行星螺杆挤出机结构参数对加工性能影响的实验研究.pdf

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1、第40卷第6期塑料工业2012年6月CHINAPLASTICSINDUSTRY行星螺杆挤出机结构参数对加工性能影响的实验研究徐能，薛平，金志明，徐树勋(1．北京化工大学机电工程学院，北京102308；2．北京华腾佳和科技有限公司，北京102308)摘要：利用自行开发的行星螺杆挤出机实验装置，研究了不同的口模直径、行星螺杆数量等结构参数对行星螺杆挤出机的机头压力、熔体温度、物料最短停留时间和功耗等的影响。关键词：行星螺杆挤出机；结构参数；压力特性；熔体温度；停留时间中图分类号：TQ320．663文献标识码：B文章编号：1005—5770(

2、2012)06—0047—03ExperimentalResearchonEfectsofStructureParametersonProcessingPropertiesofPlanetaryScrewExtruderXUNeng，XUEPing，JINZhi。ming，XUShu。xun(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing102308，China；2．BeijingHuatengjiah

3、eTechnologyCo．，Ltd．，Beijing102308，China)Abstract：Inthispaper，aself-designedplanetaryscrewextruderwasemployed．Effectsofstructureparameterscontainingdiediameterandnumbersofplanetaryscrewonheadpressure，meldtemperature，theminimumresidencetimeandpowerdissipationwerediscussed．

4、Keywords：PlanetaryScrewExtruder；StructureParameter；PressureCharacteristic；MeltTempera-ture；ResidenceTime作为最成功的多螺杆挤出机，行星螺杆挤出机具到中心螺杆与机筒上的热量与剪切热的共同作用不断有塑化和混炼效果好、停留时间短、产量高、能耗塑化。螺旋齿45。的螺旋角可保证物料往前流动，避低、添加的助剂分散效果好等突出优点。因此越来越免物料积聚在行星段，使行星段具有良好的自沽性广泛地被应用在各种塑料加工领域¨。行星螺杆能。最后已塑化的物料在

5、熔体压力作用下经机头口模挤出机最独特也是最关键的结构是行星螺杆段，它由挤出。挤出时可以通过更换止推环调节物料出口处的类似行星轮系的一根中心大螺杆、若干根行星螺杆和流通截面面积来控制熔体压力和停留时间，从而控制具有内螺旋齿的机筒组成，行星螺杆不但与中心螺杆物料的塑化及混合质量¨HJ。同时，改变主螺杆的啮合，还与机筒相啮合。当中心螺杆转动，带动行星转速与喂料螺杆之间的速比，或是调节行星段机筒的螺杆转动，行星螺杆不仅绕中心螺杆公转，还绕自己温度可以改变熔体的温度¨。的几何中心自转-9]。行星螺杆挤出机虽然得到了广泛的应用，但是其在行星螺杆挤出

6、机生产过程中，加料螺杆把物料输送、塑化和混炼机理尚不清晰，本文利用自行开发输送至行星段进行熔融与混炼，在此过程中物料受到的行星螺杆挤出机实验装置，研究了机头口模直径和压实与预热。行星段的主螺杆、行星螺杆与机筒的螺行星螺杆数量等结构参数与工艺参数对于加工性能的旋齿之间连续地啮合，使物料在齿侧面之间及径向间影响。隙中受到反复的剪切与捏合作用，把物料剪成很薄的1实验部分料层，且物料表面不断更新，被螺旋齿啮合的物料发1．1实验材料生回流，形成了涡流，有利于横向混合。同时物料受PVC电缆管材料，含有稳定剂、增塑剂、填充联系人zmjin@126．c

7、on作者简介：徐能，男，1987年出生，硕士研究生，主要研究方向为行星螺杆挤出机加工应用。刹、润滑剂和抗氧剂等添加剂。测量最短停留时间的强输送能力，使机头压力提高。但是当使用大直径的示踪剂为炭黑和永固红F5R。1：3模时，由于15模处的阻力太小，限制了机头压力的1．2实验设备升高。本实验机配备了两种直径的口模，分别为30mm和80IIIIIl，本实验机有7根行星螺杆，试验中可以安姑装不同数量的行星螺杆。见图1。室幽礅嚣图2口模直径和行星螺杆数量对机头压力的影响Fig2Effectofdiediameterandnumberofplane

8、taryscrewI行星螺杆挤出机试验机2．2不同机头口模直径和行星螺杆数量对于出料熔fF13l系列高温熔体压力／温度传感器(成都先体温度的影响达电子公司)用于测量机头的压力和温度。图3为喂料转速恒定为4r