第四章排氣擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、輔機(jī)

1、 4-3 排氣擠出機(jī)排氣擠出機(jī)一、概述一、概述1、需要從原料中排出的氣體主要有需要從原料中排出的氣體主要有：v原料顆粒間夾帶入的空氣；原料顆粒間夾帶入的空氣；v顆料或粉末內(nèi)吸附的水分；顆料或粉末內(nèi)吸附的水分；v原料合成時(shí)剩余的單體、低沸點(diǎn)增塑劑、原料合成時(shí)剩余的單體、低沸點(diǎn)增塑劑、低分子揮發(fā)物及水分等。低分子揮發(fā)物及水分等。第四章第四章 擠出成型機(jī)擠出成型機(jī)v這些氣體如不能排出，將嚴(yán)重影響制品的外觀和這些氣體如不能排出，將嚴(yán)重影響制品的外觀和質(zhì)量。質(zhì)量。v如制品內(nèi)的空隙會(huì)影響電纜的介電強(qiáng)度；如制品內(nèi)的空隙會(huì)影響電纜的介電強(qiáng)度；v氣泡會(huì)使單絲無法拉伸；氣泡會(huì)使單絲無法拉伸；v含水分的硬管會(huì)使其承

2、受的壓力下降；含水分的硬管會(huì)使其承受的壓力下降；v片材中的氣泡和疤痘會(huì)在真空成型中造成廢品等。片材中的氣泡和疤痘會(huì)在真空成型中造成廢品等。v要求擠出原料中這些成分含量不得大于要求擠出原料中這些成分含量不得大于0.2%，滌，滌綸拉膜時(shí)應(yīng)小于綸拉膜時(shí)應(yīng)小于0.02%。v排除原料中的氣體可在原料進(jìn)入加料排除原料中的氣體可在原料進(jìn)入加料口前采用烘干或由原料帶入擠出機(jī)在口前采用烘干或由原料帶入擠出機(jī)在物料被擠壓時(shí)從加料口等處逸出。物料被擠壓時(shí)從加料口等處逸出。v實(shí)踐證明：實(shí)踐證明：排氣擠出機(jī)效果優(yōu)于預(yù)熱排氣擠出機(jī)效果優(yōu)于預(yù)熱干燥法干燥法，見，見表表4-274-27。（1 1）含水分、溶劑、單體的聚合物在

3、不預(yù)熱干燥下直）含水分、溶劑、單體的聚合物在不預(yù)熱干燥下直接擠出，以獲得優(yōu)質(zhì)制品。接擠出，以獲得優(yōu)質(zhì)制品。（2 2）加有各種助劑的預(yù)混粉料的擠出，以除去低沸點(diǎn)）加有各種助劑的預(yù)混粉料的擠出，以除去低沸點(diǎn)組分，并起到均勻混合作用。組分，并起到均勻混合作用。（3 3）夾帶大量空氣的松散或絮狀聚合物的擠出，以去）夾帶大量空氣的松散或絮狀聚合物的擠出，以去除夾帶的空氣。除夾帶的空氣。（4 4）連續(xù)聚合或后處理。）連續(xù)聚合或后處理。2、排氣式擠出機(jī)主要應(yīng)用于：、排氣式擠出機(jī)主要應(yīng)用于：v由圖可見，排氣式擠出機(jī)由兩根普通三段螺由圖可見，排氣式擠出機(jī)由兩根普通三段螺桿串聯(lián)而成。桿串聯(lián)而成。v兩根螺桿的連接處

4、設(shè)置排氣口兩根螺桿的連接處設(shè)置排氣口。v排氣口前的螺桿稱為排氣口前的螺桿稱為一階螺桿一階螺桿：由加料段、：由加料段、第一壓縮段、第一均化段組成；第一壓縮段、第一均化段組成；v排氣口后的螺桿稱為排氣口后的螺桿稱為二階螺桿二階螺桿：由排氣段、：由排氣段、第二壓縮段、第二均化段組成。第二壓縮段、第二均化段組成。二、排氣式擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理二、排氣式擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理v1 1、物料在一階螺桿中，經(jīng)過壓縮、加熱、混合達(dá)到、物料在一階螺桿中，經(jīng)過壓縮、加熱、混合達(dá)到基本塑化狀態(tài)，部分氣體由于壓縮而排出?；舅芑癄顟B(tài)，部分氣體由于壓縮而排出。v2 2、基本塑化的物料熔體自第一均化段進(jìn)入排氣段，、基本

5、塑化的物料熔體自第一均化段進(jìn)入排氣段，由于由于排氣段螺槽突然加深，排氣口通真空泵，使物排氣段螺槽突然加深，排氣口通真空泵，使物料壓力突然降低，導(dǎo)致熔體中原受壓縮的氣體和汽料壓力突然降低，導(dǎo)致熔體中原受壓縮的氣體和汽化的揮發(fā)物釋放出來與熔體形成氣泡化的揮發(fā)物釋放出來與熔體形成氣泡，在排氣段螺，在排氣段螺桿的攪拌下氣泡破裂，脫出的氣體由排氣口被真空桿的攪拌下氣泡破裂，脫出的氣體由排氣口被真空泵抽走。泵抽走。v3 3、脫除氣體的熔料繼續(xù)通過第二壓縮段和第二均化脫除氣體的熔料繼續(xù)通過第二壓縮段和第二均化段，重新受壓縮和進(jìn)一步塑化段，重新受壓縮和進(jìn)一步塑化，最后通過機(jī)頭得到，最后通過機(jī)頭得到制品。制品。

6、物料在排氣式擠出機(jī)中經(jīng)歷物料在排氣式擠出機(jī)中經(jīng)歷3.3.2.3 排氣擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作過程排氣擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作過程Q1=Qd1-Qp1Q2=Qd2-Qp2(2)(2)穩(wěn)定工作條件穩(wěn)定工作條件（一）排氣擠出機(jī)穩(wěn)定擠出的條件（一）排氣擠出機(jī)穩(wěn)定擠出的條件兩根螺桿串接將出現(xiàn)三種情況：兩根螺桿串接將出現(xiàn)三種情況：1、 Q1 = Q2 2、 Q1 Q2 （高阻力機(jī)頭）（高阻力機(jī)頭）產(chǎn)生冒料現(xiàn)象產(chǎn)生冒料現(xiàn)象3、 Q1 Q2 （低阻力機(jī)頭）（低阻力機(jī)頭）產(chǎn)生缺料現(xiàn)象產(chǎn)生缺料現(xiàn)象 穩(wěn)定擠出條件：穩(wěn)定擠出條件： Q1 =Q2（兩根螺桿流量平衡）（兩根螺桿流量平衡） 既不冒料，也不缺料既不冒料，也不缺料 (2)

7、 穩(wěn)定工作條件穩(wěn)定工作條件若口模特性線為若口模特性線為OK，交點(diǎn)交點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的壓力：對(duì)應(yīng)的壓力：P2=Pmax，此時(shí)生產(chǎn)率此時(shí)生產(chǎn)率Q2=Q1=Qmax。 當(dāng)口模特性線為當(dāng)口模特性線為OK時(shí)時(shí)Q2Q1，則出現(xiàn)，則出現(xiàn)供料不足供料不足。（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法 （二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法 2（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法 v1 1、直接抽氣式排氣擠出機(jī)、直接抽氣式排氣擠出機(jī) 見見圖圖4-1484-148v其特點(diǎn)是物料由第一均化段進(jìn)入排氣段后，其特點(diǎn)是物料由第一均化段進(jìn)入排氣段后，氣體從排氣段機(jī)筒上的排氣口排出擠出機(jī)氣體從排氣段機(jī)筒上的

8、排氣口排出擠出機(jī)。v這種類型排氣螺桿加工方便，加工物料種類這種類型排氣螺桿加工方便，加工物料種類廣，機(jī)筒易于安裝加熱冷卻裝置。目前采用廣，機(jī)筒易于安裝加熱冷卻裝置。目前采用廣。廣。 三、三、排氣式擠出機(jī)的分類與特點(diǎn)排氣式擠出機(jī)的分類與特點(diǎn)v2 2、旁路式排氣擠出機(jī)、旁路式排氣擠出機(jī) 見見圖圖4-1494-149v其特點(diǎn)是在機(jī)筒上開有旁路系統(tǒng)其特點(diǎn)是在機(jī)筒上開有旁路系統(tǒng)。在旁路。在旁路上安裝有調(diào)壓閥，以控制熔體流量。上安裝有調(diào)壓閥，以控制熔體流量。v在螺桿第一均化段末設(shè)一反螺紋，以迫使在螺桿第一均化段末設(shè)一反螺紋，以迫使物料通過旁路，物料通過旁路，進(jìn)入第二壓縮段，防止排進(jìn)入第二壓縮段，防止排氣口

9、冒料，而氣體進(jìn)入排氣段排出。氣口冒料，而氣體進(jìn)入排氣段排出。v3 3、中空式排氣擠出機(jī)、中空式排氣擠出機(jī) 見見圖圖4-1504-150v其特點(diǎn)是在螺桿第一均化段后面設(shè)有一個(gè)其特點(diǎn)是在螺桿第一均化段后面設(shè)有一個(gè)或幾個(gè)反螺紋或幾個(gè)反螺紋。v在反螺紋作用下，迫使物料從開設(shè)在螺桿在反螺紋作用下，迫使物料從開設(shè)在螺桿中心的孔道流到二階螺桿，而中心的孔道流到二階螺桿，而氣體卻可通過氣體卻可通過反螺紋到達(dá)排氣段，并從排氣口中排出。反螺紋到達(dá)排氣段，并從排氣口中排出。v脫除氣體的物料經(jīng)第二壓縮段和進(jìn)一步塑脫除氣體的物料經(jīng)第二壓縮段和進(jìn)一步塑化后，從機(jī)頭擠出?；螅瑥臋C(jī)頭擠出。v4 4、尾部排氣式擠出機(jī)、尾部排

10、氣式擠出機(jī) 見見圖圖4-1514-151v其特點(diǎn)是螺桿有較短的壓縮段，其特點(diǎn)是螺桿有較短的壓縮段，排氣口不排氣口不設(shè)在機(jī)筒上，而是開在排氣段的螺桿上設(shè)在機(jī)筒上，而是開在排氣段的螺桿上，氣體從排氣口經(jīng)螺桿中心的孔道從螺桿尾氣體從排氣口經(jīng)螺桿中心的孔道從螺桿尾部排出。部排出。v螺桿無法冷卻，但機(jī)筒加工和安裝加熱冷螺桿無法冷卻，但機(jī)筒加工和安裝加熱冷卻系統(tǒng)方便、容易。卻系統(tǒng)方便、容易。1 1、排氣式擠出機(jī)的螺桿長徑比、排氣式擠出機(jī)的螺桿長徑比L/DL/DvL/DL/D為為24243030。L/DL/D增大，同樣的塑化質(zhì)量，可提高增大，同樣的塑化質(zhì)量，可提高轉(zhuǎn)速、或增加螺槽深度和均化段長度，提高產(chǎn)量，

11、轉(zhuǎn)速、或增加螺槽深度和均化段長度，提高產(chǎn)量，見見表表4-284-28。2 2、各均化段長度及螺槽深度、各均化段長度及螺槽深度v一階螺桿長度大約占螺桿全長的一階螺桿長度大約占螺桿全長的53%53%58%58%，最大不，最大不超過超過2/32/3。v第二均化段長度與第一均化段長度的比值為第二均化段長度與第一均化段長度的比值為0.80.81.81.8。第二均化段長度盡可能長些，以保證穩(wěn)定擠。第二均化段長度盡可能長些，以保證穩(wěn)定擠出。出。四、排氣式擠出機(jī)的主要參數(shù)四、排氣式擠出機(jī)的主要參數(shù)v第二均化段螺槽深度第二均化段螺槽深度h與與第一均化段螺槽深度第一均化段螺槽深度h h之之比稱為比稱為“泵比泵比”

12、x x。vx x越大，越大，第二均化段的輸送能力越大，第二均化段的輸送能力越大，冒料的可能性冒料的可能性越小。但當(dāng)機(jī)頭壓力較低時(shí)，生產(chǎn)將不穩(wěn)定。越小。但當(dāng)機(jī)頭壓力較低時(shí)，生產(chǎn)將不穩(wěn)定。v據(jù)統(tǒng)計(jì)，排氣擠出機(jī)的據(jù)統(tǒng)計(jì)，排氣擠出機(jī)的x x大多在大多在1.51.52.02.0。v排氣段參數(shù)選擇的核心問題是如何達(dá)到很好的排氣排氣段參數(shù)選擇的核心問題是如何達(dá)到很好的排氣效果效果。v根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：排氣段長度?。ǜ鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)：排氣段長度?。? 26 6）D D，排氣段螺槽深排氣段螺槽深度為第一均化段螺槽深的度為第一均化段螺槽深的2.52.56 6倍，則排氣效果好。倍，則排氣效果好。v3 3、排氣式擠出機(jī)的排氣口、排氣

13、式擠出機(jī)的排氣口 見見圖圖4-1544-154v排氣口形狀和位置應(yīng)有利于排氣，減少冒料，便于排氣口形狀和位置應(yīng)有利于排氣，減少冒料，便于觀察及清理。觀察及清理。v4 4、排氣式擠出機(jī)的抽氣系統(tǒng)、排氣式擠出機(jī)的抽氣系統(tǒng) 見見圖圖4-1554-155v從排氣口出來的氣體首先要經(jīng)過膨脹缸，再由真空從排氣口出來的氣體首先要經(jīng)過膨脹缸，再由真空泵抽出。泵抽出。v膨脹缸內(nèi)裝有水，將排出氣體中的有害雜質(zhì)進(jìn)行溶膨脹缸內(nèi)裝有水，將排出氣體中的有害雜質(zhì)進(jìn)行溶解吸收并將氣體降溫，起保護(hù)真空泵及提高泵效率解吸收并將氣體降溫，起保護(hù)真空泵及提高泵效率的作用。的作用。4-4 雙螺桿擠出機(jī)雙螺桿擠出機(jī) 一、概述一、概述v單

14、螺桿擠出機(jī)不足之處：單螺桿擠出機(jī)不足之處： 粉料、玻璃纖維增強(qiáng)改性、無機(jī)填料等較難加粉料、玻璃纖維增強(qiáng)改性、無機(jī)填料等較難加入，單螺桿擠壓機(jī)不適合填充改性、玻璃纖維增入，單螺桿擠壓機(jī)不適合填充改性、玻璃纖維增強(qiáng)改性，尤其不適合硬聚氯乙烯粉料的加工。強(qiáng)改性，尤其不適合硬聚氯乙烯粉料的加工。 排氣效果較差，不適合共混、排氣、化學(xué)反應(yīng)排氣效果較差，不適合共混、排氣、化學(xué)反應(yīng)等特種聚合物的加工。等特種聚合物的加工。 物料停留時(shí)間較長，停留時(shí)間不相等，不適宜物料停留時(shí)間較長，停留時(shí)間不相等，不適宜加工熱敏性物料。加工熱敏性物料。v加料容易加料容易 v正位移正位移輸送（則活塞流輸送）輸送（則活塞流輸送）原

15、料，沒有壓原料，沒有壓力回流，輸送效率高。力回流，輸送效率高。v設(shè)多個(gè)加料口，可直接加入帶狀料、糊狀料、設(shè)多個(gè)加料口，可直接加入帶狀料、糊狀料、粉料及玻璃纖維等具有很高或很低粘度，與粉料及玻璃纖維等具有很高或很低粘度，與金屬表面有很寬摩擦系數(shù)的物料，直接擠出金屬表面有很寬摩擦系數(shù)的物料，直接擠出制品。制品。v雙螺桿擠出機(jī)特別適合加工聚氯乙烯粉料、雙螺桿擠出機(jī)特別適合加工聚氯乙烯粉料、聚合物填充改性和玻璃纖維增強(qiáng)改性等。聚合物填充改性和玻璃纖維增強(qiáng)改性等。雙螺桿擠出機(jī)的特點(diǎn)雙螺桿擠出機(jī)的特點(diǎn) 物料在料筒中停留時(shí)間短物料在料筒中停留時(shí)間短v特別適用于加工那些停留時(shí)間長就會(huì)凝聚特別適用于加工那些停留

16、時(shí)間長就會(huì)凝聚或固化物料的著色和混料。如熱固性粉末或固化物料的著色和混料。如熱固性粉末涂料的混合擠出。涂料的混合擠出。 優(yōu)異的排氣性能優(yōu)異的排氣性能 v由于雙螺桿嚙合部分的有效混合，排氣部由于雙螺桿嚙合部分的有效混合，排氣部分的自潔功能，使得物料在排氣段能獲得分的自潔功能，使得物料在排氣段能獲得完全的表面更新所致。完全的表面更新所致。 優(yōu)異的混合、塑化效果優(yōu)異的混合、塑化效果 v物料運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，在縱向和橫向同時(shí)受到擠壓、物料運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，在縱向和橫向同時(shí)受到擠壓、剪切、置換，混合充分，熱傳遞良好，熔融剪切、置換，混合充分，熱傳遞良好，熔融塑化能力大，排氣能力強(qiáng)，對(duì)物料溫度控制塑化能力大，排氣能力強(qiáng)，

17、對(duì)物料溫度控制良好等。良好等?；旌稀⑺芑h(yuǎn)比單螺桿好?；旌?、塑化遠(yuǎn)比單螺桿好。 功率消耗低功率消耗低 v單螺桿擠出機(jī)螺桿長徑比比雙螺桿的大單螺桿擠出機(jī)螺桿長徑比比雙螺桿的大2030%，分流板、過濾網(wǎng)及機(jī)頭等阻力比雙螺桿的大、故分流板、過濾網(wǎng)及機(jī)頭等阻力比雙螺桿的大、故雙螺桿擠出機(jī)功率消耗要低雙螺桿擠出機(jī)功率消耗要低50%。 螺桿特性硬螺桿特性硬 v雙螺桿擠出機(jī)的產(chǎn)量主要決定于加料量，與螺桿雙螺桿擠出機(jī)的產(chǎn)量主要決定于加料量，與螺桿轉(zhuǎn)速無關(guān)，其螺桿特性線較硬，見轉(zhuǎn)速無關(guān)，其螺桿特性線較硬，見圖圖3-89，產(chǎn)量，產(chǎn)量對(duì)壓力不敏感。對(duì)壓力不敏感。v適于擠出大截面尺寸及精度要求較高的制品擠出適于擠出大

18、截面尺寸及精度要求較高的制品擠出成型。成型。v（1 1）物料在料筒中被強(qiáng)制向前輸送，即使雙螺桿）物料在料筒中被強(qiáng)制向前輸送，即使雙螺桿頭部壓力過大或堵塞仍然像料斗一樣徑直送料，結(jié)頭部壓力過大或堵塞仍然像料斗一樣徑直送料，結(jié)果會(huì)造成螺桿擰斷或電機(jī)燒壞。果會(huì)造成螺桿擰斷或電機(jī)燒壞。v因此因此雙螺桿擠出機(jī)不可缺少的是進(jìn)料要受到自動(dòng)計(jì)雙螺桿擠出機(jī)不可缺少的是進(jìn)料要受到自動(dòng)計(jì)量計(jì)的嚴(yán)格控制。量計(jì)的嚴(yán)格控制。如果自動(dòng)計(jì)量計(jì)損壞就不能生產(chǎn)，如果自動(dòng)計(jì)量計(jì)損壞就不能生產(chǎn)，否則有損壞機(jī)器的可能。否則有損壞機(jī)器的可能。v（2 2）物料在雙螺桿中被擠出后，呈）物料在雙螺桿中被擠出后，呈“” 字形狀。字形狀。因此，機(jī)

19、頭的設(shè)計(jì)要適當(dāng)；否則易發(fā)生物料因此，機(jī)頭的設(shè)計(jì)要適當(dāng)；否則易發(fā)生物料“停滯停滯”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。雙螺桿擠出機(jī)缺點(diǎn)雙螺桿擠出機(jī)缺點(diǎn)v（3 3）雙螺桿擠出機(jī)兩根螺桿間的中心距很小，選）雙螺桿擠出機(jī)兩根螺桿間的中心距很小，選用止推軸承時(shí)尺寸受到限制。用止推軸承時(shí)尺寸受到限制。v目前在國外雙螺桿擠出機(jī)已廣泛應(yīng)用于聚合物加目前在國外雙螺桿擠出機(jī)已廣泛應(yīng)用于聚合物加工領(lǐng)域，已占全部擠出機(jī)總數(shù)的工領(lǐng)域，已占全部擠出機(jī)總數(shù)的40%40%。v硬聚氯乙烯粒料、管材、異型材、板材幾乎都用硬聚氯乙烯粒料、管材、異型材、板材幾乎都用雙螺桿擠出機(jī)加工成型。雙螺桿擠出機(jī)加工成型。v另另雙螺桿擠出機(jī)已廣泛用來進(jìn)行聚合物共混、填雙

20、螺桿擠出機(jī)已廣泛用來進(jìn)行聚合物共混、填充和增強(qiáng)改性、反應(yīng)擠出、聚合物著色、色母粒充和增強(qiáng)改性、反應(yīng)擠出、聚合物著色、色母粒的制造等的制造等，見，見表表3-15。二、雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類二、雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類v1、雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)、雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)v見見圖圖7-29，由雙螺桿、料筒（開有主加料口、側(cè)加，由雙螺桿、料筒（開有主加料口、側(cè)加料口及至少一個(gè)排氣口）、排氣裝置（有料口及至少一個(gè)排氣口）、排氣裝置（有13個(gè)）、個(gè)）、定量加料裝置、加熱冷卻系統(tǒng)、機(jī)頭連接體、主機(jī)定量加料裝置、加熱冷卻系統(tǒng)、機(jī)頭連接體、主機(jī)傳動(dòng)裝置、機(jī)座以及電控儀表等組成。傳動(dòng)裝置、機(jī)座以及電控儀表等組成。兩根平

21、行的兩根平行的螺桿置于一螺桿置于一“”形截面的料筒中形截面的料筒中。v主要差別在于螺桿結(jié)構(gòu)不同。螺桿結(jié)構(gòu)要比單螺桿主要差別在于螺桿結(jié)構(gòu)不同。螺桿結(jié)構(gòu)要比單螺桿復(fù)雜得多，除了直徑、長徑比、螺槽深、螺棱寬等復(fù)雜得多，除了直徑、長徑比、螺槽深、螺棱寬等外，外，還有旋轉(zhuǎn)方向、嚙合程度等問題，還有旋轉(zhuǎn)方向、嚙合程度等問題，見見表表4-31 。v（1）按螺桿旋轉(zhuǎn)方向劃分按螺桿旋轉(zhuǎn)方向劃分 見見圖圖4-157v同向旋轉(zhuǎn)同向旋轉(zhuǎn) 兩根螺桿的旋轉(zhuǎn)方向一致兩根螺桿的旋轉(zhuǎn)方向一致 v異向旋轉(zhuǎn)異向旋轉(zhuǎn) 兩根螺桿的旋轉(zhuǎn)方向相反兩根螺桿的旋轉(zhuǎn)方向相反 （2）按兩根螺桿嚙合與否劃分按兩根螺桿嚙合與否劃分 見見圖圖4-158

22、 嚙合型嚙合型 全嚙合全嚙合 中心距中心距A=r+R 部分嚙合部分嚙合 中心距中心距Ar+R 非嚙合型非嚙合型 中心距中心距A2R（相等時(shí)外徑接觸或相（相等時(shí)外徑接觸或相切）切）2、雙螺桿擠出機(jī)的分類、雙螺桿擠出機(jī)的分類v（3）按兩根螺桿軸線相對(duì)位置劃分按兩根螺桿軸線相對(duì)位置劃分 v平行雙螺桿平行雙螺桿 見見圖圖14-30，兩根螺桿軸，兩根螺桿軸線相互平行線相互平行 v錐形雙螺桿錐形雙螺桿 見見圖圖14-29，兩根螺桿中，兩根螺桿中心線成一交角，螺紋分布在錐面上。心線成一交角，螺紋分布在錐面上。（4）按螺桿為整體或組合式劃分）按螺桿為整體或組合式劃分v見見表表4-31和和圖圖4-159。v目前

23、，目前，常用的同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)的常用的同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿（甚至機(jī)筒），大都為組合式螺桿（甚至機(jī)筒），大都為組合式。因可。因可改變螺桿元件的組合，以達(dá)到加工不同種改變螺桿元件的組合，以達(dá)到加工不同種類物料的目的。類物料的目的。v（5）按順螺槽和橫過螺槽分按順螺槽和橫過螺槽分 縱向開放縱向開放 物料可沿一根螺桿的螺槽流到另一根物料可沿一根螺桿的螺槽流到另一根螺桿的螺槽。如嚙合同向旋轉(zhuǎn)型螺桿的螺槽。如嚙合同向旋轉(zhuǎn)型 縱向封閉縱向封閉 兩根螺桿各自形成若干個(gè)互不相通的兩根螺桿各自形成若干個(gè)互不相通的腔室，腔室，一根螺桿的螺槽完全被另一根螺桿的螺棱一根螺桿的螺槽完全被另一根螺桿的螺棱堵死

24、堵死。如嚙合異向旋轉(zhuǎn)型。如嚙合異向旋轉(zhuǎn)型 橫向開放橫向開放 橫過螺棱的物料有通道，橫過螺棱的物料有通道，可從一根螺可從一根螺桿的一個(gè)螺槽流向相鄰的另一個(gè)螺槽；桿的一個(gè)螺槽流向相鄰的另一個(gè)螺槽；或一根螺或一根螺桿的一個(gè)螺槽中的物料可流到另一根螺桿的相鄰桿的一個(gè)螺槽中的物料可流到另一根螺桿的相鄰兩個(gè)螺槽中兩個(gè)螺槽中 。如非嚙合型如非嚙合型三、雙螺桿擠出機(jī)的工作原理 1、嚙合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)、嚙合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)（1）按旋轉(zhuǎn)方向按旋轉(zhuǎn)方向（圖圖4-160），物料可從一），物料可從一根螺桿的螺槽經(jīng)嚙合區(qū)的間隙流入另一根根螺桿的螺槽經(jīng)嚙合區(qū)的間隙流入另一根螺桿的螺槽（縱向開放），形成螺旋的螺

25、桿的螺槽（縱向開放），形成螺旋的“” 形向前運(yùn)動(dòng)（形向前運(yùn)動(dòng)（圖圖4-161），從加料口至機(jī)頭），從加料口至機(jī)頭存在著通道。存在著通道。（2）在嚙合處，螺紋和螺槽的速度相反，物料相對(duì)速）在嚙合處，螺紋和螺槽的速度相反，物料相對(duì)速度很大，承受很大的剪切，有利于混合，且能刮去度很大，承受很大的剪切，有利于混合，且能刮去螺槽內(nèi)的積料，故螺槽內(nèi)的積料，故具有較好的混煉和自潔作用具有較好的混煉和自潔作用。（3）由于嚙合處兩根螺桿的速度方向相反，在上下嚙）由于嚙合處兩根螺桿的速度方向相反，在上下嚙合區(qū)形成平衡的壓力，螺桿的軸承及機(jī)筒承載均勻，合區(qū)形成平衡的壓力，螺桿的軸承及機(jī)筒承載均勻，可在高達(dá)可在高達(dá)3

26、00r/min以上的轉(zhuǎn)速下工作。以上的轉(zhuǎn)速下工作。v（4）由于兩根螺桿相互嚙合，對(duì)物料輸送有強(qiáng)制）由于兩根螺桿相互嚙合，對(duì)物料輸送有強(qiáng)制推力，故螺槽內(nèi)物料可不充滿螺槽向前輸送。推力，故螺槽內(nèi)物料可不充滿螺槽向前輸送。v（5）螺桿嚙合處對(duì)物料的剪切使物料的表層不斷）螺桿嚙合處對(duì)物料的剪切使物料的表層不斷更新，更新，具有很好的脫揮排氣性能具有很好的脫揮排氣性能。v小結(jié)：小結(jié)：同向旋轉(zhuǎn)同向旋轉(zhuǎn)具有很強(qiáng)的混煉功能：分流混合具有很強(qiáng)的混煉功能：分流混合 、軸向返混、湍流混合、強(qiáng)制塑煉，自潔能力強(qiáng)，軸向返混、湍流混合、強(qiáng)制塑煉，自潔能力強(qiáng)，很適于混煉、混色、改性、復(fù)合等工藝操作。很適于混煉、混色、改性、復(fù)

27、合等工藝操作。2、嚙合型異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)、嚙合型異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)v見見圖圖 4-162。v（1）兩根螺桿旋轉(zhuǎn)方向不同，為）兩根螺桿旋轉(zhuǎn)方向不同，為縱向封閉，縱向封閉，一一根螺桿的螺槽完全被另一根螺桿的螺棱堵死，物根螺桿的螺槽完全被另一根螺桿的螺棱堵死，物料不能形成料不能形成 “” 向前運(yùn)動(dòng)。向前運(yùn)動(dòng)。v（2）各自形成若干個(gè)互不相通的腔室，）各自形成若干個(gè)互不相通的腔室，螺桿每螺桿每轉(zhuǎn)一圈，轉(zhuǎn)一圈，C形小室就前移一個(gè)導(dǎo)程的距離形小室就前移一個(gè)導(dǎo)程的距離，見，見圖圖2-80 。自加料口到機(jī)頭不存在物料的連續(xù)通道。自加料口到機(jī)頭不存在物料的連續(xù)通道。v（3）少量物料被拉入兩螺桿徑向間隙，受到

28、螺）少量物料被拉入兩螺桿徑向間隙，受到螺棱和螺槽間研磨和滾壓，形成高壓區(qū)，見棱和螺槽間研磨和滾壓，形成高壓區(qū)，見圖圖7-36。使機(jī)筒壁和軸承受力不均而磨損。只能在低速使機(jī)筒壁和軸承受力不均而磨損。只能在低速（100r/min）下工作。）下工作。v（4）在嚙合區(qū)，物料相互擦離，）在嚙合區(qū)，物料相互擦離，具有較強(qiáng)的自具有較強(qiáng)的自潔性。潔性。v（5）因物料呈密閉）因物料呈密閉C形小室向前強(qiáng)制輸送，形小室向前強(qiáng)制輸送，機(jī)頭機(jī)頭壓力高，而混煉剪切作用較弱，故適用于制品壓力高，而混煉剪切作用較弱，故適用于制品（特別是熱敏性物料）的擠出成型。（特別是熱敏性物料）的擠出成型。v見見圖圖4-164、圖圖7-43

29、，因兩根螺桿不能形成，因兩根螺桿不能形成封閉的或半封閉的腔室，封閉的或半封閉的腔室，無正位移輸送條無正位移輸送條件，其輸送機(jī)理類似于單螺桿擠出機(jī)件，其輸送機(jī)理類似于單螺桿擠出機(jī)。v物料與機(jī)筒、螺桿的摩擦系數(shù)、物料的粘物料與機(jī)筒、螺桿的摩擦系數(shù)、物料的粘性是影響輸送能力的主要因素。性是影響輸送能力的主要因素。v物料可從一螺桿交換到另一螺桿。物料可從一螺桿交換到另一螺桿。使物料使物料經(jīng)受強(qiáng)烈的返混剪切作用，混煉效果好。經(jīng)受強(qiáng)烈的返混剪切作用，混煉效果好。但沒有自潔作用，只用于混料、造粒。但沒有自潔作用，只用于混料、造粒。3、非嚙合型雙螺桿擠出機(jī)、非嚙合型雙螺桿擠出機(jī)v（1）見）見圖圖4-165，錐

30、形雙螺桿，錐形雙螺桿正位移輸送，正位移輸送，加料段加料段直徑大，強(qiáng)度高，輸送能力和壓力建立能力強(qiáng)，塑直徑大，強(qiáng)度高，輸送能力和壓力建立能力強(qiáng)，塑化效果好化效果好。v（2）兩根螺桿軸線尾部分開，有利于安裝較大承）兩根螺桿軸線尾部分開，有利于安裝較大承載軸承，可承受較大扭矩，壽命長。載軸承，可承受較大扭矩，壽命長。v（3）計(jì)量段直徑小，受熱小，有利于低溫?cái)D出。）計(jì)量段直徑小，受熱小，有利于低溫?cái)D出。v多用于硬聚氯乙烯制品如管、板和異型材的生產(chǎn)多用于硬聚氯乙烯制品如管、板和異型材的生產(chǎn)。且已逐步取代且已逐步取代平行異向旋轉(zhuǎn)平行異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)。雙螺桿擠出機(jī)。4、嚙合型錐形嚙合型錐形異向旋轉(zhuǎn)異向旋

31、轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)雙螺桿擠出機(jī)v組合式雙螺桿是由不同數(shù)目的具有不同功能組合式雙螺桿是由不同數(shù)目的具有不同功能的螺桿元件，按一定要求和順序組裝到帶導(dǎo)的螺桿元件，按一定要求和順序組裝到帶導(dǎo)鍵的螺桿芯軸上而成鍵的螺桿芯軸上而成，見見圖圖4-166、圖圖3-52 。v組合螺桿，可適應(yīng)不同物料和產(chǎn)品的要求。組合螺桿，可適應(yīng)不同物料和產(chǎn)品的要求。從而解決加工需要的多樣性與高效機(jī)器的專從而解決加工需要的多樣性與高效機(jī)器的專用性之間的矛盾。用性之間的矛盾。四、組合式螺桿元件及其特點(diǎn)四、組合式螺桿元件及其特點(diǎn)v組合元件可分為輸送組合元件可分為輸送元件、剪切元件、混元件、剪切元件、混煉元件、壓縮元件及增壓元件等五類。

32、煉元件、壓縮元件及增壓元件等五類。v1、 輸送元件輸送元件v用于物料的輸送，給物料一定的推力，使用于物料的輸送，給物料一定的推力，使物料能克服在流道中所遇阻力物料能克服在流道中所遇阻力。輸送元件輸送元件為全螺紋型為全螺紋型，見，見圖圖3-49，圖圖2-85。 具有優(yōu)異的混合，熔融性能具有優(yōu)異的混合，熔融性能，在雙螺桿擠出機(jī)中應(yīng)，在雙螺桿擠出機(jī)中應(yīng)用比較廣泛。用比較廣泛。v（1）捏合塊捏合塊 見見圖圖4-168 （a）和（和（b）、）、圖圖3-50，可使物料經(jīng)受反復(fù)的擠壓、剪切和膨脹，從而加速可使物料經(jīng)受反復(fù)的擠壓、剪切和膨脹，從而加速物料的塑化。物料的塑化。v（2）齒形盤齒形盤 見見圖圖4-1

33、68 （c），），齒間可分流，齒間可分流，攪亂攪亂料流，料流，增加混合料界面，有利用于分布混合。增加混合料界面，有利用于分布混合。v兩排齒間的間隙很小，螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的剪兩排齒間的間隙很小，螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的剪切速率，有利于分散混合。切速率，有利于分散混合。 其混煉性能好其混煉性能好。2、混煉元件、混煉元件（3）轉(zhuǎn)子形混合元件轉(zhuǎn)子形混合元件 v該元件由兩對(duì)螺旋方向相反的螺棱組成，該元件由兩對(duì)螺旋方向相反的螺棱組成，其形狀像密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子。其形狀像密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子。v物料在該元件的作用下，往返切割，強(qiáng)化物料在該元件的作用下，往返切割，強(qiáng)化分散混合效果，降低熔體溫度在軸線方向分散混合效果，降低

34、熔體溫度在軸線方向的溫差，有利于物料混合。的溫差，有利于物料混合。 v見見圖圖4-170，在每根螺桿上裝一種環(huán)，一個(gè)環(huán)的外徑，在每根螺桿上裝一種環(huán)，一個(gè)環(huán)的外徑與另一環(huán)的根徑相配，與另一環(huán)的根徑相配，利用環(huán)與環(huán)、環(huán)與槽、環(huán)外利用環(huán)與環(huán)、環(huán)與槽、環(huán)外徑與機(jī)筒內(nèi)壁的間隙，產(chǎn)生對(duì)物料強(qiáng)烈的剪切作用徑與機(jī)筒內(nèi)壁的間隙，產(chǎn)生對(duì)物料強(qiáng)烈的剪切作用。 4、壓縮元件、壓縮元件v等深變距等深變距（螺槽深度不變，螺距連續(xù)變小），對(duì)物（螺槽深度不變，螺距連續(xù)變?。?，對(duì)物料起到壓縮增實(shí)的作用，料起到壓縮增實(shí)的作用，圖圖2-87（b）。）。v等深變距且螺棱寬度由薄變厚等深變距且螺棱寬度由薄變厚，雙重作用使螺槽體，雙重作

35、用使螺槽體積變小，對(duì)物料起強(qiáng)烈壓縮作用，積變小，對(duì)物料起強(qiáng)烈壓縮作用，圖圖2-87（a）。）。 3、剪切元件、剪切元件 5、增壓元件（反向螺紋元件）增壓元件（反向螺紋元件）v見見圖圖3-49（a） 反向螺紋元件的形狀與正向反向螺紋元件的形狀與正向螺紋元件形狀相似，只是螺槽的螺旋方向相螺紋元件形狀相似，只是螺槽的螺旋方向相反。反。 v在螺桿軸向的不同位置或相當(dāng)短的距離內(nèi)形在螺桿軸向的不同位置或相當(dāng)短的距離內(nèi)形成不同的壓力區(qū)（壓差有時(shí)大幾個(gè)兆帕）。成不同的壓力區(qū)（壓差有時(shí)大幾個(gè)兆帕）。v其作用：在螺桿軸向某一位置加入其作用：在螺桿軸向某一位置加入液體添加劑或液體添加劑或發(fā)泡劑，加入位置必須處于低壓

36、區(qū)發(fā)泡劑，加入位置必須處于低壓區(qū)，在加入?yún)^(qū)前在加入?yún)^(qū)前設(shè)置反螺紋元件形成高壓設(shè)置反螺紋元件形成高壓，起密封作用，防止液，起密封作用，防止液體添加劑或發(fā)泡劑反向流動(dòng)。在反螺紋元件后，體添加劑或發(fā)泡劑反向流動(dòng)。在反螺紋元件后，形成低壓區(qū)利于添加劑或發(fā)泡劑的加入。形成低壓區(qū)利于添加劑或發(fā)泡劑的加入。v在排氣口前設(shè)置反螺紋元件在排氣口前設(shè)置反螺紋元件，可，可在排氣區(qū)前形成在排氣區(qū)前形成高壓，在排氣區(qū)突然降壓以利于排氣高壓，在排氣區(qū)突然降壓以利于排氣。低壓區(qū)高壓區(qū)低壓區(qū)料斗料斗正向螺紋正向螺紋 反向螺紋反向螺紋 正向螺紋正向螺紋排排 液液 發(fā)發(fā) 氣氣 體體 泡泡 口口 劑劑 劑劑v反螺紋元件是阻力元件，

37、反螺紋元件是阻力元件，在其前方必須設(shè)置在其前方必須設(shè)置正螺紋輸送元件正螺紋輸送元件，才能克服其阻力，將物料，才能克服其阻力，將物料向機(jī)頭方向輸送。向機(jī)頭方向輸送。v每設(shè)置一段反螺紋元件就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)壓力峰每設(shè)置一段反螺紋元件就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)壓力峰值，可根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)反螺紋元件。值，可根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)反螺紋元件。v整根螺桿按其功能，分為加料段、壓縮段、整根螺桿按其功能，分為加料段、壓縮段、熔融塑化段、排氣段、混煉段和熔體輸送段熔融塑化段、排氣段、混煉段和熔體輸送段等不同的螺桿段，采用不同的螺桿元件。等不同的螺桿段，采用不同的螺桿元件。加料段加料段 采用大螺距的正向輸送螺紋元件。采用大螺距的正向輸送螺

38、紋元件。壓縮段壓縮段 采用壓縮元件，以達(dá)到物料壓縮增采用壓縮元件，以達(dá)到物料壓縮增實(shí)的目的。實(shí)的目的。6、螺桿元件的組合、螺桿元件的組合 熔融塑化段熔融塑化段 設(shè)置混煉元件、剪切元件等，以增強(qiáng)設(shè)置混煉元件、剪切元件等，以增強(qiáng)混煉剪切作用，提高物料溫度，利于物料的熔融與混煉剪切作用，提高物料溫度，利于物料的熔融與塑化。塑化。 下游加料口處的螺紋段和排氣段下游加料口處的螺紋段和排氣段 v在靠近加料口或排氣口的上游，設(shè)置反向螺紋元件在靠近加料口或排氣口的上游，設(shè)置反向螺紋元件或捏合元件，將熔體封住?；蚰蠛显?，將熔體封住。v對(duì)應(yīng)于下游加料口或排氣口的螺桿段，采用大螺距對(duì)應(yīng)于下游加料口或排氣口的螺桿段

39、，采用大螺距的正向螺紋輸送元件，使熔體在此處的充滿度降低，的正向螺紋輸送元件，使熔體在此處的充滿度降低，以利于物料的加入或排氣。以利于物料的加入或排氣。 熔體輸送段熔體輸送段 v采用小螺距或單頭螺紋的正向螺紋輸送元采用小螺距或單頭螺紋的正向螺紋輸送元件，該段熔體充滿長度較短，防止排氣口件，該段熔體充滿長度較短，防止排氣口冒料。冒料。 混合段混合段 v采用捏合盤元件和齒形元件，或轉(zhuǎn)子混合采用捏合盤元件和齒形元件，或轉(zhuǎn)子混合元件，以提高對(duì)物料的混合能力。元件，以提高對(duì)物料的混合能力。 3、典型混合加工的螺桿組合、典型混合加工的螺桿組合v圖圖3-52（a）為軟聚氯乙烯的加工的螺桿組為軟聚氯乙烯的加工

40、的螺桿組合合v圖圖3-52（b）為聚合物合金的加工螺桿組合為聚合物合金的加工螺桿組合v圖圖3-52（c）為聚合物填充有機(jī)染料的加工為聚合物填充有機(jī)染料的加工螺桿組合螺桿組合v圖圖3-52（d）為聚合物填充無機(jī)礦物填充劑為聚合物填充無機(jī)礦物填充劑的混合螺桿組合的混合螺桿組合v1、雙螺桿擠出機(jī)的主要參數(shù)雙螺桿擠出機(jī)的主要參數(shù)v螺桿直徑螺桿直徑 目前雙螺桿直徑多為目前雙螺桿直徑多為35400mm。直徑直徑越大，擠出量越大。越大，擠出量越大。v螺桿長徑比螺桿長徑比 雙螺桿具有比單螺桿更強(qiáng)的輸送能力、雙螺桿具有比單螺桿更強(qiáng)的輸送能力、混合、混煉和塑化能力混合、混煉和塑化能力，因此，可采用較小的，因此，可

41、采用較小的L/D，目前多為目前多為1822，但有增大的趨勢。，但有增大的趨勢。v螺桿的旋向螺桿的旋向 同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)宜用于混料同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)宜用于混料；異向旋轉(zhuǎn)的異向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)則更適于擠出制品雙螺桿擠出機(jī)則更適于擠出制品。五、雙螺桿擠出機(jī)主要參數(shù)及加料裝置五、雙螺桿擠出機(jī)主要參數(shù)及加料裝置v驅(qū)動(dòng)功率驅(qū)動(dòng)功率 驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)的電機(jī)功率，驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)的電機(jī)功率，kWkW。v螺桿承受的扭矩螺桿承受的扭矩 工作時(shí)不允許超過工作時(shí)不允許超過。v螺桿轉(zhuǎn)速范圍螺桿轉(zhuǎn)速范圍 n nminmin n nmaxmax 有低速和高速之分。有低速和高速之分。v低速擠出機(jī)低速擠出機(jī)( (多為異向旋

42、轉(zhuǎn)多為異向旋轉(zhuǎn)) ) 在在1010100r/min100r/min內(nèi)，內(nèi)，多用于擠出制品多用于擠出制品。v高速擠出機(jī)高速擠出機(jī)(同向旋轉(zhuǎn)同向旋轉(zhuǎn)) 高達(dá)高達(dá)600r/min，混煉功能混煉功能強(qiáng)，用于混料強(qiáng)，用于混料：制備高填充物料、高分子合金、反：制備高填充物料、高分子合金、反應(yīng)擠出、色母料生產(chǎn)等應(yīng)擠出、色母料生產(chǎn)等 。v產(chǎn)量產(chǎn)量 額定轉(zhuǎn)速下的最大產(chǎn)量，額定轉(zhuǎn)速下的最大產(chǎn)量，kg/h。v加熱功率和加熱段數(shù)加熱功率和加熱段數(shù) 包括機(jī)筒和機(jī)頭的加熱功率包括機(jī)筒和機(jī)頭的加熱功率v2、雙螺桿擠出機(jī)的加料裝置雙螺桿擠出機(jī)的加料裝置v有別于單螺桿擠出機(jī)的顯著特征，有別于單螺桿擠出機(jī)的顯著特征，必須具有必須

43、具有定量加料裝置。定量加料裝置。v目前常用有三種，見目前常用有三種，見圖圖4-1724-172，應(yīng)用最多的是，應(yīng)用最多的是第一種方式。第一種方式。六、雙螺桿擠出機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)和軸承系統(tǒng)六、雙螺桿擠出機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)和軸承系統(tǒng)1 1、傳動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)v主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、聯(lián)軸器和傳動(dòng)箱（包括主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、聯(lián)軸器和傳動(dòng)箱（包括扭矩分配和減速部分）等組成。扭矩分配和減速部分）等組成。v其作用是向兩根螺桿提供合適轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)其作用是向兩根螺桿提供合適轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的均等速度和扭矩（功率），并承受擠出的均等速度和扭矩（功率），并承受擠出過程中巨大的螺桿軸向力。過程中巨大的螺桿軸向力。（1 1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇）驅(qū)動(dòng)電

44、機(jī)的選擇直流電機(jī)直流電機(jī) 可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，且調(diào)速范圍可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，且調(diào)速范圍寬，啟動(dòng)平衡寬，啟動(dòng)平衡。變頻調(diào)速電機(jī)變頻調(diào)速電機(jī) 其特點(diǎn)工作性能穩(wěn)定其特點(diǎn)工作性能穩(wěn)定，而運(yùn)，而運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性取決于變頻器的質(zhì)量。轉(zhuǎn)平穩(wěn)性取決于變頻器的質(zhì)量。v（2）傳動(dòng)箱內(nèi)減速與扭矩分配的布置）傳動(dòng)箱內(nèi)減速與扭矩分配的布置v分離式布置分離式布置 見見圖圖4-174，減速部分與螺桿，減速部分與螺桿扭矩分配部分分開，扭矩分配部分分開，其優(yōu)點(diǎn)減速部分可采用其優(yōu)點(diǎn)減速部分可采用標(biāo)準(zhǔn)減速器來替代標(biāo)準(zhǔn)減速器來替代，由此簡化了傳動(dòng)箱的設(shè)，由此簡化了傳動(dòng)箱的設(shè)計(jì)及制造的難度和工作量。計(jì)及制造的難度和工作量。v整體式布置整體式布置 見

45、見圖圖4-175，減速部分與螺桿，減速部分與螺桿扭矩分配合二為一，扭矩分配合二為一，其優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)其優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊緊湊，但設(shè)計(jì)與制造的要求相應(yīng)提高。，但設(shè)計(jì)與制造的要求相應(yīng)提高。v1、螺桿與機(jī)筒的間隙、螺桿與機(jī)筒的間隙 間隙越大，漏流量也間隙越大，漏流量也越大越大，徑向間隙一般為，徑向間隙一般為0.10.6mm，見見表表4-32。v2、螺桿與機(jī)筒的材料、螺桿與機(jī)筒的材料 v雙螺桿擠出機(jī)在生產(chǎn)中，物料對(duì)雙螺桿擠出機(jī)在生產(chǎn)中，物料對(duì)螺桿、機(jī)筒螺桿、機(jī)筒的磨損較為嚴(yán)重的磨損較為嚴(yán)重。v原因原因:同向旋轉(zhuǎn)擠出機(jī)轉(zhuǎn)速較高，動(dòng)負(fù)荷較大同向旋轉(zhuǎn)擠出機(jī)轉(zhuǎn)速較高，動(dòng)負(fù)荷較大；特別是加工玻纖、碳纖維

46、增強(qiáng)材料及填充料特別是加工玻纖、碳纖維增強(qiáng)材料及填充料時(shí)磨損更為嚴(yán)重。時(shí)磨損更為嚴(yán)重。七、雙螺桿擠出機(jī)螺桿機(jī)筒間隙與材質(zhì)七、雙螺桿擠出機(jī)螺桿機(jī)筒間隙與材質(zhì)v螺桿和機(jī)筒多采用合金鋼螺桿和機(jī)筒多采用合金鋼38CrMoA1A制造，并經(jīng)制造，并經(jīng)過表面滲氮處理，氮化層深度為過表面滲氮處理，氮化層深度為0.30.7mm，表面表面硬度硬度HRC6065。v或采用高強(qiáng)度合金鋼制造，以提高強(qiáng)度和剛度，或采用高強(qiáng)度合金鋼制造，以提高強(qiáng)度和剛度，但仍需經(jīng)過表面強(qiáng)化和鍍硬鉻處理。但仍需經(jīng)過表面強(qiáng)化和鍍硬鉻處理。v或在機(jī)筒內(nèi)部鑲?cè)肽湍ソ饘偬谆蚋叻牢g抗磨的合或在機(jī)筒內(nèi)部鑲?cè)肽湍ソ饘偬谆蚋叻牢g抗磨的合金襯套，其結(jié)構(gòu)見金襯

47、套，其結(jié)構(gòu)見圖圖4-180。v機(jī)筒內(nèi)壁的表面硬度應(yīng)高于螺桿螺棱硬度約（機(jī)筒內(nèi)壁的表面硬度應(yīng)高于螺桿螺棱硬度約（23）HRC。v雙螺桿擠出機(jī)的發(fā)展：雙螺桿擠出機(jī)的發(fā)展：v1、擠出量有很大的提高；、擠出量有很大的提高；v2、螺桿轉(zhuǎn)速已達(dá)、螺桿轉(zhuǎn)速已達(dá)600r/min甚至甚至1000r/min；v3、采用組合式結(jié)構(gòu)，螺桿長徑比得到很大提高，采用組合式結(jié)構(gòu)，螺桿長徑比得到很大提高，目前最大己達(dá)目前最大己達(dá)54；v4、螺桿直徑不斷加大（國外己達(dá)、螺桿直徑不斷加大（國外己達(dá)600mm）；）；v5、螺桿所承受的扭矩提高，并可附加多點(diǎn)真空排螺桿所承受的扭矩提高，并可附加多點(diǎn)真空排氣、螺桿溫控裝置、側(cè)向強(qiáng)制加料

48、裝置和高精度的氣、螺桿溫控裝置、側(cè)向強(qiáng)制加料裝置和高精度的控制儀表等?？刂苾x表等。v今后雙螺桿擠出機(jī)將以進(jìn)一步今后雙螺桿擠出機(jī)將以進(jìn)一步提高擠出穩(wěn)提高擠出穩(wěn)定性、提高螺桿和機(jī)筒的耐磨性、操作控定性、提高螺桿和機(jī)筒的耐磨性、操作控制自動(dòng)化，進(jìn)一步提高擠出量、擴(kuò)大應(yīng)用制自動(dòng)化，進(jìn)一步提高擠出量、擴(kuò)大應(yīng)用范圍范圍（聚合、反應(yīng)擠出、同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿（聚合、反應(yīng)擠出、同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿直接擠出制品和高填充高分散混合）等為直接擠出制品和高填充高分散混合）等為重點(diǎn)。重點(diǎn)。v一、擠出成型輔機(jī)一、擠出成型輔機(jī)v作用是將從機(jī)頭出來己獲得初步形狀和尺寸的高溫作用是將從機(jī)頭出來己獲得初步形狀和尺寸的高溫熔體通過冷卻定型，使

49、其達(dá)到一定表面質(zhì)量和尺寸熔體通過冷卻定型，使其達(dá)到一定表面質(zhì)量和尺寸精度的擠出制品或半制品。精度的擠出制品或半制品。v輔機(jī)對(duì)制品最終質(zhì)量影響很大。輔機(jī)對(duì)制品最終質(zhì)量影響很大。v輔機(jī)冷卻能力不足，將導(dǎo)致主機(jī)生產(chǎn)能力無法充分輔機(jī)冷卻能力不足，將導(dǎo)致主機(jī)生產(chǎn)能力無法充分發(fā)揮，造成主機(jī)只能低速運(yùn)行，嚴(yán)重影響生產(chǎn)率。發(fā)揮，造成主機(jī)只能低速運(yùn)行，嚴(yán)重影響生產(chǎn)率。v輔機(jī)定型不佳、冷卻不均勻和牽引速度不穩(wěn)定，都輔機(jī)定型不佳、冷卻不均勻和牽引速度不穩(wěn)定，都會(huì)影響擠出制品的速度及質(zhì)量。會(huì)影響擠出制品的速度及質(zhì)量。v4-5 擠出成型輔機(jī)擠出成型輔機(jī)v加料加料在螺桿中熔融塑化在螺桿中熔融塑化機(jī)頭口模擠出機(jī)頭口模擠出定

50、型定型冷卻冷卻牽引牽引切割切割v2、擠出成型輔機(jī)的擠出成型輔機(jī)的分類分類v圖圖4-182為輔機(jī)工藝流程圖。為輔機(jī)工藝流程圖。1、擠出成型輔機(jī)的組成、擠出成型輔機(jī)的組成板、片成型設(shè)備主要由擠出機(jī)、擠板機(jī)頭、三輥壓板、片成型設(shè)備主要由擠出機(jī)、擠板機(jī)頭、三輥壓光機(jī)、牽引裝置、切割裝置組成，如圖所示。光機(jī)、牽引裝置、切割裝置組成，如圖所示。 薄膜產(chǎn)品：包裝膜、農(nóng)膜薄膜產(chǎn)品：包裝膜、農(nóng)膜v薄膜是指與長度和寬度相比，厚度極小，薄而平的薄膜是指與長度和寬度相比，厚度極小，薄而平的制品制品（0.25mm的為膜，的為膜，0.25mm的為片）。的為片）。v可用擠出、壓延、流延和取向等法制得可用擠出、壓延、流延和取

51、向等法制得。v在擠出法制造薄膜時(shí)，如用環(huán)形口模將熔體擠出，在擠出法制造薄膜時(shí)，如用環(huán)形口模將熔體擠出，經(jīng)充氣制成管（狀?。┠ぃǚQ吹塑薄膜）。經(jīng)充氣制成管（狀?。┠ぃǚQ吹塑薄膜）。v此法可生產(chǎn)厚度為此法可生產(chǎn)厚度為0.0050.5mm、寬度為寬度為503000mm的各種薄膜。所用設(shè)備簡單、生產(chǎn)費(fèi)的各種薄膜。所用設(shè)備簡單、生產(chǎn)費(fèi)用低。因此，用低。因此，用此法生產(chǎn)薄膜量最大，在聚乙烯薄用此法生產(chǎn)薄膜量最大，在聚乙烯薄膜中管膜約占膜中管膜約占90%。二、吹膜輔機(jī)二、吹膜輔機(jī) 吹塑法生產(chǎn)薄膜的特點(diǎn)吹塑法生產(chǎn)薄膜的特點(diǎn)v優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備緊湊，投資少；容易調(diào)整薄膜優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備緊湊，投資少；容易調(diào)整薄膜的寬度；易于制

52、袋；薄膜在吹塑過程中得的寬度；易于制袋；薄膜在吹塑過程中得到了雙軸定向，因此強(qiáng)度較高。到了雙軸定向，因此強(qiáng)度較高。v缺點(diǎn)：由于冷卻速度小，生產(chǎn)速度慢；薄缺點(diǎn)：由于冷卻速度小，生產(chǎn)速度慢；薄膜的厚度偏差較大。膜的厚度偏差較大。v常用生產(chǎn)薄膜的材料：常用生產(chǎn)薄膜的材料： PE、PP、PVC、PS、PA等等 v分為上吹法、下吹法和平吹法三種分為上吹法、下吹法和平吹法三種，其特，其特點(diǎn)見點(diǎn)見表表4-9。v（1）薄膜上吹法）薄膜上吹法 見見圖圖4-183，使用直角機(jī)使用直角機(jī)頭，擠出的膜管垂直向上牽引。頭，擠出的膜管垂直向上牽引。v在膜管吹脹過程中，牽引穩(wěn)定，能成型厚在膜管吹脹過程中，牽引穩(wěn)定，能成型厚

53、度范圍大和幅較寬的薄膜。度范圍大和幅較寬的薄膜。v但但不宜用于加工熔融粘度低的塑料不宜用于加工熔融粘度低的塑料，多用，多用于聚氯乙烯塑料的吹塑。于聚氯乙烯塑料的吹塑。1、薄膜吹塑法的分類、薄膜吹塑法的分類v（2）薄膜下吹法）薄膜下吹法 v見見圖圖4-184，使用直角機(jī)頭，膜管向下牽引使用直角機(jī)頭，膜管向下牽引。v由于牽引方向與機(jī)頭的熱氣流方向相反，有利由于牽引方向與機(jī)頭的熱氣流方向相反，有利于膜管的冷卻。于膜管的冷卻。v此法多用于吹塑那些粘度低的塑料以及要求透此法多用于吹塑那些粘度低的塑料以及要求透明度高而需要急劇冷卻（水冷）的聚丙烯、聚明度高而需要急劇冷卻（水冷）的聚丙烯、聚酰胺和聚偏二氯乙

54、烯等塑料薄膜。酰胺和聚偏二氯乙烯等塑料薄膜。v見見圖圖4-185，使用水平機(jī)頭，機(jī)頭出料方向使用水平機(jī)頭，機(jī)頭出料方向與擠出機(jī)相同，膜管水平方向牽引與擠出機(jī)相同，膜管水平方向牽引。v此法輔機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備安裝和操作均很方此法輔機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備安裝和操作均很方便，對(duì)廠房高度要求不高。便，對(duì)廠房高度要求不高。v但膜管上下部分易冷卻不均；膜管因自重下但膜管上下部分易冷卻不均；膜管因自重下垂，導(dǎo)致厚度不勻。垂，導(dǎo)致厚度不勻。v對(duì)幅寬在對(duì)幅寬在600mm以下的以下的PE、PS、PVC吹塑吹塑薄膜可用此法生產(chǎn)。薄膜可用此法生產(chǎn)。（3）薄膜平吹法）薄膜平吹法v（1）吹脹比吹脹比吹脹后膜管直徑吹脹后膜管直徑與

55、環(huán)形口模直與環(huán)形口模直徑之比徑之比，即，即。吹脹比實(shí)際上是薄膜橫向牽引倍數(shù)，一般吹脹比實(shí)際上是薄膜橫向牽引倍數(shù)，一般控制在控制在.。v（2）牽伸比牽伸比牽引輥的牽引速度牽引輥的牽引速度和機(jī)頭口模和機(jī)頭口模處物料的擠出速度處物料的擠出速度之比之比，即，即v實(shí)際上是薄膜縱向牽伸倍數(shù)，實(shí)際上是薄膜縱向牽伸倍數(shù)，控制在控制在46。v（3）薄膜厚度薄膜厚度 =t/v當(dāng)口模間隙當(dāng)口模間隙t=0.6mm，= .， =4時(shí)，時(shí)， =0.06mm。v2、吹脹比及牽引、吹脹比及牽引比比v（1）冷卻定型裝置的分類及要求）冷卻定型裝置的分類及要求v冷卻定型裝置如冷卻定型裝置如圖圖4-186所示。所示。v外冷系統(tǒng)外冷系

56、統(tǒng) 在膜外表面進(jìn)在膜外表面進(jìn) 行冷卻，可風(fēng)冷、水冷行冷卻，可風(fēng)冷、水冷 、或風(fēng)冷和水冷并用，、或風(fēng)冷和水冷并用， 如圖中如圖中 （a）（d）。）。v內(nèi)冷系統(tǒng)內(nèi)冷系統(tǒng) 在膜內(nèi)表面進(jìn)在膜內(nèi)表面進(jìn) 行冷卻，多用水冷，如行冷卻，多用水冷，如 圖中（圖中（e）（g）。）。3、冷卻定型裝置、冷卻定型裝置v（2）風(fēng)冷裝置風(fēng)冷裝置 見見圖圖4-187。v普通風(fēng)環(huán)普通風(fēng)環(huán) 見見圖圖4-188，出風(fēng)縫隙一般為，出風(fēng)縫隙一般為14mm，并可調(diào)節(jié)。并可調(diào)節(jié)。v雙風(fēng)口減壓風(fēng)環(huán)雙風(fēng)口減壓風(fēng)環(huán) 見見圖圖4-189，有兩個(gè)出，有兩個(gè)出風(fēng)口，分別由兩個(gè)鼓風(fēng)機(jī)單獨(dú)送風(fēng)，出風(fēng)口風(fēng)口，分別由兩個(gè)鼓風(fēng)機(jī)單獨(dú)送風(fēng)，出風(fēng)口的大小可調(diào)節(jié)。的

57、大小可調(diào)節(jié)。v風(fēng)環(huán)中部設(shè)置了隔板，分為上下風(fēng)室，在上風(fēng)環(huán)中部設(shè)置了隔板，分為上下風(fēng)室，在上下風(fēng)室間設(shè)置了減壓室。下風(fēng)室間設(shè)置了減壓室。v內(nèi)外雙面風(fēng)冷系統(tǒng)內(nèi)外雙面風(fēng)冷系統(tǒng) 見見圖圖4-190，冷卻效，冷卻效果明顯高于一般的外冷系統(tǒng)，因膜管的冷果明顯高于一般的外冷系統(tǒng)，因膜管的冷卻面積增加了，產(chǎn)量也大大提高。卻面積增加了，產(chǎn)量也大大提高。v（3）水冷裝置）水冷裝置 對(duì)于對(duì)于PP這類結(jié)晶度高的塑料，生產(chǎn)薄膜多這類結(jié)晶度高的塑料，生產(chǎn)薄膜多采用下吹法，并用水冷卻采用下吹法，并用水冷卻 ，見，見圖圖4-191。 v（1）人字板）人字板 見見圖圖4-192，作用有三：穩(wěn)定膜管；作用有三：穩(wěn)定膜管；逐漸將圓

58、筒形的薄膜折疊成平面狀；進(jìn)一步冷卻逐漸將圓筒形的薄膜折疊成平面狀；進(jìn)一步冷卻薄膜。薄膜。v（2）牽引裝置）牽引裝置 見見圖圖4-193 ，其作用是將經(jīng)人字其作用是將經(jīng)人字板壓扁的薄膜壓緊并送至卷取裝置板壓扁的薄膜壓緊并送至卷取裝置，以防止膜管，以防止膜管內(nèi)空氣漏出，保證泡管形狀及尺寸穩(wěn)定。內(nèi)空氣漏出，保證泡管形狀及尺寸穩(wěn)定。v（3）卷取裝置）卷取裝置 見見圖圖4-194，其作用是將薄膜卷其作用是將薄膜卷取成卷取成卷，并使卷取的薄膜平整無皺紋。，并使卷取的薄膜平整無皺紋。4、人字板及牽引卷取裝置、人字板及牽引卷取裝置v（4）切割裝置）切割裝置 按所需長度切斷薄膜。按所需長度切斷薄膜。v鋸齒刀切割

59、機(jī)構(gòu)鋸齒刀切割機(jī)構(gòu) 見見圖圖4-197v側(cè)刀切割機(jī)構(gòu)側(cè)刀切割機(jī)構(gòu) 見見圖圖4-198v飛刀切割機(jī)構(gòu)飛刀切割機(jī)構(gòu) 見見圖圖4-199v電阻絲切割機(jī)構(gòu)電阻絲切割機(jī)構(gòu) 見圖見圖4-200v（5）其它裝置）其它裝置v還有自動(dòng)測厚反饋控制裝置、機(jī)頭或人字板旋轉(zhuǎn)還有自動(dòng)測厚反饋控制裝置、機(jī)頭或人字板旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、電暈放電處理器等。機(jī)構(gòu)、電暈放電處理器等。 管管 材材v1、管材擠出過程及設(shè)備、管材擠出過程及設(shè)備 見見圖圖4-201v機(jī)頭三、擠管輔機(jī)三、擠管輔機(jī)2、定型裝置、定型裝置v當(dāng)物料自機(jī)頭的口模中擠出時(shí)，仍處于熔當(dāng)物料自機(jī)頭的口模中擠出時(shí)，仍處于熔融狀態(tài)，具有相當(dāng)高的溫度。融狀態(tài)，具有相當(dāng)高的溫度。v必須迅速進(jìn)行定徑和冷卻，使其隨著溫度必須迅速進(jìn)行定徑和冷卻，使其隨著溫度下降而定型硬化，從而下降而定型硬化，從而保證管子離開定型保證管子離開定型裝置后不至于因牽引、自垂和冷卻水的壓裝置后不至于因牽引、自垂和冷卻水的壓力等作用而發(fā)生變形。力等作用而發(fā)生變形。v（1）外定徑）外定徑 靠管子外壁與定徑套內(nèi)壁相接觸來靠管子外壁與定徑套內(nèi)壁相接觸來進(jìn)行管材外徑的定型與冷卻進(jìn)行管材外徑的定型與冷卻。v 內(nèi)壓充氣法內(nèi)壓充氣法 見見圖圖4-202、圖圖7-23 。v在管內(nèi)加壓縮空氣，管外加