单螺杆挤出机销钉螺杆设计

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1、第38卷第8期林业机械与木工设备Vo138No.82010年8月FORESTRYMACHINERY&WOODWORKINGEQUIPMENTAug.2010设计与计算单螺杆挤出机销钉螺杆设计王述洋，孙晓明，李滨（东北林业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150040）摘要：分析了销钉螺杆的工作特点，介绍了单螺杆挤出机销钉型螺杆的参数设计。关键词：螺杆；销钉；挤压中图分类号：TH237文献标识码：A文章编号：1001-4462（2010）08-0029-03DesignofthePinScrewforaSingleScrewEx

2、truderWANGShu-yang,SUNXiao-ming,LIBin（CollegeofElectromechanicalEngineering,NortheastForestryUniversity,HarbinHeilongjiang150040,China）Abstract：Theworkcharacteristicsofpinscrewsareanalyzedandtheparameterdesignofthepinscrewforsinglescrewextrudesareintroduced.Keywor

3、ds：screw；pin；extrusion螺杆是挤出机挤压系统的关键部件，常被称为是剪切而产生的热量都必须从液相通过分界面传往固挤出成型设备的“心脏”。根据螺杆各段功能的不同，通相，由于生物质-塑料材料的导热率较低，要将大块的常将其分为三段式（加料段、熔融段和计量段）螺杆和固体逐渐熔融掉需要较长的时间，另外，螺槽截面上存非三段式（功能加强型）螺杆两种。非三段式螺杆又分在温度梯度，即存在径向温差。设置销钉后，由于销钉为分离型和分流型，销钉螺杆属于分流型螺杆。对料流的分散而改变了料流方向，使流束重新排列。通过多次的分流、汇合

4、和改变流动方向从而使熔体温度1销钉螺杆的工作特点1.1熔融速率快，混炼效果好/℃在普通螺杆计量段的一定位置上设置一些销钉可Tn=210r/min以提高混合效果。因为当物料被迫通过销钉之间且同11016050时又受螺杆旋转作用时，被熔体包围的小碎块在流动22.511.25011.2522.5过程中方向和位置不断变化都有可能接触机筒内表面流道直径/mm使其加速熔融；另一方面，物料之间和物料与销钉之间（a）销钉螺杆的摩擦作用而产生的热量也有利于加速固体小碎块的n=210r/min熔融。由于物料被销钉破碎成小碎块以及运动过程中50

5、110其方向和位置上的变化，使物料中的不同组分能够很/℃T160好地被分散和混合，同时，由于固体小碎块在熔融过程中不断从熔体上吸收热量，可以有效地降低熔体的温22.511.25011.2522.5度，这样就可以得到混合均匀且低温的挤出物。流道直径/mm在普通螺杆上，由机筒传递的热量和熔料本身因（b）普通螺杆收稿日期：2010－04－19图1销钉螺杆与普通螺杆对物料径向温差的影响30林业机械与木工设备第38卷达到均化。图1所示为销钉螺杆和普通螺杆的径向温计量段的销钉尺寸如表2所示。差比较图。销钉混炼元件的位置、数量和尺寸见图

6、2。30准41.2生产能力高销钉的分流和混合作用使物料的熔融速率加快，均化段的螺槽深度增大使其与普通的螺杆相比生产能09准力更高，国内外的许多研究都表明将普通螺杆改为销钉螺杆后也能收到同等转速下提高生产能力的效果。对于混炼段螺杆，若能配合强制加料以克服料流流经图2销钉混炼元件的数量、位置和尺寸销钉时的阻力，就会更加显著地提高生产能力。2.3螺杆长径比和螺杆各段长度确定1.3机械加工容易为了稳定挤出、建立压力以及达到很好的混炼效销钉螺杆容易加工，对于方销钉的混炼段可以与果，各段的螺杆长度都应加长。因此，混合螺杆的长径比螺杆连

7、成一体，也可以作成单独的一段，然后再用螺纹一般要比普通螺杆大。本设计的L/D=25（D=90mm，L=与螺杆主体相连接，还可以做出各种形式的混炼段或2250mm）。混炼头来相互替换，以适应不同物料加工条件的要求，①加料段长度L1的确定。加料段的作用是产生足扩大螺杆的用途。对于圆柱形销钉可采用镶嵌的方法，够的稳定压力以保证固体输送，同时还要将分界面上加工也很方便。的生物质-塑料复合材料预热到熔融所需的温度，因此L1应有足够的长度。由固体输送理论可知，加料段长度2螺杆参数确定L1由料斗区、输送区和延迟区三部分长度组成。物料由料

8、斗中的温度Ts到延迟区的温度Tm这段温度变化时2.1螺杆直径确定间内,在机筒表面与固体床分界面上会形成一层熔膜，螺杆直径可以根据所加工制品的断面尺寸、所加其所需要的热流量与物料的物理性能（TmCsλ）有关，因工塑料的种类和所要求的生产率来确定。制品截面积此L1的大小与热流量有很重要的关系。虽然由热流量的