高分子材料成型设备第六章挤出机料筒等6
合集下载
挤出成型—挤出设备(高分子成型课件)
率高。 ü 热敏性聚合物（如PVC）宜用深槽螺杆 ü 熔体黏度高和热稳定性较高的聚合物（如PA等）宜用浅槽螺杆
④螺纹升角θ：物料形状：Ａ细粉30º Ｂ粒状15º Ｃ球状、柱状17º。螺 纹升角θ 一般取17º41′（易加工，对产量影响不大）。 ⑤螺纹宽度：0.08～0.12D，截面通常为梯形，靠近螺槽底部较宽，其根部 应用圆弧过渡。
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （4）过滤装置
多孔板和过滤网设置：机筒和机头连接处，多孔板支撑过滤网（2~3层的 铜丝网或不锈钢丝网）。 作用：物料离开计量段时，避免有杂质未熔冷料进入机头口模，并减少螺 杆带来的旋转作用。 （5）机头与口模 ü机头：口模与料筒之间的过渡部分。其作用为使物料由挤出时旋转运动 →直线运动，并产生成型压力，保证制件密实使物料进一步均匀塑化，均 匀平稳导入口模。 ü口模：具有一定截面形状的通道，使熔体从口模中流出时获得所需形状 ，是用螺栓/其它方法固定在机头上。 ü机头还设有校正和调整装置（定位螺钉），能调整和校正模芯与口模的 同心度、尺寸和外形。
2 按螺杆转速分： 普通（100r/min）、高速（300r/min）超高速（300-1500r/min）三种挤出机
一、挤出机的分类和组成
（一） 挤出机分类
3 按按螺杆数目分： 单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和多螺杆挤出机（如三 螺杆、四螺杆、五螺杆、…等） 4 按照可否排气： 非排气型挤出机（目前普遍）和排气型挤出机 5 按装配结构分： 整体式和分开式挤出机
二、挤出机组的辅机设备
1 辅机设备 定形装置、冷却装置、牵引装置、切割装置和卷取装置
2 辅机设备型号的表示
辅机型号：主机和辅机是匹配使用的。 一般在主机型号的第 三项后加“F”，然后在加设备汉字的第一个拼音字母表示， 最后是 辅机型号的主参数。
④螺纹升角θ：物料形状：Ａ细粉30º Ｂ粒状15º Ｃ球状、柱状17º。螺 纹升角θ 一般取17º41′（易加工，对产量影响不大）。 ⑤螺纹宽度：0.08～0.12D，截面通常为梯形，靠近螺槽底部较宽，其根部 应用圆弧过渡。
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （4）过滤装置
多孔板和过滤网设置：机筒和机头连接处，多孔板支撑过滤网（2~3层的 铜丝网或不锈钢丝网）。 作用：物料离开计量段时，避免有杂质未熔冷料进入机头口模，并减少螺 杆带来的旋转作用。 （5）机头与口模 ü机头：口模与料筒之间的过渡部分。其作用为使物料由挤出时旋转运动 →直线运动，并产生成型压力，保证制件密实使物料进一步均匀塑化，均 匀平稳导入口模。 ü口模：具有一定截面形状的通道，使熔体从口模中流出时获得所需形状 ，是用螺栓/其它方法固定在机头上。 ü机头还设有校正和调整装置（定位螺钉），能调整和校正模芯与口模的 同心度、尺寸和外形。
2 按螺杆转速分： 普通（100r/min）、高速（300r/min）超高速（300-1500r/min）三种挤出机
一、挤出机的分类和组成
（一） 挤出机分类
3 按按螺杆数目分： 单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和多螺杆挤出机（如三 螺杆、四螺杆、五螺杆、…等） 4 按照可否排气： 非排气型挤出机（目前普遍）和排气型挤出机 5 按装配结构分： 整体式和分开式挤出机
二、挤出机组的辅机设备
1 辅机设备 定形装置、冷却装置、牵引装置、切割装置和卷取装置
2 辅机设备型号的表示
辅机型号：主机和辅机是匹配使用的。 一般在主机型号的第 三项后加“F”，然后在加设备汉字的第一个拼音字母表示， 最后是 辅机型号的主参数。
高分子材料成型设备第六章挤出机料筒等6
传动系统的设计
• 2、挤出机的工作特性 • 所谓挤出机的工作特性，是指螺杆的转速和驱动 功率与扭矩之间的关系。 • 工作特性分两种： 恒功率特性和恒扭矩特性。 • 挤出机的工作特性是恒扭矩特性。即：随螺杆转 速的增加，而其扭矩基本保持不变。 • 因此，为适应挤出机的这种特性，传动系统设计 时，应尽可能符合挤出机的这种工作特性。
滤胶：K=3.65×10-3 带旁压辊的挤出机，功率增加10% • 冷喂料：N=D3×L/D×N×K×10-5 KW K—系数，一般取5.52-6.73
• 3）类比统计法
对照国内外已有的相近规格的机台所使用的功率来 确定所设计的挤出机的功率。
传动系统的设计
• • 4、确定转速范围 根据挤出的工艺要求，螺杆转速在一定范围内应 可调，并且尽可能实现无级调速。 • 对于大多数挤出机来说，其调速范围在1-10之间。 橡胶挤出机多在1-3之间，塑料挤出机要求的范 围要大一些。
传动系统的设计
• 5、选择调速方式
• 1）调速方式的选择，应考虑以下几个方面：
a、其工作特性是否符合挤出机的恒扭矩工作特性
b、是否满足调速范围
c、是否有足够的传动功率 d、制造成本是否合适——经济性要求。 • 2）常用的调速方式 a、齿轮箱有级调速
多用于普通的橡胶热喂料挤出机，成本低。
传动系统的设计
N总=KN=9.81×10-5Nη千瓦 • 其中： N总—挤出机的驱动功率 N—螺杆挤出段（均化段）的功率消耗（可由熔体输 送理论的有关公式计算） K—系数，随物料不同而异 η—有效系数，由经验确定，一般取2-2.5
传动系统的设计
• 2）经验公式 • 热喂料 N=KD2n
K—由实际测定的常数，压型：K=2.95×10-3
《高分子材料成型加工基础》课件——项目三-挤出成型
三.辅助设备:
• 前处理设备:预热. 干燥 • 控制生产的设备:各种控制仪表
四. 挤出机的一般操作法:
• 处理挤出物的设备:冷却定型. 牵引.切割.卷取
① 开机前准备: ② 料最好先干燥、必要时须预热 ③ 换上新的多孔板及滤网，检查并装上机头 ④ 检查电器及机械,在传动部分加足润滑油
⑤ 开电热预热：先预热机头、后机身，同时料 斗座通水冷却
● 3.螺杆: ● 挤出机的改进主要在螺杆上 ● (1)螺杆直径(D)与长径比(L/D): ● D↑:挤出机大,产量高(产量∝D2) ● L/D: L为有效长度 ● L/D↑:利于塑化, ↑产量,适应性强
(2)螺杆各段的作用:
• ①加料段: • 加料口(2~10D) • 使塑料受热前移、
压实物料
使塑料密实、排气 ● 热:外加热、 内摩擦热，物料由固体→熔体 ● 完全塑化后经机头挤出成型、冷却定型或拉、吹胀为最终制品
二.塑料在挤出成型中的受热:
● 热量来源：外加热与摩擦热 ● 加料段:
固体物料,螺槽深,温差大,外加热为主 ● 均化段:
熔体,螺槽浅,温差小,摩擦热为主 ● 压缩段:
介于以上两段之间 ● 故挤出机必须分段控温
一.挤出成型的塑料
● 几乎所有热塑性料和某些热固性料：如PVC、PE、PP、PS、PA、ABS、PC等及 PF、UF（脲醛树脂）等
二.挤出成型的制品
● 管、板、单丝、膜、电线、棒、异型材、中空制品（瓶等）等
三.挤出成型特点
生产连续化 生产效率高：挤出制品单机产
量比注塑制品大一倍以上
适应范围广 经济效益好：设备成本低、投资收效快
一.挤出成型设备（挤出生产线或挤出机组） ● ——以塑料异型材为例
《高分子成型加工》第六章1-挤出成型
第十五页，编辑于星期四：二十三点 二十四分。
6.2.1 螺杆挤出机
由于塑料品种很多、性质各异，因此为适应加工不 同塑料的需要，螺杆的种类很多，结构上也有差异 ，以便能对塑料产生较大的输送、挤压、混合和塑 化作用。
表示螺杆结构特征的基本参数有：直径、长径比
、压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆与料筒的 间隙等。
第十八页，编辑于星期四：二十三点 二十四分。
6.2.1 螺杆挤出机
② 长径比（L/D）
螺杆工作部分有效长度与直径之比。
通常为18～25。
L/D大，能改善物料温度分布，有利于塑料的混合和 塑化，并能减少漏流和逆流，提高挤出机的生产能 力。 L/D大，螺杆适应能力强，能用于多种塑料的挤出。
第十九页，编辑于星期四：二十三点 二十四分。
（3）螺杆是圆柱形还是锥形；
（4）压缩比的实现是靠：螺纹高度或导程； 根径由小变大或外
径由大变小； 螺纹头数变化。
（5）螺杆是整体的还是组合的。
第四十页，编辑于星期四：二十三点 二十四分。
6.2.1 螺杆挤出机
螺杆类型： （1）Colombo螺杆： 螺杆分为三段，每一段有一混合室。 加料段的外径和螺距最大；
压缩段次之；
均化段为最小。
同一段中，螺杆是等径等距的。
第四十一页，编辑于星期四：二十三点 二十四 分。
6.2.1 螺杆挤出机 （2）锥形双螺杆
向外反向转动。
从加料段到计量段，螺杆的外径和根径均匀地由 大到小变化。 螺杆各部分的长度、螺纹头数、螺槽数、螺棱 宽度、螺棱形状等均有变化。
第四十二页，编辑于星期四：二十三点 二十四 分。
6.2.1 螺杆挤出机
5.机头和口模
机头的作用是将处于旋转运动的塑料熔体转变为 平行直线运动，使塑料进一步塑化均匀，并将熔 体均匀而平稳地导入口模，赋予必要的成型压力 ，使塑料易于成型和取得制品密实度。
6.2.1 螺杆挤出机
由于塑料品种很多、性质各异，因此为适应加工不 同塑料的需要，螺杆的种类很多，结构上也有差异 ，以便能对塑料产生较大的输送、挤压、混合和塑 化作用。
表示螺杆结构特征的基本参数有：直径、长径比
、压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆与料筒的 间隙等。
第十八页，编辑于星期四：二十三点 二十四分。
6.2.1 螺杆挤出机
② 长径比（L/D）
螺杆工作部分有效长度与直径之比。
通常为18～25。
L/D大，能改善物料温度分布，有利于塑料的混合和 塑化，并能减少漏流和逆流，提高挤出机的生产能 力。 L/D大，螺杆适应能力强，能用于多种塑料的挤出。
第十九页，编辑于星期四：二十三点 二十四分。
（3）螺杆是圆柱形还是锥形；
（4）压缩比的实现是靠：螺纹高度或导程； 根径由小变大或外
径由大变小； 螺纹头数变化。
（5）螺杆是整体的还是组合的。
第四十页，编辑于星期四：二十三点 二十四分。
6.2.1 螺杆挤出机
螺杆类型： （1）Colombo螺杆： 螺杆分为三段，每一段有一混合室。 加料段的外径和螺距最大；
压缩段次之；
均化段为最小。
同一段中，螺杆是等径等距的。
第四十一页，编辑于星期四：二十三点 二十四 分。
6.2.1 螺杆挤出机 （2）锥形双螺杆
向外反向转动。
从加料段到计量段，螺杆的外径和根径均匀地由 大到小变化。 螺杆各部分的长度、螺纹头数、螺槽数、螺棱 宽度、螺棱形状等均有变化。
第四十二页，编辑于星期四：二十三点 二十四 分。
6.2.1 螺杆挤出机
5.机头和口模
机头的作用是将处于旋转运动的塑料熔体转变为 平行直线运动，使塑料进一步塑化均匀，并将熔 体均匀而平稳地导入口模，赋予必要的成型压力 ，使塑料易于成型和取得制品密实度。
高分子材料成型设备第六章挤出机排气式和双螺杆挤出机7
六、排气机的主要参数
第一阶螺杆长占螺杆全长53—58%，其它各段比例 与普通螺杆相似。
泵比：第二均化段的螺槽深度与第一均化段的螺槽深度 之 比。
泵比x=hⅡ/hⅠ（⒈5—⒉0） 排气段的长度：（2~6）D
第十二节 双螺杆挤出机
一、概述
1、单螺杆机的缺陷：加料性能不好，粉料、 玻纤等较难加入；表面更新小，排气差； 自洁性差；物料停留时间长，颜料易变色， 排出产量低。 2、双螺杆机的优点：①加料容易，无回流， 粉尘的加工更好②物料停留时间短③排气 好④混合塑化优异⑤功耗低，可减少50% ⑥螺杆特性硬
三、不同双螺杆挤出机的应用
• 封闭式反向（转动）全啮合型（CICT）双螺杆挤出机 类型不同用途不同，选用时要 – 可用于异型材挤出（低的最大螺杆速度20~40r/min）； 根据所用原料的特性（如软硬、 – 可用于配料、连续的化学反应（高的最大螺杆速度 100~200r/min）； 粘度、热敏性、温度、形状(粉、 粒料、填充物）和加工目的 • 同向、啮合型（CICO）双螺杆挤出机 （成型产品及特点、混合、塑 – 封闭式啮合型双螺杆挤出机 炼等）选用相适应的双螺杆挤 • 应在低速下运转，主要应用于异型材挤出 出机。 – 自洁式双螺杆挤出机（ CSCO ） • 用于混合 • 非啮合型双螺杆挤出机 – 主要用于混合、排气、连续的化学反应。
二、双螺杆的分类与结构
按两根螺杆啮合与否
啮合型：自洁好，走“∞”。 非啮合型：自洁差，物料运动复杂。
按螺杆旋转的方向分
同向啮合：齿顶与齿根间隙小物料走“∞”路线， 混料好，多用混料造粒，自洁好。 异向啮合：齿顶与齿根间隙大，物料走“○”路 线，剪切强烈，塑化好，自洁差。
按两根螺杆轴线的相对位置分 平行双螺杆挤出机
高分子材料成型机械试题库
一、填空题1. 挤出机的挤压系统主要有螺杆和机筒组成。
2. 挤出机的加热方法主要有液体加热、电加热、蒸汽加热等。
3．挤出机中物料自料斗加入到由机头中挤出，要通过职能区：输送、压缩、计量。
4．液压式合模装置中两次动作稳压式油缸具有二次稳压的作用。
5．分流型螺杆的设计思路是在普通螺杆上设置分流元件以增强分散混合功能。
6. 机筒温度一般用温度测准仪测量，测温深度是筒体厚度的3-5倍。
7. 双螺杆按啮合情况可分为部分啮合型、完全啮合型、非啮合型等。
8．异径型螺杆头的作用是可提高注射量只需要更换大直径的前机筒和螺杆头即可获得大直径螺杆。
9．锁闭式喷嘴的主要作用是消除流涎现象，保证计量准确。
10．屏障型螺杆的设计思路在螺杆的某部分设立屏障段使未熔的固相不能通过并促使固相熔融。
11．普通螺杆主要形式有等距变深型、等深变距型、变深变距型。
12．开式喷嘴的主要特点是结构简单，流道阻力小，补缩作用大且不容易产生滞料分解，在塑化时会产生流涎现象。
13．柱塞式注射装置中分流梭的主要作是加强传热效果，提高塑化能力。
14. 注射机的传动系统主要有计量装置、传动装置、注射座移动油缸等。
15. 开式喷嘴的类型主要有PVC型、小孔型、延长型等三种形式。
16. 异向旋转双螺杆具有压延效应。
17.结晶型塑料具有三态变化。
18．双螺杆挤出机按螺杆的旋转方向分异向旋转、同向旋转。
19．挤出机按螺杆在空间的位置分啮合型、非啮合型。
20. 挤出机按安装位置可分为卧式挤出机、立式挤出机。
21. 螺杆最常用的材料是氮化钢。
22. 挤出机加料方式主要有重力加料和强制加料。
23．提高固体输送流率的关键是控制摩擦因数：降低物料及螺杆的摩擦因数，提高物料及机筒的摩擦因数都可以增大固体的输送效率。
注射成型机械的组成主要有注射系统、合模系统以及液压传动和电气控制系统。
24. 注射装置，按传动方式可分为液压马达和电机。
25. 影响轴向温差的主要因素有树脂性能、加工条件、冷却定型等。
高分子成型工艺学课件第六章中空吹塑
2、旋转成型
备
国
家
工
程
研
究
中
心
聚
合 物
5.6 新型的中空吹塑成型
新
型
成 型 装
3、Culus吹塑法
备
国
家
工
程
研
究
中
心
聚
合 物
5.6 新型的中空吹塑成型
新
型
成 型 装
4、连接吹塑成型
备
国
家
工
程
研
究
中
心
聚
合 物
5.6 新型的中空吹塑成型
新
型
成 型 装
4、连接吹塑成型
备
国
家
工
程
研
究
中
心
聚
合 物
5.6 新型的中空吹塑成型
聚
合
物
新
型
成
型
装
备
国
家
工
程 研
第5章 中空成型
究
中
心
聚
合 物
5.1 概述
新
型
成
型
装
备
国
家
工
程
研
究
中
心
聚
合 物
5.2 吹塑成型原理及工艺控制
新
型
成 型 装
1、吹塑成型原理
备 国
1）型坯制备
家
工 程
挤出型坯
研 究
注塑型坯
中
心 2）吹胀
3）冷却定型
聚
合 物
5.2 吹塑成型原理及工艺控制
新
型
成 型 装
5.5 拉伸吹塑
挤出成型—挤出理论(高分子成型课件)
塔莫尔（Tadmor）研究结果： 计算出熔融区长度，但与实际值有一定差距。
四、挤出机的挤出理论
3 熔体输送理论 流动流动状态：
①正流Qd：沿正轴向口模/机头方向流动。由旋转螺杆挤压造成。 ②逆流Ｑp：沿正方向相反，由机头压力引起。 ③横流Ｑt：环流。不影响总流量。但对熔体的混合、塑化、热交换起重要 作用。 ④漏流Ｑc 物料在螺杆与机筒之间间隙向加料口方向回流，可降低挤出量 。一般情况下漏流Ｑc很小，但磨损严重时，漏流Ｑc增加急剧增加。
p在挤出过程中，由于螺杆 和料筒机构、机头、过滤 网以及过滤板的阻力，使 塑料内部存在压力。
p压力可以提高挤出熔体的混合均匀性和稳定性，提高产品致密 度， 是塑料变为均匀熔体并得到致密塑件的重要条件之一。 p螺杆转速的变化，加热、冷却系统的不稳定都对产生压力波动 产生影响，对制品质量产生不利影响。 p为保证制品质量，应尽可能减少压力的波动。
六、挤出工艺的影响因素
3 挤出速率
p挤出速率因素影响较多（机头阻力、螺杆与料筒结构、螺杆转速、 加热冷却系统和塑料特性等）但主要与螺杆转速有关，提高转速，可 提高挤出产量，但塑化质量不高，因而挤出速率要大小合适。 p挤出速率在生产过程中也存在波动现象，挤出速率的波动影响制品 几何形状和尺寸。生产中应保证挤出速率的稳定。
LDPE 15~20 3~4 90~100 100~140 140~160 140~160
PP
22~25 2.5~4 140~160 165~185 180~200 160~185
PC
16~25 2.5~3 200~240 240~250 230~255 200~22100
六、挤出工艺的影响因素
2 压力
tan tanb
四、挤出机的挤出理论
四、挤出机的挤出理论
3 熔体输送理论 流动流动状态：
①正流Qd：沿正轴向口模/机头方向流动。由旋转螺杆挤压造成。 ②逆流Ｑp：沿正方向相反，由机头压力引起。 ③横流Ｑt：环流。不影响总流量。但对熔体的混合、塑化、热交换起重要 作用。 ④漏流Ｑc 物料在螺杆与机筒之间间隙向加料口方向回流，可降低挤出量 。一般情况下漏流Ｑc很小，但磨损严重时，漏流Ｑc增加急剧增加。
p在挤出过程中，由于螺杆 和料筒机构、机头、过滤 网以及过滤板的阻力，使 塑料内部存在压力。
p压力可以提高挤出熔体的混合均匀性和稳定性，提高产品致密 度， 是塑料变为均匀熔体并得到致密塑件的重要条件之一。 p螺杆转速的变化，加热、冷却系统的不稳定都对产生压力波动 产生影响，对制品质量产生不利影响。 p为保证制品质量，应尽可能减少压力的波动。
六、挤出工艺的影响因素
3 挤出速率
p挤出速率因素影响较多（机头阻力、螺杆与料筒结构、螺杆转速、 加热冷却系统和塑料特性等）但主要与螺杆转速有关，提高转速，可 提高挤出产量，但塑化质量不高，因而挤出速率要大小合适。 p挤出速率在生产过程中也存在波动现象，挤出速率的波动影响制品 几何形状和尺寸。生产中应保证挤出速率的稳定。
LDPE 15~20 3~4 90~100 100~140 140~160 140~160
PP
22~25 2.5~4 140~160 165~185 180~200 160~185
PC
16~25 2.5~3 200~240 240~250 230~255 200~22100
六、挤出工艺的影响因素
2 压力
tan tanb
四、挤出机的挤出理论
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• b、硬齿面圆弧齿轮减速器—大型挤出机上已广泛 应用。承载能力大，体积小，噪音低，使用寿命长。
• c、其他减速器 行星齿轮减速器，行星摆线减速器，蜗轮蜗杆减速 器等
传动系统的设计
• 7、安全保护装置
• 设置必要的、合理的安全保护装置，在发生堵转时 可以有效防止设备事故的发生，比如：损坏机身、 螺杆、机头、电机等
一、料斗的形式 圆形锥底、方形锥底、自热干燥料斗 二、上料方式 人工、鼓风、弹簧、螺旋、真空（可以除去原料中的空 气和湿气） 三、强制加料 1、防止架桥 2、定量施压加料，有搅拌、螺旋、活塞等方式 四、加料装置的基本要求 1、有自动上料装置和计量器； 2、带有预热干燥或抽真空装置； 3、进料均匀； 4、如需混用两种或以上物料，需搅拌装置。
三、常用的传动系统
1、组成：电机、减速器、调速系统 （电子） 2、几种常用的传动系统 励磁调速电机+减速机传动， 直流调速机+减速机传动， 整流子电机+减速机传动， 变频调速+减速机传动， 普通电机+减速机传动
传动系统的设计
• 传动系统是挤出机的重要组成部分，它的作用是： 驱动螺杆，给螺杆需要的转速和扭矩，完成挤出过 程。 • 1、传动系统设计的基本问题 – 选择传动特性---使传动系统的工作特性满足挤出 机的工作特性 – 确定功率大小 – 确定转速范围 – 选择调速机构 – 选择减速机构 – 布置止推轴承 – 考虑传动系统的安全保护
二、机筒的加热和冷却
橡胶挤出机以冷却为主，常用套装螺旋流道用蒸汽和水传热 塑料挤出机常用电加热器与冷却装置并用，冷却常用风冷或 水冷。
三、机筒上的喂料口：
一般为中心开口或沿机筒内壁切线开口。注意橡胶机与塑料 机不同，常要设压辊喂料。
下料口的开设形式，加料口及加料段的结构
图 3－47 冷却加料段料筒的结构 1－绝热层 2－冷却水槽 3－螺杆
传动系统的设计
• 5、选择调速方式
• 1）调速方式的选择，应考虑以下几个方面：
a、其工作特性是否符合挤出机的恒扭矩工作特性
b、是否满足调速范围
c、是否有足够的传动功率 d、制造成本是否合适——经济性要求。 • 2）常用的调速方式 a、齿轮箱有级调速
多用于普通的橡胶热喂料挤出机，成本低。
传动系统的设计
三、冷却系统
1、料筒冷却：鼓风冷却、水冷却 2、螺杆冷却：在螺杆内打孔回流冷却，意义是提高 产量，控制质量。 3、料斗座冷却：液体
第十节 挤出机的传动系统
一、传动系统的要求和作用 1、向螺杆提供动力，可调 2、柄平稳，速度可调 节能，低速大扭矩，轻便，廉价，可靠 二、主机驱动功率、转速范围 经验公式 N驱＝KN ， N 是均化段消耗的功率 转速范围（材料性能、线速度限额）
• d、滑差电机—电磁调速电机，调速 应用不是很广泛，多用于小型挤出机，成本较低， 但体积较大。 • e、变频调速电机 使用普通交流电机或变频电机加变频器调速，这是 最近几年才发展的一种新的调速技术，发展较快。
传动系统的设计
• 6、选择减速方式
常用的减速方式有以下几种：
• a、圆柱渐开线齿轮减速器—常用（普通）
滤胶：K=3.65×10-3 带旁压辊的挤出机，功率增加10% • 冷喂料：N=D3×L/D×N×K×10-5 KW K—系数，一般取5.52-6.73
• 3）类比统计法
对照国内外已有的相近规格的机台所使用的功率来 确定所设计的挤出机的功率。
传动系统的设计
• • 4、确定转速范围 根据挤出的工艺要求，螺杆转速在一定范围内应 可调，并且尽可能实现无级调速。 • 对于大多数挤出机来说，其调速范围在1-10之间。 橡胶挤出机多在1-3之间，塑料挤出机要求的范 围要大一些。
• b、交流整流子电机无级调速
整流子电机工作特性与挤出机工作特性比较接近， 调速范围，起动性等运转性能比较合适，价格也相 对较低。
因无级调速
这种方式目前在挤出机中已普遍采用，并已取代整 流子电机。各项性能优异，但成本相对高一些。
传动系统的设计
本节内容
第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 料筒 分流板、过滤网 加料装置 加热冷却系统 挤出机的传动系统
重点:
1. 料筒和加料装置结构 2. 加热冷却系统和传动系统的结构形式
第六节 料筒
一、料筒的结构形式
整体式机筒：强度大，易加工，温度一致性好 分段式机筒：把机筒分成几段,加工容易，便于改变长径比 双金属机筒：（衬套式、浇铸式)节省优质材料 组合可拆式机筒: 把机筒剖分成两半,便于装拆和清理
第九节 加热冷却系统
作用是加热、冷却。热源有外加热、 剪切热，适应工艺要求，加热需分段控制。
一、加热方式 载热体加热：气体，液体（水、油、联苯） 电阻加热：带状、铸铝、陶瓷、感应、远红外线加 热
二、加热功率的确定
1、按被加热件重量计算H=0、45G（kw） G为重量 2、按料筒表面积计算H=πDLA/1000 A=3－4（w/ ㎝² ） 3、考虑加热时间H=1.16G△TC/10000ηt （kw）
• 其形式有电器保护和机械保护两种。 • 1）电器保护—过载保护器 （快速熔断器 过流继电 器） • 2）机械保护—安全销或安全键，在过载时，首先剪 断销或键，起到保护作用。
Go to chapter 6-7
传动系统的设计
• 2、挤出机的工作特性 • 所谓挤出机的工作特性，是指螺杆的转速和驱动 功率与扭矩之间的关系。 • 工作特性分两种： 恒功率特性和恒扭矩特性。 • 挤出机的工作特性是恒扭矩特性。即：随螺杆转 速的增加，而其扭矩基本保持不变。 • 因此，为适应挤出机的这种特性，传动系统设计 时，应尽可能符合挤出机的这种工作特性。
第七节 分流板、过滤网
一、作用：料流由螺旋转化为直线运动 阻止未熔体及杂质进入机头 提高熔体压力，保证塑化质量 二、结构：平板式、圆筒式 孔径3-7㎜ 开孔率30—50% 厚15—25㎜ 排列成同心圆或六角形或菱形 三、过滤网 滤网40—120目 325母（南韩） 1—5层 普通网、席形网（编织网）、组合网
N总=KN=9.81×10-5Nη千瓦 • 其中： N总—挤出机的驱动功率 N—螺杆挤出段（均化段）的功率消耗（可由熔体输 送理论的有关公式计算） K—系数，随物料不同而异 η—有效系数，由经验确定，一般取2-2.5
传动系统的设计
• 2）经验公式 • 热喂料 N=KD2n
K—由实际测定的常数，压型：K=2.95×10-3
四、新型过滤器：长效，快换，不停机，多功能
带式连续换网FLASH
分流板过滤网安装位置
五、静态混合器
在螺筒内加装分流、汇合混炼元件，让物料在流动的过程中 实现混 炼、均化的作用， 而不需要螺杆的 转动和螺棱的搅动。 ①Kenics静态混合器 ②Ross静态混合器 ③Sulzer静态混合器
第八节 加料装置
4－端盖 5－套 6－沟槽
加料口形式flash
四、输送段的纵向沟槽和锥度长度L=（3-5）D 沟槽的形状和数目
五、料筒的材料及强度计算 我国多用38CrMoAl，发达国家多用Xaloy 合金（482℃时Rc58-64，且耐腐蚀能力比渗 碳钢大12倍；1200℃时即可熔融成流动状态） 材料与螺杆相同 六、料筒的壁厚 P160B3-8
传动系统的设计
• 挤出机的工作特性和传动系统的工作特性：
Ⅰ--传动特性曲线
Ⅱ--工作特性曲线
• 由上图看出，在设计的转速范围内，传动系统的 功率都必须大于螺杆所需的功率，且两者的差值 应尽可能小，以得到较高的传动效率。
传动系统的设计
• 3、传动功率的确定 传动功率的确定，有以下的几种方法：
• 1）按粘性流体理论计算功率