高分子材料成型设备第六章挤出机料筒等6

1、本节内容第六节第六节 料筒料筒第七节第七节 分流板、过滤网分流板、过滤网第八节第八节 加料装置加料装置第九节第九节 加热冷却系统加热冷却系统第十节第十节 挤出机的传动系统挤出机的传动系统2. 加热冷却系统和传动系统的结构形式加热冷却系统和传动系统的结构形式1. 料筒和加料装置结构料筒和加料装置结构重点重点:第六节 料筒一、料筒的结构形式整体式机筒：强度大，易加工，温度一致性好分段式机筒：把机筒分成几段,加工容易，便于改变长径比双金属机筒：（衬套式、浇铸式)节省优质材料组合可拆式机筒: 把机筒剖分成两半,便于装拆和清理二、机筒的加热和冷却橡胶挤出机以冷却为主，常用套装螺旋流道用蒸汽和水传热塑料挤

2、出机常用电加热器与冷却装置并用，冷却常用风冷或水冷。三、机筒上的喂料口：一般为中心开口或沿机筒内壁切线开口。注意橡胶机与塑料机不同，常要设压辊喂料。下料口的开设形式，加料口及加料段的结构1绝热层 2冷却水槽 3螺杆 4端盖 5套 6沟槽图 347 冷却加料段料筒的结构加料口形式flash四、输送段的纵向沟槽和锥度长度L=（3-5）D 沟槽的形状和数目 五、料筒的材料及强度计算 我国多用38CrMoAl，发达国家多用Xaloy合金（482时Rc58-64，且耐腐蚀能力比渗碳钢大12倍；1200时即可熔融成流动状态）材料与螺杆相同六、料筒的壁厚 P160B3-8第七节 分流板、过滤网一、作用：料流

3、由螺旋转化为直线运动 阻止未熔体及杂质进入机头 提高熔体压力，保证塑化质量二、结构：平板式、圆筒式 孔径3-7 开孔率3050% 厚1525 排列成同心圆或六角形或菱形三、过滤网滤网40120目 325母（南韩） 15层普通网、席形网（编织网）、组合网 四、新型过滤器：长效，快换，不停机，多功能 带式带式连续换网连续换网FLASH分流板过滤网安装位置五、静态混合器在螺筒内加装分流、汇合混炼元件，让物料在流动的过程中实现混炼、均化的作用，而不需要螺杆的转动和螺棱的搅动。Kenics静态混合器Ross静态混合器Sulzer静态混合器 第八节 加料装置一、料斗的形式一、料斗的形式圆形锥底、方形锥底、

4、自热干燥料斗二、上料方式二、上料方式人工、鼓风、弹簧、螺旋、真空（可以除去原料中的空气和湿气）三、三、强制加料强制加料1、防止架桥 2、定量施压加料，有搅拌、螺旋、活塞等方式四、加料装置的基本要求四、加料装置的基本要求1、有自动上料装置和计量器；2、带有预热干燥或抽真空装置；3、进料均匀；4、如需混用两种或以上物料，需搅拌装置。第九节 加热冷却系统 作用是加热、冷却。热源有外加热、剪切热，适应工艺要求，加热需分段控制。一、加热方式载热体加热：气体，液体（水、油、联苯）电阻加热：带状、铸铝、陶瓷、感应、远红外线加热二、加热功率的确定1、按被加热件重量计算H=0、45G（kw） G为重量2、按料筒

5、表面积计算H=DLA/1000 A=34（w/）3、考虑加热时间H=1.16GTC/10000t （kw）三、冷却系统1、料筒冷却：鼓风冷却、水冷却2、螺杆冷却：在螺杆内打孔回流冷却，意义是提高产量，控制质量。3、料斗座冷却：液体第十节 挤出机的传动系统 一、传动系统的要求和作用1、向螺杆提供动力，可调2、柄平稳，速度可调节能，低速大扭矩，轻便，廉价，可靠二、主机驱动功率、转速范围经验公式 ， 是均化段消耗的功率 转速范围（材料性能、线速度限额） NNK驱N三、常用的传动系统1、组成：电机、减速器、调速系统 （电子）2、几种常用的传动系统 励磁调速电机+减速机传动， 直流调速机+减速机传动，

6、整流子电机+减速机传动， 变频调速+减速机传动， 普通电机+减速机传动传动系统的设计 传动系统是挤出机的重要组成部分，它的作用是：驱动螺杆，给螺杆需要的转速和扭矩，完成挤出过驱动螺杆，给螺杆需要的转速和扭矩，完成挤出过程。程。 1、传动系统设计的基本问题、传动系统设计的基本问题 选择传动特性-使传动系统的工作特性满足挤出机的工作特性 确定功率大小 确定转速范围 选择调速机构 选择减速机构 布置止推轴承 考虑传动系统的安全保护传动系统的设计 2、挤出机的工作特性、挤出机的工作特性 所谓挤出机的工作特性，是指螺杆的转速和驱动挤出机的工作特性，是指螺杆的转速和驱动功率与扭矩之间的关系功率与扭矩之间的

7、关系。 工作特性分两种： 恒功率特性恒功率特性和恒扭矩特性恒扭矩特性。 挤出机的工作特性是恒扭矩特性挤出机的工作特性是恒扭矩特性。即：随螺杆转速的增加，而其扭矩基本保持不变。 因此，为适应挤出机的这种特性，传动系统设计时，应尽可能符合挤出机的这种工作特性。传动系统的设计 挤出机的工作特性和传动系统的工作特性： -传动特性曲线 -工作特性曲线 由上图看出，在设计的转速范围内，传动系统的传动系统的功率都必须大于螺杆所需的功率，且两者的差值功率都必须大于螺杆所需的功率，且两者的差值应尽可能小应尽可能小，以得到较高的传动效率。传动系统的设计 3、传动功率的确定、传动功率的确定 传动功率的确定，有以下的

8、几种方法： 1）按粘性流体理论计算功率）按粘性流体理论计算功率 N总总=KN=9.8110-5N千瓦千瓦 其中： N总挤出机的驱动功率 N螺杆挤出段（均化段）的功率消耗（可由熔体输送理论的有关公式计算） K系数，随物料不同而异 有效系数，由经验确定，一般取2-2.5传动系统的设计 2）经验公式）经验公式 热喂料 N=KD2n K由实际测定的常数，压型：K=2.9510-3 滤胶：K=3.6510-3 带旁压辊的挤出机，功率增加10% 冷喂料：N=D3L/DNK10-5 KW K系数，一般取5.52-6.73 3）类比统计法）类比统计法 对照国内外已有的相近规格的机台所使用的功率来确定所设计的挤

9、出机的功率。传动系统的设计4、确定转速范围、确定转速范围根据挤出的工艺要求，螺杆转速在一定范围内应螺杆转速在一定范围内应可调，并且尽可能实现无级调速可调，并且尽可能实现无级调速。对于大多数挤出机来说，其调速范围在调速范围在1-10之间。之间。橡胶挤出机多在橡胶挤出机多在1-3之间之间，塑料挤出机要求的范围要大一些。传动系统的设计 5、选择调速方式、选择调速方式 1）调速方式的选择，应考虑以下几个方面： a、其工作特性工作特性是否符合挤出机的恒扭矩工作特性 b、是否满足调速范围调速范围 c、是否有足够的传动功率传动功率 d、制造成本制造成本是否合适经济性要求。 2）常用的调速方式）常用的调速方式

10、 a、齿轮箱有级调速、齿轮箱有级调速 多用于普通的橡胶热喂料挤出机，成本低。传动系统的设计 b、交流整流子电机无级调速、交流整流子电机无级调速 整流子电机工作特性与挤出机工作特性比较接近，调速范围，起动性等运转性能比较合适，价格也相对较低。 因此我国原先的冷喂料挤出机、塑料挤出机等多采用此方式。 c、直流电机无级调速、直流电机无级调速 这种方式目前在挤出机中已普遍采用，并已取代整流子电机。各项性能优异，但成本相对高一些。传动系统的设计 d、滑差电机、滑差电机电磁调速电机，调速电磁调速电机，调速 应用不是很广泛，多用于小型挤出机，成本较低，但体积较大。 e、变频调速电机、变频调速电机 使用普通交流电机或变频电机加变频器调速，这是最近几年才发展的一种新的调速技术，发展较快。传动系统的设计 6、选择减速方式、选择减速方式 常用的减速方式有以下几种： a、圆柱渐开线齿轮减速器圆柱渐开线齿轮减速器常用（普通） b、硬齿面圆弧齿轮减速器硬齿面圆弧齿轮减速器大型挤出机上已广泛应用。承载能力大，体积小，噪音低，使用寿命长。 c、其他减速器、其他减速器 行星齿轮减速器，行星摆线减速器，蜗轮蜗杆减速器等传动系统的设计 7、安全保护装置、安全保护装置 设置必要的、合理的安全保护装