高分子成型加工设备课件VIP

第一章液压传动基础

第一节液压传动工作原理和特点

一、液压传动工作原理

液压传动：利用具有压力能的液体为工作介质，传递能量和动力。液压技术：研究怎样利用液体来传递能量、动力和进行控制的一种工程技术。图1－1液压系统原理F=pAV=Q/A

液压回路图液压泵（液压系统）的工作压力：是指它输出的油所具有的压力，即油液为了克服系统阻力所必须的压力。工作压力由液压回路负载决定。液压泵的额定压力由泵的结构和密封性决定。图1－1液压系统原理体积小而力大、可在大范围无级调速和远程自动控制。二、液压传动的特点

三、液压元件的分类

油箱、过滤器、管件等－－辅助元件泵－－动力元件油缸－－执行元件阀－－控制元件1、动力元件---液压泵

将原动机(电动机、液压马达）的机械能转变为液压能的液压元件。包括：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵和转子泵。2、执行元件---液压缸、液压马达

直线运动旋转运动将液压能转变为机械能，驱动外部装置作机械运动的液压元件。3、控制元件---阀控制液压系统动作的元件。包括：压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。4、辅助元件

溢流阀

节流阀

电磁换向阀第三节液压元件

一、油泵和油马达油泵：液压系统的动力元件作用：将电动机输入的机械能转化为液压能，为系统提供一定压力和一定流量的压力油，（为执行元件驱动负载提供能量。）液压泵－－输入：机械能（转速和扭矩）；输出：压力油（压力和流量）。作用：将液压能转变为机械能。输入：压力油（流量和压力）；输出：机械能（扭矩和转速）。液压马达：液压系统的执行元件。电能→电动机→机械能（转速和扭矩）→液压泵→液压能（油压和流量）

电能←发电机←机械能（转速和扭矩）←液压马达←液压能（油压和流量）能量互换容积式油泵：利用密封容积的变化来完成吸油和压油任务（把机械能转化为液压能）。常见类型：叶片泵、齿轮泵和柱塞泵。（一）叶片泵和叶片油马达

特点：叶片泵运转平稳、噪音小，流量大而均匀，结构紧凑体积小，但结构复杂、零件精度要求高（造价高），油液清洁度要求高。额定压力：7－15Mpa，高压叶片泵的额定压力为14－21Mpa。流量：4－200l/min有效容积：95%。叶片泵性能参数有效容积：实际流量与理论流量之比。有效容积高说明密封性能好。

叶片泵类型双作用式和单作用式两种。双作用式：叶轮每转一转完成吸油和压油各两次，这种泵轴承所受的径向力相互平衡。橡塑机械采用的是双作用式叶片泵。

1、双作用式叶片泵

（1）工作原理依靠叶片间的容积变化来实现吸油和压油的。图1－12双作用叶片泵工作原理叶片泵为定量泵。每转输出的油量是恒定的。（2）叶片泵结构上的几个问题

a.困油现象产生原因：两叶片在吸油腔和压油腔之间形成变化的封闭容积。危害:油压急速升高或产生气泡（将引起噪音和振动）解决办法：开设卸荷槽。

α角与β角α<βα>β困油现象产生原因：两叶片在吸油腔和压油腔之间形成变化的封闭容积。危害:油压急速升高或产生气泡（将引起噪音和振动）解决办法：开设卸荷槽。b.叶片的倾角叶片倾角（θ）：叶片与转子径向的夹角。压力角：定子内表面作用于叶片的正压力与叶片之间的夹角。图1-14叶片倾角T=Nsinα=Nsin(β-θ)N--定子内表面作用于叶片的法向反作用力P--N沿叶片的径向分力T—N垂直叶片的切向分力T=NSinβ。

叶片倾斜安装（设定叶片倾角）的目的：减小压力角，从而减小叶片与叶片槽之间的摩擦和磨损，有利于叶片在槽内的灵活运动。叶片倾角θ＝10～14。

。用途：满足执行机构的速度变化（有级调速）。结构特点：一个泵体内安装了两个转子，并由同一根传动轴驱动，油路并联。泵体内有一个吸油口，两个单独的压油口。使用场合：中小型的注射机、液压机和机床等的液压系统。2、双联叶片泵

3、双级叶片泵用途：满足系统的高压要求。结构特点：在一个泵体内安装了两个转子，并由同一根传动轴驱动。油路是串联的。一个吸油口，一个出油口。

△p1＝p1－p0=p2－p1

=△p2,p2=2p1，当泵1容量小于泵2容量时,p2>2p1,△p2>△p1,则p2A2>p1A1，平衡阀芯将左移,k2打开,k1口封闭,泵2出口油液一部分经k2回到泵2入口,其入口油流量增加,p1增加,最终使△p1＝△p2A1=2A2，当

二泵容量相等时，p2=2p1，p2A2＝p1A1，平衡阀芯居中，k1,k2关闭。4、叶片油马达工作原理：由于两叶片受压面积不同而产生扭矩，使转子转动，输出机械能（转速和扭矩）。

液压马达输出的机械能是可变的。改变输入压力油流量：改变油马达转速（无级调速）改变输入压力油压力：改变油马达扭矩。改变输入压力油方向：改变油马达旋转方向。叶片马达与叶片泵结构上的差别：a.叶片马达的叶片在转子中是径向安装，而叶片泵叶片与转子径向成10－14度夹角；b.叶片马达的叶片槽中装有扭力弹簧，将叶片压向定子，而叶片泵依靠高速旋转的离心力将叶片压向定子。(二)齿轮泵和油马达1、外啮合齿轮泵（1）工作原理

一对齿轮和三块泵板组成一个封闭空间。齿轮旋转时，右腔退出啮合，工作空间增大，形成局部真空，将油吸入，油液充满齿谷，随齿轮的旋转进入左腔，左腔齿轮进入啮合，工作空间减小，将油液压出。

（2）齿轮泵的性能①困油现象

产生原因：齿轮重叠系数大于1。解决办法：端盖上开卸荷槽。②齿轮泵的转速：在一定的转速范围内，流量与转速成正比，转速高则流量大。转速过高：造成空腔；过低：容积效率低。齿轮泵为定量泵。③齿轮泵的工作压力

工作压力：由负载决定。额定工作压力：由泵的密封性和结构④径向压力和平衡措施产生径向力的原因：齿轮泵为单作用泵。径向力的危害：影响泵的寿命和密封性。解决办法：减小压油口。2、齿轮油马达（1）工作原理（2）油马达的转速

n=Qηv/qQ：(cm3/min)q:cm3/r（3）油马达的功率和扭矩以上公式适合定量容积式油马达。

油马达转速:由输入压力油的流量确定；油马达输出扭矩：由输入压力油的压力确定。（三）柱塞油泵和油马达通过定子与转子偏心安装造成的柱塞缸容积变化来完成吸油和压油。1、径向柱塞泵和油马达（1）径向柱塞泵工作原理柱塞泵的特性：a.通过改变偏心距实现变量、换向。偏心距增大，则排量增大；偏心距变号，则柱塞泵换向。b.额定压力高，容积效率高。（2）径向柱塞油马达

F1=F0，F2=F1tgα＝(πd2/4)ptgαM＝F2r二、动力油缸

类型：移动油缸和摆动油缸。1、移动油缸－缸体与活塞作往复直线运动。两种类型：单作用油缸－－只能推动活塞或缸体向一个方向移动。双作用油缸－－液压油可推动活塞正反两个方向运动。所有的油缸都需要计算两个参数：a.活塞（或柱塞）推力b.活塞（或柱塞）运动速度。（1）柱塞式油缸

为单作用式油缸，仅能从一个方向加压。柱塞推力和速度计算：柱塞推力：P=pA=πD2p/4，柱塞的运动速度：v=Q/A=4Q/（πD2）（2）双作用活塞式油缸特点：油缸两腔有效作用面积是不等的，因此，在两腔分别通入相同流量的压力油时，活塞往复运动的速度不等，在供油压力相同时，作用在活塞两侧的轴向力不等。活塞推力和速度的计算：压力油进入无杆腔：P=p1A1-p2A2=p1πD2/4-p2（πD2-πd2）/4=πD2（p1-p2）/4+πd2p2/4v=Q/A1=4Q/πD2压力油进入有杆腔：P=p1A2-p2A1=πD2（p1-p2

）

/4-πd2p2/4v=Q/A2=4Q/π（D2-d2）当压力油输入无杆腔时，活塞推力大而速度慢，而当压力油输入有杆腔时，活塞推力小而速度快，这正符合实际需要，所以将前者作为工作行程，后者作为回程。活塞面积大时推力大而速度小，活塞面积小时推力小而速度快。

（3）快速油缸

快速油缸原理：减小空程时活塞的有效工作面积。v=Q/A1=4Q/πD2（4）增压油缸P=p1A1-p2A2=πD2（p1-p2）/4+πd2p2/4pBπd12/4=pAπD12/4pB=

pAD12/d12令k=D12/d12则p增压＝pB=

k

pAV1＝4Q/πD12QB＝V1πd12/4=(d12/D12)Q

，所以：v增压=4

QB/πD2＝4(d12/D12)Q

/πD2＝v/k2、摆动油缸摆动油缸以旋板代替活塞，在压力油的作用下，旋板作相对摆动，其摆动的角度一般小于360度。三、液压控制阀

－－液压系统的控制元件作用：控制或调节液压系统中油液流动的方向、油液压力和流量。分类：按控制阀在液压系统中所起的作用分：压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、安全阀、背压阀。流量控制阀：节流阀、调速阀。方向控制阀：单向阀、换向阀。

按连接方式可分为：管式连接和板式连接。

按压力大小有：中压系列,中高压系列,高压系列。（一）压力控制阀原理：通过液体压力和弹簧的平衡来控制液压系统的压力，其结果是改变阀口开度的大小（如溢流阀、减压阀）或改变阀口的通断（如安全阀，顺序阀）

1、溢流阀

作用：恒定系统压力（溢流阀入口压力）、溢流。

特点：与油路并联，常开(系统正常工作时，溢流阀溢流）。

弹簧调定压力：系统的工作压力。（1）直动式溢流阀

使用场合：流量不大，

压力不高的油路。（2）YF型溢流阀可用于大压力、大流量的油路。YF-B20B2、安全阀作用：防止系统过载。结构、工作原理以及表示符号与溢流阀相同。弹簧调定压力：允许超载极限压力。特点：与油路并联，常闭（正常工作时此阀关闭，只有当压力超过所调的极限压力时，阀才打开使压力油流回油箱。）3、减压阀作用：减压、恒压（恒定阀的出口压力）。连接方式：串连J-25B

4、顺序阀工作原理：利用系统中的压力变化来控制油路的通断，从而控制油缸、油马达或其它液压元件的动作顺序，以实现油路系统的自动控制。顺序阀不是用来控制液压系统的压力的。类型：直控顺序阀；遥控顺序阀卸荷阀单向顺序阀特点：油液正向流动经过顺序阀，而反向从单向阀自由流动。图1－85顺序动作回路5、背压阀作用：增加工作机构运动的平稳性。安装位置：系统的回路上。（二）流量控制阀

作用：调节液压系统的流量。实现执行机构的无级调速。使用场合：仅适用于功率较小的场合。（大功率传动系统，多采用变量泵或多泵供油来调速。）

1、节流阀（1）L型节流阀

（2）单向节流阀

使用场合：在双向油路中，在一个方向上对油液进行节流，而在另一个方向上自由流过。2、调速阀

组成：由差压式减压阀和节流阀串联而成。

性能：流量比一般节流阀稳定。

原理：通过节流阀的流量是其压差的函数，用差压式减压阀保证节流阀前后压差恒定，从而使流量调节稳定。当减压阀处于平衡状态时，作用在上的力应该相等，即：p2A1+p2A2=Fs+p3（A1+A2）(p2-p3)=Fs/(A1+A2)Fs和A1+A2均为常数,故p2-p3为常数。外界负载波动时，平衡遭到破坏，但新的平衡又使p2-p3保持常数。

当p3增大时，Fs+p3（A1+A2）>p2A1+p2A2，减压阀芯向下移动，开大c口，使p2增大，从而保持p2-p3仍为常数。反之亦然。（三）方向控制阀分类：

单向阀方向控制阀转阀换向阀

滑阀1、单向阀（止回阀）作用：使油液只能向一个方向流动而不能反流。

（1）普通单向阀（2）液控单向阀特点：当通入远程控制压力油时，油液可反向流动。组成：普通单向阀与控制活塞组成。2、换向阀分类：按操纵方式分：手动换向阀（S）、机动换向阀（C）、电磁换向阀（交流D、直流E）、液动换向阀（Y）、电液换向阀（交流DY、直流EY）。按通位数分：二通，三通、四通、多通；二位、三位、多位。按阀芯运动方式分：旋转式（转阀）－－换位时阀芯做旋转运动。滑动式（滑阀）－－换位时阀芯做直线运动。

（1）转阀特点：结构简单、紧凑，但密封性差，设计得不好时需要的操纵转矩很大。使用场合：一般中低压、小流量的场合。

（2）滑阀①手动换向阀手动调节阀芯位置，适合于小流量、小功率、对自动控制要求不高的回路。②电磁换向阀用电磁铁推动阀芯移动来实现油液油路的换向。特点：容易实现自动控制和远程操纵，但推力不大，适用于小流量、中低压回路。电磁铁类型：交流式（D),直流式（E)③液动换向阀通过压力油来移动阀芯实现液压油路的换向。特点：推力大，换向速度可调，适用于大流量的油路。但不便于远程自动控制。④电液动换向阀组成：电磁换向阀和液动换向阀组合而成。电磁换向阀作用：作为液动换向阀的先导阀，即推动液动换向阀阀芯移动的压力油的通断、流向由电磁换向阀控制。特点：推力大，换向速度可调，便于远程自动控制，适用于大流量的油路。换向阀的职能符号四、辅助元件液压系统中，除动力元件、执行元件、控制元件之外的其它元件。包括：蓄能器、油箱、滤油器、管接头等。（一）蓄能器作用：储能、吸震。类型：（1）活塞式：制造、安装、维护容易，寿命长；反应灵敏性差；用作辅助动力源。（2）气囊式：反应灵敏、尺寸小、重量轻。用作储能或缓冲。图1－59活塞式蓄能器1－活塞，2－壳体，3－气门图5－60气囊式蓄能器1－气门，2－壳体，3－气囊第四节液压基本回路(一）调压回路一、压力控制回路作用：满足执行机构所需力或扭矩要求，保证系统安全。所用元件：压力控制阀。保证系统压力在油泵工作压力以内。1、限压回路（1）溢流阀限压任何压力回路不可缺少限压元件。（2）压力继电器限压2、多级压力控制回路（1）双级压力回路锁模：D1通电，D2断电，溢流阀②将锁模压力限定在6.5MPa；注射：

D1、D2通电，调压阀③成为溢流阀②的先导阀，将系统压力调到4MPa；卸荷：

D1断电。（3）三级压力回路（二）卸荷回路卸荷：油泵无负载运转（输出压力为0）。即：油泵出口油液直接或经阻力很小的液压控制元件回油箱。卸荷目的：减少能耗、降低油温，延长油泵使用寿命。1、换向阀卸荷用H型、K型三位四通换向阀即可卸荷。2、溢流阀卸荷用二位二通换向阀与溢流阀的遥控口连接即可卸荷。（三）减压回路（四）增压回路（五）保压回路（1)三位四通M型、O型阀。(2)单向阀。二、速度控制回路作用：通过控制油液流量来控制执行机构的速度。基本形式：定量泵节流调速；变量泵调速；双联泵调速。（一）定量泵节流调速特点：简单、方便、廉价。但能量损失大，油温高。使用场合：小功率油路。（二）容积式调速回路利用油泵调速（变量泵或双联泵）调速的回路称为容积调速回路。类型：变量泵调速、双联泵调速。特点：能量损失小。使用场合：大功率油路。1、变量泵调速（无级调速）特点：油路简单、调速范围大，为无级调速，油路稳定，但变量泵价格高。2、双联泵调速回路（有级调速）使用场合：执行机构只有两、三种速度要求，调速比又很大的油路。三、快速回路在油泵供油量不变的情况下，提高执行机构速度（一般为空载速度）的油路。类型：差动快速回路；蓄能器快速回路。1、差动快速回路V=Q1/A1=(Q0+Q2)/A1p1=p2=pF=p1A1-p2A2=p(A1-A2)2、蓄能器快速回路三、方向控制回路作用：实现执行元件的换向。所用元件：方向控制阀。（一）换向回路1、换向阀换向回路2、双向变量泵换向回路图1－83双向变量泵换向回路（二）锁紧回路四、顺序动作回路1、顺序阀控制的顺序动作回路第一节概述优点：结构简单、操作容易、加工适应性强、投资少等。缺点：结构笨重、占地面积大、能耗大、劳动强度大、生产效率低、卫生条件差等。使用场合：中、小型工厂以及加工小批量特殊用途的物料的生产中。

一、用途和分类

1、用途：对橡胶加工主要用于：塑炼、混炼、热炼、压片（比压延机压片粗糙得多）、破胶、洗胶等。对塑料加工主要用于：混炼、热炼（为压延机供料）、也可用于压片制取半制品（较少采用）。2、分类：

橡胶开炼机按用途可分为：塑（混）炼机、压片机、热炼机、破胶机、洗胶机、精炼机、粉碎机等，各种用途的开炼机区别主要在辊筒表面结构。塑料开炼机不以用途分类，辊筒一般为光滑面，塑料开炼机的差别主要在传动方式和布置形式上。二、规格表示与技术特征两种表示法：1、以辊筒直径和长度表示：Ф550×1500：前后辊筒工作部分的直径为550毫米，辊筒工作部分的长度为1500毫米。

2、机械工业部标准（JB1290-73）：XK：橡胶开炼机，SK：塑料开炼机X（S）K：橡胶塑料通用的开炼机，XKP：橡胶破胶机，XKA：橡胶热炼机等。如：XK－400表示辊筒直径为400mm的橡胶开炼机。第二节基本结构与传动装置组成：辊筒、轴承、机架和横梁、机座、调距装置、安全制动装置、辊温调节装置、润滑装置、传动装置等。一、整体结构与传动装置1、基本结构：

（1）辊筒（1、2）、轴承（3）、机架4和机座6及横梁5。（2）传动装置：电动机10、减速机（箱）（11）、驱动齿轮（9、12）、速比齿轮13。（3）调距装置：调距装置（7）、手轮（8）。（4）辊温调节装置：进水管14、喇叭口15、溢流收集室16。（5）安全制动装置：安全拉杆17、制动器18。（6）润滑装置：油箱24、小电机21、油泵22。挡料板19、盛料盘20。2、传动装置：组成：电动机、减速机、驱动齿轮和速比齿轮等。传动方式（三种）：标准式、整体式、双电机式标准式：结构简单、工作可靠、制造维修方便。但机器的轴向尺寸长，开式齿轮不易维护。整体式：结构紧凑、占地面积小、重量轻、整体性好，但维护检修不便，辊筒中心较高，不便操作。双电机式：最先进的一种传动形式，采用电动机直接调速以改变速比，齿轮及辊筒工作条件好，使用寿命长。二、主要零部件（一）辊筒1、辊筒应具备的性能及辊筒材料辊筒足够的强度和刚度，良好的导热性能、耐磨（不低于肖氏硬度65～70度）、耐腐蚀。表面粗糙度～即可。辊筒材料：常用：冷硬铸铁，即辊筒外表面为白口，内部为灰口，从而达到外表硬、内部韧、强度高、耐磨性好。高级材料：铬钼合金或低镍铬合金制造，强度比冷硬铸铁高。2、辊筒表面构形塑料开炼机的两辊筒均为光滑表面；橡胶开炼机用于塑炼、混炼、压片和供胶的辊筒为光滑表面；用于破胶的前辊为光滑表面，后辊为沟纹面，也可前后辊均用沟纹辊；洗胶机的两辊均为沟纹面；用于精炼的辊筒呈腰鼓形；热炼辊筒后辊有光滑辊和沟纹辊两种，有时压片机也采用一个光滑辊一个沟纹辊。（二）辊筒轴承

轴承的工作状况：开炼机辊筒轴承处于低速重载情况下工作，承受很大的比压力，一般高达70公斤/厘米2；工作温度高。

对轴承材料的要求：耐磨损、承载能力大、使用寿命长。1、滑动轴承：组成：轴承体、轴衬材料：轴承体：铸铁轴衬：通常用锡磷青铜或锡锌青铜制造，现在橡胶开炼机推广使用浇铸型尼龙轴衬（绝不能用于塑料开炼机）滚动轴承：用于大型开炼机。

寿命长、能耗小、安装方便、易于维护、润滑油耗量可降低75%。但因造价高、一次性投资大（三）调距装置作用：加工物料和工艺的不同时，要求不同的辊距。需要设置辊距调节装置。调距范围：0.1～15mm。调距点：前辊轴承体。调距方式：手动（中、小型机）、电动（大型机）、液压（较少用）。（四）机架与横梁机架要求：足够的强度和刚度，耐冲击振动。机架材料：一般用铸铁制造，（HT25-27或HT30-54）。横梁作用：增加机架的刚度和整机的稳定性。（五）安全制动装置1、安全装置作用：保护开炼机主要工作零件，在机器发生故障时不受损坏。安装位置：在辊筒轴承和调距螺杆之间。形式：机械式（安全垫片）、液压式

安全垫片材料：铸铁（HT15-33)或碳素钢2、制动装置作用：保证操作者和设备的安全。制动装置位置：一般在电动机和减速器的联轴器上。操纵装置位置：机器操作位置的附近。类型：按结构分：块式和带式两种。

按制动时的操作状态分：断电制动和通电制动。（六）辊温调节装置作用：保证开炼机辊温满足工艺要求。

橡胶塑炼：属低温机械塑炼，辊温调节主要是冷却，一般用水冷却。炼塑：高温热炼，辊温调节以加热为主，常用蒸汽加热，也可用电加热。辊温调节装置形式：开式（主要用于炼胶）闭式（主要用于炼塑）第三节主要性能参数与工作原理

一、辊速、速比与速度梯度辊速:一般指辊筒线速度或转速，主要根据加工物料的性质、工艺、开炼机的规格与机械化水平等选取。目前辊筒速度一般在30米/分以下。辊筒速比（f）

：辊筒后辊速度（v1)和前辊速度（v2）之比，其大小根据加工物料的工艺要求来确定，是开炼机的重要参数之一，f≥1。f=v1/

v2

速度梯度=（v1-v2）/e=v2（f-1）/e辊距越小，速比越大，则速度梯度越大，物料受到的剪切作用越大，炼胶效果越好，但功耗也增大，胶料温度高，对辊筒的冷却要求越高。二、接触角与横压力

接触角：物料与辊筒表面开始接触的点O至辊距最小处e之弧所对应的圆心角α。

横压力：物料在辊距间对辊筒作用的径向压力。横压力力图使两辊分开，所以又称为分离力。

横压力是作用在整个弧上的，随辊距的减小而增大。其合力在靠近辊距最小处，与水平轴线的夹角5～10°。

辊筒上的总横压力被辊筒两端的两个轴承承担，这样，一个轴承的横压力为总横压力的一半。影响横压力的因素较多。物料性能、加工温度、辊距大小等，要精确计算出横压力是比较困难的，通常以测定值作为设计计算的依据。

三、工作原理T=μF=tgФ·F

物料被带入辊隙的条件就是T>Ft

F·tgФ>Ftgα，

即：Ф>α

Ft=Ftgα物料被拉入辊距（开炼机正常工作）的条件是：摩擦角Ф大于接触角α。物料在辊距中受到强烈的挤压和剪切作用。挤压作用是由于辊距的缩小而产生的，随辊距的减小而增大；剪切作用是由于物料在辊筒间有速度梯度而形成的。

四、容量与生产能力容量是开炼机的一次投料量，容量是否合理关系到产量和质量，以经验公式计算。q=KDL生产能力指单位时间开炼机的作业产量。Q=60qγα/t

第一节

概

述

一、用途与分类

用途：密炼机主要用于橡胶和塑料的塑炼、混炼。

密炼机塑炼与开炼机相比有如下特点：1、密炼机转子比开炼机辊筒转速高。2、转子的断面结构复杂。转子间的速比变化很大（1：0.91～1.47）。3、胶料不仅在两转子的间隙中受到剪切作用，而且在转子与室壁之间以及转子与上顶栓、下顶栓的间隙之间都受到剪切作用，因此可得到较高的塑炼效果。4、密炼机转子表面的突棱，使胶料作轴向移动和翻转。5、密炼室内炼胶时摩擦生热大，温度高，使生胶受到剧烈的氧化裂解作用。6、密炼机炼胶机械化、自动化程度高，粉尘污染小，可改善劳动强度。7、密炼机出料为无定型胶团，需要配备压片机，设备造价高，维修复杂，对厂房设备要求高，故一般适用于较大型的工厂。密炼机分类：按转子的断面形状分：椭圆形转子密炼机，三棱形转子密炼机，圆筒形转子密炼机。按转子的转速分：慢速密炼机（20r/min以下）、中速密炼机（30r/min左右）、快速密炼机（40r/min以上）、单速密炼机、双速密炼机（转子具有两种速度，由双速电动机驱动）和变速密炼机（由直流电动机驱动）等。二、规格表示与技术特征

密炼机的规格现在一般以混炼室总容量（过去用混炼室的工作容量表示，查表时应注意）和长转子（主动转子）的转速来表示。XM-75/35×70，XM-253/20SM-75/35×70X（S)M-75/35

总容量：混炼室的容积减去混炼室中转子所占据的体积；工作容量：密炼机一次装料量。橡胶密炼机主要规格有：50（橡塑通用）、75、245、253、270升。而塑料密炼机主要规格为：46、50（橡塑通用）、75。橡胶密炼机的混炼室容量一般比塑料密炼机的混炼室大。第二节基本结构

一、整体结构与传动系统1、整体结构五个部分：①密炼室和转子部分；②加料和压料机构部分；③卸料机构部分；④传动装置部分；⑤机座部分。五个系统：①加热冷却系统；②气压传动系统；③液压传动系统；④润滑系统；⑤电控系统。

（1）密炼室和转子部分由密炼室机体（机壳）、密炼室、转子和密封装置等组成。（2）加料压料机构部分加料机构：由斗形加料口和翻板门（加料门）组成。压料机构：由上顶栓和油（气）缸组成。上顶栓由油（气）缸带动作上下往复运动，起到压料的作用。

（3）卸料机构部分由下顶栓与锁紧装置等组成。（4）传动装置部分

主要由电动机、弹性联轴节、齿轮减速机、齿轮联轴节和速比齿轮等组成。

2、传动系统

密炼机的两个转子的传动是定速比的，即只有一对速比齿轮。按减速机构的不同可分为三种形式①带大驱动齿轮的传动

，旧式密炼机采用。②没有大驱动齿轮的传动，目前较少采用。③双出轴传动转子轴承的载荷小，齿轮工作环境好，寿命长。但减速机的结构庞大复杂。二、主要零部件1、转子(1)性能要求与材料

强度、刚度、硬度（耐磨）、耐腐蚀、良好的传热性。

比开炼机辊筒更高的材料：ZG45Ⅱ。突棱处堆焊一层5～8毫米厚的耐磨硬质合金，其余工作表面堆焊或者喷涂2～3毫米厚的硬质合金。（2）类型与结构a双突棱转子b四突棱转子c四突棱转子（3）转子加热冷却方式炼胶：冷却为主；炼塑：加热。方式：喷淋式和螺旋夹套式。喷淋式：常用的结构形式，加热冷却效果差。

螺旋夹套式：较新的结构形式，加热冷却效果好。

2、混炼室（密炼室）

性能要求及材料要求：有高的机械强度和耐磨性，并具有良好的导热性能。材料：内壁用不低于A3的铸钢或钢板焊接而成，堆焊2～4毫米硬质合金，若与腐蚀性物料接触，内壁应镀硬铬。混炼室类型：①喷淋式，②水浸式，③夹套式，④钻孔式（大孔串联、小孔串联、小孔并联）其中①②仅用于橡胶密炼机，③④可用于塑料和橡胶密炼机。按加热冷却方式分为：

（1）喷淋式结构简单，冷却效果差。旧式慢速橡胶密炼机采用。不能用于塑炼密炼机。

（2）水浸式结构简单，冷却效果差。旧式慢速橡胶密炼机采用。不能用于塑炼密炼机。（3）夹套式能加热或冷却侧壁，传热效果比上两种好。塑料密炼机多采用这种形式和钻孔式，同样也适合于橡胶密炼机。

（4）钻孔式包括：大孔串联、小孔并联、小孔串联三种形式，其加热冷却效果依次递增。小孔串联－－加热冷却效果最好的结构形式大孔串联：孔是和混炼室壁一起浇注出来的，因此存在两个弊病：①孔道不均匀，且有毛刺余沙等，②孔径也较大，即流速慢。二者均导致传热效果不佳。因蒸汽或冷却水在孔中易走捷径及呆滞现象，传热效果仍不理想小孔并联因蒸汽或冷却水流速度大，导热系数高（孔为机械加工而成），故传热效果好。

小孔串联式3、密封装置基本结构形式：由动环和定环组成。动环与轴颈相连，而定环与侧壁相连，动定环之间压紧并相对运动，故接触面要耐磨，一般堆焊硬质合金。（1）外压式端面密封装置

结构简单、使用寿命长，适用于低速低压密炼机（2）内压式端面自动密封装置

密封效果好，适用于高压快速密炼机。（3）反螺纹与自压端面接触密封装置适合高压快速密炼机。（4）反螺纹迷宫式复合密封装置

密封效果好，可以满足快速高压的要求，但结构较复杂，装拆、调节和维修工作量大。

（5）双重反螺纹填料式复合密封装置

结构简单，中低压时密封效果较好。4、加料与压料装置（1）加料压料装置（2）缓冲装置5、卸料装置（1）滑动式特点：结构简单，维修方便，但密封性不好，卸料慢。适用机型：慢速密炼机。（2）摆动式

特点：开闭速度快（3－6s），密封性能好。适用机型：高压快速密炼机。第三节主要参数与工作原理一、转子转速与转速比：

－剪切应变速率（切变速率）①提高转速是提高生产效率最有效的办法之一。因为：第一，切变速率增大，使物料表面容易更新，加速配合剂在物料中分散。第二，物料受到的机械作用增大，缩短混炼时间。②转速提高是有一定限度的，否则，将降低物料质量。因为：转速过高，造成混炼温度难以控制。

二、上顶栓压力上顶栓压力增大，则：①一次加料量增大；②物料与机器工作部件之间及物料之间更迅速地接触和挤压，加速物料的混合；③物料与机器工作部件之间及物料之间的摩擦力增大，剪切效果提高，改善了分散效果。但以物料基本填满混炼室为限（填充系数0.55-0.75)，超过此限，物料没有充分的活动空间，引起混炼困难、质量下降、功耗增加。

三、工作原理

密炼过程物料主要受到三方面的作用：1、转子外表面与混炼室内壁间的作用；2、两转子之间的作用；3、转子轴向的往复切割作用当转子转动时，其突棱表面对物料的作用力P垂直于突棱，它可分解为：圆周力Pt，使物料绕转子轴线转动：Pt=P·Cosα轴向力Pa使物料沿转子轴向移动：Pa=P·Sinα，突棱表面对物料的摩擦力T阻止物料移动，因此物料要沿转子轴向移动的必要条件是：Pa≥Ta即：PSinα≥Ptgф·Cosα，Ptgα≥Ptgф

α≥ф从实验测得，橡胶与金属表面的摩擦角ф=37～38°转子长棱，α=30°，α<φ，物料不会产生轴向移动；转子短棱，α=45°，α>φ，物料产生轴向移动。塑料与金属表面的摩擦角ф<30°（大多数情况），故物料在长短螺旋棱作用下都有可能产生轴向移动，但短棱的螺旋角大，所产生的轴向力就大，故物料仍然在短棱的作用下向着长棱一侧轴向移动。

四、容量与生产能力理论容量：混炼室的容积。总容量（V0）：理论容量减去混炼室中两个转子的体积。工作容量（V）：一次捏炼量（投料量）。工作容量（升/次）：V＝V0·β生产能力G（公斤/小时）G=60V·γ·α/t压延是物料（经过热炼的胶料或已经基本塑化的热塑性塑料）通过压延机辊筒的间隙，在压力的作用下延展成具有一定厚度、宽度的塑料片材、薄膜、橡胶胶片、胶条、或在纺织材料、金属材料表面进行挂胶的工艺过程。

第一节概

述

一、用途与分类用途：橡胶：压片、贴胶和擦胶、压型、贴合等。

塑料：薄膜、板材、墙纸、地板等。(0.25毫米以下称为膜,以上称为板，压延加工范围：0.05-0.3，低于此厚度用吹塑，大于此厚度用挤出，吹塑加工范围：0.005-0.1。)塑料压延成型加工的原料主要是聚氯乙烯，其次是ABS树脂等。分类：按用途分：压片压延机、贴合压延机、压型压延机、擦胶压延机、压光压延机等。按辊筒数目分：两辊压延机、三辊压延机、四辊压延机、五辊压延机、六辊压延机等。按辊筒的排列形式分：I型、△型、L型、F型、Z型、S型。

二、压延工作图三、规格表示和技术特征

1、辊筒外径（毫米）×辊筒工作面长度（毫米）×辊数表示2、标准化表示XY-4S-1800橡胶压延机：2.6-3之间；塑料压延机：加工软质塑料：一般长径比取2.5-2.7左右，最大不超过3；加工硬质塑料：取长径比2.0-2.2左右。长径比取值范围：第二节

基本结构一、整体结构与传动系统

（一）整体结构组成：辊筒、辊筒轴承、调距装置、温度调节装置、传动装置、润滑系统和控制系统。轴交叉机构、拉回机构。（二）

传动系统要求：①无级变速，变速范围一般要求在10倍左右。办法：用变速电动机，即:交流整流子电动机、直流电动机。

②变速比

1、旧的传动形式及其弊病

a.离合器与齿轮7、8连，与9、10脱离:i:z6/z8,z6/z7b.离合器与7、10连，与8、9脱离:

i:z6/z7、z5/z10c.离合器与9、8连，与7、10脱离:i:z6/z8、z5/z9d.离合器与9、10连，与7、8脱离:i:z5/z9、z5/z10特点：（1）单电机集中传动。（2）传动齿轮和速比齿轮都直接装在辊筒轴上，结构简单，设备费用低。弊病：（1）采用交流电机，调速范围小，为满足低速要求，辊筒的高速受到限制，生产能力也受到限制；（2）由于传动齿轮与速比齿轮都直接安装在辊筒轴端，因此传动系统的振动、传动齿轮和速比齿轮的受力对制品精度都有直接的影响，并给轴交叉装置和反弯装置的设置带来困难；（3）辊筒速比范围窄（有级），使设备使用范围受到限制。2、新的传动形式及特点

特点：（1）传动齿轮和速比齿轮都装入齿轮箱，采用万向联轴节与辊筒轴端相连。（2）采用直流电动机传动，使设备调速范围达10倍以上。（3）辊筒速比可根据需要任意选择，从而提高了设备的适用范围和使用性能。二、主要零部件（一）辊筒1、要求：（1）足够的强度和刚性；（2）足够的硬度；工作面肖氏硬度Hs=68～75，轴颈Hs=37～48；（3）抗腐蚀、抗剥落；（4）很高的加工精度和表面光洁度。光洁度：橡胶压延机7～8级，塑料压延机10级以上；（5）良好的导热性。多采用冷硬铸铁2、结构

两种类型：（1）中空辊筒（空腔辊筒）。（2）钻孔辊筒（多孔辊）缺点：辊筒温度不匀,辊筒中部温度比两端高7～8℃，甚至10℃;温度调节灵敏度差。

中空辊筒辊筒工作表面温度沿辊长温差在±1℃以内

（二）辊筒轴承

1、滑动轴承弊病：（1）无功损失大、效率低；（2）精度低，对制品精度影响大；（3）轴衬的磨损大，寿命低，维修工作量大。2、滚动轴承：一般采用向心推力滚柱轴承，也有采用圆锥滚子轴承的。

（1）因为滚动轴承的宽度比滑动轴承小，故辊筒工作表面长度可以增加；（2）制品精度高。（3）无功损失小、效率高。（4）磨损小、使用寿命长，这就大大减轻了轴承维修工作。优点：（三）机架

结构形式：由辊筒数量和排列形式确定。材料：一般采用灰口铸铁HT20-40或铸钢制造，个别大型特殊用途的可采用厚钢板焊接，但必须经过充分的消除内应力处理,避免变形。（四）调距装置作用：调节辊筒间的间隙大小。安装位置：通常设在辊筒两端的轴承座上。类型：手动、电动（即机械调距）和液压，应用最普遍的是电动。电动调距类型：整体式－全部调距装置只用一台电动机和一台减速器。基本上被淘汰了。单独式－每个调距端用一台电机和减速器。绝大多用压延机采用此类型。（五）轴交叉装置作用：补偿辊筒挠度

（六）预负荷装置也叫拉回装置、零间隙装置、反弯装置。主要作用：避免负荷变化对辊筒间的间隙的影响。最初设计是为了补偿辊筒挠度的，但由于过大的预负荷对辊筒轴承的影响太坏，在工业上实现还存在一定问题，所以此法目前仅用于实现辊筒轴颈的零间隙，（七）扩布装置作用：消除帘线密度分布不均并保持其布幅不减小。常用扩布装置：弧形扩布器、螺旋扩布器和旋转辊子扩布器。

（八）测厚装置类型：电感应式测厚仪、同位素测厚仪。电感应式测厚仪同位素测厚仪原理：放射性同位素放射出的β射线在穿过被测物时，射线透过的强度与被测物厚度按一定关系衰减：I=Ioe-μx其中：Io—透过前β射线的强度；I—透过后β射线的强度；μ—吸收系数；x—被测物厚度。类型：穿透式、反射式穿透式：用于测定离辊后的制品厚度，即制品的总厚度，它安置在主机与冷却机之间。

反射式测厚仪：用于测定离辊前的胶片厚度，即包复在辊筒上的胶片厚度。第三节性能与参数一、辊筒直径和长径比直径：压延机辊筒转速一定时，辊筒直径越大，其线速度就越大，产量就越高，功率消耗也越大。长径比：其大小主要影响辊筒的刚度，从而影响制品的厚度、尺寸精度。长径比越大，辊筒刚度则越差，制品精度也越差。橡胶压延机规定长径比在2.6-3之间；软质塑料：一般长径比取2.5-2.7左右，最大不超过3；硬质塑料：取长径比2.0-2.2左右。

二、辊速（辊筒线速度）与速比

辊筒的线速度是表征压延机生产能力的一个参数，也是表征压延机先进程度（结构的合理性、机械加工制造水平、自动控制系统的水平）的参数之一。辊筒速比取决于成型工艺、所加工材料的品种和性能、辊筒速度等。

三、生产能力与超前系数（一）生产能力（1）按长度计算：QL=60veαQL--按长度计算的压延机生产能力，米/小时；

ve—制品速度，米/分；

α—压延机使用系数

。（2）按重量计算

Qw=QLhbγ=60veαhbγ其中：Qw—按重量计算的压延机生产能力，公斤/小时；

h—制品厚度，米；

b—制品宽度，米；

γ—制品重度，公斤/米3（二）超前系数胶片速度与辊筒线速度之比称为超前系数。即：ρ=ve/v，由实验和经验得出，一般取1.05～1.1。故：ve=ρv，四、压延制品精度误差及挠度补偿办法（一）产生制品厚度误差的原因由辊筒挠度引起（二）挠度补偿办法

1、凹凸系数法（中高度法）将辊筒工作面加工成中部大两端小的腰鼓形，以补偿挠度的方法，具有中高的辊筒称为中高辊。最大直径与最小直径之差的一半，称为凹凸系数，也叫中高度。即：k=(D1-D)/2单独使用中高度法补偿挠度，k一般取0.02-0.1mm,在与其它方法联合使用时,通常取0.02-0.06毫米。中高辊表面轮廓线通常设计成圆弧的一部分或椭圆的一部分或抛物线的一部分或其它曲线。辊筒的挠度曲线是四次曲线，上述曲线都是二次曲线，故中高度法并不能完全补偿辊筒挠度。影响横压力的因素众多，随着工艺条件的变化，挠度自然也随之变化，所以固定不变的中高度法局限性太大，一般不单独使用。

2、辊筒轴交叉法挠度补偿曲线方程：补偿曲线为双曲线。此法也不能完全精确补偿挠度。当加工物料和工艺条件发生变化引起挠度改变时，随时可以调节轴交叉量来与之适应，所以此法是三种挠度补偿法中，最好的一种，在四辊压延机上得到广泛应用。

3、辊筒反弯法（预负荷法）挠度补偿曲线：挠度补偿曲线方程反弯曲线为抛物线，因此不能完全补偿挠度。产生反弯所需的力是较大的，此力与负荷同向，给轴承的影响很坏，此法主要用于实现“零间隙”的拉回装置，较少用于补偿挠度。第一节概述挤出成型的特点：连续、高生产率、广用途、低成本。一、挤出机的用途与分类橡胶：压型、过滤、生胶的塑炼、金属丝的包胶、再生胶的脱硫、也可用于胶料的造粒、压片和混炼等。塑料：管、棒、板、薄膜、单丝、电线、电缆、异型材、中空制品等，也可用于塑料的造粒和混合等。合成纤维：作为纺丝联合机（前纺）的单元机，其作用是对纺丝切片进行熔融、塑化、均化，为纺丝装置提供合格的纺丝熔体。分类：单螺杆、双螺杆、无螺杆。冷喂料、热喂料（仅橡胶挤出机）。卧式、立式。普通螺杆挤出机、新型螺杆挤出机。普通挤出机、排气挤出机。二、挤出成型设备的组成主机、辅机、控制系统（一）主机（挤出机）（1）挤压系统（2）传动系统（3）加热冷却系统（二）辅机

包括：(机头)、定型装置、冷却装置、牵引装置、卷取或堆放装置。主机一般是通用的，同一挤出机安装不同的机头就可以挤出不同的制品，而辅机是专用的，不同的制品（因此有不同的机头）用不同的辅机。（三）控制系统

由各种电器、仪表和执行机构组成。

三、规格与技术特征规格：以汉语拼音及螺杆直径表示。XJ-150,SJ-90,VC,VD第二节基本结构一、整体结构及传动系统

（一）整体结构组成：挤压（螺杆、机筒）、传动（原动机、变速及减速机构）、加热冷却系统。塑料挤出机与橡胶挤出机的区别：第一，结构和主要参数不同。结构：橡胶挤出机多为等深变距螺杆，而塑料挤出机多为等距变深螺杆；橡胶挤出机多为普通三段螺杆，而现代塑料挤出机一般采用新型螺杆。参数：长径比、压缩比不同。第二，加热冷却系统不同。橡胶挤出机为载体加热或冷却（加热和冷却系统为同一套装置），塑料挤出机为电加热，机筒冷却系统：进料口水冷，其它多为风冷，螺杆为水冷。纺丝挤出机与塑料挤出机的差异：相同：螺杆参数基本相同；加热系统相同；机筒进料口与塑料挤出机一样采用水环冷却。不同：机筒除进料口采用水环冷却外，其它部分一般不设冷却系统；进料斗为密封料斗。

（二）传动系统组成：原动机、调速装置、减速器。作用：转动螺杆，使其按工艺条件正常运转。要求：能调速、有一定的调速范围。原动机两种：电动机、液压马达。

传动方式：1、感应电动机－机械变速（主要用于橡胶挤出机）电动机不能变速，由机械变速装置实现变速。

齿轮减速箱（有级，橡胶挤出机常用）

机械变速装置

无级变速器

（较少采用）2、交流整流子电动机无级变速常用调速范围为1：33、直流电动机无级调速调速范围一般在1：10以上，是目前国内外采用最广泛的变速电动机，也是挤出机采用最多的电动机。

4、电磁调速交流异步电动机（滑差电机）

调速比：1：5和1：10两种，要配备稳压装置，否则，由于受外电网干扰，准确性差。5、液压马达无级调速

传动特性软，可起过载保护作用；体积小。但制造精度要求很高，这在一定程度上限制了它在挤出机上的应用。

二、主要零部件（一）螺杆

1、材料要求：强度和刚度；耐高温、耐化学腐蚀性、耐磨性。材料：目前我国常用的螺杆材料有45号钢、40Cr、38CrMoAl等。2、主要形式：普通型、新型。普通型包括：（1）等距变深螺杆塑料和纺丝挤出机多采用这种形式。

2）等深变距螺杆橡胶挤出机多采用双螺纹等深变距螺杆。（3）变深变距螺杆加工很复杂，采用不多。3、主要参数（1）螺杆直径（D）－螺杆的外径设计时由产量确定，直径越大，则生产能力越大。Ds－螺杆直径，Db－

机筒直径。二者公称尺寸相同，可用D表示。（2）长径比（L/D）

长径比是指螺杆工作长度L与外径之比。（3）螺杆的分段进料段（L1）、压缩段（L2)：也称熔融段。计量段（L3)：也称均化段（4）螺槽深度螺槽深度是指螺纹外半径与其根半径之差。等深变距螺杆：螺槽深度用h表示。等距变深螺杆：进料段：h1，一般为定值；计量段：h3，一般也是定值；压缩段：

h2，由小变大。（5）压缩比ε螺杆进料段第一个螺槽容积与计量段最后一个螺槽容积之比。对等距变深螺杆，ε＝0.93h1/h3

（6）导程（t)、螺距(s)与升角(φ)

t=ns,t=πDtgφ，对单螺纹螺杆，t=ss=πDtgφ为了便于加工，通常取t=D，此时tgφ=1/πφ=17°40’。(二)机筒1、机筒的结构形式整体式：易保证精度，易装配，热量分布均匀，大多数挤出机采用。分段式：易加工、不易保证装配精度、热量分布不均匀，用于实验性挤出机和排气挤出机。衬套式：节省贵重金属。2、机筒的加热冷却橡胶挤出机：载体加热冷却。塑料挤出机和纺丝挤出机一般采用电加热。4、材料和要求

高压容器，与螺杆要求一样，硬度要求更高。

（三）机头－挤出机的成型部件1、机头的作用（1）使熔融物料由螺旋运动变为直线运动；（2）产生必要的成型压力，以保证制品的密实；（3）使物料进一步塑化均化；（4）成型制品。2、机头的分类（1）按用途分：橡胶挤出机：内胎机头、胶管机头、胎面机头、电缆机头；塑料挤出机：吹膜机头、挤管机头、挤板机头、挤异型材机头、吹塑中空制品机头、造粒机头…；纺丝挤出机机头（纺丝组件）：长丝组件、短纤维组件。（2）按机头与螺杆的相对位置分：直向机头－机头内料流的方向与挤出机轴向一致。横向机头（直角机头）－制品离开机头的方向与螺杆轴线成90度。斜向机头（斜角机头）－制品离开机头的方向与螺杆轴线成一定角度。(3)按机头内压力的大小分：橡胶挤出机和塑料挤出机：低压机头：压力小于4MPa；中压机头：压力在4－10MPa之间；高压机头：压力高于10MPa。纺丝挤出机：普通组件：压力小于9.8MPa,

高压组件：压力大于等于29.4MPa。3、机头的结构第三节工作原理与产量分析一、工作原理进料段：作用：对物料进行输送、压实、预热。物料状态：固态。需解决的核心问题：提高对固体物料的输送能力。解决办法：适当加大进料段螺槽深度、进料段机筒开设纵向沟槽、进料段采用锥形机筒压缩段：作用：对物料进行加热、压缩、熔融和排气。物料状态：固液共存。计量段：作用：对物料进行进一步的塑化和均化，保证其以恒定的压力、流量和温度从机头挤出。物料状态：熔融态。挤出量Q＝QD-Qp-Ql二、产量分析（一）产量计算1、理论公式

五点假设：第一，计量段中物料是已完全熔融的等温状态的牛顿流体，它在螺槽中的流动为层流流动；第二，熔体的压力仅仅是沿螺槽方向的函数；第三，熔体不可压缩，其密度不变；第四，螺槽宽度与深度之比大于10；第五，将螺杆和机筒分别展为两个大平面，并设螺杆平面静止而机筒平面以vb=πDn的速度平移。挤出量Q＝QD-Qp-Ql2、经验公式Q=βd3n3、按挤出半制品线速度计算Q=60vgα

（二）影响生产能力的因素1、螺杆转速通过增加n来提高Q是最简单和有效的方法。但n的增加是有一定限度的，因为(1)n过高时物料受到过强的剪切作用，易产生过热分解；(2)n的增加使物料在挤出机中流经时间缩短，固相物料来不及充分熔融和均化，从而导致熔体质量下降。(3)转速增加，功率消耗也相应增大。2、机头压力（1）螺杆特性曲线B+C越小，则螺杆特性曲线越平，即螺杆特性越硬，挤出越稳定。（2）

机头特性线Q=Kp/μ对机头特性线，p增加，则Q增加，；对螺杆特性线，p增加，Qp和Ql增大，则Q降低。对同一台挤出机而言，在正常工作情况下，从螺杆和机头挤出的物料必定相同，故挤出机的工作点必定是螺杆与机头特性线的交点。产量接近与螺杆直径的平方成正比，在一定条件下，适当地增大螺杆直径是提高挤出机生产能力的一个重要途径。3、螺杆直径4、螺槽深度对挤出量而言，螺槽深度存在一个最佳值，并非越深越好。而h3

较小的螺杆，螺杆特性线斜率绝对值较小，即螺杆特性较硬，挤出稳定性较好。浅的h3，物料受到的剪切作用大，有利于它在计量段的进一步塑化和均化，但过浅的h3

可能会引起热敏性物料的分解。5、计量段长度

增大L3

可减少反流和漏流的流量，在其它条件相同时，相对地提高了产量。另外，计量段较长的螺杆，其工作特性较硬。

第三节

新型螺杆和排气挤出机一、新型螺杆（一）常规全螺纹三段螺杆存在的主要问题（1）不能保证固体床在消失之前始终以最大的面积与机筒相接触；（2）固体床破裂；（3）已熔融的物料由于保持与机筒的接触而过热。结果：导致温度、塑化极不均匀以及由此造成的物料粘度等不均匀，压力、产量波动大，尤其是在高转速情况下，这些弊端更为突出。（二）新型螺杆1、分离型螺杆设计这类螺杆的指导思想是：改变常规全螺纹三段螺杆在压缩段熔融过程中固液相共存于同一螺槽的状况，将已熔融的物料与未熔融的物料尽早分离，从而促进未熔融的物料更快熔融。

2、屏障型螺杆

3、分流型螺杆4、组合螺杆最大特点是适应性强，专用性也强，易于获得最佳的工作条件，在一定程度上解决了“万能”与“专用”之间的矛盾.

二、排气式挤出机用途：排出熔体中夹带的气体。定义：注射成型是一种以高速高压将高聚物熔体注射到已闭合的模具型腔内，经冷却定型或在给定的温度下硫化，得到与模腔相对应的的制品的成型方法。特点:(1)能一次性成型出外形复杂、尺寸精确或带有嵌件的制品(精密成型可生产制品精度在0.01-0.001mm，超精密成型制品精度在0.001-0.0001mm);(2)对原料适应性强，几乎能加工所有热塑性塑料和部分热固性塑料（如酚醛塑料、脲醛塑料、三聚氰胺塑料以及用玻璃纤维增强的不饱和聚脂等塑料）；（3）生产率高、易于实现自动化生产

一、注射机的分类1、按排列形式分类

2、塑化方式和注射方式分：（1）柱塞式注射机（2）螺杆式注射机（3）螺杆塑化柱塞注射式注射机二、注射机的组成

1、

注射装置：作用：熔融物料，定量、定压注射熔体；2、

合模装置：作用：实现模具启闭和锁紧；3、液压和电气系统：作用：提供动力和控制工艺条件及动作顺序。

三、注射机规格表示1、以注射容积表示

采用80%的理论注射容积（标准注射容积）。已很少使用这种表示法。2、以合模力表示

以注射机最大合模力（kN)表示。广泛采用，但不够全面。3、以合模力注射容积表示－标准表示法注射容量（cm3）/合模力（kN），SZ-200/1000。

第二节整体结构和传动装置作用：塑化计量、注射、保压补缩。一、柱塞式注射装置

1、工作过程2、存在问题（1）塑化的均匀性差，导致制品内应力大。（2）塑化能力低。注射量低一般在300g以下。（3）注射压力损失大，所以注射油缸需要更大的油压。（4）注射速度不稳定。

二、预塑式注射装置1、几种形式双阶柱塞式、螺杆柱塞式、往复螺杆式。应用最多的是往复螺杆式，简称螺杆式。双阶柱塞式

螺杆柱塞式2、往复螺杆式注射装置（1）直动式（2）随动式二、螺杆的传动系统1、注射螺杆传动装置的特点：（1）间歇工作、带负载频繁启动；（2）对转速要求并不十分严格；（3）传动装置力求紧凑。

2、螺杆的传动形式电动机传动和液压马达传动；有级调速和无级调速。

（1）液压马达传动无级调速（2）定速电动机－变速齿轮箱传动有级调速3、螺杆转速与调速范围一般根据物料的性质，确定螺杆线速度，再换算为转速。

第三节主要零部件一、螺杆式塑化部件

组成：螺杆、料筒、喷嘴。（一）螺杆特点：（1）具有塑化和注射两种功能；（2）螺杆在塑化和注射时均要发生轴向移动，螺杆又处于时转时停的间歇式工作状态，因此形成了螺杆塑化过程的非稳定性；（3）物料在塑化过程中所经历的热历程比挤出要长。

（2）螺杆式注射机注射螺杆与挤出机螺杆在结构上的差别：（1）注射螺杆的长径比和压缩比比挤出螺杆小；（2）注射螺杆均化段的螺槽比挤出螺杆深，注射机h3比挤出机深15-20%。（3）注射螺杆的加料段较长，而均化段较短；（4）注射螺杆的头部结构有特殊的形式。挤出螺杆多为圆头，而注射螺杆多为尖头，有的设计成特殊结构。

1、螺杆结构三种形式：渐变型、突变型和通用型。2、螺杆参数（1)螺杆直径（Ds）和行程（S）往复螺杆式注射机的螺杆直径，应从保证注射量和塑化能力这两个条件来确定，一般行程与直径之比取2-4。（2）螺杆长径比和分段

L/D小于挤出机的长径比，一般18-22。与挤出机相比加料段增长，而计量段缩短。（3）螺槽深度（h3）和压缩比（i）与挤出机相比，h3更大，而i更小。（4）螺距、螺棱宽、径向间隙螺距：等于直径；棱顶宽度：10%D；间隙：(0.002～0.005)D。止逆螺杆头：适用于加工中、低粘度的物料，不适用于加工高粘度、热敏性物料。3、螺杆头部形状尖头或其它特殊结构PVC型（尖头和螺旋）：适用于加工热敏性和高粘度物料。不适用于加工低粘度物料。4、螺杆的材料

38CrMoAl，表面喷涂碳化钛，或氮化处理。（二）机筒

1、材料采用较多的是38CrMoAl氮化处理，也有作成衬套式，小型注射机有时采用45钢表面镀铬。表面硬度应不低于HRC=65。2、结构大多采用整体式。3、加热冷却形式塑料：电加热，加料口水环冷却，其余不冷却。橡胶：载体加热。（三）喷嘴1、喷嘴的结构形式分类：开式、锁闭式、特殊用途。开式：结构简单、压力损失小、补缩作用大、不易产生滞料分解，但喷嘴易产生垂涎现象。适宜加工高粘度热敏性塑料，不适宜加工低粘度塑料。垂涎现象：预塑时熔料从喷嘴口流出。锁闭式：适用于较低的粘度的物料和发泡成型。不适宜高粘度热敏性塑料。2、喷嘴的口径喷嘴口径关系到熔料的压力损失、剪切热和补缩作用。

3、喷嘴材料38CrMoAl。

注拉吹成型机第四节工作原理和主要参数一、往复螺杆式注射机工作原理（一）注射机的工作过程1、闭模、锁紧：注射成型机的成型周期一般从模具开始闭合时起。模具首先以低压快速进行闭合当动模和定模快要接近时，合模的动力系统自动切换成低压（即试合模压力）、低速，在确认模内无异物存在时，再切换成高压而将模具合紧。2、注射装置前移和注射在确认模具达到所要求的合紧程度后，注射装置前移，使喷嘴和模具贴合。当二者完全贴合后，即向注射油缸接入压力油，与油缸活塞杆相接的螺杆，则以高压高速将头部的熔料注入模腔，此时螺杆头部作用于熔料上的压力称为注射压力，又称一次压力。3、保压注入模腔的熔料，由于低温模具的冷却作用，使模腔内的熔料发生收缩。为了制得质量致密的制品，需要对制品保持一定的压力进行补缩。此时，螺杆作用于熔料的压力称为保压压力，又称二次压力。在保压时，螺杆因补缩而有少量的前移。4、制品冷却和预塑化制品冷却和螺杆塑化在时间上通常是重叠的，在一般情况下，螺杆塑化计量时间要少于制品冷却时间。5、注射装置后退和升模顶出制品（二）影响塑化质量的主要因素挤出和注射在塑化过程的相似之处：（1）塑料在被螺杆输送的过程中，经受着外加热和剪切热的共同作用，逐渐软化，最终成为熔融粘流状态；（2）进料口都需要进行冷却以防止环结阻料；（3）都有熔融滞后现象。

挤出和注射在塑化过程的不同点：挤出过程是稳定状态、连续过程，注射过程则是非稳定熔融的间歇过程。这主要是因为在注射机中，螺杆轴向后