高分子材料成型設備第六章擠出機料筒等6

1、本節(jié)內(nèi)容第六節(jié)第六節(jié) 料筒料筒第七節(jié)第七節(jié) 分流板、過濾網(wǎng)分流板、過濾網(wǎng)第八節(jié)第八節(jié) 加料裝置加料裝置第九節(jié)第九節(jié) 加熱冷卻系統(tǒng)加熱冷卻系統(tǒng)第十節(jié)第十節(jié) 擠出機的傳動系統(tǒng)擠出機的傳動系統(tǒng)2. 加熱冷卻系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式加熱冷卻系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式1. 料筒和加料裝置結(jié)構(gòu)料筒和加料裝置結(jié)構(gòu)重點重點:第六節(jié) 料筒一、料筒的結(jié)構(gòu)形式整體式機筒：強度大，易加工，溫度一致性好分段式機筒：把機筒分成幾段,加工容易，便于改變長徑比雙金屬機筒：（襯套式、澆鑄式)節(jié)省優(yōu)質(zhì)材料組合可拆式機筒: 把機筒剖分成兩半,便于裝拆和清理二、機筒的加熱和冷卻橡膠擠出機以冷卻為主，常用套裝螺旋流道用蒸汽和水傳熱塑料擠

2、出機常用電加熱器與冷卻裝置并用，冷卻常用風冷或水冷。三、機筒上的喂料口：一般為中心開口或沿機筒內(nèi)壁切線開口。注意橡膠機與塑料機不同，常要設壓輥喂料。下料口的開設形式，加料口及加料段的結(jié)構(gòu)1絕熱層 2冷卻水槽 3螺桿 4端蓋 5套 6溝槽圖 347 冷卻加料段料筒的結(jié)構(gòu)加料口形式flash四、輸送段的縱向溝槽和錐度長度L=（3-5）D 溝槽的形狀和數(shù)目 五、料筒的材料及強度計算 我國多用38CrMoAl，發(fā)達國家多用Xaloy合金（482時Rc58-64，且耐腐蝕能力比滲碳鋼大12倍；1200時即可熔融成流動狀態(tài)）材料與螺桿相同六、料筒的壁厚 P160B3-8第七節(jié) 分流板、過濾網(wǎng)一、作用：料流

3、由螺旋轉(zhuǎn)化為直線運動 阻止未熔體及雜質(zhì)進入機頭 提高熔體壓力，保證塑化質(zhì)量二、結(jié)構(gòu)：平板式、圓筒式 孔徑3-7 開孔率3050% 厚1525 排列成同心圓或六角形或菱形三、過濾網(wǎng)濾網(wǎng)40120目 325母（南韓） 15層普通網(wǎng)、席形網(wǎng)（編織網(wǎng)）、組合網(wǎng) 四、新型過濾器：長效，快換，不停機，多功能 帶式帶式連續(xù)換網(wǎng)連續(xù)換網(wǎng)FLASH分流板過濾網(wǎng)安裝位置五、靜態(tài)混合器在螺筒內(nèi)加裝分流、匯合混煉元件，讓物料在流動的過程中實現(xiàn)混煉、均化的作用，而不需要螺桿的轉(zhuǎn)動和螺棱的攪動。Kenics靜態(tài)混合器Ross靜態(tài)混合器Sulzer靜態(tài)混合器 第八節(jié) 加料裝置一、料斗的形式一、料斗的形式圓形錐底、方形錐底、

4、自熱干燥料斗二、上料方式二、上料方式人工、鼓風、彈簧、螺旋、真空（可以除去原料中的空氣和濕氣）三、三、強制加料強制加料1、防止架橋 2、定量施壓加料，有攪拌、螺旋、活塞等方式四、加料裝置的基本要求四、加料裝置的基本要求1、有自動上料裝置和計量器；2、帶有預熱干燥或抽真空裝置；3、進料均勻；4、如需混用兩種或以上物料，需攪拌裝置。第九節(jié) 加熱冷卻系統(tǒng) 作用是加熱、冷卻。熱源有外加熱、剪切熱，適應工藝要求，加熱需分段控制。一、加熱方式載熱體加熱：氣體，液體（水、油、聯(lián)苯）電阻加熱：帶狀、鑄鋁、陶瓷、感應、遠紅外線加熱二、加熱功率的確定1、按被加熱件重量計算H=0、45G（kw） G為重量2、按料筒

5、表面積計算H=DLA/1000 A=34（w/）3、考慮加熱時間H=1.16GTC/10000t （kw）三、冷卻系統(tǒng)1、料筒冷卻：鼓風冷卻、水冷卻2、螺桿冷卻：在螺桿內(nèi)打孔回流冷卻，意義是提高產(chǎn)量，控制質(zhì)量。3、料斗座冷卻：液體第十節(jié) 擠出機的傳動系統(tǒng) 一、傳動系統(tǒng)的要求和作用1、向螺桿提供動力，可調(diào)2、柄平穩(wěn)，速度可調(diào)節(jié)能，低速大扭矩，輕便，廉價，可靠二、主機驅(qū)動功率、轉(zhuǎn)速范圍經(jīng)驗公式 ， 是均化段消耗的功率 轉(zhuǎn)速范圍（材料性能、線速度限額） NNK驅(qū)N三、常用的傳動系統(tǒng)1、組成：電機、減速器、調(diào)速系統(tǒng) （電子）2、幾種常用的傳動系統(tǒng) 勵磁調(diào)速電機+減速機傳動， 直流調(diào)速機+減速機傳動，

6、整流子電機+減速機傳動， 變頻調(diào)速+減速機傳動， 普通電機+減速機傳動傳動系統(tǒng)的設計 傳動系統(tǒng)是擠出機的重要組成部分，它的作用是：驅(qū)動螺桿，給螺桿需要的轉(zhuǎn)速和扭矩，完成擠出過驅(qū)動螺桿，給螺桿需要的轉(zhuǎn)速和扭矩，完成擠出過程。程。 1、傳動系統(tǒng)設計的基本問題、傳動系統(tǒng)設計的基本問題 選擇傳動特性-使傳動系統(tǒng)的工作特性滿足擠出機的工作特性 確定功率大小 確定轉(zhuǎn)速范圍 選擇調(diào)速機構(gòu) 選擇減速機構(gòu) 布置止推軸承 考慮傳動系統(tǒng)的安全保護傳動系統(tǒng)的設計 2、擠出機的工作特性、擠出機的工作特性 所謂擠出機的工作特性，是指螺桿的轉(zhuǎn)速和驅(qū)動擠出機的工作特性，是指螺桿的轉(zhuǎn)速和驅(qū)動功率與扭矩之間的關(guān)系功率與扭矩之間的

7、關(guān)系。 工作特性分兩種： 恒功率特性恒功率特性和恒扭矩特性恒扭矩特性。 擠出機的工作特性是恒扭矩特性擠出機的工作特性是恒扭矩特性。即：隨螺桿轉(zhuǎn)速的增加，而其扭矩基本保持不變。 因此，為適應擠出機的這種特性，傳動系統(tǒng)設計時，應盡可能符合擠出機的這種工作特性。傳動系統(tǒng)的設計 擠出機的工作特性和傳動系統(tǒng)的工作特性： -傳動特性曲線 -工作特性曲線 由上圖看出，在設計的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，傳動系統(tǒng)的傳動系統(tǒng)的功率都必須大于螺桿所需的功率，且兩者的差值功率都必須大于螺桿所需的功率，且兩者的差值應盡可能小應盡可能小，以得到較高的傳動效率。傳動系統(tǒng)的設計 3、傳動功率的確定、傳動功率的確定 傳動功率的確定，有以下的

8、幾種方法： 1）按粘性流體理論計算功率）按粘性流體理論計算功率 N總總=KN=9.8110-5N千瓦千瓦 其中： N總擠出機的驅(qū)動功率 N螺桿擠出段（均化段）的功率消耗（可由熔體輸送理論的有關(guān)公式計算） K系數(shù)，隨物料不同而異 有效系數(shù)，由經(jīng)驗確定，一般取2-2.5傳動系統(tǒng)的設計 2）經(jīng)驗公式）經(jīng)驗公式 熱喂料 N=KD2n K由實際測定的常數(shù)，壓型：K=2.9510-3 濾膠：K=3.6510-3 帶旁壓輥的擠出機，功率增加10% 冷喂料：N=D3L/DNK10-5 KW K系數(shù)，一般取5.52-6.73 3）類比統(tǒng)計法）類比統(tǒng)計法 對照國內(nèi)外已有的相近規(guī)格的機臺所使用的功率來確定所設計的擠

9、出機的功率。傳動系統(tǒng)的設計4、確定轉(zhuǎn)速范圍、確定轉(zhuǎn)速范圍根據(jù)擠出的工藝要求，螺桿轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)應螺桿轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)應可調(diào)，并且盡可能實現(xiàn)無級調(diào)速可調(diào)，并且盡可能實現(xiàn)無級調(diào)速。對于大多數(shù)擠出機來說，其調(diào)速范圍在調(diào)速范圍在1-10之間。之間。橡膠擠出機多在橡膠擠出機多在1-3之間之間，塑料擠出機要求的范圍要大一些。傳動系統(tǒng)的設計 5、選擇調(diào)速方式、選擇調(diào)速方式 1）調(diào)速方式的選擇，應考慮以下幾個方面： a、其工作特性工作特性是否符合擠出機的恒扭矩工作特性 b、是否滿足調(diào)速范圍調(diào)速范圍 c、是否有足夠的傳動功率傳動功率 d、制造成本制造成本是否合適經(jīng)濟性要求。 2）常用的調(diào)速方式）常用的調(diào)速方式

10、 a、齒輪箱有級調(diào)速、齒輪箱有級調(diào)速 多用于普通的橡膠熱喂料擠出機，成本低。傳動系統(tǒng)的設計 b、交流整流子電機無級調(diào)速、交流整流子電機無級調(diào)速 整流子電機工作特性與擠出機工作特性比較接近，調(diào)速范圍，起動性等運轉(zhuǎn)性能比較合適，價格也相對較低。 因此我國原先的冷喂料擠出機、塑料擠出機等多采用此方式。 c、直流電機無級調(diào)速、直流電機無級調(diào)速 這種方式目前在擠出機中已普遍采用，并已取代整流子電機。各項性能優(yōu)異，但成本相對高一些。傳動系統(tǒng)的設計 d、滑差電機、滑差電機電磁調(diào)速電機，調(diào)速電磁調(diào)速電機，調(diào)速 應用不是很廣泛，多用于小型擠出機，成本較低，但體積較大。 e、變頻調(diào)速電機、變頻調(diào)速電機 使用普通交流電機或變頻電機加變頻器調(diào)速，這是最近幾年才發(fā)展的一種新的調(diào)速技術(shù)，發(fā)展較快。傳動系統(tǒng)的設計 6、選擇減速方式、選擇減速方式 常用的減速方式有以下幾種： a、圓柱漸開線齒輪減速器圓柱漸開線齒輪減速器常用（普通） b、硬齒面圓弧齒輪減速器硬齒面圓弧齒輪減速器大型擠出機上已廣泛應用。承載能力大，體積小，噪音低，使用壽命長。 c、其他減速器、其他減速器 行星齒輪減速器，行星擺線減速器，蝸輪蝸桿減速器等傳動系統(tǒng)的設計 7、安全保護裝置、安全保護裝置 設置必要的、合理的安全保護裝