单螺杆挤出机概述
单螺杆挤出机原理及应用
单螺杆挤出机原理及应用单螺杆挤出机（Single Screw Extruder）是一种重要的塑料加工设备，它通过将固态塑料加热融化并通过模头挤出成型，广泛应用于塑料制品、管材、型材、薄膜、电缆、地板、造粒等行业。
本文将介绍单螺杆挤出机的工作原理及其应用。
1.工作原理：单螺杆挤出机主要由进料部分、预塑化部分、挤出部分和加热冷却系统等部件组成。
工作时，固态塑料颗粒从进料口进入进料部分，由螺杆转动带动，通过加热区域进行加热升温，固态塑料逐渐熔化成为塑料熔融物。
在预塑化部分，通过相应的螺杆设计和加热方式，使塑料充分熔化并与添加剂充分混合。
然后，在挤出部分，塑料熔融物通过螺杆的外螺旋槽进行挤压，经过过滤网和模头，通过塑料挤出口形成所需的产品形状。
最后，通过加热冷却系统对挤出的塑料进行冷却，使其固化，完成整个挤出过程。
2.应用：（1）塑料制品行业：（2）管材行业：单螺杆挤出机在管材行业中得到广泛应用。
例如，用于生产塑料排水管、塑料给水管、塑料电缆保护管等。
通过挤出机的挤出过程，可以实现管材的定径、定厚，并且能够根据不同的工艺要求进行选择，满足不同管材的生产需求。
（3）型材行业：单螺杆挤出机在塑料型材生产领域也有广泛应用，如生产塑料门窗型材、塑料板材、塑料隔断、塑料围栏等。
通过单螺杆挤出机的工作原理，可以通过合适的模头和挤出机操作参数，实现对塑料的挤出成型，生产出符合要求的塑料型材。
（4）造粒行业：综上所述，单螺杆挤出机是一种重要的塑料加工设备，其工作原理是利用螺杆的旋转和加热系统的作用，将塑料颗粒加热融化后进行挤出成型。
它在塑料制品、管材、型材、薄膜、电缆、地板、造粒等领域有广泛的应用，能够满足不同行业的生产需求。
单螺杆挤出机的基本结构和作用
单螺杆挤出机的基本结构和作用单螺杆挤出机的基本结构和作用1. 简介单螺杆挤出机（Single Screw Extruder）是一种常用于塑料加工行业的设备，主要用于塑料材料的挤出加工。
它具有简单的结构和高效的生产能力，被广泛应用于塑料制品生产过程中。
2. 基本结构单螺杆挤出机由以下几个基本部件组成：螺杆螺杆是单螺杆挤出机的核心部件，通常由高强度的合金钢制成。
螺杆的作用是将塑料料料送入机筒并进行熔融，同时通过旋转运动将熔融的塑料向前推送。
机筒机筒是单螺杆挤出机的外壳，通常由合金钢制成。
机筒内设置有一系列加热和冷却装置，用于调节塑料料料的温度。
同时，机筒还具有一定的压力传递功能，使塑料料料得以在螺杆作用下被连续挤出。
进料口和出料口进料口位于机筒一端，用于将塑料料料送入机筒。
出料口位于机筒另一端，用于挤出已熔融的塑料，形成所需的产品形状。
传动系统传动系统由电机、减速机和联轴器组成，主要负责驱动螺杆的旋转运动。
通过调节传动系统的转速和扭矩，可以控制挤出机的塑化能力和生产速度。
控制系统控制系统采用计算机或PLC控制，用于监测和调整挤出机的工作状态。
通过控制系统，可以实现对挤出机的温度、压力、转速等参数进行精确控制，以确保生产过程的稳定性和产品的质量。
3. 挤出过程和作用单螺杆挤出机的工作过程主要包括以下几个阶段：进料和塑化塑料料料由进料口进入机筒，经过螺杆的旋转和外力的作用，逐渐被推送到出料口。
在此过程中，塑料料料会被加热和熔融，形成熔融塑料，同时塑料料料中的气体被排出。
挤出和冷却熔融塑料通过出料口挤出，通过模具或模板形成所需的物体。
同时，通过冷却装置对挤出的塑料进行快速冷却，使其固化成型。
切割和收集已固化的塑料被切割成所需长度，并通过传送带或其他方式收集起来。
单螺杆挤出机的作用主要有以下几个方面：•实现塑料料料的塑化和熔融，使其具备挤出的可塑性；•通过调节挤出机的参数和工艺，实现对挤出产品的形状、尺寸和性能的控制；•提高生产效率，实现连续、高速的生产过程；•降低生产成本，提高产品的竞争力。
单螺杆挤出机工作的原理
单螺杆挤出机工作的原理
单螺杆挤出机是一种常用的塑料加工设备，用于将塑料颗粒或粉末加热熔融后挤出成型。
单螺杆挤出机的工作原理如下：
1. 加料：塑料颗粒或粉末通过进料口加入到螺杆挤出机的进料段。
2. 进料和融化：螺杆在机筒中旋转推动塑料颗粒向前移动，并同时施加高温和高压力。
随着塑料在螺杆和机筒内摩擦加热，塑料开始融化并形成均匀的熔体。
3. 压力增加和融化区：螺杆的螺纹逐渐变浅，使得交通道变窄，从而增加了塑料在机筒中的压力，并进一步加热、融化和混合塑料。
4. 挤出：在融化区后面的机筒中，螺杆开始改变形状，将熔融的塑料推向机筒出口，并进一步加压，使塑料通过机筒的模具孔挤出。
5. 冷却和定型：挤出的塑料通过模具孔进入到冷却水中进行快速冷却，使之硬化和定型。
通常，挤出机的模具孔和冷却系统都是根据所需的产品形状来设计的。
6. 切割和收集：挤出的成型物从模具孔中连续挤出，然后被切割成所需的长度，并通过传送带或其他收集装置进行收集和包装。
总结：单螺杆挤出机的工作原理是通过螺杆的旋转和设计，将塑料颗粒加热、融化和压力推向模具孔进行挤出，最后冷却和定型。
这种工作原理可以实现连续、高效、精确的塑料挤出成型过程。
单螺杆挤出机的介绍
单螺杆挤出机的介绍单螺杆挤出机（Single Screw Extruder）是一种常用的塑料机械设备，它广泛应用于塑料加工行业。
该设备通过将塑料颗粒或粉末送入进料口，经过加热、熔融、挤出、塑化等工艺过程，将塑料材料挤出成各种形状的制品。
单螺杆挤出机可以根据需要改变螺杆、模具等配件来实现不同的挤出加工工艺。
单螺杆挤出机的主要部件包括进料系统、螺杆、机筒、加热系统、挤出头、冷却系统等。
其中，进料系统负责将塑料颗粒或粉末送入机筒，螺杆则是完成塑料熔融、塑化、挤出等工艺的核心部件。
机筒一般由多段组成，通过控制不同机筒段的温度来实现对塑料的熔融和塑化。
加热系统则是提供足够的热能来使塑料材料融化和保持所需的工艺温度。
挤出头将熔融的塑料经过模具挤出，形成所需的产品形状。
冷却系统则对挤出的制品进行快速冷却，使其保持形状并提高质量。
单螺杆挤出机的工作原理是将固态塑料材料加热至熔融状态，经由螺杆的旋转运动，将熔融的塑料材料推进到机筒内，然后通过模具或挤出头挤出成所需的形状。
在挤出过程中，螺杆的径向间隙逐渐减小，从而产生很大的剪切力和挤压力，使塑料材料充分熔融和塑化。
同时，通过控制螺杆的转速和机筒的温度，可以调节挤出的速度和品质。
1.结构简单，成本低：相对于双螺杆挤出机而言，单螺杆挤出机的结构更为简单，部件更少，因此成本相对较低，适合于中小型企业使用。
2.运行稳定，易操作：单螺杆挤出机的运行稳定性较好，易于操作和维护，且故障率相对较低，适合于长时间连续生产。
3.应用范围广：单螺杆挤出机适用于各种塑料材料的挤出加工，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
4.能耗较低：相对于其他挤出机而言，单螺杆挤出机的能耗相对较低，适合于需要长时间连续生产的企业使用。
5.环保高效：单螺杆挤出机采用电加热方式，热能利用效率高，减少能源的浪费。
同时，挤出过程中无需使用化学添加剂，更加环保高效。
然而，单螺杆挤出机也存在一些局限性和不足之处：1.适用产品有限：由于单螺杆挤出机的挤出能力相对较低，其适用于一些简单形状、要求不太高的制品生产，对于复杂形状、高精度、高品质的产品可能无法满足要求。
单双螺杆挤出机结构特点和工作原理的差异
单双螺杆挤出机结构特点和工作原理的差异单螺杆挤出机和双螺杆挤出机是塑料挤出机中常用的两种类型，它们在结构特点和工作原理方面存在一些差异。
下面将对这两种挤出机进行详细介绍。
一、单螺杆挤出机1.结构特点：单螺杆挤出机只有一个螺杆，在筒体内旋转，将原料推进到机头，通过模具进行挤出。
其结构简单，造价较低。
单螺杆挤出机主要有筒体、螺杆、传动系统和加热系统等部分组成。
2.工作原理：单螺杆挤出机的工作原理是通过螺杆的旋转将原料送入机头，然后通过模具挤出成型。
具体工作流程如下：(1)加料：将塑料颗粒等原料投入到进料斗，由重力自动进入挤出机的进料区。
(2)熔融：原料随着螺杆的旋转进入加热区，在高温下受热熔化。
(3)压力增加：随着螺杆的旋转，原料被推进到机头，同时通过螺杆的螺纹使原料受到压力增加，实现均匀的挤出。
(4)挤出成型：原料在机头通过模具进行挤出成型，形成所需的产品形状。
二、双螺杆挤出机1.结构特点：双螺杆挤出机有两个同心旋转的螺杆，在挤出过程中的加工效果更好，适用于更多复杂的产品加工。
双螺杆挤出机的结构相对复杂，由筒体、螺杆、传动系统和加热系统等多个部分组成。
2.工作原理：双螺杆挤出机的工作原理主要是通过两个同心旋转的螺杆将原料进行挤压。
具体工作流程如下：(1)加料：将原料投入到进料斗，由重力自动进入挤出机的进料区，同时通过螺杆的螺纹将原料向前推进。
(2)熔融：原料在两个螺杆的作用下受到高温加热，快速熔化。
(3)压力和剪切：螺杆的旋转使得原料在其螺纹间经历高压力和高剪切力，从而使得原料更加均匀地混合。
(4)挤出成型：原料在挤出机的机头通过模具进行挤出成型，形成所需的产品形状。
总结起来，单螺杆挤出机相对简单，适用于一些简单的挤出加工；而双螺杆挤出机结构相对复杂，适用于需要更好的加工效果和更复杂形状的产品加工。
螺杆挤出机
一、单螺杆挤出机纳基本结构在塑料挤出机中，最基本和最通用的是单螺杆挤出机。
其基本结构如图6—1所示。
主要包:低传动、加料装盟、料筒、照扦、机头与口模等五部分。
(一)传动部分通常由电动机、减速箱和抽承等组成。
在挤出过稍中，要求螺杆转速稳定，不随螺杆负荷的变化而变化，以保证制品质量均匀一致。
但在不向的场合下，又要求螺杆能变速，以达到一台设备能适应挤出不同塑料或不同制品的要求。
为此，传动部分一殷采用交流整流子电动机、直流电动机等装置，以达无级变速，一舶绍杆转速为10一100转／分。
(二)加料装置供料一般多采用粒料，也可采用带状料或粉料。
装料设备通常都使用锥形加料斗，其容积至少应能容纳一小时的用料。
料斗底部有截断装置，以便调整和切断料流，料斗侧面有视孔和标定计量的装置。
有些料斗并带有可防止原料从空气中吸收水分朗真空(减压)装置或加热装置，有些料斗有搅拌器，并能自动上料或加料。
(三)料简为一金属圆筒，一般用耐温耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐的合余钢或内衬合金钢的复合钢管制成。
一般料筒的长度为其直径的15—30倍，其长度以使物料得到充分加热和塑化均匀为原则。
料筒应有足够厚度、刚度。
内壁应光滑，有些料简则刻有各种沟槽，以增大与塑料的摩擦力。
在料筒外部附有用电阻、电感或其它方式加热的加热器、温度自控装置及冷却(风冷或水冷等)系统。
(四)螺杆螺杆是挤出机最主要部件，它直接关系到挤出机的应用范围和生产率。
通过螺杆的转动对塑料产生挤压作用，塑料在料简中才能产生移动、增压和从摩擦取得部分热量，塑料在移动过程中并得到混合和塑化，粘流态的熔体在被压实而流经口模时，取得所需形状而成型。
与料筒一样，螺杆也是用高强度、耐热和耐腐蚀的合金钢制成。
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，螺杆种类很多，结构上也有些差别，以便能对塑料产生较大的输送、挤压、混合和塑化作用。
困6—2为几种较常螺杆。
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。
2 单螺杆挤出机介绍
单螺杆挤出机的挤出过程
2.1.3.1 聚合物的三态变化
图2-5
聚合物三态变化图
31/102
图2-6
常规全螺纹螺杆的三个职能区
32/102
（1）加料段
功能主要是对塑料进行 压实和输送。
33/102
（2）熔融段或压缩段
是使塑料进一步压实和 塑化。
34/102
（3）计量段 塑料进入计量段后将进 一步塑化和均匀化，并使之 定压、定量和定温地从挤出 机头挤出。
2 单螺杆挤出机
1/102
2.1 概 述
挤出成型亦称挤压成型， 它是将物料加热熔融成粘流态， 借助螺杆的挤压作用，推动粘 流态的物料，使其通过口模而 成为截面与口模形状相仿的连 续体的一种成型方法。 所采用的设备称为挤出机。
2/102
塑料原料
加热 挤出机
塑料熔体 定型
加压
挤塑模具（机头）
初始形状的连续体
8/102
传动系统
其作用驱动螺杆，保证螺 杆在工作过程中所需要的扭矩 和转速。
9/102
加热冷却系统 它保证塑料和挤压系统在 成型加工中的温度控制要求。
10/102
加料系统
主要由料斗和自动上料装 置等组成。其作用是向挤压系 统稳定且（2）辅机
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 机头 定型装置 冷却装置 牵引装置 切割装置 卷取装置 堆放装置
28/102
④螺纹螺距：用S表示 ⑤螺纹升角：用φ表示 ⑥螺纹头数：用P表示 ⑦螺槽轴向宽度：用B表示 B=S-b ⑧螺棱的轴向宽度：用b表示 ⑨螺槽的法向宽度：用W表示 ⑩螺棱的法向宽度：用e表示 11 螺纹外径与机筒内壁之间隙：用δ表示
29/102
φ
图2-4
高速高效单螺杆挤出机的简单介绍
高速单螺杆挤出机主要用途管材挤出：适用于PP-R管、PE燃气管、PEX交联管，铝塑复合管，ABS管、PVC管、HDPE硅芯管及各种共挤复合管。
板材和片材挤出：适用于PVC、PET、PS、PP、PC等型材及板材的挤出。
其它各种塑料的挤出如丝、棒等。
型材的挤出：调节挤出机转速及改变挤出螺杆的结构可适用于生产PVC、聚烯烃类等各种塑料异型材。
改性造粒：适用于各种塑料的共混、改性、增强造粒。
SJ系列单螺杆挤出机的设计理念:◎在高品质基础上的高速，高产挤出。
◎低温塑化的设计理念，保证高质量制品的挤出。
◎ 两阶式整体设计，强化塑化功能，保证调整高性能挤出。
◎特种屏障，BM综合混炼设计，保证物料的混炼效果。
◎高扭力输出，特大推力轴承。
◎齿轮，轴为高强度合金钢，渗碳，磨齿处理。
◎高硬度，高光洁度，超低噪音。
◎材质为38CrMoAL/A氮化处理，耐磨。
◎严格的温控精度，风机冷却。
◎独特的入料口设计，具有完美的水套冷装置。
◎带沟面喂料底套的螺筒，具有增强进料功能，为高速高产挤出提供了保证。
单螺杆挤出机参数单螺杆挤出机是塑料挤出生产线中的一种机型，它的技术参数和型号如下：1、单螺杆挤出机技术参数：1）挤出机生产能力Q：每小时挤出的塑料量2）比流量：每小时每转一周挤出机生产能力3）名义比功率：每小时加工多少kg塑料所需电机功率4）螺杆长径比L/D：螺杆工作部分长度与螺杆直径比值5）螺杆直径Db：指大径，系列标准20、30、45、65、90、120、150、165、200、250、3006）驱动螺杆电机功率P：KW7）螺杆转速：电机转速通过减速机后的速度：n min-n max rpm2、型号Txtsj-150\33表示螺杆直径为150mm，长径比为33：1单螺杆挤出机。
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刘青山 广东轻工职业技术学院
一、单螺杆挤出机历史
1. 挤出机起源于18世纪，Joseph Bramah（英格兰）于1795年所 制造的用于制造无缝铅管的手动活塞式压出机就被认为是世界上 的第一台挤出机。从那时起，在19世纪前50年期间，挤出机基 本上只适用于铅管的生产、通心粉以及其它食品的加工、制砖及 陶瓷工业。 2. 在作为一种制造方法的发展过程中，第1次有明确记载的是 R.Brooman在1845年申请的用挤出机生产固特波胶电线的专利。 3. 固特波公司的H．Bewlgy随后对该挤出机进行了改进，并于 1851年将它用于包覆在Dover和Calais公司之间的第1根海底电 缆的铜线上。 4. 1879年英国人M.Gray取得第一个采用阿基米德螺线式螺杆挤出 机专利。在此后的25年内，挤出方法逐渐重要，并且逐渐由电 动操纵的挤出机迅速替代了以往的手动挤出机。 5. 1935年德国机械制造商Paul Troestar生产出用于热塑性塑料的 挤出机。 6. 1939年他们把塑料挤出机发展到了一个现阶段——现代单螺杆 挤出机阶段。
4
0.213
0.185 6
45
22 25 20
5.64～ 14.1
8.16～ 20.4 11.1～ 27.8
5.5
0.375
0.272 8 7
50
22 15～45 15～90 7.7～19.2 25 20
7.5
0.513
0.371 9 8
55
22 14～42 14～84 25 20
11.3～ 28.2 13.3～ 33.3 15.4～ 38.5 19～47.4
3.
螺杆转速范围：用nmin-nmax表示，nmin是最低转速，nmax是
最高转速，单位是r/min。
4. 5.
最高产量Qmax：单位是kg/h。 电机功率P：即螺杆驱动电动机的功率，单位是kW。
6.
名义比功率P′：即电机功率P与最高产量之比，单位是
kW/(kg/h)-1。
7.
比流量：实测最高挤出量Q 实测与螺杆实测转速n 实测之比， 单位是kg· min/（r· h）。 料筒加热段数B：即对料筒加热的温控段数，单位是段。 料筒加热功率E：料筒加热器总功率，单位是kW。
65
22 13～39 13～78 25 20
70
22 25 20
80
22 12～36 12～72 25 29～58 34～85
部分PVC挤出机技术参数
谢谢！
16.3～ 40.7 19.2～48
11
0.807
0.582 Βιβλιοθήκη 11 106022 25 20
0.39 13
0.27 1.023 0.738
13 12 22.2～ 55.6 27.4～ 68.5 15 1.185 0.854 16 14 18.5 1.583 1.142 18 22 0.38 0.26 1.933 1.417 23 1 000 500
二、单螺杆挤出机基本结构
传动与控制系统 挤压系统
加热、冷却系统
三、单螺杆挤出机的主要技术参数
我国机械工业部部颁标准JB/T 8061-2011对普通螺杆挤出机的
基本参数作了规定。
1. 2.
螺杆直径D：即螺杆外径，已经系列化，单位是mm。 螺杆长径比L/D：指螺杆有效长度L（与塑料接触部分）与 螺杆直径D之比，已经系列化。
1.5 0.40 0.28
0.081
0.060
4
30
22 18～54 25 20
3.2～8
2.2
0.122
0.090 5 4
35
22 17～51 25 20
4.4～11
3
0.151
0.129 5
1 000 500 350
40
22 16～48 16～96 4.1～10.2 5.9～14.8 25 20
（推荐） （推荐） ≥ ≤3 kW
mm L/D 20 20 22 20～60 25 20 25 20～ 120 0.8～2 1.14～ 2.86 2.1～5.4
0.8
0.040
0.030
22 18.5～ 18.5～ 1.5～3.7 25 20 55.5 111 18～ 108 17～ 102 3.1～7.7 2.2～5.5
8. 9.
10. 挤出机中心高H：螺杆轴线距离地面的高度，单位是mm。
螺杆 直径 D
长 径 比
螺杆转速 nmin～nmax r/min HPVC SPVC
产量 Q kg/h HPVC SPVC 电动机 功率 P kW
名义比功率 P＇
比流量 q
机筒 加热 段数
机筒 加热 功率
中 心 高 H mm
≤kW/（kg/h） ≥（kg/h）/（r/min） HPVC SPVC HPVC SPVC