双螺杆挤出机工作原理

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1、PolymerProcessingEngineeringBeijingUniversityofChemicalTechnology第三章挤出成型（Extrusion）《聚合物加工工程》第一节概述（录像）第二节单螺杆挤出机的基本结构第三节单螺杆挤出理论第四节排气挤出机的工作原理第五节双螺杆挤出机的工作原理第六节挤出成型工艺第五节双螺杆挤出机的结构及工作原理一、双螺杆挤出机的结构与分类二、双螺杆的工作原理三、双螺杆挤出机中的功能元件四、双螺杆对物料的混炼与塑化五、螺杆的结构参数第三章挤出成型（Extrusion）第五节双螺杆挤出机

2、的工作原理双螺杆挤出机诞生的背景：双螺杆挤出机是在单螺杆挤出机基础上发展起来的用单螺杆挤出机加工材料：掺混料（纤维与树脂）填充、增强材料（CaCO3、红泥、矿渣等）出现问题：吃料难、熔融难、塑化差70年代以来，双螺杆挤出机发展十分迅速欧洲：100%管、板、异型材制品用双螺杆挤出机加工双螺杆挤出机的应用领域：聚合物反应挤出：PU、PA、POM、PMMA反应成型为型材、单丝等；TPV的制备等共混、填充改性：PA/玻纤、橡塑共混（PP/EPDM、PP/POE等）、塑塑共混（合金）废塑料再生利用：将形状、比重、品种不同的聚合物回收、利用成型加

3、工HPVC管材、异型材等第五节双螺杆挤出机的工作原理1、结构（与单螺杆挤出机相比）相同点：包括挤压系统、传动系统、加热冷却系统功能基本上与单螺杆挤出机相同一、双螺杆挤出机的结构与分类第五节双螺杆挤出机的工作原理双螺杆挤压系统作用：◆输送（固体、熔体）：连续、稳定、输送率高◆熔融塑化（固体→熔体）：完全、均匀◆增压、排气、均化第五节双螺杆挤出机的工作原理不同点：两根螺杆，水平放置机筒内孔为双孔有排气系统（螺杆有排气段，机筒有排气口）加料装置，定量加料第五节双螺杆挤出机的工作原理2、分类（1）按照螺杆结构特点分类◆平行双螺杆挤出机◆锥形双

4、螺杆挤出机一、双螺杆挤出机的结构与分类第五节双螺杆挤出机的工作原理平行双螺杆挤出机第五节双螺杆挤出机的工作原理锥形双螺杆挤出机第五节双螺杆挤出机的工作原理2、分类（2）按照螺杆相对位置（啮合方式）分类◆全啮合（A=r+R）A-两根螺杆中心距离◆非啮合（A≥2R）（体现不出双螺杆的优点）◆部分啮合（r+R≤A≤2R）一、双螺杆挤出机的结构与分类第五节双螺杆挤出机的工作原理全啮合非啮合部分啮合第五节双螺杆挤出机的工作原理一、双螺杆挤出机的结构与分类2、分类（3）按照螺纹的旋向与转向分类◆异向双螺杆：异向螺纹、异向转动（异向向内、异向向外）

5、◆同向双螺杆：同向螺纹、同向转动第五节双螺杆挤出机的工作原理同向异向双螺杆挤出机的转动方向：◆平行双螺杆（异向、同向）◆锥形双螺杆（异向）第五节双螺杆挤出机的工作原理锥形平行第五节双螺杆挤出机的工作原理3、双螺杆间的开放和封闭物料的流动空间不同第五节双螺杆挤出机的工作原理捏合盘双螺杆挤出机的类型二、双螺杆挤出机的工作原理1、输送机理◆单螺杆输送机理：由摩擦和粘性拖曳输送固体（加料段）：摩擦输送（fs↓、fb↑）熔体（计量段）：摩擦和粘性拖曳输送◆双螺杆输送机理：强制输送(正位移输送）不同类型双螺杆：正位移输送能力不同输送机理有差异第五

6、节双螺杆挤出机的工作原理二、双螺杆挤出机的工作原理◆非啮合型双螺杆的工作原理不能形成封闭或半封闭的型腔，无正位移输送条件，其输送机理与单螺杆相似。◆啮合型双螺杆的工作原理能形成封闭或半封闭的型腔，有正位移输送条件，其正位移输送程度与封闭程度有关。只讨论全啮合式双螺杆挤出机输送机理。第五节双螺杆挤出机的工作原理1、输送机理（全啮合型）（1）异向双螺杆对物料的输送机理共轭纵横向全封闭的矩形螺槽，异向旋转①特点（形成C形室沿螺杆轴向移动）第五节双螺杆挤出机的工作原理分开看：两根旋向不同的双螺杆合着看：啮合区一根螺杆螺棱插入另一根螺槽中，把两

7、个连续的螺旋通道分割成一段段的封闭“C”形室，室数与螺纹圈数相同。动作：螺杆转动，“C”形室前移（轴向移动）螺杆转动一圈，“C”形室前移一个导程的距离。（1）异向双螺杆对物料的输送机理第五节双螺杆挤出机的工作原理（1）异向双螺杆对物料的输送机理②C形室沿螺杆轴向移动的速度为：VL＝t·n，其中t为螺杆导程，n为螺杆转速异向全啮合双螺杆挤出机的理论挤出量：Q＝2n·V，其中V为单个C型小室的体积实际上，由于存在螺杆与机筒内壁的间隙，漏流使产量不能达到理论产量。第五节双螺杆挤出机的工作原理（1）异向双螺杆对物料的输送机理③异向全啮合双螺杆

8、啮合处的相对速度具有良好的自洁性第五节双螺杆挤出机的工作原理VrA＝2π·n(Rb-Rs)VrA为A点处两螺杆侧间隙间的相对速度Rb为螺杆外半径Rs为螺杆内半径异向向内：在加料口物料被拉入螺槽，螺槽空间暴露少，易充满螺槽