螺杆设计及组合
双螺杆组合排列原则
双螺杆组合排列原则塑料混合是一种有效的将多种组分的原料加工成更均匀、更实用的产品过程。
这一过程中主要发生的是物理反应，当然也存在少量的化学反应。
特殊的，例如反应挤出，我们所期望的更多是化学反应而非物理反应。
而无论是物理还是化学反应，都要求材料的充分混合辊炼，因此就有了共混设备这一有力的加工手段执行者。
先确认几个概念：1.预处理：我们通常说的预处理很多时候是指材料的水分预处理。
由于聚合物和添加剂都具有吸水性，而温度波动和仓库的潮湿都有可能是原材料吸湿，而这正是我们所不希望看到的。
熔融聚合物，如尼龙，聚酯等对水分极其敏感的材料，水分的存在将导致他们的降解，从而导致了各项性能指标的恶化甚至是导致加工失败。
目前比较实用的干燥方式多为热风循环干燥形式。
2.预混合：对于单螺杆而言，吃料能力很大程度上影响了混合效果，很多时候即使是单纯的颜色处理都会因为混合的不均匀而导致材料同批次的前后色差以及后期加工的颜色不均一性；而对于双螺杆，虽然吃料能力基本上不影响混合效果，而且为了计量精确，理论上是应该所有组分在喂料口单独计量、单独喂入。
但是这就意味着需要多个精确喂料器，而这对共混厂家而言是非常的不经济的，因此我们在加工双组分及多组分的材料前，大多都进行预混合。
目前的混合设备多为立式高速搅拌机。
3.分散混合：分散混合是将组分的粒度尺寸减小，将固体块或者聚集体破碎成微粒，或者是不相容的聚合物的分散相尺寸达到所要求的范围。
这一过程通常是依靠大厚度大角度的捏合盘来实现。
4.分配混合：分配混合是使个组分的空间分布达到均匀。
形象点说也就是“平均主义”，保证混合设备内通过分配元件的熔体中各组分的分布均匀。
这个通常是靠窄片小角度捏合盘来实现。
极端的情况先会采取齿轮分配元件来实现。
5.停留时间分布：同批次物料在通过喂料口后通过分散，分布混合最终挤出离开混合设备的时候长短的分布。
这一指标最主要的意义在于评估设备的自洁能力。
其实还有更多的各种公式，我个人觉得这对于我们在实际设计中有一定的指导意义，可惜我这里没有扫描仪，而我这个人又比较懒，公式我就不大打上来了。
高材1班 张健 玻纤增强PP螺杆元件组合方法
玻纤增强PP螺杆元件组合方式班级：高材0911姓名：张健学号： 2009119136前言：在聚合物材料加工中，有一种重要的混炼设备，那就是挤出机，挤出机的发展，大大提高了聚合物材料的加工水平和应用范围。
它分为单螺杆、双螺杆、多螺杆，但实际应用中，还是双螺杆应用最为广泛。
由于双螺杆挤出机要完成许多混合任务，因此目前关于双螺杆挤出机的混合机理研究也比较多。
将双螺杆挤出机用作连续混炼机时，可以对聚合物进行共混改性、填充改性和增强改性；另外，双螺杆挤出机还可以用来进行反应挤出。
双螺杆挤出机的种类很多，根据两根螺杆的位置，可以分为啮合型和非啮合型；根据螺杆旋转的方向不同，又可以分为同向旋转型和异向旋转型。
由此，我们将常见的双螺杆挤出机分为非啮合异向旋转的双螺杆挤出机、啮合同向双螺杆挤出机和啮合异向双螺杆挤出机啮合同向双螺杆挤出机简介啮合同向双螺杆挤出机真正应用于聚合物加工是在20世纪30年代，由意大利LMP公司Roberto Colombo研制出来。
自从其诞生后，经过半个多世纪的不断改进和完善，它便以其积木式结构带来的多变性和适应性以及优异的混合性能，在成型、共混、改性、反应挤出等聚合物加工过程中得到了广泛应用一、双螺杆挤出机组合的一般原则为:(1) 正确分析所要混合物料的形态、性能与配比;(2) 必须了解螺杆元件及螺杆各区功能,工作原理及螺杆构型;(3) 确定加料方式与位置;(4) 选择适当几何参数的螺纹,捏合元件;(5) 根据共混体系混合程度要求选择螺杆组合。
(6) 加工工艺、设备各部分参数二、啮合同向双螺杆挤出机玻璃纤维增强塑料制备工艺流程玻璃纤维增强作用的好坏，与它在聚合物混合料或制品中的长度、分散状态或分布均匀性、取向以及被聚合物润湿性有关。
玻纤在制品或混合料中长度太短，只起填料作用，不起增强作用；太长，会影响玻纤在混合料或制品中的分散性、成型性能和制品的使用性能。
一般认为，增强热塑性塑料中玻纤的理想长度应为其临界长度的5倍。
挤出机螺杆组合原理与应用52页PPT
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
脱挥型双螺杆挤出机螺杆组合构型对脱挥效果的影响
大导程 螺 纹 元 件
， 本次 实 验用 开槽 的 螺纹 元
厂— — 表 面 张 力 ；
— —
件来 与之进 行 比较 。在 脱挥 过 程 中， 过 脱 挥 口 通 的视镜 观察 物料 在 脱 挥 段 螺 杆 中 的输 送 情 况 发 现： 在合适 的转速下 进行脱 挥操作 时 ， 料在元 件 物
比设 置 纯 螺 纹 元 件 组 合 脱挥 效 果 更好 。
关 键 词 双 螺 杆挤 出机 脱挥 理 论 螺杆 组 合 构型 脱 挥 效 果 中图 分 类 号 Ｔ ０ １９ Ｑ ５ ． ３ 文 献标 识码 Ａ 文章 编 号 ０ ５ — ９ （ ０ １ ０ －５ ９０ ２ ４ ６ ４ ２ １ ） ５０ ３ －５ ０
数 设置 过程 中 ， 只有 螺杆 组合 不同 ， 它各 种所需 其
的计算 条件均 相 同。
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图 ４ 纯 螺 纹 元 件 组 合 中物 料 的停 留 时 间 分 布
ａ 纯 螺 纹元 件 ．
ｂ 开 槽螺 纹 元 件 ．
图 ５ 加入 开槽 螺纹元 件的组 合 中
两 种螺杆 中 的停 留时 间及 停 留时 间 的分布 ， 以 所
模 拟忽 略了实 际脱挥 过程 中的传质传 热情况 。在
模 拟 中分别 设置 了如 图 ３所示 的螺杆 组合进 行 比
较。
到 。由于本次 模拟 只需定 性 的分析 和 比较物 料在
第３ ８卷
第 ５期
化
工 机
械
５１ ４
图 １ 脱 挥 过 程 示 意 图
图 １中 ， 表示 质量 流率 ； 为挥 发组 分 的质 ∞
量 分数 。根 据界 面迁移 通量可 表达 出挥 发组分 的 质 量流 率
分件供送螺杆设计.docx
湖南工业大学课程设计任务书2013 —2014 学年第一学期机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业—班级课程名称：__________________________ 包装机械设计__________________________________________ 设计题目：___________________ 分件供送螺杆的设计__________________________________________ 完成期限：自20 年12 月23 日至20 年12 月27 日共丄周指导教师（签字）：______________________系（教研室）主任（签字）：_________________一、设计概述 (2)1.1设计的目的 (2)1.2四段式分件供送螺杆与星形拨轮装置概述 (3)二、四段式分件供送螺杆与星形拨轮装置的参数确定 (4)2.1星形拨轮的设计 (4)2.2螺杆螺旋线的组合特征 (4)2.3螺杆螺旋线的基本参数 (5)2.4组合螺旋线的设计 (6)2.4.1输入等速段 (6)2.4.2螺杆变加速段螺旋线 (7)2.4.3螺杆等加速度段螺旋线 (8)2.4.4螺杆输出等速段螺旋线 (10)2.5螺旋槽轴向剖面的几何形状设计 (12)2.6利用程序设计的方法输出结果并自动生成图形 (14)2.6.1 Matlab 软件的运用 (14)2.6.2 PRO/E画图工具的运用 (16)三、设计小结 (18)参考文献 (19)第一章设计概述1.1设计的目的这个课程设计是一个重要的实践性教学环节，也是提高我们这些工科学生工程设计能力的一个重要途径。
是让我们这些包装机械专业方向的学生学好专业知识课程和充分利用所学资源进行设计分析的重要方法，对我们以后的学习工作具有非常重大的意义。
1.1.1设计的主要技术参数供送物品为圆柱体：尺寸：直径为75mm高为100mm螺杆转速n=500转/min，拨轮节距Cb=112mm1.1.2设计任务1 、根据有关参数进行计算或编写有关设计计算程序；2 、利用程序设计的方法输出结果并自动生成图形；3 、画出装配图及其主要零件图；4 、完成设计计算说明书。
初级双螺杆组合学习
初级双螺杆组合一、螺杆组合基本常识1. 挤出机螺杆分两大部分,就是芯轴和螺纹套;芯轴--不同型号机台有所不同,主要是直径,键槽(有单键和花键等)- 如早期螺杆一般是单键实验室30/40机70/72机等,目前75机一般是花键;2. 螺纹元件分类:从作用分两类–输送元件和剪切元件;即通常说的输送块和剪切块; 双螺杆我认为有两层意思:其一是螺杆是两根,另外实际包括了输送螺纹是双头的,就是同一根螺杆有两道螺纹; a 输送块根据作用分正反两种;输送块种类主要是从导程(绕一圈的轴向长度)和元件长度(元件轴向长度)来分;如72/36就可以代表这种输送元件,72是指导程,36是元件长度,单位mm ; 75机主要有96/96 72/72 56/56 72/32 56/28 72/36L 56/28L 72机40/30机等原理基本一样, 输送有特殊的元件单头螺纹元件,和KS元件3. 剪切元件实际就是通常说的捏合块,由单个的剪切块捏合在一起,片数不定,一般5/7片;单片厚度不一; 主要是以各单片捏合的角度来确定规格型号;同样也分正反两种,比如进口莱鼒机的部分剪切块就全是单片,可根据实际情况进行微调组合; 剪切块举例: 450/5/56L中450指捏合角度,5是片数,56是长度L 指左向,一般正向的不标明; 通常75机还有900/5/56 300/7/72 450/5/36 600/5/56的基本很少用了;可以根据要求采购;象30机只有450/5/28900/5/28 两种特殊剪切元件有新齿型盘;厚度很小的剪切块,薄的左向剪切块,还有新到的拉伸流块;4. 输送元件的大致作用,在螺杆组合整体效果看,单个的元件效果体现不明显,一般需要在特定的临近组合条件下才会有其真实的体现,具体比如同样90度剪切块在单独输送块之间和在后面连续90度90度/90度>>90度---90度; 一般来说,输送块96/96是目前最大导程输送,在物料未完全熔融输送能力最强(相对的,有新的KS元件等) 所以一般在下料口采用大导程元件,而在熔融状态下输送效率比小导程低(暂时无理论支持),在玻纤口真空口等需要降低压力的地方用大导程元件有很大优势,有效防止返料(当然还与熔融状况有关),72/72 56/56是目前使用比较多的一种元件,普通输送,配合对熔体进行适当压缩等, 该类元件主要起输送作用,新概念:输送能力,输送效率;涉及物料流动状态在挤出机内,靠摩擦拉伸往前流动,有一种说法:螺杆越光滑,螺筒越粗糙,熔体输送能力越强; 总体判定所有输送元件都是半充满状态; 反输送螺纹作用就不是简单相反,稳定并降低后段压力,但和降低单位时间产量没有直接联系;降低机头压力有很大优势,PBT大量采用;5. 剪切块,一般来说,角度越大剪切能力越强,厚剪切块剪切能力强于薄剪切块;正向剪切块除90度剪切块外,都有剪切和输送两个作用同时进行,有一个输送角度,一般剪切块厚度对剪切热影响很大,如: 450/5/56 ~~ 3 * 450/5/36 ;厚有利于通过剪切热加强塑化分散;反向剪切实际同时有反输送和剪切的作用,作用相当于正向剪切加左向输送块连接,但实际作用能力远小于后者;6. 固定流道理论,做两个极端假设,其一某一组合全部采用单一输送块56/56; 另一采用单一剪切块300/7/72 两个效果应该差别不大; 物料在其中容易形成固定流道,状态变化动力不足;但如果叉开,可能变成一套合格组合;原则就是不断打破这种固定流道平衡;实例:90号组合,修改原意就是封死玻纤口平衡分布剪切块,提高单位时间产量; 去掉前面左向剪切一个结果PP洗机料都不融,高冲也有大量白点;刘晴原改31号组合也类似,为提高输送压缩段输送能力,提高单位时间产量,前段全部使用96/96输送,结果80%以上粒料出来;当时是考虑53等组合剪切靠后有利于提高班产; 现用的90-75-C组合就是再次更改挤出机型的机械设计参数，ZSK型挤出机或任意同向旋转双螺杆挤出机的几何参数限定为3个，1. 啮合处间隙；2. 内外直径比（OD/ID）；3. 比扭矩（功率/容积比，即用扭矩/中心距的三次方（M/a3）表示）。
螺杆组合专题培训PPT课件
• 大导程，指螺距为1.5D~2D • 小导程，指螺距为0.4D左右。 • 其使用规律：随着导程增加，螺杆挤出量增加，物料停留时间减少，
混合效果降低。
• A、选用大导程螺纹的场合，以输送为主的场合，利于提高产量；热
敏性聚合物，缩短停留时间，减少降解；排气处，选用（也有选用浅 槽），增大表面积，利于排气，挥发等。
但越易漏流。
• b、反向时，增大角度，将减少聚合物之有效限制，但越易漏流。 • C、螺棱宽度一般有7mm、11mm、11.2mm、14mm、 19mm等等，这是衡
量剪切大小和混合大小的一个最重要参数之一，宽度越大剪切越大混合越小； 宽度越小剪切越小混合越大。对于分布混合与分散混合而言，分布混合，随 宽度增大而有效性减少，分散混合随宽度增而有效性增大；宽度越小，物料 轴向有效流量和径向有效流量之比随之增大。
•2
螺纹元件的分散、分配能力比较
• 1.同样长度不同错列角的分散能力是：
60>45>30>90(这里的数值表示错列角。) 分布能力是：
30>45>60>90 2.同样错列角不同啮合片厚度的：
分散能力是：厚片大于薄 片
分布能力是：薄片大于厚 片
•3
三、螺杆排列及其工艺设定
• ①螺杆的分段及其功能
（1）螺杆一般分：输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段5个段。
拼成的角度，“５”指共有５片， ”56”指长度为56MM ，螺棱宽度为 56/5=11.2mm ），其参数：
• A、方向，有正向和反向——反向，对物料的输送有阻碍作用，起到延长时间，
提高填充增大压力，大大提高混炼效果的作用。
• B、角度，一般有“30°、45 ° 、60 ° 、90 °”之分，其作用与效果: • a、正向时，增大交错角，将降低输送能力，延长停留时间，提高混炼效果，
十字盘头组合螺钉标准
十字盘头组合螺钉标准
十字盘头组合螺钉由螺杆和十字盘头两部分组成。
螺杆采用螺纹加工工艺，其直径、长度、螺距、螺纹长度等尺寸应符合要求。
十字盘头采用交叉的十字形设计，适合使用十字螺丝刀拧紧。
2. 尺寸
十字盘头组合螺钉的尺寸应符合设计要求，包括螺杆长度、直径、螺距、螺纹长度、十字盘头直径和高度等。
3. 材料
十字盘头组合螺钉的材料应符合国家相关标准和规定。
常用的材料有碳素钢、合金钢、不锈钢等。
4. 力学性能
十字盘头组合螺钉的力学性能应符合国家相关标准和规定。
包括拉伸强度、屈服强度、硬度、扭矩、冲击性能等指标。
5. 表面处理
十字盘头组合螺钉的表面处理应符合设计要求。
常见的表面处理方式有镀锌、镀镍、磷化等。
6. 检验和试验
十字盘头组合螺钉应进行外观检查、尺寸检查、力学性能检查等。
同时应进行爆破试验、扭矩试验、脱落试验等试验，确保产品质量符合标准要求。
本标准适用于机械制造、建筑、家具、汽车等领域的十字盘头组合螺钉的设计、生产和应用。
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6、数值模拟
7、其他
双螺杆挤出技术、螺杆组合 及新型螺杆元件
挤出机比较
挤出机的工作原理
开放和封闭
自洁型螺杆
双头、三头螺杆元件
自洁型螺杆元件
输送元件
充满度随导程变化
正反向输送元件
输送元件的工作原理
捏合盘元件
非分散混合和分散混合
非分散混合和分散混合
非分散混合和分散混合
层流混合 应变
非分散混合
分布混合
分流、合并、置换
分散混合
应力
错列角与厚度
双头三头捏合盘元件
捏合盘元件的工作原理
螺杆元件的回流
混合元件
混合元件
混合元件的工作原理
螺杆组合
螺杆组合
停留时间
啮合同向双螺杆元件的组合设计
整根螺杆组合时需根据具体配方、物料特性、混合
要求、操作条件来进行：
1. 混合作业的目的、加入到挤出机进行混合时物料各组分的 形态、性能和配比。 2. 对各种螺杆元件的结构、工作原理和性能、应用场合全面 了解。
排气段：
混合段：
啮合同向双螺杆挤出机的应用
造粒：
啮合同向双螺杆挤出机的应用
组成双阶挤出机：
啮合同向双螺杆挤出机的应用
共混改性：
啮合同向双螺杆挤出机的应用
母料制备：
啮合同向双螺杆挤出机的应用
玻纤增强：
双螺杆实验室的研究工作
1、螺杆元件的设计及组合
2、共混改性 3、填充改性 4、增强改性 5、反应挤出
3. 对混合工艺中的加料方式、加料顺序等弄清楚。
4. 看混合工艺要求的主要混合形式，即：是分布性混合还是 分散性混合。
啮合同向双螺杆元件的组合设计
加料段：大导程、正向输送元件
压缩段：分段改变导程或渐变改变导程
啮合同向双螺杆元件的组合设计
熔融塑化段：可设置捏合盘、反向螺纹元件、反向 大导程元件。
啮合同向双螺杆元件的组合设计