水下切粒机模板断裂压力场分析.pdf

第9期 一2J一 水下切粒机模板断裂的压力场分析 王建，刘伟，张鹏，张效奎 (IE京交通大学机械与电子控制工程学院，北京 100044) [摘 要]本文简要介绍了水下切粒机的发展及研究现状。对切粒机的模板工作原理、工作条件进行 了说明。运用Ansys中 的workbench对一种水下切粒机模板出现的断裂现象进行 了压力场分析，得 出了模板的等效应力图，对模板的改进提出了建 议 。 [关键词]水下切粒机 ；模板 ；压力场；分析 造粒机是一种可将物料制造成特定形状的成 统 (Strandpalletizingsystem)和直切式水下切粒 型机械 ，广泛应用于化工、石化 、制药 、食 品、 系统 (Underwaterpalletizingsystem)，国内企业 建材、矿冶、环保、印染、陶瓷、橡胶、塑料等 多数采用干式拉条式或湿式拉条式切粒机 ，这 领域 。根据其结构和工作原理分为CF型回转带式 种切粒机是将熔融状态 的聚合物铸成带条 ，经水 冷凝造粒机 、平形双螺杆挤 出机 、转鼓干燥制片 冷却后再切割成切片粒子并对切片粒子进行干燥 机 、对辊干法造粒机 (简称对辊造粒机)、对齿 分选 。它的缺点是： (1)对半结晶或非结晶高 造粒机、盘式真空冷凝造粒机等。 聚物，现有设备采用水环式切粒，粘度较高的高 从造粒器切粒系统设计可分为两类 ：冷切粒 分子材料易结团，影响产品质量，严重时会导致 系统和模面热切粒系统。二者的主要区别在于切 停机 ； (2)为降低温度，切刀轴大距离悬臂，切 粒过程时间的安排 。冷切粒系统，在加工过程 的 粒不稳定且给操作带来不便； (3)生产能力低 ， 终端对 已固化 的聚合物进行切粒 ；在模面热切粒 耗电量大、设备装置庞大，满足不了市场需求 。 系统 中，当熔融状态聚合物从 口模 出现时即进行 拉条式切粒机生产 的切粒成片状 ，切粒均匀度较 切粒，而在下游对粒料进行冷却。 差， 目前国内生产的SQL系列产品都属于拉条式 水下切粒系统。 1水下切粒机概述 水下切粒设备最初发展于上世纪70年代 ， 水下切粒设备是石化 、化纤行业生产 中的 ～ 随着材料科学的发展 以及高分子聚合物研究的深 台关键设备 。它与气流造粒机及喷水造粒机类 入 ，人们对塑料及其制 品有 了很大需求，化工化 似 ，不同的是它有一股平稳的水流流过模面，与 纤行业发展速度很快。由于聚合物颗粒在化工化 模面直接接触 。切粒室的大小以使切粒刀 自由转 纤行业应用广泛 ，市场需求量 巨大 ，因此各公 动越过模面而不限制水流为度 。熔融聚合物从 口 司开始研究高分子聚合物切粒设备 。水下切粒设 模挤 出，旋转刀切割粒料 ，粒料被经过调温 的水 带 出切粒室而进入离心干燥器 。在干燥器 中，水 备 由德 国人最先生产，德 国AUTOMATIK公司生 产 的USG系列水下切粒设备在世界上处于领先地 被排 回贮罐，冷却并循环使用；粒料通过离心干