第五章塑料挤出成型设备.ppt

5.7.3 双螺杆挤出机的结构 双螺杆结构和单螺杆一样，也由挤压系统、传动系统、加热冷却系统、控制系统、加料装置和安全保护系统等组成。 挤压系统由两根螺杆和料筒组成，主要有同向平行双螺杆挤出机、异向平行双螺杆挤出机、锥形双螺杆挤出机等。 1．同向平行双螺杆挤出机(图5-62a、b） 物料在螺槽中是呈“∞”形方式前进的；其输送能力与物料和机筒、物料和螺杆的摩擦系数有很大关系。 螺纹结构类型有单头螺纹、双头螺纹和三头螺纹等。 2．异向旋转平行双螺杆挤出机（图5-62c） 物料进入双螺杆啮合区后，受到强列的挤压，其输送量正比于角位移，而与物料和机筒、物料和螺杆的摩擦系数无关，输送效率很高，能实现强制送料。 两根螺杆的啮合状态可分为啮合型和非啮合型两种。 啮合型：螺杆对物料的剪切作用强、塑化均匀，适合PVC料的挤出成型，可用于造粒或型材的挤出生产。 非啮合型：两根螺杆的中心距大于其螺杆半径之和。其螺杆对物料的输送能力与单螺杆挤出机相似，螺杆无自洁能力，主要用于混料。 3．锥形双螺杆挤出机 两根锥形螺杆在料筒中互相啮合、异向旋转，其中一根螺棱顶部与另一根螺槽底部间有一合理的间隙。 塑化效率高且塑化均匀，特别适宜加工PVC塑料。 锥形双螺杆的压缩比不仅取决于螺槽由深到浅的变化，还取决于螺杆外径由大到小的变化，其压缩比可以相当大，物料在料筒中塑化将更加充分和均匀，保证了制品的质量；并可通过提高转速来提高挤出机的挤出量。 5.7.4 双螺杆挤出机的发展 高速、高效、节能 多功能化 大型化和精密化 2.挤出机驱动功率和转速范围的确定 挤出机驱动功率的确定 实际采用经验公式估算：P=KD b 2·n 对Db≤90 mm的挤出机，一般K≈0.00354；对Db90 mm的挤出机，K≈0.008。 用类比法或根据我国标准中推荐的数据确定驱动功率。 挤出机螺杆转速范围及其确定 转速要求：一是能无级调速，二是应有一定的调速范围。 调速范围多数为1：6，通用性较大和小型挤出机可取1：10，专用挤出机的转速范围可取小些。 国内螺杆的线速度为：HPVC管、板、丝：V=3~6m/min；SPVC管、板、丝：V=6~9m/min；薄膜：V=16~18m/min。 3.传动系统的组成 传动系统：一般由原动机、调速装置和减速装置所组成（参见表5-8 ）。 5.4.2 加热与冷却装置 1.加热装置 料筒的加热方法：通常有液体加热、蒸汽加热和电加热三种，其中以电加热用得最多。 电加热又可分为电阻加热和感应加热。 5.4.2 加热与冷却装置 1.加热装置 电阻加热器料筒的径向上会有较大的温度梯度，且传热时间也较长。 感应加热 5.4.2 加热与冷却装置 2.冷却装置 （1）料筒的冷却 水冷却速度快，冷却效率高 易造成急冷，水管结垢和锈蚀会降低冷却效果，甚至堵塞、损坏等。 5.4.2 加热与冷却装置 （2）料斗座的冷却 目的：避免引起物料在加料口形成“架桥”现象，造成螺杆的固体输送率降低；防止料筒侧的热量向推力轴承和减速箱传递。 冷却方式：一般采用水冷却。 （3）螺杆冷却 目的：防止塑料在均化段过热分解；提高加料段物料的输送 冷却方式：螺杆芯部冷却通道要一直延伸至均化段。 5.4.3 加料装置 组成：分料斗和上料装置两部分。 料斗：有带烘干和不带烘干装置的两种 上料装置：方便将物料输送到料斗，及时补充物料。图5-34适用于输送颗粒物料，不适于输送粉料。 5.4.3 加料装置 图5-35适用于输送粉料、粒料和块料，具有结构简单、轻巧、效率高、上料可靠等优点。 加料方式：分重力加料和强制加料两种。 5.4.4 分流板与过滤网 分流板和过滤网的作用： 使料流由螺旋运动变为直线运动； 阻止未熔物料和杂质进入机头； 增加料流压力，使制品更加密实； 分流板对过滤网还起支承作用。 平板式分流板结构简单、制造方便； 孔眼分布原则：使流过分流板的物料流速均匀。 5.4.4 分流板与过滤网 过滤网和分流板的调换： 采用停机后手工更换——影响生产。 不停机的更换系统——可提高生产率和保证制品质量。 5.5 挤出机的控制 5.5.1 温度的测量与控制 1.温度的测量 温度测量元件：常用热电偶。 热电偶安装：机头和料筒各温度控制段的中部，使物料或料筒直接接触测温元件。 热电偶的输出端与温控仪表相连接。 温控仪表：有可动线圈式示温仪、电位差式自动平衡示温仪、数字式温控仪等。 5.5.1 温度的测量与控制 2.温度的控制 温度控制方法： 手动控制 位式调节（即开关控制）——控制精度±5℃以内 5.5.1 温度的测量与控制 2.温度的控制 温度控制方法： 时间比例控制 比例积分微分（PID）控制——控制精度±1℃以内 5.5.2 物料压力的测量与控制