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告訴你三螺桿擠出機的諸多優勢,不要驚訝!

作者:sjzxrxs 發表時間:2016-03-14   09:47:23

    如何利用更短的時間獲取**化的效益,是當今型企業不斷探求的課題。機械制造商在時代需求的驅使下,為創新、節能方向不斷的嘗試創新勇攀高峰,可以說工業的發展經歷了從0到1、從1到n的不斷進步和積累。

    

    螺桿類擠出機從*開始的柱塞式、單螺桿式到目前占據半壁江山的平行雙螺桿式、椎形雙螺桿式等機型,這一歷程一走便走了近百年,這一百年,高聚物加工工業的發展經歷了**的繁榮。三螺桿擠出機以其靈活多變的幾何排布方式,多個嚙合區形成物料在流向,流速上的多變化,且質點在空間位置的分布產生了極其有益的影響,以優異的混合特性、小的長徑比、較高的產能比倍受關注。


  由于塑料熱傳導性不強,大直徑擠出機(¢130㎜以上)在加工過程中,每個螺紋槽內可能擁有大量的“靜態”物料,從而引起不均勻塑化。這個問題不可能通過增加螺桿轉速來解決,因為會引起波動,引起流痕變粗。雖然可以通過加大螺桿長徑比解決,但這種方法存在局限性,且加大了螺桿懸臂引起的許多負面影響。采用小直徑,短長徑比的多螺桿組合是解決這一矛盾的有效辦法之一。單螺桿無嚙合區,雙螺桿有一個嚙合區,一字形排列的三螺桿有兩個嚙合區,三角形排列的三螺桿有三個捏合區,三螺桿擠出機嚙合區增多,碾壓面積成倍增加,運轉中對物料構成了有效的擠壓、破碎、揉捏、壓延、拉伸作用。正是這種有效的混捏作用,使三螺桿無需單螺桿或雙螺桿的大直徑、大長徑比,便可獲得同等質量、產量的的條件,充分體現出三螺桿擠出機有效的混合均化特性、結構上的緊湊性和經濟性。為提高產量,改善產品質量,對單螺桿和雙螺桿須加大螺桿直徑,加大長徑比,成倍提高驅動功率。如將直徑45㎜的雙螺桿擠出機螺桿加大到70㎜,雖然后者的率是前者的3倍,但驅動功率也需提高單位面積產量倍以上。若將螺桿直徑45㎜的雙螺桿改變為直徑45㎜的三螺桿,則后者的產量會翻番,為前者的兩倍,而驅動力不足前者的1.5倍。

  

三螺桿如何排列?

  由于螺桿類擠出機應用領域不斷拓寬,因而促進了擠出機的發展創新。三根螺桿“一”字排列的三螺桿擠出機和三根螺桿三角形排列的三螺桿擠出機是近幾十幾年研制開發的新機型。

  

    無論是單螺桿還是雙螺桿支撐螺桿全部重量的是螺桿一端套設的軸承。這種懸臂式結構使螺桿前段下垂的重量與另一端的軸承造成極大的不對稱負荷,特別是在螺桿連續運轉的動摩擦情況下,必然會影響到軸承結構的強度,時間一長,螺桿會發生前段下垂,影響運轉的順暢性。

  

    “一”字排列的兩種不同的三螺桿擠出機的三根螺桿等長不等徑,中間的主螺桿直徑大,兩根輔螺桿直徑小,主輔螺桿互相嚙合,反向旋轉。這種設計,擴大了碾壓面積,加強了揉壓作用,具有較好的塑煉效果,不但增加了產量,且能耗增加不多,由于兩個嚙合區的存在,碾壓面積成倍增加就可縮短螺桿長度,減小螺桿懸

臂造成的負面影響。


  螺桿中心連線為倒品字形的三螺桿擠出機是擠出領域內的創新。與前述的兩種“一”字型排列的三螺桿擠出機相比,全嚙合的三螺桿的正三角形排布構成了特有的三個嚙合區的存在對物料的流向,流速以及空間位置的分布產生了極其復雜的影響。使之可以小直徑,小長徑比的多螺桿組合獲得高產量,高混合質量的效果。

  

    三角形排列的三螺桿的設置方式可分為5種形式全嚙合的三螺桿擠出機螺紋端面曲線的生成以雙螺桿相關理論為基礎。由于同向和異向旋轉的兩根螺桿的螺紋元件端面曲線生成原理截然不同,一根螺桿不可能同時滿足兩種齒形形成原理。因此,全嚙合三角形排列的三根螺桿必然是同向旋轉,而且螺紋頭數**為奇數、或為單數、或為三頭、不能是雙頭(雙頭螺紋三螺桿的任何相位都會有干涉)。顯然三角形排列的三螺桿,幾何上不能實現共軛嚙合,即螺棱和螺槽不能是等寬度嚙合。三根螺桿以正三角形排列,從幾何關系上易于保證三根螺桿的加工裝配精度。


  中心區是三角形排列的三螺桿特有的區域,中心區是三根螺桿在任何相位都掃掠不到的區域,且是一個由大到小,又由小到大不斷變化的區域,數值上中心區**狀態時的面積是*小狀態時的7倍,而*小狀態時的面積僅為機筒凈面積(除去螺桿截面積)的1/200。由于中心區的面積不斷變化,變化的區域不會有靜止的流體,在物料的粘性作用下,這些流體會被帶入流道推進區,既這種回流某種程度上促進了混合。

  

     三螺桿擠出機雖然面世不久,但已在功能塑料的制備,高亮度涂料的制備及方便食品加工領域擁有很好的應用,并以其優異的混合特性,較好的產能比,較小的長徑比開始受到關注。三螺桿擠出機,特別是三根螺桿正三角形排列的全嚙合三螺桿擠出機的工業化應用,因其在軸承設置,制造工藝等諸多方面有特殊性,技術上尚待成熟,其運作機理有待深入研究。



 

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