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螺杆基本知识 - 无图版
华伦线缆 --- 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。
华伦线缆 --- 2009-07-02 11:31:46
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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。
华伦线缆 --- 2009-07-02 11:32:17
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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。
华伦线缆 --- 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。
华伦线缆 --- 2009-07-02 11:35:38
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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±
yang7027 --- 2009-07-02 21:56:02
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以上螺杆资料是不错的参考资料,谢谢!!
magintion --- 2009-07-03 10:33:42
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我正想要此类的资料呢.
谢谢了!
qq83084846 --- 2009-07-03 21:22:47
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一条螺杆能有这么多知识~~顶你了
jxhuaqing --- 2009-07-07 15:22:01
9
以上螺杆资料是不错的参考资料,谢谢!!
afeibaiyun --- 2009-07-07 21:09:51
10
真诚的感谢你提供免费资料给我这个新手!狂顶!
kardis --- 2009-10-15 09:02:14
11
感谢无私奉献这么多螺杆资料!
TK --- 2009-10-21 16:00:35
12
sz8913 --- 2009-10-21 22:55:59
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TK --- 2009-10-22 16:43:24
14
太感谢了!
puter --- 2009-10-22 20:02:15
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学习了,不错的
juste08 --- 2009-11-02 21:28:38
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谢谢楼主