螺桿加工三段螺桿的設(shè)計(jì)

螺桿加工三段螺桿的設(shè)計(jì) 所謂常規(guī)全螺紋三段螺桿，是指出現(xiàn)最早、應(yīng)用最廣、整根螺桿由三段組成，其擠出過(guò)程完全依靠全螺紋的形式完成的螺桿。這種螺桿的設(shè)計(jì)包括螺桿型式的確定、螺桿分段及各段參數(shù)的確定、螺桿直徑和長(zhǎng)徑比的確定、螺桿和料筒間隙的確定等，下面分別敘述。 （一）關(guān)于螺桿型式的確定 按照傳統(tǒng)的說(shuō)法，常規(guī)全螺紋三段螺桿分為漸變型螺桿和突變型螺桿。 1、所謂漸變型螺桿是指由加料段較深螺槽向均化段較淺螺槽的過(guò)渡，是在一個(gè)較長(zhǎng)的螺桿軸向距離內(nèi)完成的。特點(diǎn)如下： （1）漸變螺桿大多用于無(wú)定形塑料的加工。如聚氯乙烯 （2）它對(duì)大多數(shù)物料能夠提供較好的熱傳導(dǎo)，傳熱均勻，效果好。適用于熱敏性塑料， （3）對(duì)物料的剪切作用較小，而且可以控制，其混煉特性不是很高，也可用于結(jié)晶性塑料。 物料在這種螺桿中的熔融過(guò)程正如熔融理論所揭示的那樣。 2、所謂突變型螺桿的指由加料段較深螺槽向均化段較淺螺槽的過(guò)渡是在較短的螺桿軸向距離內(nèi)完成的。特點(diǎn)如下 （1）突變螺桿由于具有較短的壓縮段，有的甚至只有（1—2）D。 （2）對(duì)物料能產(chǎn)生巨大的剪切，故適用于粘度低、具有突變?nèi)埸c(diǎn)的塑料，如尼龍、聚烯烴， （3）對(duì)于高粘度的塑料容易引起局部過(guò)熱，故不適于聚氯乙烯。 物料在這種螺桿中的熔融過(guò)程也符合熔融理論所揭示的規(guī)律。 3、橡膠螺桿有一種等深等距的，熱喂料螺桿 （二）關(guān)于螺桿直徑的確定 螺桿直徑是一個(gè)重要參量，它在一定意義上表征擠出機(jī)擠出量的大小。 1、螺桿直徑已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 在設(shè)計(jì)螺桿時(shí)。它不能任意確定，因?yàn)槁輻U直徑已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。我國(guó)擠出機(jī)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的螺桿直徑系列為：30、45、65、（85）90、（115）120、150、200。一般情況下，確定的螺桿直徑應(yīng)符合此系列。 2、螺桿直徑的確定 螺桿直徑的大小一般根據(jù)所加工制品的斷面尺寸、加工塑料的種類和所要求的生產(chǎn)率來(lái)確定。制品截面積的大小和螺桿直徑的大小有一個(gè)適當(dāng)?shù)年P(guān)系。一般說(shuō)來(lái)，大截面的制品選大的螺桿直徑，小截面的制品選小的螺桿直徑，這對(duì)制品的質(zhì)量、設(shè)備的利用率和操作比較有利。 （三）關(guān)于螺桿長(zhǎng)徑比的確定 螺桿的長(zhǎng)徑比是螺桿的重要參數(shù)之一。若將它與螺桿轉(zhuǎn)數(shù)聯(lián)系起來(lái)考慮，在一定意義上也表示螺桿的塑化能力和塑化質(zhì)量。 1、發(fā)展趨勢(shì) 單螺桿的長(zhǎng)徑比有一個(gè)由小到大的發(fā)展趨勢(shì)，50年代一般為18—20，60年代為25—28，目前為30左右。 2、大長(zhǎng)徑比的優(yōu)點(diǎn) （1）長(zhǎng)徑比加大后，螺桿的長(zhǎng)度增加，塑料在料筒中停留的時(shí)間長(zhǎng)，塑化得更充分更均勻，故可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。 （2） 在此前提下，可以提高螺桿的轉(zhuǎn)數(shù)．從而提高擠出量。 3、大長(zhǎng)徑比的缺點(diǎn) （1） 長(zhǎng)徑比加大后，螺桿、料筒的加工和裝配都比較困難和復(fù)雜，成本也相應(yīng)提高， （2） 長(zhǎng)徑比加大后，使擠出機(jī)加長(zhǎng)，增加所占廠房的面積。 （3）L/D增大后,因螺桿的下垂度與其長(zhǎng)度的四次方成正比，故會(huì)增加螺桿的彎曲度而造成螺桿與料筒的間隙不均勻，有時(shí)會(huì)使螺桿刮磨料筒而影響擠出機(jī)的壽命。 4）當(dāng)長(zhǎng)徑比加大后，若提高螺桿轉(zhuǎn)數(shù)，其扭矩必然加大，這對(duì)小直徑的螺桿來(lái)說(shuō)，因其加料段的螺紋根徑較小，就要考慮其強(qiáng)度是否滿足要求的問(wèn)題。 例如，直徑45毫米的螺桿，加工 HDPE，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到80轉(zhuǎn)／分時(shí)，達(dá)到強(qiáng)度極限的長(zhǎng)徑比為L(zhǎng)/D=37.5，在轉(zhuǎn)數(shù)為100轉(zhuǎn)／分時(shí)，達(dá)到強(qiáng)度極限的長(zhǎng)徑比限為L(zhǎng)/D=32；當(dāng)加工LDPE或PP時(shí)，長(zhǎng)徑比的極限值L／D＜30。 因此，應(yīng)當(dāng)力求在較小的長(zhǎng)徑比的條件下獲得高產(chǎn)量和高質(zhì)量，才是多快好省的途徑。切不可盲目地加大長(zhǎng)徑比。