单螺杆挤出机中的螺杆结构和各部分尺寸怎样确定？

huahong518

(1)螺杆的结构螺杆是挤出机的重要零件，它的直径尺寸代表挤出机的规格；对其结构形式的选择应用是保证塑料塑化质量的主要条件之一。常用螺杆的结构形式，有渐变型螺杆和突变型螺杆。这两种螺杆结构形式示意如图1所示。
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图1 常用螺杆结构示意图
① 渐变型螺杆。渐变型螺杆的结构特点是：螺杆的螺纹部分螺距相等，螺纹槽的深度从加料段向均化段由深逐渐变浅。还有一种渐变型螺杆，是加料段和均化段的螺纹槽深度不变，而塑化段的螺纹槽深度由深逐渐变浅。这种螺杆结构适于聚氯乙烯和聚乙烯，塑料的挤出塑化。
② 突变型螺杆。突变型螺杆的加料段和均化段螺紋槽深度不变，而螺杆的塑化段（也叫压塑段）长度很短，这段的螺纹槽深是突然由深变浅。这种结构螺杆适合于聚烯烃等结晶型塑料的挤出成型。
(2)螺杆的尺寸
" J; n* m! O; E! r7 ?① 螺杆直径。是指螺杆的螺纹部分的外圆直径。用D表示,单位为mm。螺杆直径既能表示挤出机的规格大小，也与挤出机生产塑料制品的规格尺寸大小有关。下表中列出螺杆直径与塑料制品成型规格尺寸的关系。
螺杆直径与制品规格尺寸的关系/mm

螺杆直径	30	45 / }; \3 n" Z  g' t- A8 w0 ?2 w	65	90 " H* [; m0 A! q# y9 c/ n! h9 T8 x	120	150	200 & n' d: r7 W" p9 I, X- V. W, g
管直径   S0 T8 f+ X4 F' u5 ?, e5 y* D	3~30 9 |( D4 m" N' m  N	10~45 + g8 E& r6 Y' Z0 _: c9 n' i: t	20~80	30~120	50~180	80~300	120~400 / ^: J$ }) \' }" W
吹膜折径	50~300 0 _+ j( j, I1 x7 E" R2 |9 {2 B. |	100~500 4 }" t+ v' L3 ]+ t	400~900	700~1200	约2000	约3000 : Y: |- |+ Q8 _+ S( s! J/ m7 K	约4000
板材宽度	— - c  S9 m8 O0 ]4 O0 u	—	400~800	700~1200 2 Q# j: ?" u, _, `/ R8 G5 I	1000~1400	1200~2500	―

② 长径比。是指螺杆的螺纹部分长度与直径的比值，即L/D。JB/T 8061—1996标准中规定，螺杆的长径比值在20〜30范围内。一般情况下，聚氯乙烯等非结晶型塑料的挤出塑化用螺杆，取长径比在20〜25范围内；聚烯烃类塑料的挤出塑化，取螺杆的长径比在25〜30范围内。
' v1 r% w  X3 |6 y' n挤出塑化原料时，取长径比的大值，有利于原料的塑化，可加快螺杆的工作转速，提高挤出机的产量；但是，过大的长径比会使螺杆长度增加，这给螺杆的切削加工和热处理带来较大的难度。
③ 螺纹部分的分段。按螺杆工作转动时的功能作用，把螺纹部分分为加料段L1、塑化段L2和均化段L3 (图2-5)。

4 v7 k' O9 J/ P8 }* J! d图2 常用螺杆的各部分尺寸代号
" k) O4 d& [1 ?$ q1 Y加料段接受料斗供料，随着螺杆的转动，把原料输送给塑化段。
塑化段的温度逐渐升高，把加料段输送来的原料挤压、搅拌，逐渐变成熔融态，并随着螺杆的转动被推入均化段。塑化段也可叫压塑段。
/ c6 H2 D  n8 `均化段把塑化段输送来的熔融料进一步塑化均匀，然后随着螺杆的转动，熔融塑化料被等量、等压、均匀地推入成型模具内。
, }& k- y1 Z8 j; Y④ 螺距。两个螺纹间同一位置的距离为此螺杆的螺纹距。用t表示，单位为mm。 一般取螺距长度等于螺杆直径尺寸。
1 ?% s4 u' e  r7 o( j* r⑤ 螺纹截面形状。如图3所示，有矩形和锯齿形两种截面形状。螺纹深：进料段用h1表示；均化段用h3表示，棱宽约等于，直径的1/10，用e表示。

) P* F+ D# J3 E0 C: Z8 y
$ E" d- n( h! ]& e# b& l8 C9 ^# C图3 螺纹的截面形状

3 B; \) |/ {: ]图4 螺杆头部结构形状
⑥ 螺杆头部形状。是指螺杆的螺纹前端结构形状。这里的结构形状对熔料的停留时间有影响，对于不同原料的挤出应注意选择不同结构形式。图4中螺杆头部呈圆弧形状，用于流动性较好的聚烯烃类和尼龙料的挤出，一般前端要加过滤网和分流板。螺杆头部锥角较小，适合于聚氯乙烯原料的挤出，此种形状可减少熔料在机筒内的停留时间，从而避免原料分解。
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