螺桿組合精選文檔

1、1,螺桿組合原理,一、雙螺桿擠出發(fā)展歷程,2,0,世,紀,4,0,年,代,Erdmenger,發(fā)明了同,向完全齒合型雙螺桿,擠,出,機,5,0,年,代,W APV -APV,Baker,Perkins,TEX,日本制鋼所,萊斯特里公司,Leistritz,ZSE,型,螺桿組合,就是指擠出機螺桿的結構組成,不,同組合以達到不同物料生產需要,螺桿組合,能達到,分散,剪切兩種效果,解決物料的混和,均勻要求,對生產穩(wěn)定性有重要意義,4,二、螺桿組合原理和應用的主要內容,1,螺桿組合的基本結構和各部分特點,2,螺桿組合設計的基本原則,3,嚙合同向雙螺桿擠出過程不同功能段的螺桿構型,和整根螺桿的組合設計,

2、5,三,螺桿組合的基本結構和各部分特點,1,擠出機螺桿分兩大部分,就是芯軸和螺紋套,2,螺紋元件,輸送元件和剪切元件,6,3,螺紋套元件分類和特點,3.1,輸送元件種類,從導程,和元件長度,來分,96/96,72/72 56/56 72/32 56/28 72/36L 56/28L,3.2,剪切元件,就是通常說的捏合塊,由單個的剪切塊,捏合在一起,片數(shù)不定,一般,5/7,片,90,0,5/56 30,0,7/72,45,0,5/36 60,0,5/56,3.3,輸送元件輸送機理,3.4,剪切元件剪切機理,3.5,正反元件差異,7,4,擠出機型的機械設計參數(shù),任意同向旋轉雙螺桿擠出機的幾何參數(shù)限

3、定為,3,個,1,嚙合處間隙,2,內外直徑比,OD/ID,3,比扭矩（功率,容積比，即用扭矩,中心距的三次方,M/a,3,表示,一根螺桿的螺紋頂部處在與之配合的另一根螺桿螺,紋根部和側面之間,8,四,螺桿組合設計的基本原則,同向雙螺桿的特點是,轉速較高并且在嚙合區(qū),兩螺桿在,橫截面圖中的重疊部分,不同位置處有較接近的相對運動速,度,所以可以產生強烈、均勻的剪切,幾何形狀決定了其縱向流道必定開放,使兩螺桿之間產,生物料交換。交換時,原處于一根螺桿螺槽底部的物料將運,動到另一根螺桿螺槽的頂部?？v向流道的開放還使橫向流道,開放成為可能,來實現(xiàn)同一螺桿相鄰螺槽間物料的交換。這,使同向雙螺桿具有較好的分

4、布混合能力,螺桿組合是雙螺桿擠出工藝制定的關鍵。同向雙螺桿擠出以,混煉為主,螺桿組合要考慮到主輔料性能與形狀、加料順序,與位置、排氣口位置、機筒溫度設置等等,9,4.1,混合的兩個定義,1,分散混合,固態(tài)物料、聚合物凝膠以及液滴等粒子尺寸減小的過程,指將少組分細化,如將無機填料粉碎及將玻纖絲切短等,它取決于剪切應力,或剪切速率,2,分布,分配混合,改變各組分在混合體系中的空間位置的過程,分布混合與物料粘度無關，與單位能量輸入也無關,指減少少組分在多組分中分布的非均勻性,它則取決于剪,切應變剪切應變很難求得,用周向流量和軸向回流量來衡量,分布混合效果,10,4,3,捏合段的設計原則,1,凹槽內物

5、料承受的平均剪切速率,減小螺棱間隙及增大螺紋頭數(shù)都可提高平均剪切速率,亦即,可增強單塊捏合塊的混煉能力,2,捏合塊間的錯列角,是決定捏合段工作性能的一個關鍵參數(shù),3,注意捏合段的壓力須與和它相連的正、反向螺紋段中的壓,力相匹配；各自的軸向流量和軸向壓力梯度的關系曲線,11,五、嚙合同向雙螺桿擠出過程不同功能段的螺,桿構型,嚙合同向雙螺桿擠出過程一般由加料,固體輸送、熔融、熔體輸送、混合、排,氣等功能段組成,不同的功能段需要不同的局部螺桿構型,與它相適應,以完成不同的功能,12,5.1,加料段和固體輸送段的螺桿構型,1,加料段,一般采用大導程、正向螺紋輸送元件加大螺槽深度,的非標準螺紋元件,2,

6、固體輸送段,把物料輸送,同時松散,的粉狀低松密度物料壓,實或提高粒狀物料在螺槽中的充滿度,以促進物料在,下游的熔融塑化,13,5.2,熔融塑化段的螺桿構型,1,評價用于熔融塑化段局部螺桿構型的好壞的標準,應當是它能將機械剪切能變成熱能而使物料熔融得,最快、最徹底,又不使物料溫度升高,即能量利用最,合理,2,熔融塑化給定聚合物的最佳螺桿局部構型取決于,物料的比熱、熔點、熔體粘度及聚合物在固體狀態(tài),時粒子的大小,14,5.3,Berstorff,用于熔融的局部螺桿構型,15,5.4,擠出熔融過程影響因素,物料及螺桿的幾何尺寸確定,1,沿螺槽方向的壓力梯度,2,機筒溫度,3,固體顆粒在螺槽內的充滿度

7、,它亦可以用來計算所,研究的控制體中的固體顆粒的個數(shù),4,固體顆粒的初始溫度,5,螺桿溫度,6,機筒的拖曳速度,與螺桿速度有相同的意義,沿螺槽,方向的分量,16,5.5,排氣區(qū)和用于熔體輸送的螺桿局部構型,1,上游的螺桿上應設置密封元件,將熔體密封,以建立,起高壓,在排氣區(qū),即與排氣口對著的螺桿區(qū)段,應使,物料在螺槽中充滿度較低,并與大氣或真空泵相通,可采用多頭小導程螺紋元件,2,熔體對螺桿的充滿長度取決于物料的粘度、螺桿,導程、螺桿轉數(shù)、加料量和口模阻力影響建壓能力,的有螺紋導程和螺紋頭數(shù),返料,17,5.6,混合段的螺桿構型,嚙合同向雙螺桿擠出機的混合功能最重要,因而混合段,的螺桿構型設計

8、具有非常重要的意義,嚙合同向雙螺桿擠出過程的熔融階段也就是混合開始,的階段,18,六,整體螺桿組合設計,根據(jù),經驗理論實驗,相結合的方法進,行設計整體螺桿組合設計,螺桿示例,5,6,5,6,9,6,9,6,9,6,9,6,7,2,7,2,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,3,0,7,7,2,4,5,5,5,6,左,4,5,5,5,6,左,9,0,5,5,6,5,6,5,6,7,2,7,2,7,2,7,2,9,0,5,5,6,4,5,5,5,6,7,2,3,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,2

9、,8,9,6,9,6,7,2,7,2,5,6,5,6,4,5,5,3,6,4,5,5,3,6,5,6,5,6,7,2,3,6,左,9,6,9,6,4,5,5,3,6,4,5,5,3,6,左,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,5,6,3,0,7,7,2,4,5,5,3,6,4,5,5,5,6,4,5,5,5,6,左,5,6,2,8,5,6,5,6,19,6.1,整體螺桿設計前的考慮點,1,混合作業(yè)的目的,最終制品的配方和加入雙螺桿擠,出機進行混合時物料中各組分的形態(tài)、性能和配比,因為不同聚合物、不同添加組分及其配比對擠出過,程、螺桿構型、運轉條件的要求是不同的,2,對各種螺桿,及機筒,元件及各功能區(qū)的局部螺桿,構型、工作原理和性能及適用場合有較全面而深入,的了解,3,就整個混合工藝而言,對加料方式、加料順序有無,特殊要求也必須弄清楚,20,6.1,整體螺桿設計前的考慮點,4,擠出過程主要是實現(xiàn)分布性混合,則應使物料在螺,