李金鹏，陈盼盼
山东协和学院 山东济南 250000
摘要：本文对于双螺杆挤出机的总体特征进行了概述，和对这个双螺杆挤出机设备的规划纲要进行了探究，基本概括螺杆构型、螺杆元件的设计、机筒设计和螺杆设计等相关内容，由此提出了相应的论断。
关键词：双螺杆挤出机；设计要点。
中图分类号：TH122 文献标识码A
引言
挤出成型工艺是聚合物生产范畴中加工品种和变化最多、适应性高、用途广泛、生产效果高、产值所占比最大的加工方法。挤出成型指使高聚物的融体在双螺杆挤出机的挤压作用下经过一定样式的口模成型，产品为具有恒定断面形态的持续型材。
挤出成型工艺范围可用于所有的高分子材料，也可适用于热固性塑料，但只适用于酚醛等仅少数种热固性塑料。塑料挤出的制品有管材、片材、薄膜、单丝、板材、线缆包覆层、棒材和各种异型材以及塑料和其它材料的复合物等。目前大约百分之五十的热塑性塑料制品是经过挤出成型的。本文将从螺杆构型和元件、控制系统和机筒等一些方面刨析双螺杆挤出机设计要领。
1 双螺杆挤出机特点
（1）由于打开方便，所以能随时发现螺纹元件、机筒内衬套的磨损程度，从而进行有效的维修或更换。不至于在挤出产品出现问题时才发现，造成不必要的浪费。
（2）降低生产成本。目前普通的双螺杆挤出机在更换颜色时，需要用大量的清机料进行清机，既费时、费电，又浪费原材料。而剖分式双螺杆挤出机则可解决这个问题，更换颜色时，只要几分钟时间就可快速打开机筒，进行人工清洗，这样就可不用或少用清洗料，节约了成本。
（3）提高劳动效率。在设备维修时，普通的双螺杆挤出机经常要先把加热、冷却系统拆下，然后再整体抽出螺杆。而剖分式双螺杆则不用，只要松开几个螺栓，转动蜗轮箱手柄装置抬起上半部分机筒即可打开整个机筒，然后进行维修。这样既缩短了维修时间，也降低了劳动强度。
（4）高扭矩、高转速。
（5）应用范围广泛，可适用于多种物料的加工。
（6）具有普通的双螺杆挤出机所具有的其它优点，可实现高产量、高质量、高效率。
2 双螺杆挤出机设计要点
2.1 螺杆元件
双螺杆挤出机配件螺纹元件主要有啮合块、齿形盘和螺纹件等。 螺杆挤出机是能将一系列化工基本单元过程，如固体输送、增压、熔融、排气、脱湿、熔体输送和泵出等物理过程集中在挤出机内的螺杆上来进行的机器。相比于单螺杆挤出机，双螺杆挤出机能使熔体得到更加充分的混合，因此应用更广泛。以往的双螺杆挤出机机筒是整体式的，无法打开。 而剖分式双螺杆挤出机是分体式的，它由上下两半机筒组成，下 半机筒固定在机架上，上半机筒通过蜗轮减速器联接在下半机筒上。平时上半机筒和下半机筒用两排螺栓栓紧，当需要打开机筒时，只需松开螺栓，将蜗轮箱手柄转动即开启机筒。不同双螺 杆机螺杆长度配置不尽一样；同一双螺杆机生产物料不一样，组合应用 螺杆元件数量、规格等会不一样；同一机型生产物料不一样，螺杆元件 组合形态也会不一样。
2.2 控制系统
挤出机的控制系统包括冷却系统、加热系统和工艺参数测量系统，基本由电器、仪表和执行机构组成。它的基本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功率和转速，并可以让主辅机协调工作，检测并调节挤塑机中塑料的压力、流量、温度，完成对整个机组的自动控制。挤出机组的电气控制大致分为温度控制和传动控制两大部分，实现对挤塑工艺包括机筒冷却、温度、压力、螺杆冷却、制品冷却和外径的控制，以及整齐排线、牵引速度和确保收线盘上从空盘到满盘的恒张力收线控制。
2.3 螺杆设计
螺杆用于推动轴承悬支在机筒的中间，与料筒中间线相吻，没有较明显的偏差。螺杆与料筒的空隙很小，使塑料受到大的剪切作用导致塑化并且推动朝前。螺杆由电动机经过减速机构传动，转速通常为 10-120r/min，要求是无级变速。 螺杆的几何结构参数有螺槽深度、螺旋角、直径、压缩比、螺杆和机筒的空隙等，其中长径比（L/Ds）对螺杆的工作特性有深远的影响。一般挤出机长径比为15-25,但近年来发展的挤出机有达45的，甚至更多。L/Ds 可以改良塑料的温度分布，可以让混合更加均匀，也可以降低挤出时的逆流和漏流，加强挤出机的生产能力。L/Ds 过小，对塑料的塑化和混合都不利。
2.4 料筒设计
料筒也称机筒，是一个抗压抗热的金属圆筒。物料的压缩和塑化都是在机筒中进行的。 挤出机成型产品时的工作温度保持在 180~290℃，料筒内压力能达 60MPa。 在料筒的外面设有冷却和加热装置。加热通常分三到四段，常用电感加热器或电阻。冷却目的是为了防止塑料的过热或停机时要对塑料迅速冷却以防塑料的降解。冷却通常用风冷或水冷。 料筒必须抗受高压，要求具有足够的刚度和强度，光滑内壁。料筒一般用耐腐、耐磨塑料摩擦使塑料过热，同时让螺杆表层温度显低于料筒，以防物料粘贴其上，有利于物料的输送。
3 结论
由此上述可得，单螺杆挤出机和双螺杆挤出机设备有很大区别，不仅是物料的传送方式还有生产工艺的控制上都带有很大区别，所以在双螺杆挤出机的设计上，须根据其特征实行目的性的设计，基于双螺杆的螺杆元件、控制系统以及机筒等参数展开策划设计，使得双螺杆挤出机可以满足现实的设计需要。
参考文献
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作者简介：李金鹏（1999-），男，在校本科生，机械设计制造及自动化
通讯作者：陈盼盼（1987-）女，硕士，研究方向：机械制造与自动化
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