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[技术资料] 螺杆基本知识
P:2009-07-02 11:31:13
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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。
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P:2009-07-02 11:35:08
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螺杆的基本参数
加料段——底经较小，主要作用是输送原料给后段，因此主要是输送能力问题，参数（L1，h1），h1=（0．12－0．14）D。
压缩段——底经变化，主要作用是压实、熔融物料，建立压力。参数压缩比ε=h1／h3及L2。准确应以渐变度A=（h1－h3）／L2。
均化段（计量段）——将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端、参数（L3，h3），h3=（0．05－0．07）D。
对整条螺杆而言，参数L／D－长径比
L／D利弊：L／D与转速n，是螺杆塑化能力及效果的重要因素，L／D大则物料在机筒里停留时间长，有利于塑化，同时压力流、漏流减少，提高了塑化能力，同时对温度分布要求较高的物料有利，但大之后，对制造装配使用上又有负面影响，一般L／D为（18～20），但目前有加大的趋势。
其它螺距S，螺旋升角φ=πDtgφ，一般D=S，则φ=17°40′。
φ对塑化能力有影响，一般来说φ大一些则输送速度快一些，因此，物料形状不同，其φ也有变化。粉料可取φ=25°左右，圆柱料φ=17°左右，方块料φ=15°左右，但φ的不同，对加工而言，也比较困难，所以一般φ取17°40′。
棱宽e，对粘度小的物料而言，e尽量取大一些，太小易漏流，但太大会增加动力消耗，易过热，e=（0.08～0.12）D。
总而言之，在目前情况下，因缺乏必要的试验手段，对螺杆的设计并没有完整的设计手段。大部分都要根据不同的物料性质，凭经验制订参数以满足不同的需要，各厂大致都一样。
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五．PVC（聚氯乙烯）
热敏性物料，一般分为硬质和软质，其区别在于原料中加入增塑剂的多少，少于10％的为硬质，多于30％为软质。
特点：①无明显熔点，
②热稳定性差，温度、时间都会导致分解，流动性差。
设计原则a．温度控制严格，螺杆设计尽量要低剪切，防止过热。
b．螺杆、机筒要防腐蚀。
c．注塑工艺需严格控制。
一般讲，螺杆参数为L／D=16～20，h3=0．07D，ε =1．6～2 ，L1=40％，L2=40％。
为防止藏料，无止逆环，头部锥度20°～30°，对软胶较适应，如制品要求较高，可采用无计量段，分离型螺杆，此种螺杆对硬质PVC较适合，而且为配合温控，加料段螺杆内部加冷却水或油孔，机筒外加冷水或油槽，温度控制精度±
feed-through hole - 穿线孔,穿引孔 （0） 投诉
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