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提高螺桿轉速、增強塑化及混合能力等提升同向雙螺桿擠出機性能

瀏覽次數：10179　　　發布時間：2019-8-7 7:06:20

同向旋轉雙螺桿擠出機開發研制的重要目標，最主要的即是如何提升生產效率？通常情況可以通過提升螺桿轉速、增強塑化及混合能力等方式來實現。 在相同螺桿轉速下，增大螺槽的深度可使輸送量大幅度增加。與此相應地要求螺桿的塑化和混合能力也隨之增大，這就要求螺桿能夠承受更大的扭矩。在高的螺桿轉速下，物料在擠出機內的停留時間減少，有可能使物料塑化熔融、混煉不夠充分。為此，需要適當增加螺桿長度，這些又必然導致雙螺桿擠出機實際承載扭矩和功率的增加。 提高扭矩和轉速，需對減速分配箱進行精心設計。要大幅度地提高設備的扭矩指標，必將對傳動箱的設計和制造水平提出更高的要求。扭矩越高，傳動箱中齒輪、輸出軸、軸承等零件的設計、制造精度、材質強度和熱處理要求就越高，同時對螺桿的芯軸、螺紋元件和捏合盤等零件的設計制造精度要求也更高。因為要增大螺紋元件的自由容積，在螺桿外徑不變的情況下，兩螺桿中心距將減小，這必將使配比齒輪和止推軸承安裝空間不夠的問題變得更為突出。

增大螺槽自由容積也是一個重要的因素。在加料段和脫揮段，螺紋元件具有大的自由容積是非常必要的，對于松密度物料，增大加料段自由容積和物料在螺槽中的充滿程度，可大幅度提高擠出機的生產能力。 提高產品質量，擠出機核心部件——塑化系統，其設計關系占較大比重。 塑化系統主要包括螺桿和機筒，為適應多種加工要求，通常都將螺桿和機筒設計成積木式組合結構。按照各段的功能可將螺桿分成加料段、塑化段、混煉段、排氣段和擠出段。這些區段在擠出過程中具有不同的功能，其結構各不相同，與之相應的螺桿元件幾何參數也各不相同，因此如何確定螺紋元件幾何參數成為塑化系統設計的關鍵。 對同向旋轉雙螺桿來說，中徑比（即兩螺桿中心距與螺桿半徑之比）、螺紋頭數以及螺紋頂角之間存在一定的關系，不可隨意設計，否則兩螺桿之間會發生干涉。為解決這一問題，筆者根據兩螺桿的運動軌跡得到螺桿的理論端面曲線，利用大型計算機輔助設計（CAD）軟件的三維實體造型功能，編制了雙螺桿幾何造型程序，實現了雙螺桿三維實體圖形顯示，得到了各類規格自清式螺紋元件的幾何參數，并檢驗兩螺桿的嚙合情況。此外，還結合工程實踐，借助于計算機，完成了有間隙的雙螺桿三維實體造型，可以用來檢驗兩螺桿的間隙是否均勻，使物料在螺桿運動中無死角，即保證螺桿具有較強的自清能力，能有效地防止物料在機內停留時間過長而降解，這無疑為制造高檔、優質的塑料產品提供了良好的加工手段。