,销钉螺杆的一个突出
优点是加工制造容易。
• 4、 组合螺杆 • 以上我们介绍了几种新型螺杆。可以看出: • 分离型螺杆是在熔融段附加螺纹或螺槽,它只能和
反复地分割,改变螺槽中料流的方向和速度分布,使 固相和液相充分混合,增大固体床与熔体之间的传热 面积,对料流产生一定阻力和摩擦剪切,而促进熔融。
• B.通过销钉将熔料多次分割、分流而增加对物料的
混炼、均化和填加剂的分散性,获得低温挤出。
• 其分流原理如下:
• 4)特点 • A.销钉螺杆可以提高产量(可提高30一
• 销钉螺杆是它们的代表。 • 2)熔融机理 • 如前所述,常规全螺纹三段螺杆的一系列缺点是由于
在挤出过程中固液相共存于一个螺槽并形成两相流 动造成的,固相不易熔融。
• 3)设置销钉的作用如下: • A.打碎固体床,增大传热面积,对料流产生摩擦剪
切
• 将固体床打碎,破坏熔池,打乱两相流动,并将料流
螺槽深度则由加料段螺槽深度至均化段螺槽深度。
• 在液相螺槽宽度为零的那一点固液相开始分离,在
固相螺槽的宽度为零的那一点熔融完成。全部熔融 的物料经均化段均化,定压定量定温地挤入机头。
• 3)BM螺杆的特点 • 优点: • a.塑化效率高,塑化质量好,由于固液相分离; • b.产量、压力、温度波动小,由于没有固体床解体; • c.排气性能好,由于固液相分离,不混合; • d.单耗低,由于塑化效率高,减少了能耗;; • e.适应性强,可用于多种用途、适用多种物料 • f.耐扫膛性能好,由于固液相分离,固体颗粒不能嵌
很多,但尚无一个全面的科学的螺杆分类,下面仅 就目前较为流行的分类方法,重点地介绍几种。
1、 分离型螺杆(主副螺纹螺杆)
• 设计思路:固液相尽早分离,固体尽快熔融,液相
低温挤出,保证质量,提高产量
• 针对常规全螺纹三段螺杆因固液相共存于同一螺槽中
所产生的缺点,采取措施,将已熔融的物料和未熔融 的物料尽早分离,从而促进未熔物料更快的熔融,使 已熔融物料不再承受导致过热的剪切,而获得低温挤 出,在保证塑化质量的前提下提高挤出量。
• 2)熔融机理
• 当固体床形成并在输送过程中开始熔融时,已熔的
物料将越过间隙δ而进入液相螺槽,而未熔融的固体 粒子不能通过δ而留在固相螺槽中。
• 由于主阶螺纹的螺距不等,液相螺槽由零逐渐变宽,
直至达到均化段整个螺槽的宽度,但其螺槽深度则 保持不变;
• 固相螺槽由宽变窄,至均化段其宽度变为零,但其
• c. 可能引起螺槽堵塞而产生挤出不稳定。固体床在
宽度方向要发生形变,如果设计不当,即固体床因 熔融而发生的宽度的减少与固相螺槽宽度的减少不 一致,有可能引起螺槽堵塞而产生挤出不稳定。
2、 屏障型螺杆
• 1)设计思路: • 屏障型螺杆就是在螺杆的某部位设立屏障段,使未
熔的固相不能通过,并促使固相熔融的一种螺杆。
4)特点
• a.如果设计得当,这种带有屏障段螺杆的产量、质
量、单耗等项指标都优于常规全螺纹三段螺杆。
• b.从制造方面来说,也比较容易。 • c.它适于加工聚烯烃类塑料。
• 3 、分流型螺杆 • 1)设计思路: • 在螺杆的某一部位设置许多突起部分或沟槽或孔道。
将螺槽内的料流分割,以改变物料的流动状况,促进 熔融、增强混炼和均化的一类螺杆。
• 其典型代表是BM螺杆。也叫主副螺纹螺杆。
ห้องสมุดไป่ตู้
• 1)结构原理
• 根据熔融理论所揭示的物料在螺槽中的熔融规律,
在螺杆的熔融段再附加一条螺纹,这两条螺纹把原 来一条螺纹所形成的螺槽分成两个螺槽,一条螺槽 与加料段螺槽相通,另一条螺槽与均化段相通。前 者用来盛固相,后者用来盛液相。附加螺纹与料筒 壁的间隙δ要比原来的螺纹(主螺纹)与料筒壁的间 隙δ大。
第四节 新型螺杆的设计
第四节 新型螺杆
• 所谓新型螺杆,是相对于常规全螺纹三段螺杆
而言的。新型螺杆在原理、结构设计上有许多 特点,它们是在常规全螺纹三段螺杆的基础上 发展起来的,目前已得到广泛应用。
• 所谓新型螺杆,主要是指: • 分离型螺杆 • 分流型螺杆 • 屏障型螺杆 • 组合型螺杆
• 一、 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
的研究,在大量实验和生产实践的基础上,发展了 各种新型螺杆。与常规螺杆相比,其优点如下:
• 提高了挤出量,
• 改善了塑化质量,
• 减少了产量波动,压力波动和在MD方向的温度波动、
TD方向的温差,
• 提高了混合的均匀性和填加物的分散性。
• 新型螺杆越来越得到广泛的应用。新型螺杆的形式
• 2)结构原理: • 下面是一种常用的直槽屏障型螺杆的屏障段。 • #在圆柱面上等距地开了若干纵向沟槽,分两组; • #一组是进料槽,其出口在轴线方向是封闭的; • #另一组是出料槽,其入口在轴线方向是封闭的; • #两组槽相间。将进料槽和出料槽隔开的棱面与料
筒之间的间隙大小不等,一半为δ(正常螺杆与机筒 的间隙),另一半为△(大于正常螺杆与机筒的间 隙)。
• 1)可根据需要,任意组合。 • 2)最大特点是适应性强,专用性也强,易于获得最
佳的工作条件,在一定程度上解决了“万能”和 “专用”之间的矛盾。得到了越来越广泛的应用。
• 3)这种螺杆设计较复杂,在直径较小的螺杆上结构
实现有困难。
原螺杆作成一体;
• 屏障型、分流型螺杆多在均化段或熔融段来增设非
螺纹形式的各种区段,我们称之为螺杆元件。它们 可以与螺杆做成一体,也可以用连接的方法加到螺 杆本体(由加料段和压缩段组成)上。根据这些区 段的作用的不同,将它们分别称为输送元件、压缩 元件、剪切元件、均化元件等等。
• 特点 • 组合螺杆突破了传统常规全螺纹三段螺杆的框框,
入数值较小的主螺纹与机筒的缝隙中;
• g.能实现低温挤出,已熔融物料不再承受导致过热的
剪切,而获得低温挤出。
• 缺点
• a. 加工制造困难。由于主附螺纹螺距不等给加工制
造带来很多困难而影响它的推广;
• b. 熔融能力受到限制。由于它的固体床的宽度是由
宽变窄,因此不能自始至终保持固体床与料筒壁之 间的最大接触面积而获得来自料筒壁的最多热量, 从而使熔融能力受到限制;
• 3)熔融机理
• 工作时,物料由进料槽流入。只有熔融的物料和粒
度小于间隙△的固相碎片才能越过△(即图中划剖 面线处)而进入出料槽,而那些未熔的粒度较大的 固相碎片被屏障阻挡。
• a.剪切作用
熔料和未熔融但能通过△的固相碎片在通过△时,
受到强烈的剪切作用。
• b.混合作用
进入出料槽的物料在槽中产生涡流而得以混合。
100%),
• B.减少 MD方向温度波动和TD方向的温差. • C.改善塑化质量,提高混合均匀性和填充物
的分散度,获得低温挤出。
• D.与其它新型螺杆相比,销钉螺杆的一个突出
优点是加工制造容易。
• 4、 组合螺杆 • 以上我们介绍了几种新型螺杆。可以看出: • 分离型螺杆是在熔融段附加螺纹或螺槽,它只能和
反复地分割,改变螺槽中料流的方向和速度分布,使 固相和液相充分混合,增大固体床与熔体之间的传热 面积,对料流产生一定阻力和摩擦剪切,而促进熔融。
• B.通过销钉将熔料多次分割、分流而增加对物料的
混炼、均化和填加剂的分散性,获得低温挤出。
• 其分流原理如下:
• 4)特点 • A.销钉螺杆可以提高产量(可提高30一
• 销钉螺杆是它们的代表。 • 2)熔融机理 • 如前所述,常规全螺纹三段螺杆的一系列缺点是由于
在挤出过程中固液相共存于一个螺槽并形成两相流 动造成的,固相不易熔融。
• 3)设置销钉的作用如下: • A.打碎固体床,增大传热面积,对料流产生摩擦剪
切
• 将固体床打碎,破坏熔池,打乱两相流动,并将料流
螺槽深度则由加料段螺槽深度至均化段螺槽深度。
• 在液相螺槽宽度为零的那一点固液相开始分离,在
固相螺槽的宽度为零的那一点熔融完成。全部熔融 的物料经均化段均化,定压定量定温地挤入机头。
• 3)BM螺杆的特点 • 优点: • a.塑化效率高,塑化质量好,由于固液相分离; • b.产量、压力、温度波动小,由于没有固体床解体; • c.排气性能好,由于固液相分离,不混合; • d.单耗低,由于塑化效率高,减少了能耗;; • e.适应性强,可用于多种用途、适用多种物料 • f.耐扫膛性能好,由于固液相分离,固体颗粒不能嵌
很多,但尚无一个全面的科学的螺杆分类,下面仅 就目前较为流行的分类方法,重点地介绍几种。
1、 分离型螺杆(主副螺纹螺杆)
• 设计思路:固液相尽早分离,固体尽快熔融,液相
低温挤出,保证质量,提高产量
• 针对常规全螺纹三段螺杆因固液相共存于同一螺槽中
所产生的缺点,采取措施,将已熔融的物料和未熔融 的物料尽早分离,从而促进未熔物料更快的熔融,使 已熔融物料不再承受导致过热的剪切,而获得低温挤 出,在保证塑化质量的前提下提高挤出量。
• 2)熔融机理
• 当固体床形成并在输送过程中开始熔融时,已熔的
物料将越过间隙δ而进入液相螺槽,而未熔融的固体 粒子不能通过δ而留在固相螺槽中。
• 由于主阶螺纹的螺距不等,液相螺槽由零逐渐变宽,
直至达到均化段整个螺槽的宽度,但其螺槽深度则 保持不变;
• 固相螺槽由宽变窄,至均化段其宽度变为零,但其
• c. 可能引起螺槽堵塞而产生挤出不稳定。固体床在
宽度方向要发生形变,如果设计不当,即固体床因 熔融而发生的宽度的减少与固相螺槽宽度的减少不 一致,有可能引起螺槽堵塞而产生挤出不稳定。
2、 屏障型螺杆
• 1)设计思路: • 屏障型螺杆就是在螺杆的某部位设立屏障段,使未
熔的固相不能通过,并促使固相熔融的一种螺杆。
4)特点
• a.如果设计得当,这种带有屏障段螺杆的产量、质
量、单耗等项指标都优于常规全螺纹三段螺杆。
• b.从制造方面来说,也比较容易。 • c.它适于加工聚烯烃类塑料。
• 3 、分流型螺杆 • 1)设计思路: • 在螺杆的某一部位设置许多突起部分或沟槽或孔道。
将螺槽内的料流分割,以改变物料的流动状况,促进 熔融、增强混炼和均化的一类螺杆。
• 其典型代表是BM螺杆。也叫主副螺纹螺杆。
ห้องสมุดไป่ตู้
• 1)结构原理
• 根据熔融理论所揭示的物料在螺槽中的熔融规律,
在螺杆的熔融段再附加一条螺纹,这两条螺纹把原 来一条螺纹所形成的螺槽分成两个螺槽,一条螺槽 与加料段螺槽相通,另一条螺槽与均化段相通。前 者用来盛固相,后者用来盛液相。附加螺纹与料筒 壁的间隙δ要比原来的螺纹(主螺纹)与料筒壁的间 隙δ大。
第四节 新型螺杆的设计
第四节 新型螺杆
• 所谓新型螺杆,是相对于常规全螺纹三段螺杆
而言的。新型螺杆在原理、结构设计上有许多 特点,它们是在常规全螺纹三段螺杆的基础上 发展起来的,目前已得到广泛应用。
• 所谓新型螺杆,主要是指: • 分离型螺杆 • 分流型螺杆 • 屏障型螺杆 • 组合型螺杆
• 一、 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
的研究,在大量实验和生产实践的基础上,发展了 各种新型螺杆。与常规螺杆相比,其优点如下:
• 提高了挤出量,
• 改善了塑化质量,
• 减少了产量波动,压力波动和在MD方向的温度波动、
TD方向的温差,
• 提高了混合的均匀性和填加物的分散性。
• 新型螺杆越来越得到广泛的应用。新型螺杆的形式
• 2)结构原理: • 下面是一种常用的直槽屏障型螺杆的屏障段。 • #在圆柱面上等距地开了若干纵向沟槽,分两组; • #一组是进料槽,其出口在轴线方向是封闭的; • #另一组是出料槽,其入口在轴线方向是封闭的; • #两组槽相间。将进料槽和出料槽隔开的棱面与料
筒之间的间隙大小不等,一半为δ(正常螺杆与机筒 的间隙),另一半为△(大于正常螺杆与机筒的间 隙)。