提高螺桿轉(zhuǎn)速、增強(qiáng)塑化及混合能力等提升同向雙螺桿擠出機(jī)性能
| 瀏覽次數(shù)：9713 發(fā)布時間：8/7/2019 7:06:20 AM |
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同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)開發(fā)研制的重要目標(biāo)，最主要的即是如何提升生產(chǎn)效率？通常情況可以通過提升螺桿轉(zhuǎn)速、增強(qiáng)塑化及混合能力等方式來實(shí)現(xiàn)。 在相同螺桿轉(zhuǎn)速下，增大螺槽的深度可使輸送量大幅度增加。與此相應(yīng)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(zhuǎn)速下，物料在擠出機(jī)內(nèi)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(dāng)增加螺桿長度，這些又必然導(dǎo)致雙螺桿擠出機(jī)實(shí)際承載扭矩和功率的增加。 提高扭矩和轉(zhuǎn)速，需對減速分配箱進(jìn)行精心設(shè)計。要大幅度地提高設(shè)備的扭矩指標(biāo)，必將對傳動箱的設(shè)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(shè)計、制造精度、材質(zhì)強(qiáng)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(shè)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(jī)的生產(chǎn)能力。 提高產(chǎn)品質(zhì)量，擠出機(jī)核心部件——塑化系統(tǒng)，其設(shè)計關(guān)系占較大比重。 塑化系統(tǒng)主要包括螺桿和機(jī)筒，為適應(yīng)多種加工要求，通常都將螺桿和機(jī)筒設(shè)計成積木式組合結(jié)構(gòu)。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(qū)段在擠出過程中具有不同的功能，其結(jié)構(gòu)各不相同，與之相應(yīng)的螺桿元件幾何參數(shù)也各不相同，因此如何確定螺紋元件幾何參數(shù)成為塑化系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵。 對同向旋轉(zhuǎn)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(shù)以及螺紋頂角之間存在一定的關(guān)系，不可隨意設(shè)計，否則兩螺桿之間會發(fā)生干涉。為解決這一問題，筆者根據(jù)兩螺桿的運(yùn)動軌跡得到螺桿的理論端面曲線，利用大型計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）軟件的三維實(shí)體造型功能，編制了雙螺桿幾何造型程序，實(shí)現(xiàn)了雙螺桿三維實(shí)體圖形顯示，得到了各類規(guī)格自清式螺紋元件的幾何參數(shù)，并檢驗兩螺桿的嚙合情況。此外，還結(jié)合工程實(shí)踐，借助于計算機(jī)，完成了有間隙的雙螺桿三維實(shí)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(yùn)動中無死角，即保證螺桿具有較強(qiáng)的自清能力，能有效地防止物料在機(jī)內(nèi)停留時間過長而降解，這無疑為制造高檔、優(yōu)質(zhì)的塑料產(chǎn)品提供了良好的加工手段。
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