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啮合型同向旋转式双螺杆挤出机

2019-10-02 21:29:29浏览:10 评论:0 来源:中塑之家   
核心摘要:  这类挤出机有低速和高速两种,其区别在于两种挤出机的设计、操作特性和应用领 域,前者塑化能力一般但能实现较高的机头压力,所以主要用于型材挤出,而后者塑化能 力强混炼效果好但机头压力小,所以用于塑料混炼造粒。  (1) 紧密啮合型低速双螺杆挤出机具有紧密啮合型螺杆几何形状,其中一根螺杆 的螺棱外形与另一根螺

  这类挤出机有低速和高速两种,其区别在于两种挤出机的设计、操作特性和应用领 域,前者塑化能力一般但能实现较高的机头压力,所以主要用于型材挤出,而后者塑化能 力强混炼效果好但机头压力小,所以用于塑料混炼造粒。

  (1) 紧密啮合型低速双螺杆挤出机具有紧密啮合型螺杆几何形状,其中一根螺杆 的螺棱外形与另一根螺杆的螺槽外形紧密配合,即共辄螺杆外形。紧密啮合型同向旋转 式(CICO)双螺杆挤出机的螺杆典型几何形状如图3-7所示。

  图3-7所示的共辄螺杆外形似乎显示了两根螺杆之间形成良好的密封,但图3-8 中所示的啮合区的横截面显示了两螺杆的螺槽之间存在较大的空隙(面积II )。因此,CI- CO 双螺杆挤出机的输送特性不如紧密啮合型异向旋转式 (CICT) 双螺杆挤出机那样呈正 向输送。

  


  


  CICO双螺杆挤出机螺杆的螺槽宽度必须大于螺棱宽度,因此同向双螺杆挤出机属 于滑动啮合,如图3-9所示。

  当物料由加料口加到一根螺杆上后,在摩擦拖曳下沿着这根螺杆的螺槽向前输送至 下方锲形区,并受到一定压缩。如果螺腹(螺棱的两个侧面)间隙较大(图3-10),则另一 根螺杆的螺棱不会把物料前进的道路堵死。由于两根螺杆在锲形区有一大小相等、方向 相反的速度梯度,故物料不会进入啮合区绕同一根螺杆继续前进,而是被另一根螺杆托起 并在机筒表面的摩擦拖曳下沿着另一根螺杆的螺槽向前输送,当物料前进到上方锲形区 时,又重复此过程。从宏观来看,物料是呈“8”字形运动,如图3-11所示,同时沿轴线方 向向前移动。

  


  


  对于螺腹处无间隙的情况如图3-12所示,接近啮合处的物料,由于受邻近螺杆螺棱 的阻碍而不能进入另一根螺杆的螺槽,因此这些物料将产生如图3-12所示的回流。这 些受阻物料的一部分将有助于挤出机螺杆的正向输送。如果受阻面积(图3-8中的面积 I )大于空隙面积(图3-8中的面积H ),则输送特性将完全呈正向。如果空隙面积大于 受阻面积,则正向输送特性大为减小,并会造成物料停留时间加长和挤出量对机头压力敏 感。由于CICO双螺杆挤出机的螺杆几何形状是空隙面积小于受阻面积,所以具有一定 的正向的输送特征。

  滑动型啮合将在物料进入啮合区处产生高压区,如图3-13所示。压力增高主要是 因为物料进入啮合区时流动方向改变所引起的。显然空隙面积小于受阻面积时,压力增 高最为严重。高压区将对螺杆产生试图推开螺杆的横向力(即所谓压延效应),且这个横 向力随螺杆转速上升而增大。因此CICO双螺杆挤出机必须在低速下运转,以免螺杆与 机筒内表面的两侧发生硬摩擦。

  


  (2)紧密自洁型 高速同向挤出机具有紧密匹配的螺棱外形,如图3-14所示。从 图3 - 14所示的螺杆的俯视图和图3-15所示的啮合区的横截面可以看出,从一个螺槽到 另一根螺杆的螺槽有很大的空隙,即空隙面积比受阻面积大,因此啮合区形成高压力峰值 的倾向不大。故可将这种螺杆设计成具有相当小的螺杆间隙,于是螺杆具有密闭式自洁 作用,这种双螺杆挤出机称为紧密自洁型同向旋转式(CSCO)双螺杆挤出机。

  用CSCO双螺杆挤出机时,在啮合区中空隙面积较大,产生高压力峰的可能性相当 小,所以可以在高达600r/min的高速下运转。可是这种螺杆的几何特征也导致了相当的 非正向输送特性,物料停留时间加宽,挤出量对压力敏感性加大。因此CSCO双螺杆挤出 机不太适用于直接挤出型材。在CSCO双螺杆挤出机中大部分物料都按前述“8”字形流 动,但这部分物料比在CICO双螺杆挤出机中多得多。


(责任编辑:小编)
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