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[工艺与设备] 挤橡机螺杆基本知识
P:2008-01-13 16:27:28
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挤橡机螺杆基本知识
螺杆的作用是使胶料随螺杆旋转运动逐渐变为直线运动,向机头方向推移,并与机身相配合,压缩生热、软化搅拌,混合胶料。
螺杆是由螺纹和圆柱体组成的。螺杆沿中心线有长孔,可通冷却水。螺杆的尾部装在止推轴承内,避免挤橡时产生反作用力把螺杆推出。
螺杆的直径比机身的钢套内径稍小,即螺杆的直径与钢套内表面要有间隙,其间隙一般控制在螺杆直径的0.002~0.004倍。间隙太小会造成螺杆“扫膛”,产生磨损,甚至产生卡死螺杆的现象;间隙太大胶料回流影响挤出量,生产效率低,还会影响产品品质。
螺杆的螺纹特性
螺纹深度与设备生产能力有直接关系,螺纹深度大,在一定压力下,挤出胶料多。但胶料塑化困难,螺杆强度也差。螺杆螺纹深度一般控制在螺杆直径的0.18~0.25倍。螺纹的推进面应该垂直于螺杆的轴线,而推进面的相对面应该有一定的斜度。相邻螺纹的轴向距离称为螺距,橡胶挤出机螺杆一般为等距不等深双头螺纹螺杆。螺距之间的容积计算如下:
tgФ=L/πD
F=h(πD tgФ-e)
式中:Ф——螺杆推进面的相对面的斜度
L——螺距
D——螺杆直径
e——螺纹顶峰宽度
F——螺距之间的容积
螺纹顶峰宽度一般取0.07~0.1倍螺杆直径,其中小规格挤橡机的螺杆可取较大值,而大规格挤橡机的螺杆可取较小值,螺纹顶峰宽度不能取得太小,取得太小顶峰处强度太小;取得太大,将减小螺纹容积。影响产量,并因摩擦生热引起胶料焦烧。螺纹的距离一般等于或稍大于螺杆直径。
螺杆的头部有三种形状:平形、半圆形及圆锥形。现常用的是圆锥形螺杆。
螺杆的长径比
螺杆的长径比是螺杆的长度L与螺杆的直径D之比。螺杆长径比大,也就是螺杆工作部分长,胶料塑化好,混合均匀,胶料受压力大,产品质量好。但螺杆长易引起胶料焦烧,螺杆加工困难,增加挤出功率。用于热喂料挤橡机的螺杆一般取长径比4~6倍,用于冷喂料挤橡机的螺杆一般取长径比8~12倍。
螺杆的压缩比
螺杆进料端第一个螺距的容积与出料端最后一个螺距的容积之比,称为螺杆压缩比。压缩比计算公式如下:
(S1-e)(D-h1)h1
I = —————————
(S2-e)(D-h2)h2
式中:S1——螺杆进料端第一个螺距mm
S2——螺杆出料端最后一个螺距mm
h1——螺杆进料端螺槽深度mm
h2——螺杆出料端螺槽深度mm
D——螺杆直径mm
e——螺纹顶峰宽度mm
螺杆压缩比可以用以下几种方法得到:
1、 螺距变化,螺槽深度不变;
2、 螺槽深度化,螺距不变;
3、 螺距和螺槽深度都变化。
电线电缆厂大都采用等距不等深螺杆。其压缩比计算公式如下:
I = h1/h2
压缩比大小对产品的质量有很大的影响,压缩比大,胶料紧密度高,表面光滑。压缩比太大则胶料对螺杆的反作用也大,螺杆容易被折断。挤橡机螺杆压缩比一般控制在
1.3:1到1.6:1。
还有一种螺杆是分离型螺杆。这种螺杆是在螺杆的中段增加一条附加螺纹。螺杆共分三段:加料段、熔融段、计量段。有附加螺纹的中段是熔融段,加料段是指螺杆进料处到附加螺纹的起点部分,计量段是指螺杆头部到附加螺纹的终点的部分。
螺杆的材料
螺杆必须耐热、耐磨、耐磨蚀。因此在加工螺杆时要进行热处理,表面镀铬或渗氮。常用的材料有45#钢或铬钼铝合金钢等。