熔體泵在平行同向雙螺桿機(jī)組中的技術(shù)研發(fā)

1、企業(yè)研究開發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃書及經(jīng)費(fèi)預(yù)算項(xiàng)目名稱 熔體泵在同向平行雙螺桿擠出機(jī)組中的技術(shù)研發(fā)企業(yè)名稱南京杰亞擠出裝備有限公司_企業(yè)法人（簽名）_項(xiàng)目負(fù)責(zé)人_ 電話_項(xiàng)目起止時(shí)間 20152015 年_10_10_月 至 20172017 年 3 3月填報(bào)日期年 月 日江蘇省科技廳 20062006 年制1一、立項(xiàng)依據(jù)1 項(xiàng)目開發(fā)的目的、意義；當(dāng)前，我國(guó)塑料制品行業(yè)仍隨國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長(zhǎng)而快速增長(zhǎng)。但是國(guó)內(nèi)塑料制品的發(fā)展同發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是有著一定的差距。生產(chǎn)和銷售的一些方面都 不是很完善，因此，加快塑料制品業(yè)的發(fā)展是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切要求。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，這種要求更為顯著，又因?yàn)樗芰现破肪?/p>

2、有特殊的生產(chǎn)工 藝，對(duì)塑料擠出工藝的技術(shù)要求，則成為塑料制品行業(yè)中至關(guān)重要的問(wèn)題。 但是 由于擠出機(jī)的出口壓力受各種因素的影響存在著較大波動(dòng)，必能會(huì)影響制品的尺寸精度以及廢品率，尤其是對(duì)于一些成本較昂貴的原料，使用熔體泵更為必要， 更有價(jià)值。這將是今后十幾年的發(fā)展方向，有著廣闊的發(fā)展前景。由于塑料擠出工藝的性質(zhì)，決定了物料必須保證在高壓狀態(tài)下輸送到擠出機(jī) 頭。隨著機(jī)械工業(yè)的日益發(fā)展，熔體泵在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)逐漸地被行業(yè)人士所采納應(yīng)用。 本項(xiàng)目將針對(duì)熔體泵對(duì)于平行同向雙螺桿機(jī)組在化纖、造粒、塑料薄膜、片材、 板材、型材、管材、電線電纜、拉絲、復(fù)合擠出等生產(chǎn)線上的具體的作用，深入 了解熔體泵對(duì)于平行同向雙

3、螺桿設(shè)備的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)精度、對(duì)于機(jī)組設(shè)備的損耗程度以及實(shí)際使用能耗的表現(xiàn)。2.國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)；上世紀(jì) 80 年代至 90 年代，熔體泵擠出技術(shù)在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家取得了高速發(fā)展， 它在塑料擠出加工業(yè)的應(yīng)用已涉及造粒、擠板（片、膜）、擠管、吹膜、擠出涂 敷、型材擠出、連續(xù)吹塑等領(lǐng)域，加工的材料幾乎涉及所有的熱塑性樹脂、熱塑 性彈性體及其它聚合物。廣泛采用熔體泵擠出技術(shù)已成為塑料擠出加工業(yè)的主 流。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)引進(jìn)的熔體泵擠出設(shè)備明顯增多國(guó)內(nèi)開始注意應(yīng)用熔體泵擠出 技術(shù)，熔體泵擠出設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化現(xiàn)已起步， 相關(guān)技術(shù)方面的科研開發(fā)工作也在進(jìn) 行。但總體來(lái)看，無(wú)論是用量還是技術(shù)水準(zhǔn)，與發(fā)達(dá)國(guó)家相

4、比都有很大差距。 盡 快縮短這方面的差距， 還需國(guó)內(nèi)同行做相當(dāng)?shù)呐Α?將螺桿擠出機(jī)與熔體泵串聯(lián) 到一起使用，是應(yīng)用熔體泵擠出技術(shù)的一個(gè)主要領(lǐng)域。目前在我國(guó)銷售的熔體齒輪泵主要有瑞士Maag 日本島津、德國(guó) Barmag3家公司。其中 Maag 公司是專門生產(chǎn)熔體齒輪泵和熔體過(guò)濾器的廠家，其產(chǎn)品規(guī)格 最全,技術(shù)2力量最為雄厚，為市場(chǎng)上的領(lǐng)導(dǎo)者，其熔體泵的最大產(chǎn)量能夠達(dá)到 114t/h,在中國(guó)市場(chǎng)的份額約為 40%島津主要從事化工測(cè)試儀器分析、醫(yī)療設(shè) 備、環(huán)保設(shè)備的研制，熔體齒輪泵只是其機(jī)械產(chǎn)品部下面的一個(gè)分支，在中國(guó)大陸 市場(chǎng)的份額約為 30% Barmag 主要從事紡織、設(shè)備的研制,在中國(guó)大

5、陸市場(chǎng)的份 額約為 10%另 20%為其他公司占有。目前國(guó)內(nèi)能夠生產(chǎn)熔體齒輪泵的廠家有蘇州工業(yè)園區(qū)華西泵業(yè)有限公司、南京科亞公司等廠家。蘇州工業(yè)園區(qū)華西泵業(yè)有限公司專門從事紡絲計(jì)量泵的研制 目前生產(chǎn)的熔體齒輪泵的最大產(chǎn)能為 3t/h 左右,不帶聯(lián)苯保溫夾套，電機(jī)和泵軸 間的傳動(dòng)軸不是萬(wàn)向軸，受熱膨脹時(shí)，影響泵和電機(jī)的固定。南京科亞公司是由原 化工部化工機(jī)械研究院及外商組建的，主要從事雙螺桿擠出機(jī)整套裝置的研制。 生產(chǎn)的高溫熔體齒輪泵是為其螺桿擠出機(jī)配套的，主要應(yīng)用在塑料加工領(lǐng)域。該 公司目前也只能生產(chǎn)產(chǎn)量在 2t/h 左右的熔體齒輪泵，配有保溫夾套，是增壓計(jì)量 齒輪泵,安裝在擠出機(jī)和機(jī)頭之間3

6、.本項(xiàng)目達(dá)到的技術(shù)水平及市場(chǎng)前景。進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代中期,我國(guó)聚酯工業(yè)發(fā)展迅速,截止到 2002 年底,我國(guó)的 聚酯年生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到 1052 萬(wàn) t。與此同時(shí),我國(guó)聚酯技術(shù)裝備的國(guó)產(chǎn)化率不 斷提高，已從零部件“嫁接”到逐步向全部替代進(jìn)口設(shè)備技術(shù)邁進(jìn)。據(jù)有關(guān)資料 顯示,如果聚酯裝置全部采用引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，建設(shè)投資要比國(guó)產(chǎn)化投資高3.5倍。由于我國(guó)在設(shè)備及技術(shù)引進(jìn)上的關(guān)稅及增值稅較高，與亞洲其他國(guó)家和地區(qū)比,我國(guó)建設(shè)同規(guī)模企業(yè)投資要比國(guó)外高出 20%再加上外商對(duì)設(shè)備、材料承包以 及收取專利及設(shè)計(jì)費(fèi)等，與采用國(guó)產(chǎn)化技術(shù)，國(guó)內(nèi)承包設(shè)計(jì)采購(gòu)方式比，總投資至 少高出 50%從國(guó)外引進(jìn)設(shè)備技術(shù)

7、，使企業(yè)投資成本大大增加，造成企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力薄 弱。所以,聚酯設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化已經(jīng)刻不容緩。 但也應(yīng)該承認(rèn)，在聚酯設(shè)備的關(guān)鍵部 件方面,我們與國(guó)際水平尚有一定差距，尚不能完全國(guó)產(chǎn)化，如在聚合物熔體齒輪泵的開發(fā)上就是如此在聚酯生產(chǎn)中，高溫熔體齒輪泵是增壓輸送高溫、高黏度聚酯熔體的關(guān)鍵設(shè) 備,其性能的好壞直接影響到整條生產(chǎn)線的運(yùn)行。一臺(tái)完整的熔體齒輪泵包括電 機(jī)、減速器、聯(lián)軸器和泵頭等幾部分。泵頭主要由泵殼、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、 滑動(dòng)軸承、前后端板、填料密封等3組成。熔體泵的滑動(dòng)軸承上開設(shè)有潤(rùn)滑槽，利用熔體自潤(rùn)滑，它在高溫、高壓下工作，具有良好的耐磨性。齒輪嚙合旋轉(zhuǎn)，將熔體從泵的入口吸入，將熔體加壓后從泵

8、的出口擠出。熔體 齒輪泵主要用于熔體輸送、增壓和計(jì)量，具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、能耗低、容 積效率高,對(duì)熔體剪切作用小等特點(diǎn)。在高黏高壓時(shí)流量穩(wěn)定，無(wú)出口壓力波動(dòng)。 在一般情況下，齒輪泵的工作環(huán)境是處于高溫狀態(tài)下，因此,大多數(shù)的齒輪泵還帶 有保溫夾套，以符合被輸送的熔體對(duì)溫度的要求。熔體齒輪泵作為石化和化纖行 業(yè)聚合物生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備，無(wú)故障、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期地運(yùn)行對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的連 續(xù)穩(wěn)定,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。二、開發(fā)內(nèi)容和目標(biāo)1、項(xiàng)目主要內(nèi)容、目標(biāo)；熔體泵主要功能是將來(lái)自擠出機(jī)的高溫塑料熔體增壓、 穩(wěn)壓后流量穩(wěn)定地送 入擠出機(jī)頭。其穩(wěn)定熔料壓力、流量的能力優(yōu)于各種類型的擠出機(jī)。

9、將它與同向 雙螺桿擠出機(jī)串聯(lián)使用時(shí)，就使整條生產(chǎn)線的效益顯著增加。我們研發(fā)的主要內(nèi) 容就是了解應(yīng)用熔體泵的好處有哪些：精度高：能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出，提高擠出制品尺寸精度，降低廢品率。在 擠出過(guò)程中，物料加料量的不均勻、機(jī)筒和機(jī)頭溫度的波動(dòng)、螺桿轉(zhuǎn)速的脈 動(dòng)等現(xiàn)象是難以避免的。使用熔體齒輪泵可消除加料系統(tǒng)的加料誤差，可大 幅度減弱上游工藝傳遞的波動(dòng)，快速的進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)，提高擠出制品 尺寸精度，降低廢品率。(2) 能耗低：將同向雙螺桿擠出機(jī)與熔體泵組合成混煉擠出造粒生產(chǎn)線，其混煉質(zhì)量和產(chǎn)量比單獨(dú)的雙螺桿造粒機(jī)組大幅提高(3) 省工藝：在原來(lái)是單螺桿或同向雙螺桿造粒擠出機(jī)上加裝熔體泵和管、板、膜等擠

10、出機(jī)頭，可省掉造粒工序直接擠出制品。 這種系統(tǒng)非常適合擠出制品 的材料需要經(jīng)過(guò)共混改性的場(chǎng)合。該熔體泵系統(tǒng)除具有上述第 2 條優(yōu)點(diǎn)外，還通 過(guò)簡(jiǎn)化擠出制品的生產(chǎn)工藝過(guò)程，縮短生產(chǎn)周期來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。(4) 壽命長(zhǎng)：使用熔體泵后擠出機(jī)螺筒內(nèi)壓力降低，能大大降低螺桿和螺筒之間的磨損，減輕齒輪箱推力軸承的負(fù)荷， 延長(zhǎng)擠出機(jī)壽命。擠出機(jī)在生產(chǎn)工藝4中需要排氣的冒料問(wèn)題也可迎刃而解。(5) 易檢測(cè)：具有線性擠出特性，便于上、下游設(shè)備協(xié)調(diào)工作。由于齒輪 泵漏流量較少，泵的輸送能力與轉(zhuǎn)速基本成線性關(guān)系，齒輪泵轉(zhuǎn)速改變后， 其流量能確切地知道，由于可以確定上、下游設(shè)備與齒輪泵同步的工作速度， 利用齒輪泵入口、出口

11、處采集的壓力、溫度等信息資料，實(shí)現(xiàn)整個(gè)擠出過(guò)程 全程在線監(jiān)測(cè)與反饋控制。2、技術(shù)創(chuàng)新之處；利用國(guó)際認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)手段，直接性的模擬實(shí)際使用中的工況， 使實(shí)驗(yàn)過(guò)程和 結(jié)果都簡(jiǎn)潔明了的展示出來(lái)。3、主要技術(shù)指標(biāo)或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。(1) 實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：參照 JB/T 5420-2001 標(biāo)準(zhǔn)；(2) 模擬工況：兩臺(tái)相同工況的擠出機(jī)，其一串聯(lián)熔體泵；(3) 磨損介質(zhì)：PA66 物料；(4) 主機(jī)統(tǒng)一轉(zhuǎn)速：500rpm/min ；(5) 擠出成品精度：土 0.05mm；(6) 測(cè)試時(shí)間：5 個(gè)工作日。三、開發(fā)試驗(yàn)方法及技術(shù)路線1、采用試機(jī)模擬實(shí)際工況1 號(hào)擠出機(jī)2 號(hào)擠出機(jī)（串聯(lián)熔體泵）廢品率（%3.21.2電流值（

12、A）11288磨損率（%9.75.92、測(cè)試結(jié)論（1）在實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，2 號(hào)擠出機(jī)每 100KG 原料能節(jié)省 2KG 原料；2 號(hào)擠出機(jī)在能耗方面比 1 號(hào)擠出機(jī)大約節(jié)省 25%的電量；（3）結(jié)束試機(jī)后，1 號(hào)擠出機(jī)的磨損也是大于 2 號(hào)擠出機(jī)；5四、現(xiàn)有開發(fā)條件和工作基礎(chǔ)1、承擔(dān)單位開展本項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)南京杰亞擠出裝備有限公司是由一批多年來(lái)在擠出機(jī)產(chǎn)業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)、銷售服務(wù)的堅(jiān)強(qiáng)團(tuán)隊(duì)組建的高新技術(shù)公司。目前主要致力于高效單，雙螺桿混煉擠出機(jī)組為主的成套設(shè)備制造及相關(guān)工藝，直到交鑰匙工程。根據(jù)物料體系 和工藝過(guò)程，實(shí)現(xiàn)配混裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，融機(jī)電、工藝系統(tǒng)為一體，是我們多 年經(jīng)驗(yàn)積累與綜合技術(shù)

13、的集中體現(xiàn)。南京杰亞擠出裝備有限公司的產(chǎn)品系列涵蓋 單螺桿擠出機(jī)組、同向雙螺桿配混機(jī)組及配套輔機(jī)設(shè)備等等。今天，隨著科技的巨大發(fā)展，塑料和橡膠工業(yè)對(duì)于我們的生活越來(lái)越重要，保障我們的生活，提高我們的生活質(zhì)量和改善環(huán)境。幾乎每天，通過(guò)研究、發(fā)展和改進(jìn)，新的改良材料 的應(yīng)用范圍變得更廣闊，這些提供了越來(lái)越多的革新的終端產(chǎn)品。五、計(jì)劃進(jìn)度2015-10 至 2015-11 :立項(xiàng)、調(diào)研。2015- 12 至 2016-04 :研發(fā)、設(shè)計(jì)。2016- 05 :確定設(shè)計(jì)方案。2016-06 至 2016-08 :實(shí)驗(yàn)階段。62016-09 :試測(cè)階段。2016- 10 至 2017-01 :調(diào)試。2017- 03 :定型。六、本項(xiàng)目研究開發(fā)人員名單姓名部門年齡學(xué)歷專業(yè)職務(wù)本項(xiàng)目中承擔(dān)的工作七、主要（大中型）儀器設(shè)備清單資產(chǎn)名稱單位原值/元規(guī)定折舊年限臺(tái)式電腦臺(tái)電腦臺(tái)復(fù)印機(jī)臺(tái)空調(diào)批華碩筆記本電腦臺(tái)操作臺(tái)臺(tái)手機(jī)部八、經(jīng)費(fèi)預(yù)算項(xiàng)目預(yù)計(jì)總經(jīng)費(fèi) _萬(wàn)元。項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支出預(yù)算表7單位：萬(wàn)元經(jīng)費(fèi)