双螺杆挤压系统结构和工作原理

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1、双螺杆挤压系统结构和工作原理双螺杆挤出机的挤压系统是由两根啮合或非啮合、整体式或组合式、同向回转或异向旋转的螺杆和整体式或组合式的料筒所组成。物料进入加料斗，经过螺杆到达口模；在此过程中，物料的运动情况、受到的混炼情况与螺杆是否啮合、是同向回转还是异向旋转、螺杆区段的形状和尺寸等因素关系密切。在非啮合型的全螺纹双螺杆中，物料会产生4种流动，使混炼剪切效果增强；但这种双螺杆没有自洁作用，一般用于混料。啮合同向回转型双螺杆中，螺槽和料筒壁形成一些封闭的小室。物料在小室中按螺旋线运动，但由于在啮合处两根螺杆圆周上各点的运动方向相反，而且啮合间隙非常小，使得物料不能从上到下运动，这样就迫使物料

2、从一根螺杆和料筒壁形成的小室向另一根螺杆和料筒壁形成的小室移动，从而形成螺旋∞运动。这种同向啮合双螺杆，一根螺杆外径和另一根螺杆根径之间的间隙设计的很小，因此具有自洁作用，物料不会粘在螺槽上，物料在料筒中的停留时间也短；在共轭区有较大的相对速度，混合作用强烈。这种螺杆一般也用于混料。异向旋转啮合型双螺杆中，两根螺杆是对称的；由于两根螺杆回转方向不同，物料不能形成螺旋∞运动，而是在螺纹推动下通过各部分的间隙做圆周运动，同时朝口模方向运动。物料通过两根螺杆之间的径向间隙时所受的剪切搅拌作用最强。另外在螺纹外径和料筒壁形成的间隙中以及两根螺杆螺棱的侧隙间都有漏流发生。反向回转的双螺杆在一根螺

3、杆的外径和另一根螺杆的根径之间必须留出一定的间隙，而不能完全靠公差来保证，以便让物料通过。这种双螺杆的自洁性能较差，但剪切强烈，塑化好，因此较多用于加工制品。双螺杆挤出机中，螺杆的螺纹头数对物料的作用也有很大影响。单头螺纹：用于啮合型的同向回转双螺杆，主要用于加工硬质聚氯乙烯；由于螺槽较深不适合于其它树脂。如果用于非啮合的异向回转双螺杆上，因其没有自洁作用，功能上更像是单螺杆挤出机，适合于混炼。双头螺纹：有较深的螺槽，因此在单位长度上有较大的自由体积，在相同的螺杆转数下物料的平均剪切热比较低，混合作用柔和，当其在和三头螺纹相同的剪切应力和扭矩下工作时，可以开到较高的转数；适合于混料，特

4、别适于加工粉料、低松密度的物料、难于加入的物料、不需要高剪切力或者对剪切敏感、对温度敏感的物料。一般用于啮合同向回转型的双螺杆。三头螺纹：螺槽较浅，在相同螺杆速度下，物料比在双头螺纹中受到的剪切高。主要用于需要高剪切物料的加工。  螺杆类型说明啮合同向回转单头螺纹深螺槽加工硬PVC，不适于普通树脂双头螺纹中等深度螺槽最适于混料，自洁性和高速挤出性优越，受热时间短，受热均匀。由于螺杆采用组合式，因此可以自由选择物料沿料筒所需的压力和温度分布。加料稳定；排气段表面更新效果好。三头螺纹浅螺槽 同上异向回转啮合型剪切作用强，适于加工PVC，塑化均匀非啮合型适用于混料，无自洁作用 双螺杆挤出机的

5、螺杆，从结构形式上可以分为整体式和组合式两种。⒈整体式双螺杆：螺杆是由整根材料做成的，分为以下几种：①Colombo型：这是一种同向回转的双螺杆挤出机，其螺杆由三段单头螺纹组成，各段有不同的螺距、根径、外径。其外径从加料段向口模方向分段变小，同时根径则逐渐变大。靠近加料段的螺距较大，中间段螺距稍小，接近口模的一段螺距最小。各段之间有环形无螺纹区，有可能产生强烈的混炼效果。两根螺杆的螺纹全部啮合。在料筒上需要加工出三个与螺杆相对应的台阶。这种双螺杆是靠改变螺距和螺纹内外径来获得压缩比的。②Pasquetti型：这是一种异向回转的双螺杆，也是由三段螺纹组成。两根螺杆的内外径之间留有一定的间

6、隙；内外径的全长保持不变，靠逐渐减小螺距来获得压缩比。在各螺纹段之间均有无螺纹区，物料通过这段区域时得到进一步的混炼。③Mapre型：这也是一种异向回转的双螺杆，螺纹形状为矩形。螺杆的直径在全长上保持不变，但螺纹棱宽从加料端朝口模端逐渐增大，以获得压缩比。④锥形双螺杆：由三段螺纹组成，靠螺杆的锥形获得压缩比。⒉组合式双螺杆：是由不同数目、具有不同功能的螺杆元件，按照一定的要求和顺序，安装到带有导键或者六角形芯轴上组合而成的。根据所加工的物料和不同工艺要求，可以选择不同数量、不同类型的螺杆元件及其最佳组合来挤出成型加工。这样就可以用有限的螺杆元件，通过不同的组合，来适应不同的要求，从而解

7、决了加工需要的通用性与机器的专用性之间的矛盾。螺杆元件多种多样，主要包括输送元件、剪切元件、混合元件、压缩元件、捏合元件等。①输送元件：大多是螺纹型的，主要作用是输送物料，也对物料进行混合。②剪切元件：由剪切盘或者剪切螺纹组成，作用是对物料进行剪切。③混炼元件：由带齿的两组盘组成，一根螺杆的一组盘插入另一根螺杆的两组盘之间；主要起到混炼的作用。齿的数目和形状取决于混炼的要求。④捏合元件：由不同数目的捏合盘组成，每个盘有不同的宽度，盘之间以不同的