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 雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類

  雙螺桿擠出機(jī)由傳動裝置、加料裝置、料筒和螺桿等幾個部分組成，各部件的作用與單螺桿擠出機(jī)相似。與單螺桿擠出機(jī)區(qū)別之處在于雙螺桿擠出機(jī)中有兩根平行的螺桿置于同一的料筒中，如圖６所示

轉(zhuǎn)下頁）。

  雙螺桿擠出機(jī)有許多種不同的形式，主要差別在于螺桿結(jié)構(gòu)的不同。雙螺桿擠出機(jī)的螺桿結(jié)構(gòu)要比單螺桿擠出機(jī)復(fù)雜得多，這是因?yàn)殡p螺桿擠出機(jī)的螺桿還有諸如旋轉(zhuǎn)方向、嚙合程度等等問題。

  常用于ＰＶＣ型材擠出的雙螺桿擠出機(jī)通常是緊密嚙合且異向旋轉(zhuǎn)的螺桿，少數(shù)也有使用同向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿擠出的，但一般只能在低速下操作，約在１０ｒ／ｍｉｎ范圍內(nèi)。而高速嚙合同向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿擠出機(jī)用于混煉、排氣造粒或作為連續(xù)化學(xué)反應(yīng)器使用，這類擠出機(jī)最大螺桿速度范圍在３００～６００ｒ／ｍｉｎ。非嚙合型擠出機(jī)與嚙合型擠出機(jī)的輸送機(jī)理大不相同，比較接近于單螺桿擠出機(jī)的輸送機(jī)理，二者有本質(zhì)上的差別。

  雙螺桿擠出機(jī)的工作原理

雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)盡管與單螺桿擠出機(jī)很相似，但工作原理差異卻很大。在雙螺桿擠出機(jī)中，物料由加料裝置（一般為定量加料）加入，經(jīng)螺桿作用到達(dá)機(jī)頭口模。在這一過程中，物料的運(yùn)動情況因螺桿的嚙合方式、旋轉(zhuǎn)方向不同而不同。

  １、非嚙合型雙螺桿擠出系統(tǒng)

  物料在非嚙合雙螺桿擠出系統(tǒng)中，除了向機(jī)頭方向的運(yùn)動形式外，還有多種流動方式，見圖７。由于兩螺桿不嚙合，它們之間的徑向間隙很大，存在較大的漏流。主要流動方式：１、由于兩螺桿的螺棱的相對位置是錯開的，即一根螺桿的推力面的物料壓力大于另一螺桿拖帶面的物料壓力，從而產(chǎn)生了流動。

  ２、物料從壓力較高的螺桿推力面向另一螺桿拖帶面的流動，同時隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)，在兩螺桿的間隙處物料不斷受到攪動并被不斷帶走、更新（不論兩螺桿的轉(zhuǎn)向如何），特別是在異向旋轉(zhuǎn)過程中，物料在Ａ處受到阻礙，產(chǎn)生了流動。３、多種物料的流動形式（包括由于在兩根螺桿的相互作用下產(chǎn)生的各種流動）都增加了對物料的混煉和剪切。但這種雙螺桿沒有自清潔作用，一般僅用于混料，不適合ＰＶＣ型材的生產(chǎn)。

  ２、嚙合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出系統(tǒng)

  物料在同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出系統(tǒng)的全螺紋段的流動情況見圖８。由于同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合位置的速度方向相反，一根螺桿要把物料拉入嚙合間隙，而另一根螺桿要把物料從間隙中推出，結(jié)果使物料從一根螺桿轉(zhuǎn)到另一個螺桿，呈∞形前進(jìn)，這種速度的改變以及嚙合區(qū)較大的相對速度，非常有利于物料混合和均化，由于嚙合區(qū)間隙很小，嚙合處螺紋和螺槽的速度相反，剪切速度高，有很好自潔作用，即能刮去粘附在螺桿上的任何積料，從而使物料的停留時間很短。這種擠出機(jī)主要用于混煉物料和造粒。但由于物料在嚙合區(qū)間所受剪切力很大，所以也不適應(yīng)ＰＶＣ型材的生產(chǎn)。

  ３、嚙合型異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出系統(tǒng)

  嚙合型異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出系統(tǒng)中物料的運(yùn)動情況見圖９。在嚙合型異向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出中，兩根螺桿是對稱的，由于回轉(zhuǎn)方向不同，一根螺桿上物料螺旋前進(jìn)的道路被另一根螺桿的螺棱堵※，不能形成“∞”字型運(yùn)動。在固體輸送部分，物料是以近似的密閉“Ｃ”形小室的形態(tài)向前輸送。但為了使物料混合設(shè)計中將一根螺桿的外徑與另一根螺桿的根徑之間留有一定的間隙量，以便使物料能夠通過。物料通過兩螺桿之間的徑向間隙時，受到強(qiáng)烈的剪切、攪拌和壓延作用，因此，物料的塑化比較好，多用于加工制品。由于兩螺桿的徑向間隙比較小，因此，有一定的自潔性能，但自潔性比同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿要差。

  雙螺桿擠出機(jī)的主要參數(shù)

  １、螺桿公稱直徑。螺桿公稱直徑是指螺桿外徑，單位為ｍｍ。對于變直徑（或錐形）螺桿而言，螺桿直徑是一個變值，一般用最小直徑和最大直徑表示如：６５／１３０。雙螺桿的直徑越大，表征機(jī)器的加工能力越大。

  ２、螺桿的長徑比。螺桿的長徑比是指螺桿的有效長度與外徑之比。一般整體式雙螺桿擠出機(jī)的長徑比是在７～１８之間。對于組合式雙螺桿擠出機(jī)，長徑比是可變的。從發(fā)展看，長徑比有逐步加大的趨勢。

  ３、螺桿的轉(zhuǎn)向。螺桿的轉(zhuǎn)向有同向和異向之分。一般同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)多用于混料，異向旋轉(zhuǎn)的擠出機(jī)多用于擠出制品。

  ４、螺桿的轉(zhuǎn)速范圍。螺桿的轉(zhuǎn)速范圍是指螺桿的最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速

（允許值）間的范圍。同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)可以高速旋轉(zhuǎn)，異向旋轉(zhuǎn)的擠出機(jī)一般轉(zhuǎn)速僅在０～４０ｒ／ｍｉｎ。

  ５、驅(qū)動功率。驅(qū)動功率是指驅(qū)動螺桿的電動機(jī)功率，單位為ｋＷ。

  ６、產(chǎn)量。產(chǎn)量指每小時物料的擠出量，單位為ｋｇ／ｈ。

  雙螺桿擠出機(jī)與單螺桿擠出機(jī)的差別

  物料的傳送方式

  在單螺桿擠出機(jī)中，物料傳送是拖曳型的。固體輸送段中為摩擦拖曳，熔體輸送段中為粘性拖曳。固體物料的摩擦性能和熔融物料的粘性決定了輸送行為。如有些物料摩擦性能不良，如果不解決喂料問題，則較難將物料喂入單螺桿擠出機(jī)。所以顆粒狀的原料適合單螺桿擠出機(jī)進(jìn)料。

  而在雙螺桿擠出機(jī)中，特別是嚙合型雙螺桿擠出機(jī)，物料的傳送在某種程度上是正向位移傳送，正向位移的程度取決于一根螺桿的螺棱與另一根螺桿的相對螺槽的接近程度。緊密嚙合異向旋轉(zhuǎn)擠出機(jī)的螺桿幾何形狀能得到高度的正向位移輸送特性。形成了強(qiáng)制進(jìn)料，粉末狀的物料有利于擠壓進(jìn)料。