熔体泵在聚合物加工中的特性及应用

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1、北京石油化工学院学报第卷第期年月〕一熔体泵在聚合物加工中的特性及应用陈琪张沛北京石油化工学院机械工程系,北京鲁春盟北京化,几大学机械系北京摘要熔体泵辅助挤出,在挤出机出日处安装熔体泵能有效的产已广泛应用于聚合物加工工业。生必要的压力并使熔体均匀的输送到机头稳定的体积流量和降低熔体温度对于改善最终产品的质量有重要意义熔体泵辅助挤出可用于片材、、,它具有广泛的发展前景。主要介绍其在聚合物挤出管材吹膜和型材。系统中的特点及应用关键词熔体泵挤出聚合物中图法分类号,口熔体泵在聚合物加工中通常与单螺杆或双是否发生波动只要入的熔体能充分地充满一,,一螺杆挤出机起使用它可以使熔体进步均齿槽它就可以以稳定的压力

2、和流量向机头输,压力稳定,,,,化物料输出无脉动最终可提高制送物料并保证机头无波动挤出从而提高系统品的质量。这种设备不仅用于聚合物熔体造粒的稳定性和制品精度。由于熔体泵是一种增压混料,也可用于挤出片材、管材、吹膜和型材等。设备,这样就可以把挤出机计量段的稳压、增压熔体泵工作原理及主要结构与液压系统中的齿,功能移到熔体泵来完成从而避免了挤出机。,轮但是由于聚合物加工工艺的特殊性,泵相近在高的机头压力下工作时的不足如功率消耗。其选材及结构设计都有其独特性在聚合物加大,剪,,,切高摩擦剧烈物料停留时间长容易降二中,,。,熔体泵被安装在挤出机和机头之间如图解等这样就使挤出生产率提高挤出机磨损降。这样就

3、可以把挤出机方向产生的波动与机头低川。另外,使用熔体泵还能增加系统的柔性,一,,。及卜游设备隔离开来不论在泵入口处的压力,降低熔体温度降低能耗线性输出等特性在挤熔一丽体人二泵一出机巨几盗叭级全汰坛段·二。。。一门。︸⋯﹃一冲爪图熔体泵挤出系统一一收稿期第期陈琪等熔体泵在聚合物加工中的特性及应用,,整个挤出系统中由于有微机控制着各个工艺熔体泵工作时两侧的压力差较高有时可,,。参数将聚合物挤出成型技术提高到一个新水高达往往容易引起机械弯曲变形。,平因此需要增大直径通常直径和齿面宽度有下列关系熔体泵工作原理及结构要求一一熔体泵是一种容积泵,它依靠齿轮相互啮其中直径宽度。。——,合过程中所引起的工作容

4、积变化来输送液体熔体泵输送熔体的过程中轮齿啮合是一以外啮合齿轮泵,、,,为例工作容积由泵体侧盖对一对相互进行的因此其瞬时流量是脉动及齿轮的各齿间槽构成。当一对齿轮相互啮合的。熔体的脉动程度取决于轮齿的弹性模量和,,。,,,时由于齿轮的轮齿和壳体内孔表面间隙很小轮齿的多少齿数少齿间越深脉动越大为了,,齿轮端面和盖板间隙很小因而把吸入腔和压减少脉动可以增加齿数通常轮齿都多于,,。。出腔隔开当齿轮旋转时啮合点左侧啮合着的个这也符合轮齿避免根切的原则,,,、、、齿逐渐退出啮合空间增大形成局部真空把熔体泵的容积效率能量效率熔体压力液体不断吸入吸入腔啮合点右侧的齿逐渐进温度及机械磨损都与机械间隙的大小有直

5、接关,。,,入啮合把齿间的液体挤压出来其形式是当主系确定机械间隙时既要考虑建立所需要的压,,,动轮带动从动轮旋转时在吸入口聚合物溶体力防止过多熔体的反向流动又要考虑到熔体,,。,充满齿间轮齿的顶园半径扫过一定的容积聚受高剪切而引起过热降解等工艺要求因此要合物溶体沿泵体内表面被带往排出腔。在排出合理的确定机械间隙,通常在。一,,,、、腔从两个齿轮流出的聚合物溶体相互汇合其当然这个间隙与熔体的粘度压力,、、。中绝大部分被挤入泵的出口只有小部分返回温度齿轮转速容积效率密切相关沉浸在熔到吸入腔。随着齿轮不断的吸入和排出,从而达体之中的两个相互啮合的齿轮在压力作用下,到输送聚合物熔体的目的。熔料沿着各种

6、间隙向压力低的方向流动,形成在聚合物挤出系统中所应用的熔体泵通常一定漏流量。漏流量的多少取决于熔体粘度的,,。是三件组合式结构它是由两个相互啮合的主高低工艺操作条件和泵的几何结构,,动齿轮和被动齿轮中间泵体和两侧泵盖以及在泵体的外部设有加热冷却装置目的是泵体外部加热冷却装置组成的。齿轮泵内的主把泵温度控制在一定的范围内,使泵保持最优,,动齿轮由长轴直接与驱动装置连接被动齿轮的工艺条件电加热和液体加热是常用的两种,,,在主动齿轮的带动下共同朝输送方向旋转将加热方式电加热例如带状和铸铝加热器升,,,比,,粘度较高流动性较差的聚合物熔体通过流道温迅速较经济液体加热温度比较均匀也,,输送到机头。容易控

7、制对于容量超过的熔体泵。,通常推荐液气体加热熔体泵作为一个较高压力的容器盛装着川各种不同的熔体,有的熔体腐蚀性较强。因此,要求泵体由合金钢或不锈钢来制造。但是,不锈熔体泵的控制和应用,。,钢的成本高力学强度低通常要求泵体重量在挤出机一熔体泵挤出系统中控制系统。、、,,。占有重要地位挤出机熔体泵机头的组合系轻强度高稳定性好轮齿结构按直齿结构设。,,,计较多齿轮常和轴作成一体这样在高扭矩条统中各个部分