SJSH-104×50同向双螺杆挤出机的结构特点与研究

王雯瑶

（大连橡胶塑料机械有限公司，辽宁　大连　116033）

SJSH-104×50同向双螺杆挤出机的结构特点与研究

王雯瑶

（大连橡胶塑料机械有限公司，辽宁大连116033）

将介绍SJSH-104×50同向双螺杆挤出机结构组成及特点，各关键件：螺杆安装、螺旋元件、捏合盘等在装配加工中出现的问题及解决方法。

挤出机；螺旋元件；积木式螺杆型式；机筒

挤出成型在塑料制品成型加工工业中占很重要的地位，双螺杆挤出机是在挤出机机筒中并排地安装两根螺杆的一种挤出机，它是在单螺杆挤出机的基础上发展起来的。因在挤出生产的实践中反映出，单螺杆挤出机易于加工粒料，而对那些粉料则不易加工，特别是形状不规则的、或含有湿度大的悬浮料、乳剂料、或分子量很高因而黏度高的料等，实际无法加工，且混炼效果差。双螺杆挤出机规避了单螺杆的种种缺陷，适合各种粉料及黏度高的料生产加工。

双螺杆挤出机主要适用于连续化生产如：主造粒生产线、塑料挤出同步拉伸膜生产线、管材、电缆、单丝等。生产效率高，塑料注射机的产量远比塑料挤出机的产量大，但据统计，各国用挤出法加工的塑料大约占塑料产量的40%~60%，可见其生产率高方面占有绝对的优势。

本文介绍的SJSH-104×50同向双螺杆挤出机是应用于塑料挤出同步拉伸膜生产线，将石脑油和PE及其他添加剂，通过机筒的加料口注入机筒内，然后经过输送、压缩、混炼、塑化、排气和均化等过程，由机头挤出薄厚均匀的膜片，再经过牵引、拉伸等工序，最终出成品膜。

1　SJSH---104×50同向双螺杆挤出机结构特点

本机主要由驱动电机、减速器及润滑系统、挤出系统、机筒冷却装置及管路、底座等组成（见图1）。

图1　同向双螺杆挤出机示意图

工作原理：两根螺杆通过连接套分别与减速机的长短输出轴相连接。将物料送入机筒内，在两根同向转动的螺杆作用下，物料不断向前移动。物料在向前移动的过程中，不断受两根螺杆的啮合与剪切，达到均匀混炼与塑化。塑化好的物料经机筒出口处入机头并成型。

1.1机筒、螺杆结构特点

机筒、螺杆（螺杆由螺杆头、螺旋元件，芯轴等组成）均采用特殊钢材制造。通过特殊处理和精加工后，具有很高的硬度和抗耐磨性能。机筒上分为开口机筒和封闭机筒，使用中可以根据工艺要求灵活选择位置。机筒内部有“S”形的流道，使冷却水能充分流通降低机筒温度，从而保证物料温度。机筒是组合成金属夹套结构，内层为离心浇铸的硬质合金层，经精细加工后，具体耐磨、耐蚀、成本低等优点（见图2）。

图2　机筒示意图

螺杆采用积木式结构。螺杆芯轴是一根渐开线花键轴，螺旋元件、捏合盘等是渐开线花键内孔，定心准确，互换性好。使用中可以任意按不同的物料及工艺配方组合出理想的螺杆结构，达到预期的塑化效果，实现一机多能。在螺旋元件破损的情况下，也可随意方便地更换损坏的螺旋元件或者捏合盘，这样不仅解决了螺杆的专用于通用的矛盾，同时也将螺杆的维修成本降至最低。螺杆的捏合盘的牙形采用螺旋结构，使物料在某些区段有效容积较以前更大；两根螺杆的啮合元件和螺旋元件采用小间隙啮合，有效地提供整个生产线的产量。（见图3、图4）。

图3　捏合块示意图

图4　螺旋元件示意图

芯轴和螺旋元件采用渐开线花键后，不但提高了芯轴的强度，而且使芯轴根径相对增大，且花键轴的弯曲强度和接触强度大大提高。由于花键轴及孔的加工精度相对要求较高，使螺旋元件组合后定心准确、互换可靠，最大限度地保证了产品的质量。

1.2力矩限制器工作原理及特点

为了保证设备正常运转，同向双螺杆挤出机中在减速器和电机之间安装了力矩过载保护器，防止当负载过大，超出额定力矩时对电机造成不必要的损失，保证设备的正常运转。

力矩限制器的工作原理：当过载达到所设的打滑力矩时，滚珠离开了凹坑，使驱动端部件与从动端部件之间产生打滑，从而避免了因过载引起的损害。移动环作“S”形的轴向移动，使安装的接近开关发出信号，从而控制或切断动力源（见图5）。

图5　力矩限制器原理图

1.3减速器及润滑系统结构特

加速器采用一级减速，然后分两轴输出扭矩。长输出轴经一级减速直接输出扭矩，端轴输出是经一级减速后，再经两级变速和扭矩分流的方式传递扭矩。本减速器的齿轮采用低碳合金，经渗碳淬火处理，精加工后，其齿面通过磨制而成；传动轴是选用特殊合金钢制造，轴承选用INA和NSK公司的产品。

减速器润滑系统由低噪音的摆线齿轮油泵带动。在吸油管路上有双联滤油器和压差开关，当压差小于设定值时，压差开关发出报警讯号。这时及时切换到另一滤油器上，使流畅通。在齿轮油泵的出油管路上装有油冷却器温度及压力表。

1.4机筒冷却装置及管路

机筒冷却装置安装位置在机器外部。其管路系统的联接可根据用户厂房布置情况自行配备。该装置主要由水泵、热交换器、膨胀箱等组成。膨胀箱设在冷却系统上方，主要为该系统补充损失的循环水，操作人员定期通过视镜查看该箱的水位，水量不足时应及时补充。该管路上装有一个电接点温度计，当水温达到设定值时立即报警，人工打开热交换器上的进水阀，通入冷却水，使循环水冷却，当循环水温度冷却到电接点温度计的下限时，停止冷却水进入。循环水从泵中出来经管路被送到机筒进行冷却，在管路中设有电磁阀、止回阀及截止阀。电磁阀由温控系统控制，每个电磁阀控制各自加热段中的机筒温度。

2　螺旋元件、捏合盘在加工过程中的难点及处理方法

2.1材料选择

螺旋元件和捏合盘做为挤出机的核心部件，从材料选择到加工过程都有很大的难度，首先根据工况的要求材料的必须是耐磨、耐蚀，高强度，经过筛选最终选择高级氮化钢，用于高耐磨性，高疲劳极限和较高强度、热处理后表面氮化后硬度800~960 HV10以上。

2.2安装出现的问题及解决方法

螺杆和螺旋元件装配完成后总长度约5 000 mm，螺旋元件和捏合盘共50多个，每个螺旋元件导程不同，配合间隙也不同，导程越小配合间隙要求越小，大导程间隙约1.2~1.6 mm,小导程间隙约：0.4~0.65 mm，螺旋元件数量多，往往配合都有误差，常常达不到设计的要求，总出现干涉，出现这种情况只能让工人手工打磨，这样不但破坏了氮化层，还影响了加工的精度。

螺杆是由螺旋元件、捏合盘、芯轴、螺杆头等组合而成，精度要求高、形位公差严、要求完全达到互换，否则备件就不能使用。

分析原因有两个：一个是螺旋元件加工的精度不够，螺杆又太长，自然放置都会出现弯曲变形，直线度无法保证；二是螺杆的放置方法不正确，增大了螺杆的弯曲变形。

结合安装中出现的问题和分析的原因，做了以下的改进：

（1）在加工过程中将螺杆的装配图和零件图同时下发给机加操作者，让他们了解螺旋元件、捏合盘和螺杆之间的装配关系。

（2）为了保证螺旋元件、捏合盘的互换性，在加工工艺过程中，我们将螺旋元件安排在N6车床上加工，芯轴、捏合盘安排在五面铣床上用编程序的方法加工，用特殊工装加工，从而保证了质量，达到螺旋元件的互换性。

（3）螺杆加工后注意放置的方法，不能在螺杆的两端放置垫块，要每隔1 000 mm，放置一个垫块，这样减小了螺杆的弯曲变形。

3　结束语

综上所述， SJSH-104×50同向双螺杆挤出机是效率高，功耗低，结构简单，使物料能够充分的捏合、剪切、混炼和稳定挤出。采用的积木式螺杆更是适合不同的物料要求，所以其应用推广前景十分广阔。

（R-03）

山东临沂胶合板出口总额达10.02亿美元 居全国第一

2016年9月9日，记者从山东临沂出入境检验检疫局获悉，今年1~7月，临沂市出口胶合板1.93万批、10.02亿美元，同比增长分别为14.21%、4.74%，出口货值全国第1，约占全国出口总值的30%。

据悉，临沂市是最大的木制板材生产基地，2011年1月被中国林产工业协会授予“中国板材之都”称号。2015年1月，以出口胶合板为主体的临沂国家级出口木制品质量安全示范区获得质检总局批准，这是全国第1批国家级出口木制品示范区，也是山东省第一家国家级出口木制品示范区。

近年来，临沂检验检疫局加强示范区建设巩固提升工作，全力促进胶合板出口。目前，已有116家三类企业提升为二类企业，通过提升企业类别来降低查验比例，提高通关放行速度。该局创立“三分离”检验检疫监管模式，提升监管有效性，流程时长由原来的1.45天，缩短到现在的0.46天。

摘编自“中国塑料机械网”

Characteristics and research on the mechanism of SJSH-104X50 co-rotating twin screw extruder

TQ323.5

1009-797X(2016)20-0001-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.20.001

王雯瑶（1983-），女，工程师，现主要从事塑料机械设备的设计工作。

2016-09-07