Page 63 - 《橡塑技术与装备》2024年9期

机械与模具 王禄 等·同向双螺杆单头螺纹元件螺棱宽度变化对螺杆运行的影响

同向双螺杆单头螺纹元件螺棱宽度

变化对螺杆运行的影响

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王禄 ，刘鑫传 ，王小平 ，苗泽宝 2
(1. 大连橡胶塑料机械有限公司，辽宁 大连 116039 ；
2. 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司烯烃一分公司，宁夏 银川 750409)

摘要： 同向双螺杆挤出机作为塑料挤出加工的常用设备，在如今塑料行业迅猛发展的推动下，其产量、扭矩和转速大幅度提高，
应用日益广泛。提高同向双螺杆挤出机生产效率、改善产品质量和实现设备的多功能化是实现其高性能化的基本要求，也是研发
的难点所在。改变螺纹元件的构型也是一个重要的因素。同向双螺杆的大导程单头螺纹元件往往被应用在螺杆头位置，有着辅助
支撑及输送等作用。文中所述通过改变同向双螺杆的单头螺纹元件螺棱宽度研究其对物料的填充度和压力分布、螺杆受力、螺杆
混炼能力的影响。通过分析结果表明随着螺棱宽度加大，螺杆的填充度降低，混炼能力提高。
关键词 ： 单头螺纹元件 ；螺棱宽度 ；混炼能力 ；压力分布 ；受力
中图分类号 ： TQ320.671 文章编号 ： 1009-797X(2024)09-0015-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2024.09.004

作为连续混炼设备，双螺杆挤出机主要用于塑料 力状态、螺杆组合受载荷以及螺杆混炼能力等三个方
改性，它是随着塑料工业的发展而发展起来的 [1] , 同向 面对组合的性能进行了研究。
双螺杆挤出机最显著的特点是螺杆和机筒都采用 “ 积
木式 ” 设计。螺杆由套装在芯轴上的若干元件组成， 1 组合与工艺介绍
如螺纹元件、捏合块、齿形混合盘、挡环等 ；机筒也 1.1 螺杆组合介绍
是由不同机筒段（全封闭、带排气口、带加料口）组 图 1 给出了一种 335 螺杆组合示意图。螺纹元件
成。根据特定的物料、配方和将要制备混合物性能的 直径 331 mm，中心距离 276 mm，螺杆全长 11 095
要求，通过科学组合，将不同类型、不同数目的螺纹 mm，机筒内孔直径 335 mm。该组合共计包括 39 个
元件和机筒元件按一定顺序组合起来，从而高效地完 元件。其中编号为 34~37 的过渡块和单头螺纹元件
成设定的混合任务。并通过改变螺杆和机筒组合顺序， 是本报告着重对比的部分。对应螺棱宽度 256.5 mm、
实现对不同物料、配方的最佳使用效果，达到一机多 260 mm 和 265.5 mm 三种情况。表 1 给出了组合中各
用、一机多能的目的。此外，积木式设计的另一优点 个位置元件的类型和规格。
是可以局部更换磨损了的螺纹元件和机筒元件，避免
了整个螺杆或筒体的报废，大大降低了维修成本。通 图 1 螺杆组合，从左到右为挤出方向
过组合各种螺纹元件，所有同向双螺杆挤出机都有加 螺棱宽度说明 ：螺棱宽度的调整是通过改变单头
料、熔融、混合、排气、建压和输送功能，实现物料 螺纹元件扇形端面的展开角度（如图 2 框选的角度）
的输送、塑化、剪切、排气、建压以及挤出等各种工 进行的，分析螺棱持续加宽对螺杆的影响趋势 ；但是
艺过程。因此，螺杆的构型对整个同向双螺杆挤出机 螺棱宽度不能无限增大，过大的螺棱宽度会使螺棱间
的性能影响至关重要。
本文描述了一种常规螺杆组合，通过更换不同螺
作者简介 ：王禄 (1992-)，男，本科，工程师，主要从事
棱宽度的单头螺纹元件研究其对整个螺杆组合性能的 大型双螺杆混炼挤出机设计工作。
影响。利用 Polyfiow 软件，从组合内物料填充度和压 收稿日期 ：2023-06-28

2024 第 50 卷 ·15·
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