自动挤出机(挤出机)
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- 2022-07-04 11:41:13
挤出机都有哪些部分构成?
在挤出机中,一般来说,最基本和最常见的是单螺杆挤出机。主要包括传动、送料装置、机筒、螺杆、机头、模具六个部分。1.传动部分传动部分通常由电机、变速箱和轴承组成。在挤出过程中,螺杆转速必须稳定,不能随螺杆载荷而变化,这样才能保持产品质量的均匀。但是,在不同的情况下,螺杆应该是变速的,以满足一台设备可以挤出不同的塑料或产品的要求。因此,这部分一般采用交流换向器电机、DC电机等装置来实现无级变速。一般螺杆转速为10~100转/分。传动系统的作用是驱动螺杆,供给螺杆在挤出过程中所需的扭矩和转速,通常由电机、减速器和轴承组成。在结构基本相同的前提下,减速器的制造成本与其整体尺寸和重量大致成正比。由于减速器的外形和重量较大,意味着制造时消耗的材料较多,使用的轴承也比较大,增加了制造成本。同样螺杆直径的挤出机,高速高效的挤出机比常规挤出机消耗更多的能量,需要加倍电机功率,相应增加减速机底座的数量。但是高螺杆速度意味着低减速比。与同尺寸的减速器相比,低减速比减速器的齿轮模数增大,减速器的承载能力也增大。因此,减速器体积和重量的增加与电机功率的增加不成线性比例。如果以挤出量为分母,除以减速器的重量,高速高效挤出机的数量少,普通挤出机的数量多。从单位产量来看,高速高效挤出机的电机功率小,减速机重量小,意味着高速高效挤出机单位产量的机器制造成本低于普通挤出机。二、加料装置一般采用颗粒状物料加料,但也可采用带状物料或粉状物料。装载设备通常使用圆锥形料斗,其容积需要提供至少一小时的供应量。料斗底部设有调节和切断物料流动的切断装置,料斗侧面设有观察孔和校准计量装置。有些料斗还可能装有减压装置或加热装置,以防止原料从空气中吸收水分,或者有些桶也有自己的搅拌器,可以自动加料或装料。1.料斗料斗一般做成对称形式。料斗侧面有观察料位和加料情况的窗口,料斗底部有停止和调节加料量的开闭门。盖住料斗,防止灰尘、水分和杂质落入。在选择料斗材料时,最好选用重量轻、耐腐蚀、易加工的材料,一般是铝板和不锈钢板。料斗的体积取决于挤出机的尺寸和进料方式。一般是挤出机1 ~ 1.5h的挤出量.2.有两种加料方式:人工加料和自动加料。自动送料主要有弹簧送料、鼓风送料、真空送料和传送带送料。一般来说,小型挤出机采用手动加料,大型挤出机采用自动加料。3.给料方式分类重力给料:原理——物料靠自身重量进入筒体,包括人工给料、弹簧给料和鼓风给料。特点——结构简单,成本低。但容易造成送料不均匀,从而影响零件质量。它只适用于小型挤出机。强制给料:原理3354在料斗内安装一个能对物料施加外部压力的装置,迫使物料进入挤出机的机筒内。特征——可以克服“架桥”现象,使进料均匀。进料螺杆由挤出机螺杆通过传动链驱动,因此其转速与螺杆转速相适应。过载保护装置可以在充电口堵塞时启动,避免充电装置损坏。三、枪管一般为金属枪管,由合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。它
内部应该是光滑的,但有些枪管刻有各种凹槽,以增加与塑料的摩擦。料筒外部附有电加热器、温度自动控制装置和电阻、电感等加热方式的冷却系统。1.桶在结构上有三种:(1)整体桶加工法3354在整体材料上加工。优点——容易保证较高的制造精度和装配精度,并能简化装配工作。枪管受热均匀,所以应用广泛。缺点3354由于枪管长度长,加工要求高,对加工设备的要求也很严格。磨损后很难修复机筒的内表面。(2)组合材料的加工方法:3354枪管加工成若干段,然后各段用法兰或其他形式连接。优点:3354易于加工,改变长径比方便。它主要用于需要改变螺杆长径比的情况。缺点3354要求高加工精度。因为截面多,很难保证各截面的同轴度。法兰接头破坏了筒体的加热均匀性,增加了热量损失。安装和维护加热和冷却系统也很困难。(3)双金属枪管3354的加工方法在一般碳钢或铸钢的基体中嵌入或铸造一层合金钢。既能满足枪管的材料要求,又能节约贵金属材料。衬套筒体:筒体配有可更换的合金钢衬套。节约了贵金属,可以更换衬套,延长了筒体的使用寿命。但是它的设计、制造和组装是复杂的。铸造枪管:在枪管内壁离心铸造一层约2mm厚的合金,然后通过磨削获得所需的枪管内径。合金层与枪管基部结合良好,沿枪管轴向长度方向结合均匀,不易剥落或开裂,滑动性能优良,耐磨性高,使用寿命长。(4)IKV筒体1)在筒体装料段的内壁上开一纵向凹槽。为了提高固体输送率,根据固体输送理论,一种方法是增加机筒表面的摩擦系数,另一种方法是增加物料在进料口通过垂直于螺旋轴线的截面的面积。这两种方法的实施例是在料筒的加料段的内壁上开一个纵向凹槽,并使靠近加料口的一段加料段的内壁逐渐变细。2)强制冷却加料段机筒。为了提高固体输送能力,还有另一种方法。它是对料筒进行冷却,目的是使被输送物料的温度保持在软化点或熔点以下,避免熔膜的出现,保持物料的固体摩擦性能。采用上述方法后,输送效率由0.3提高到0.6,挤出量对模头压力变化的敏感性小。4.螺杆是挤出机的心脏和关键部件。螺杆的性能决定了挤出机的生产率、塑化质量、添加剂的分散性、熔体温度、功耗等。是挤出机最重要的部分,可以直接影响。
响到挤出机的应用范围和生产效率。通过螺杆的转动对塑料产生极压的作用,塑料在料筒中才可以发生移动、增压以及从摩擦中获取部分热量,塑料在料筒的中的移动过程中获得混合和塑化,黏流态的熔体在被挤压而流经口模时,获得所需的形状而成型。与料筒一样,螺杆也是用高强度、耐热和耐腐蚀的合金制备而成。由于塑料的种类很多,它们的性质也各不相同。因此在实际操作中,为了适应不同的塑料加工需要,所需的螺杆种类不同,结构也有各有差别。以便能最大效率的对塑料产生最大化运输、挤压、混合和塑化作用。图为几种较常见的螺杆。表示螺杆特征的基本参数包括以下几点:直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆和料筒的间隙等。最常见的螺杆直径D大约为45~150毫米。螺杆直径增大,挤出机的加工能力也相应提高,挤出机的生产率与螺杆直径D的平方呈正比。螺杆工作部分有效长度与直径之比(简称长径比,表示为L/D)通常为18~25。L/D大,能改善物料温度分布,有利于塑料的混合和塑化,并能减少漏流和逆流。提高挤出机的生产能力,L/D大的螺杆适应性较强,能用于多种塑料的挤出;但L/D过大时,会使塑科受热时间增长而降解,同时因螺杆自重增加,自由端挠曲下垂,容易引起料简与螺杆间擦伤,并使制造加工困难;增大了挤出机的功率消耗。过短的螺杆,容易引起混炼的塑化不良。料筒内径与螺杆直径差的一半称间隙δ,它能影响挤出机的生产能力,随δ的增大,生产率降低.通常控制δ在0.1一0.6毫米左右为宜。δ小,物料受到的剪切作用较大,有利于塑化,但δ过小,强烈的剪切作用容易引起物料出现热机械降解,同时易使螺杆被抱住或与料筒壁摩擦,而且,δ太小时,物料的漏琉和逆流几乎没有,在一定程度上影响熔体的混合。螺旋角Φ是螺纹与螺杆横断面的夹角,随Φ增大,挤出机的生产能力提高,但对塑料产生的剪切作用和挤压力减小,通常螺旋角介于10°到30°之间,沿螺杆长度的变化方向而改变,常采用等距螺杆,取螺距等于直径,Φ的值约为17°41′压缩比越大,塑料收到的挤压比也就越大。螺槽浅时,能对塑料产生较高的剪切速率,有利于料筒壁和物料间的传热,物料混合和塑化效率越高,反而生产率会降低;反之,螺槽深时。情况刚好相反。因此,热敏性材料(如聚氯乙烯)宜用深螺槽螺杆;而熔体粘度低和热稳定性较高的塑料(如聚酰胺),宜用浅螺槽螺杆。1、螺杆的分段物料沿螺杆前移时,经历着温度、压力、粘度等的变化,这种变化在螺杆全长范围内是不相同的,根据物料的变化特征可将螺杆分为加(送)料段、压缩段和均化段。①、塑料及塑料三态塑料有热固性和热塑性二大类,热固性塑料成型固化后,不能再加热熔融成型。而热塑性塑料成型后的制品可再加热熔融成型其它制品。热塑性塑料随着温度的改变,产生玻璃态、高弹态和粘流态三态变化,随温度重复变动,三态产生重复变化。a、三态中聚合物熔体不同的特征:玻璃态——塑料呈现为刚硬固体;热运动能小,分子间力大,形变主要由键角变形所贡献;除去外力后形变瞬时恢复,属于普弹形变。高弹态——塑料呈现为类橡胶物质;形变由链段取向引起大分子构象舒展作出的贡献,形变值大;除去外力后形变可恢复但有时间依赖性,属于高弹形变。粘流态——塑料呈现为高粘性熔体;热能进一步激化了链状分子的相对滑移运动;形变不可逆,属于塑性形变。b、塑料加工与塑料三态:塑料玻璃态时可切削加工。高弹态时可拉伸加工,如拉丝纺织、挤管、吹塑和热成型等。粘流态时可涂复、滚塑和注塑等加工。当温度高于粘流态时,塑料就会产生热分解,当温度低于玻璃态时塑料就会产生脆化。当塑料温度高于粘流态或低于玻璃态趋向时,均使热塑性塑料趋向严重的恶化和破坏,所以在加工或使用塑料制品时要避开这二种温度区域。②、三段式螺杆塑料在挤出机中存在三种物理状态——玻璃态、高弹态和粘流态的变化过程,每一状态对螺杆结构要求不同。c、为适应不同状态的要求,通常将挤出机的螺杆分成三段:加料段L1(又称固体输送段)熔融段L2(称压缩段)均化段L3(称计量段)这就是通常所说的三段式螺杆。塑料在这三段中的挤出过程是不同的。加料段的作用是将料斗供给的料送往压缩段,塑料在移动过程中一般保持固体状态,由于受热而部分熔化。加料段的长度随塑料种类不同,可从料斗不远处起至螺杯总长75%止。大体说,挤出结晶聚合物最长,硬性无定形聚合物次之,软性无定形聚合物最短。由于加料段不一定要产生压缩作用,故其螺槽容积可以保持不变,螺旋角的大小对本段送科能力影响较大,实际影响着挤出机的生产率。通常粉状物料的螺旋角为30度左右,时生产率最高,方块状物料螺旋角宜选择15度左右,因球形物料宜选选择17度左右。加料段螺杆的主要参数:螺旋升角ψ一般取17°~20°。螺槽深度H1,是在确定均化段螺槽深度后,再由螺杆的几何压缩比ε来计算。加料段长度L1由经验公式确定:对非结晶型高聚物L1=(10%~20%)L对于结晶型高聚物L1=(60%~65%)L压缩段(迁移段)的作用是压实物料,使物料由固体转化为熔融体,并排除物料中的空气;为适应将物料中气体推回至加料段、压实物料和物料熔化时体积减小的特点,本段螺杆应对塑料产生较大的剪切作用和压缩。为此,通常是使螺槽容积逐渐缩减,缩减的程度由塑料的压缩率(制品的比重/塑料的表观比重)决定。压缩比除与塑料的压缩率有关外还与塑料的形态有关,粉料比重小,夹带的空气多,需较大的压缩比(可达4~5),而粒料仅2.5~3。压缩段的长度主要和塑料的熔点等性能有关。熔化温度范围宽的塑料,如聚氯乙烯150℃以上开始熔化,压缩段最长,可达螺杆全长100%(渐变型),熔化温度范围窄的聚乙烯(低密度聚乙烯105~120℃,高密度聚乙烯125~135℃)等,压缩段为螺杆全长的45~50%;熔化温度范围很窄的大多数聚合物如聚酰胺等,压缩段甚至只有一个螺距的长度。熔融段螺杆的主要参数:压缩比ε:一般指几何压缩比,它是螺杆加料段第一个螺槽容积和均化段最后一个螺槽容积之比。ε=(Ds-H1)H1/(Ds-H3)≈H1/H3式中,H1——加料段第一个螺槽的深度H3——均化段最后一个螺槽的深度熔融段长度L2由经验公式确定:对非结晶型高聚物L2=55%~65%L对于结晶型高聚物L2=(1~4)Ds均化段(计量段)的作用是将熔融物料,定容(定量)定压地送入机头使其在口模中成型。均化段的螺槽容积与加料段一样恒定不变。为避免物料因滞留在螺杆头端面死角处,引起分解,螺杆头部常设计成锥形或半圆形;有些螺汗的均化段是一表面完全平滑的杆体称为鱼雷头,但也有刻上凹槽或铣刻成花纹的。鱼雷头具有搅拌和节制物料、消除流动时脉动(脉冲)现象的作用,并随增大物料的压力,降低料层厚度,改善加热状况,且能进一步提高螺杆塑化效率。本段可为螺杆全长20一25%。均化段螺杆的重要参数:螺槽深度H3由经验公式确定H3=(0.02~0.06)Ds长度L3由下式确定L3=(20%~25%)Ld、根据熔体输送理论,熔体在螺杆均化段的流动有四种形式,熔融物料在螺槽中的流动是这四种流动的组合:正流——塑料熔体在料筒和螺杆间沿着螺槽方向朝机头方向的流动。逆流——流动方向与正流相反,由机头、多孔板、过滤板等阻力引起的压力梯度所造成。横流——熔体沿着垂直于螺纹壁方向的流动,影响挤出过程中熔体的混合和热交换作用。漏流——由于压力梯度在螺杆与料筒间隙处形成的倒流,沿螺杆轴向方向。2、普通螺杆的结构常规全螺纹三段螺杆按其螺纹升程和螺槽深度的变化,可分为三种形式:(1)等距变深螺杆等距变深螺杆从螺槽深度变化的快慢可分为两种形式:①等距渐变螺杆:从加料段开始至均化段的最后一个螺槽的深度是逐渐变浅的螺杆。在较长的熔融段上,螺槽深度是逐渐变浅的。②等距突变螺杆:即加料段和均化段的螺槽深度不变,在熔融段处的螺槽深度突然变浅的螺杆。(2)等深变距螺杆等深变距螺杆是指螺槽深度不变,螺距从加料段第一个螺槽开始至均化段末端是从宽渐变窄的。等深变距螺杆的特点是由于螺槽等深,在加料口位置上的螺杆截面积较大,有足够的强度,有利于增加转速,从而可提高生产率。但螺杆加工较困难,熔料倒流量较大,均化作用差,较少采用。(3)变深变距螺杆变深变距螺杆是指螺槽深度和螺纹升角从加料段开始至均化末端都是逐渐变化的,即螺纹升程从宽逐渐变窄,螺槽深度由深逐渐变浅的螺杆。该螺杆具有前面两种螺杆的特点,但机械加工较困难,较少采用。3、螺杆材料螺杆是挤出机的关键部件,作为螺杆的材料必须具备耐高温、耐磨损、耐腐蚀、高强度等特性,同时还应具有切削性能好、热处理后残余应力小、热变形小等特点。对于挤出机螺杆的材料,具体有如下几点要求:①力学性能高。要有足够的强度,以适应高温、高压的工作条件,提高螺杆的使用寿命。②机械加工性能好。要有较好的切削加工性能和热处理性能。③耐腐蚀和抗磨性能好。④取材容易。4、新型螺杆常规全螺棱三段式螺杆存在的问题:①熔融段同时有固体床和熔池同居一个螺槽中,熔池不断增宽,固体床逐渐变窄,从而减少了固体床于机筒壁的接触面积,减少了机筒壁直接传给固体床的热量,降低了熔融效率,致使挤出量不高;②压力波动、温度波动和产量波动大;③不能很好适应一些特殊塑料的加工进行混炼、着色等工艺。对此类问题常用的处理方法:加大长径比;提高螺杆转速;加大均化段的螺槽深度;为了克服常规螺杆存在的缺点,人们创造了一些新型螺杆,主要包括:①分离型螺杆在压缩段增设一条副螺纹,克服了常规螺杆中固体床和熔体共存一个螺槽中所产生的缺点,将熔融物料和未熔物料尽早分离,从而促进了未熔物料的熔融。这种螺杆塑化效率高,塑化质量好。由于没有固体床解体,产量波动、压力波动和温度波动都比较小,并具有排气性能好、能耗低等优点,应用较广。②屏障型螺杆在普通螺杆的某一部位设置屏障段,使未熔的固体不能通过,并促使固体熔融的一种螺杆。这种螺杆通过剪切作用和涡流的混合作用,将机械能转变为热能并进行热交换,使物料熔融均化,并且径向温差小,产量、质量都比常规螺杆好。③销钉螺杆物料流经过销钉时,销钉将固体料或未彻底熔融的料分成许多细小料流,这些料流在两排销钉间较宽位置又汇合,经过多次汇合分离,物料塑化质量得以提高。销钉设置在熔融区,排列形状有人字形、环形等,销钉形状有圆柱形、菱形、方形等。由于销钉将熔料多次分割分流,增加了对物料的混炼、均化和添加剂的分散性。另外,由于固体碎片在熔融的过程中不断从熔体中吸收热量,有可能降低熔料温度,故可获得低温挤出。④组合螺杆由带加料段的螺杆本体和各种不同职能的螺杆元件如输送元件、混炼元件和剪切元件等组成。改变这些元件的种类、数量、和组合顺序,可以得到各种特性的螺杆,以适应不同物料和不同制件的加工要求,并找出最佳工作条件。这种螺杆适应性强,易获得最佳工作条件,在一定程度上解决了万能与专用的矛盾,因此得到越来越广泛的应用。但设计复杂,组合元件之间拆装较麻烦,在直径较小的螺杆上实现有困难。五、机头和口模机头和口模通常为一整体,习惯上统称机头;但也有机头和口模各自分开的情况。机头的作用是将处于旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动,使塑料进一步塑化均匀,并使熔体均匀而平稳的导入口模,还赋予必要的成型压力,使塑料易于成型和所得制品密实。口模为具有一定截面形状的通道,塑料熔体在口模中流动时取得所需形状,并被口模外的定型装置和冷却系统冷却硬化而成型。机头与口模的组成部件包括过滤网、多孔扳、分流器(有时它与模芯结合成一个部件)、模芯、口模和机颈等部件。机头中的多孔板能使机头和料筒对中定位,并能支承过滤网(过滤熔体中不熔杂质)和对熔体产生反压等。机头中还有校正和调整装置(定位螺钉),能调正和校正模芯与口模的同心度、尺寸和外形。在生产管子或吹塑薄膜时,通过机颈和模芯可引入压缩空气。按照料流方向与螺杆中心线有无夹角,可以将机头分为直角机头(又称T型机头)、角式机头(直角或其它角度)。直角机头主要用于挤管、片和其它型材,角式机头多用于挤薄膜、线缆包复物及吹塑制品等。
塑料挤出机的工作原理是什么?
塑料挤出机的挤出方法一般指的是在200度左右的高温下使塑料熔解,熔解的塑料再通过模具时形成所需要的形状。挤出成型要求具备对塑料特性的深刻理解和模具设计的丰富经验、是一种技术要求较高的成型方法。挤出成型是在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法,也称为“挤塑”。与其他成型方法相比,具有效率高、单位成本低的优点。挤出法主要用于热塑性塑料的成型,也可用于某些热固性塑料。挤出的制品都是连续的型材,如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆包覆层等。此外,还可用于塑料的混合、塑化造粒、着色、掺合等。挤出的产品可称为“型材”,由于横截面形状大多不规则,因此又称为“异型材”。塑料挤出机经过100多年的发展,已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆,甚至无螺杆等多种机型。塑料挤出机(主机)可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板(片)材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配,组成各种塑料挤出成型生产线,生产各种塑料制品。因此,塑料挤出成型机械无论现在或将来,都是塑料加工行业中得到广泛应用的机种之一。应用1、食物随着工业制造的出现,挤压在速食食品和零食的食品加工中得到了应用,以及它在塑料和金属制造中的已知用途。挤出的主要作用最初是为输送和成型加工原材料的流体形式而开发的。今天,挤压蒸煮技术和能力已经发展成复杂的加工功能,包括:混合、输送、剪切、分离、加热、冷却、成型、共挤压、排放挥发物和水分、封装、风味产生和杀菌。某些面食、许多早餐麦片、预制曲奇面团、一些炸薯条等产品、某些婴儿食品、干燥或半湿润的宠物食品和即食零食大多是通过挤压生产的。它还用于生产改性淀粉和造粒动物饲料。通常,高温挤压用于制造即食小吃,而冷挤压用于制造意面和用于后期烹饪和消费的相关产品。加工后的产品水分含量低,因此保质期相当长,并为消费者提供了多样性和便利性。2、药物载体为了用于医药产品,通过纳米多孔聚合物过滤器的挤出被用于生产具有窄尺寸分布的特定尺寸的脂质囊泡脂质体或转移体的悬浮液。抗癌药物阿霉素例如,脂质体递送系统中的脂质体通过挤出配制。热熔挤出还用于药物固体口服剂量加工,以实现溶解性和生物利用度差的药物的输送。热熔挤出已被证明可将难溶性药物分子分散在聚合物载体中,从而提高溶解速率和生物利用度。该过程涉及应用热量、压力和搅拌将材料混合在一起并通过模具“挤出”它们。双螺杆高剪切挤出机混合材料并同时破碎颗粒。所得颗粒可与压缩助剂混合并压制成片剂或装入单位剂量胶囊。3、生物质煤球燃料煤球挤压生产技术是将螺杆废料(稻草、葵花壳、荞麦等)或细碎的木材废料(锯末)在160~350℃的高温下进行挤压的工艺。由此产生的燃料块不包括任何粘合剂,而是一种天然的——植物废物细胞中含有的木质素。压缩过程中的温度会导致砖表面熔化,使其更加坚固,这对于煤球的运输很重要。以上内容参考 百度百科-塑料挤出机
什么是挤出机
1.挤压系统 挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具,塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体,并在这一过程中所建立压力下,被螺杆连续的挤出机头。 (1) 螺杆:是挤塑机的最主要部件,它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率,由高强度耐腐蚀的合金钢制成。 (2) 机筒:是一金属圆筒,一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。机筒与螺杆配合,实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实,并向成型系统连续均匀输送胶料,一般机筒的长度为其直径的15~30倍,以使塑料得到充分加热和充 电线挤出机分塑化为原则。 (3) 料斗:料斗底部装有截断装置,以便调整和切断料流,料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。 (4) 机头和模具:机头由合金钢内套和碳素钢外套构成,机头内装有成型模具,机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动,均匀平稳的导入模套中,并赋予塑料以必要的成型压力,塑料在机筒内塑化压实,经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具,模芯模套适当配合,形成截面不断减小的环形空隙,使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。为保证机头内塑料流道合理,消除积存塑料的死角,往往安置有分流套筒,为消除塑料挤出时压力波动,也有设置均压环的。机头上还装有模具校正和调整的装置,便于调整和校正模芯和模套的同心度。 挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角,将机头分成斜角机头(夹角120o)和直角机头。机头的外壳是用螺栓固定在机身上,机头内的模具有模芯坐,并用螺帽固定在机头进线端口,模芯座的前面装有模芯,模芯及模芯座的中心有孔,用于通过芯线;在机头前部装有均压环,用于均衡压力;挤包成型部分由模套座和模套组成,模套的位置可由螺栓通过支撑来调节,以调整模套对模芯的相对位置,便于调节挤包层厚度的均匀性。机头外部装有加热装置和测温装置。2.传动系统 传动系统的作用是驱动螺杆,供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速,通常由电动机、减速器和轴承等组成。3.加热冷却装置 加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。 (1) 现在挤塑机通常用的是电加热,分为电阻加热和感应加热,加热片装于机身 模具压余挤出机、机脖、机头各部分。加热装置由外部加热筒内的塑料,使之升温,以达到工艺操作所需要的温度。 (2) 冷却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的。具体说是为了排除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量,以避免温度过高使塑料分解、焦烧或定型困难。机筒冷却分为水冷与风冷两种,一般中小型挤塑机采用 风冷比较合适,大型则多采用水冷或两种形式结合冷却;螺杆冷却主要采用中心水冷,目的是增加物料固体输送率,稳定出胶量,同时提高产品质量;但在料斗处的冷却,一是为了加强对固体物料的输送作用,防止因升温使塑料粒发粘堵塞料口,二是保证传动部分正常工作。编辑本段二、 辅助设备 塑料挤出机组的辅机主要包括放线装置、校直装置、预热装置、冷却装置、牵引装置、计米器、火花试验机、收线装置。挤出机组的用途不同其选配用的辅助设备也不尽相同,如还有切断器、吹干器、印字装置等。校直装置 塑料挤出废品类型中最常见的一种是偏心,而线芯各种型式的弯曲则是产生绝缘偏 挤出机心的重要原因之一。在护套挤出中,护套表面的刮伤也往往是由缆芯的弯曲造成的。因此,各种挤塑机组中的校直装置是必不可少。校直装置的主要型式有:滚筒式(分为水平式和垂直式);滑轮式(分为单滑轮和滑轮组);绞轮式,兼起拖动、校直、稳定张力等多种作用;压轮式(分为水平式和垂直式)等。预热装置 缆芯预热对于绝缘挤出和护套挤出都是必要的。对于绝缘层,尤其是薄层绝缘,不能允许气孔的存在,线芯在挤包前通过高温预热可以彻底清除表面的水份、油污。对于护套挤出来讲,其主要作用在于烘干缆芯,防止由于潮气(或绕包垫层的湿气)的作用使护套中出现气孔的可能。预热还可防止挤出中塑料因骤冷而残留内压力的作用。在挤塑料过程中,预热可消除冷线进入高温机头,在模口处与塑胶接触时形成的悬殊温差,避免塑胶温度的波动而导致挤出压力的波动,从而稳定挤出量,保证挤出质量。挤塑机组中均采用电加热线芯预热装置,要求有足够的容量并保证升温迅速,使线芯预热和缆芯烘干效率高。预热温度受放线速度的制约,一般与机头温度相仿即可。冷却装置 成型的塑料挤包层在离开机头后,应立即进行冷却定型,否则会在重力的作用下发 挤出机生变形。冷却的方式通常采用水冷却,并根据水温不同,分为急冷和缓冷。急冷就是冷水直接冷却,急冷对塑料挤包层定型有利,但对结晶高聚物而言,因骤热冷却,易在挤包层组织内部残留内应力,导致使用过程中产生龟裂,一般PVC塑胶层采用急冷。缓冷则是为了减少制品的内应力,在冷却水槽中分段放置不同温度的水,使制品逐渐降温定型,对PE、PP的挤出就采用缓冷进行,即经过热水、温水、冷水三段冷却。编辑本段三、 控制系统 塑料挤出机的控制系统包括加热系统、冷却系统及工艺参数测量系统,主要由电器、仪表和执行机构(即控制屏和操作台)组成。其主要作用是:控制和调节主辅机的拖动电机,输出符合工艺要求的转速和功率,并能使主辅机协调工作;检测和调节挤塑机中塑料的温度、压力、流量;实现对整个机组的控制或自动控制。 挤出机组的电气控制大致分为传动控制和温度控制两大部分,实现对挤塑工艺包括温度、压力、螺杆转数、螺杆冷却、机筒冷却、制品冷却和外径的控制,以及牵引速度、整齐排线和保证收线盘上从空盘到满盘的恒张力收线控制。1. 挤塑机主机的温度控制 电线电缆绝缘和护套的塑料挤出是根据热塑性塑料变形特性,使之处于粘流态进行的。除了要求螺杆和机筒外部加热,传到塑料使之融化挤出,还要考虑螺杆挤出塑料时其本身的发热,因此要求主机的温度应从整体来考虑,既要考虑加热器加热的开与关,又要考虑螺杆的挤出热量外溢的因素予以冷却,要有有效的冷却设施。并要求正确合理的确定测量元件热电偶的位置和安装方法,能从控温仪表读数准确反映主机各段的实际温度。以及要求温控仪表的精度与系统配合好,使整个主机温度控制系统的波动稳定度达到各种塑料的挤出温度的要求。2. 挤塑机的压力控制 为了反映机头的挤出情况,需要检测挤出时的机头压力,由于国产挤塑机没有机头压力传感器,一般是对螺杆挤出后推力的测量替代机头压力的测量,螺杆负荷表(电流表或电压表)能正确反映挤出压力的大小。挤出压力的波动,也是引起挤出质量不稳的重要因素之一,挤出压力的波动与挤出温度、冷却装置的使用,连续运转时间的长短等因素密切相关。当发生异常现象时,能排除的迅速排除,必须重新组织生产的则应果断停机,不但可以避免废品的增多,更能预防事故的发生。通过检测的压力表读数,就可以知道塑料在挤出时的压力状态,一般取后推力极限值报警控制。3. 螺杆转速的控制 螺杆转速的调节与稳定是主机传动的重要工艺要求之一。螺杆转速直接决定出胶量和挤出速度,正常生产总希望尽可能实现最高转速及实现高产,对挤塑机要求螺杆转速从起动到所需工作转速时,可供使用的调速范围要大。而且对转速的稳定性要求高,因为转速的波动将导致挤出量的波动,影响挤出质量,所以在牵引线速度没有变化情况下,就会造成线缆外径的变化。同理如牵引装置线速波动大也会造成线缆外径的变化,螺杆和牵引线速度可通过操作台上相应仪表反映出来,挤出时应密切观察,确保优质高产。4. 外径的控制 如上所述为了保证制品线缆外径的尺寸,除要求控制线芯(缆芯)的尺寸公差外,在挤出温度、螺杆转速、牵引装置线速度等方面应有所控制保证,而外径的测量控制则综合反映上述控制的精度和水平。在挤塑机组设备中,特别是高速挤塑生产线上,应配用在线外径检测仪,随时对线缆外径进行检测,并且将超差信号反馈以调整牵引或螺杆的转速,纠正外径超差。5. 收卷要求的张力控制 为了保证不同线速下的收线,从空盘到满盘工作的恒张力要求,希望收排线装置有贮线张力调整机构,或在电气上考虑恒线速度系统和恒张力系统的收卷等等。6. 整机的电气自动化控制 这是实现高速挤出生产线应具备的工艺控制要求,主要是:开机温度联锁;工作压力保护与联锁;挤出、牵引两大部件传动的比例同步控制;收线与牵引的同步控制;外径在线检测与反馈控制;根据各种不同需要组成部件的单机与整机跟踪的控制。
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