雙螺桿造粒機概述
雙螺桿造粒機主要用于橡塑和工程樹(shù)脂的填充、共混、改性、增加、氯化、聚丙烯和高吸水性樹(shù)脂的加工;可降解母粒、聚酰胺縮聚、聚氨脂加聚反應的擠出;碳粉、磁粉的造粒,電纜用絕緣料、護套料、低煙無(wú)鹵阻燃型PVC電纜料及各種硅烷交聯(lián)料的制備等,小機型主要用于科研和教學(xué)。
平行雙螺桿造粒機的料筒和螺桿均按積木式原理設計,可按需要進(jìn)行不同組合。采用電加熱和水冷卻自動(dòng)控制機筒溫度,并配有強制喂料,真空排氣和不停車(chē)換網(wǎng)裝置。
雙螺桿采用變頻調速、交流電機驅動(dòng)或直流調速、直流電機驅動(dòng)。減速和雙螺桿傳動(dòng)在同一箱體之內,外形尺寸緊湊。采用裝有剪切銷(xiāo)的安全聯(lián)軸器,可以保護螺桿和傳動(dòng)箱不因超負荷而損壞。
工作原理
物料經(jīng)過(guò)加料口,在旋轉螺桿的作用下,被搓成團狀并沿螺槽滾動(dòng)前進(jìn),因螺桿的剪切、壓縮與攪拌作用,物料受到進(jìn)一步的混煉和塑化,溫度和壓力逐步升高,呈現出粘流狀態(tài),并以一定的壓力和溫度通過(guò)機頭,得到所需形狀的制品。
設備使用說(shuō)明
開(kāi)機準備
1、電氣配線(xiàn)是否準確,有無(wú)松動(dòng)現象。
2、用兆歐表測量電動(dòng)機,鑄鋁加熱器的絕緣電阻不得小于0.5MΩ。
3、各熱電偶、熔體傳感器等檢測元件安裝是否良好。
4、主電機電壓380V,頻率范圍0-50HZ。螺桿轉速0-130r/min。
5、檢查潤滑系統:
?。?)向齒輪傳動(dòng)箱內加潤滑油至油標指示油位。
?。?)檢查油循環(huán)系統和各點(diǎn)供油狀況。點(diǎn)轉油泵轉向正確無(wú)誤后,開(kāi)啟油泵,壓力繼電器設定在保護壓力低于0.08Mpa報警,再檢查和調整各供油點(diǎn)的油量和噴油狀況。
6、檢查所有上下水管、油管,均應暢通,無(wú)泄漏,各控制閥門(mén)均應調節靈便。
7、手動(dòng)盤(pán)車(chē)安全聯(lián)軸器,檢查傳動(dòng)系統和螺桿等運動(dòng)部位,無(wú)異常聲音為合格。盤(pán)車(chē)方向從機頭看,螺桿轉向為順時(shí)針,螺桿旋轉不少于三圈。
8、主機螺桿筒體組合構型是否適合于將要加工的物料品種,若明顯不適合,則應進(jìn)行重新組合調整。
9、清理儲料倉及料斗,確認無(wú)雜質(zhì)異物后,將物料加滿(mǎn)儲料倉,啟動(dòng)自動(dòng)上料機。當料斗中物料達到預定料位后上料機將自動(dòng)停止上料。各種計量加料裝置,應按工藝要求進(jìn)行現場(chǎng)標定,給出各加料裝置的供料曲線(xiàn),并商定試車(chē)方案。
10、檢查喂料裝置:
?。?)向擺線(xiàn)針輪減速器加適量的鈣基潤滑油,以后定期(1-2個(gè)月)添加一次。
?。?)檢查確認料斗內清潔無(wú)臟物。
?。?)低速運轉(從出料方向看為順時(shí)針)輕快,無(wú)聲音為合格。
11、對有真空排氣要求的作業(yè),應在冷凝罐內加好潔凈自來(lái)水至規定水位,關(guān)閉真空管道及冷凝罐各閥門(mén),檢查排氣室密封圈是否良好。
12、主機冷卻為軟水冷卻。開(kāi)啟回水手動(dòng)閥,按啟動(dòng)鍵啟動(dòng)循環(huán)系統。調整工作壓力調節閥,使系統壓力達到要求并穩定。
13、對于內發(fā)熱較大或對剪切熱過(guò)敏感的物料,應使用與本機組配套的軟水冷卻循環(huán)系統。使用前應在水箱內加注軟水至規定液位,初次使用時(shí)應待系統工作后補加適量軟水至正常液位。使用前須將各筒體段冷卻管路閥門(mén)旋緊關(guān)閉。
14、只有對上述各項都認真地、全面地檢查,并確認無(wú)誤后,該機組方才具備開(kāi)車(chē)試機的條件。
開(kāi)機操作
1、將A、B開(kāi)關(guān)推上啟動(dòng)。
2、將加熱控制開(kāi)關(guān)推上啟動(dòng)。
3、將電磁閥開(kāi)關(guān)推上啟動(dòng)。
4、預熱升溫。按工藝要求設定各區段加熱溫度值,當各區段加熱溫度達到設定值后,持續恒溫20-30分鐘,再檢查各區段溫控表和各區段冷卻管道電磁閥是否正常。
5、啟動(dòng)潤滑油泵開(kāi)關(guān),觀(guān)察主機尾部油壓表,應在0.1-0.2MPa。(始終保持0.1-0.2MPa,低于0.05MPa以下應立即停機檢查油路、油泵、油泵電機和線(xiàn)路)
6、打開(kāi)潤滑油泵、冷卻水、切粒機等開(kāi)關(guān)。
7、手動(dòng)盤(pán)車(chē)主機,轉動(dòng)三圈,無(wú)異常情況后,再啟動(dòng)主電機控制系統后,順時(shí)針轉動(dòng)主機調速旋鈕(注意應在啟動(dòng)主機前先將旋鈕逆時(shí)針轉到零位),緩慢提高螺桿轉速(參見(jiàn)圖-1、圖-2)。螺桿空轉時(shí)轉速不得高于30-40r/min,時(shí)間短于2分鐘,并檢查機器運轉情況以及空載電流是否正常。
8、主機運轉若無(wú)異常,即可開(kāi)始加料(如側向喂料,應按工藝要求依次啟動(dòng)加料裝置),要以盡量低的轉速開(kāi)始喂料(請注意開(kāi)車(chē)前調速旋鈕設置在零位,參見(jiàn)圖-2)。待機頭有物料排出再逐漸緩慢地提高螺桿轉速和雙腕喂料機轉速。升速時(shí)應待電流回落平穩后再升喂料機轉速,使喂料機與主機轉速相匹,并及時(shí)調整切粒速度,使生產(chǎn)出的粒子符合要求。每次主機及喂料機升速后,均應升速調節過(guò)程中隨時(shí)密切注意觀(guān)察主機電流指標,原則上控制主機電流以不超過(guò)額定電流的80%為佳。同時(shí)注意整個(gè)機組各部位的運轉情況,如噪音、振動(dòng)、軸承升溫、加熱溫度、主機電流等主要操作數據須在常規范圍內。若有異聲,應及時(shí)停車(chē)處理。對于某一確定的螺桿組合,本機的生產(chǎn)能力及負載大?。ㄖ鳈C電流)主要取決于喂料量的多少;對于塑化混煉效果則更多的取決于螺桿組合形式是否合理以及主機螺桿轉速、加熱溫度高低、排氣效果好壞等。試車(chē)時(shí),多次調整這些參數是不可少的。
9、軟水冷卻循環(huán)系統。各段筒體冷卻管路裝有手動(dòng)截流閥及電磁閥,前者控制軟水流量,后者與溫控儀表聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制軟水通斷。加料段筒體只裝有手動(dòng)截流閥,對于在加料口無(wú)熔融積料傾向的物料,此段冷卻亦可不開(kāi)。在開(kāi)車(chē)啟動(dòng)階段,軟水循環(huán)系統不需使用,待主機運轉平穩后,若某段筒體測試溫度明顯高于設定溫度時(shí),則可啟動(dòng)軟水系統水泵,調節泵出口處旁路溢流閥,使泵出口壓力控制在0.2-0.3MPa,然后微微打開(kāi)需冷卻的筒體段截流閥(不可猛然全開(kāi)),等待數分鐘觀(guān)察該段溫度變化情況,若無(wú)明顯下降趨勢或下降至某一新平衡溫度,但超過(guò)允許值時(shí),則可再適量調大或調小管路閥門(mén)。這一過(guò)程往往需一定反復方可達到要求。閥門(mén)開(kāi)度調節確定后,對同一物料作業(yè)一般不需再進(jìn)行調節。軟水箱水溫通過(guò)調節水箱冷卻器進(jìn)行水量控制。
10、對于排氣操作一般應在主機進(jìn)入穩定運轉狀態(tài)后,再啟動(dòng)真空泵(啟動(dòng)前先打開(kāi)真空泵進(jìn)水閥,調節控制適當的工作水量,以真空泵排氣口有少量水噴出為準)。從排氣口觀(guān)察螺槽中物料塑化充滿(mǎn)情況,若正常即可打開(kāi)真空管路閥門(mén),將真空度控制在≤0.06MPa,若排氣口有“冒料”現象,可通過(guò)調節主機與喂料機螺桿轉速,以及改變螺桿組合構型等來(lái)消除。清理排氣室中已冒出的物料時(shí),切不可將清理工具碰到旋轉的螺桿。關(guān)閉抽真空室前,應先注意現將真空管道閥門(mén)關(guān)上,再關(guān)閉真空泵,以防止真空管道中空氣倒流。
11、試車(chē)后退回到50%-80%負荷試生產(chǎn)48小時(shí),使所有運動(dòng)部位經(jīng)過(guò)“磨合”后再投入正常生產(chǎn)。
主機運轉注意事項
1、主機額定電流為電機額定電流,正常運轉時(shí)應控制在額定電流的80%以下,留有余地,防止過(guò)載(額定電流請參照電動(dòng)機銘牌)。主機額定電壓和頻率,正常運轉時(shí)應控制在額定電壓和頻率地50%以上。
2、機頭壓力傳感器配有數顯表。正常運轉數顯表數字應在10MPa以下,操作人員要時(shí)刻監測數顯表數字,若超過(guò)15MPa以上,這時(shí)應檢查流道是不是有堵塞現象,應立即停止喂料,同時(shí)逐漸降低主機螺桿轉速,調整傳感器數顯表上的數字在10MPa以下,若數顯表上數字依然居高不下,應人工停機檢查。
3、操作人員應定期檢測尾部潤滑油壓表(數值0.1-0.2MPa),若低于0.05MPa以下,應立即停機檢查油路、油泵電機和油泵,以便保護傳動(dòng)箱齒輪正常運轉。
4、正常運轉時(shí),應有操作記錄。
停機操作
1、正常停車(chē)
?。?)將喂料機螺桿轉速調至零位,按下喂料機停止按鈕。
?。?)關(guān)閉真空管道閥門(mén)。
?。?)逐漸降低主機螺桿轉速在低速下排盡機筒內殘存物料,物料基本排完后,將螺桿轉速調至零位,按下主電機停止按鈕停機。同時(shí)關(guān)閉真空室旁閥門(mén),打開(kāi)真空室蓋。
?。?)依次按下主電機、油泵、水泵的停止按鈕和電控柜上的各區段加熱電源開(kāi)關(guān)。
?。?)停止一切輔機電源。
?。?)清理機頭內外殘存物料,清掃整個(gè)機組工作場(chǎng)地,保持現場(chǎng)清。
2、緊急停車(chē)
遇有緊急情況需要停主機時(shí),可迅速按下電控柜紅色緊急停鈕。并將主機、雙腕喂料機、熱切調速旋鈕旋回零位,然后將總電源開(kāi)關(guān)切斷。消除故障后,才能再次按正常開(kāi)車(chē)程序重新開(kāi)車(chē)。
日常維護保養
傳動(dòng)系統
1、檢查電機及油箱的溫升,軸承是否局部過(guò)熱,電機和齒輪的異常噪音、漏油、濾油器、花鍵軸的徑向圓跳動(dòng)及與螺桿端面的接觸間隙。
2、定期清理濾油器和清除油箱底部沉淀污垢,并定期給潤滑點(diǎn)加油。
3、新齒輪傳動(dòng)箱運轉“磨合”后,應更換新油,以后每運轉5000小時(shí),更換一次新油。
主機
檢查冷卻水的通暢情況,溫度(一般∠40℃),喂料情況,筒體溫度及壓力,螺桿與筒體的摩損狀況。
機頭
多孔板的尺寸損耗,流道表面的損傷及腐蝕狀況,是否發(fā)生阻塞而影響制品外觀(guān)與產(chǎn)量。
附屬裝置
1、檢查冷卻水槽、抽真空、馬達等運轉情況,各密封部位是否發(fā)生泄露。
2、真空系統中的分離罐在使用過(guò)程中,會(huì )有粘稠物留在罐內,故需停車(chē)定期清理。
3、冷卻設備和管路要求清潔、干凈,工業(yè)軟水中無(wú)懸浮雜質(zhì)。水過(guò)濾器、水箱要定期檢查清洗,保持清潔,更換新水。
注意事項
1、主電機和油泵電機有電氣連鎖,即油泵電機不啟動(dòng),主電機不能啟動(dòng);主電機不停車(chē),油泵電機不能停車(chē)。
2、主電機和喂料電機有電氣連鎖,即主電機不啟動(dòng),喂料電機不能啟動(dòng);喂料電機主電機不停車(chē),主電機不能停車(chē)。
3、主電機控制柜具有過(guò)電流保護,出廠(chǎng)前已設定好。此外,還具有機械保護裝置,一般為尼龍剪切銷(xiāo)式安全聯(lián)軸器。當超過(guò)設計扭矩時(shí),剪切銷(xiāo)被切斷,傳動(dòng)箱停止工作。
4、當機頭壓力超過(guò)設定報警值時(shí),料壓報警信號燈亮并自動(dòng)停機。
5、用戶(hù)生產(chǎn)的原料,嚴禁帶入任何金屬雜物。
6、機器運轉時(shí),嚴禁用金屬物件在筒體的開(kāi)口處清理物料。
7、壓力傳感器和料溫熱電偶的裝拆。當在機頭內有物料時(shí),須加溫,待物料軟化后才能進(jìn)行安裝拆卸。
8、筒體冷卻系統的循環(huán)水,請使用軟化水或蒸餾水。
9、螺桿只允許低速下(≤20r/min)啟動(dòng),空轉時(shí)間不超過(guò)2分鐘,喂料后待機頭??壮隽?,才能逐漸提高轉速。
設備安裝
1、閱讀文件、圖紙等資料,了解主機、輔機、電控柜的安裝工作內容和技術(shù)要求。
2、在基礎施工時(shí),應根據終確定的整機布置,按電控柜配線(xiàn)要求進(jìn)行電線(xiàn)電纜的穿管埋地工作。
3、主機的安裝找正,要求找正平面的水平精度達到縱向0、10/1000,橫向0.15/1000。
4、電機聯(lián)軸器找正同軸度允差△Y≤0.2mm。垂直度允差△a≤30'。
雙螺桿工藝
螺桿的分段
1、螺桿一般分:輸送段、熔融段、混煉段、排氣段、均化段5個(gè)段。
?。?)輸送段,輸送物料,防止溢料。
?。?)熔融段,此段通過(guò)熱傳遞和摩擦剪切,使物料充分熔融和均化。
?。?)混煉段,使物料組分尺寸進(jìn)一步細化與均勻,形成理想的結構,具分布性與分散性混合功能。
(4) 排氣段,排出水汽、低分子量物質(zhì)等雜質(zhì)。
(5) 均化(計量)段,輸送和增壓,建立一定壓力,使??谔幬锪嫌幸欢ǖ闹旅芏?,同時(shí)進(jìn)一步混合,終達到順利擠出造粒的目的。
螺桿螺紋元件
1、輸送元件(螺紋式的)
?。?)表示法:如“56/56”輸送塊,前一個(gè)”56”指“導程”為56MM。后一個(gè)“56”指長(cháng)度為56MM。
?。?)大導程:指螺距為1.5D~2D
?。?)小導程,指螺距為0.4D左右。
?。?)使用規律:導程增加,則螺桿擠出量增加,物料停留時(shí)間減少,混合效果降低。
?。?)導程選擇:選用大導程螺紋的場(chǎng)合是以輸送為主,利于提高產(chǎn)量;用于熱敏性聚合物時(shí),能縮短停留時(shí)間,減少降解;排氣處選用(也有選用淺槽),表面積,利于排氣,揮發(fā)等。
?。?)選用中導程螺紋場(chǎng)合,以混合為主,不同的工作段采用逐漸縮小的組合,用于輸送和增壓。
?。?)選取用小導程螺紋的場(chǎng)合,一般是組合上逐漸減小,用于輸送段和均化計量段,起到增壓,提高熔融;提高混合物化程度及擠出穩定。
2、混煉元件
?。?)“K”系列:表示法:如K45/5/56”,屬于剪切塊,帶“K”指片狀剪切塊,“45”指片拼成的角度,“5”指共有5片,”56”指長(cháng)度為56MM ,螺棱寬度為56/5=11.2mm )。
?。?)方向,有正向和反向。反向,對物料的輸送有阻礙作用,起到延長(cháng)時(shí)間,提高填充大壓力,大大提高混煉效果的作用。
?。?)角度,一般有“30°、45 °、60 °、90 °”之分。
?。?)作用與效果: 正向時(shí),大交錯角,降低輸送能力,延長(cháng)停留時(shí)間,提高混煉效果,但越易漏流。對于分布混合與分散混合而言,分布混合隨著(zhù)角度大而更加有效,分散混合在角度45°時(shí)好,其次是30°,差是60°。
?。?)反向時(shí),大角度,將減少聚合物之有效限制,但越易漏流。
?。?)螺棱寬度一般有7mm、11mm、11.2mm、14mm、19mm等等,這是衡量剪切大小和混合大小的一個(gè)重要參數之一,寬度越大剪切越大混合越??;寬度越小剪切越小混合越大。對于分布混合與分散混合而言,分布混合,隨寬度大而有效性減少,分散混合隨寬度增而有效性大;寬度越小,物料軸向有效流量和徑向有效流量之比隨之大。
?。?)頭數,一般單頭、雙頭、三頭。
?。?)其作用效果:正向時(shí),頭數越少,擠出輸送能力越大,扭矩越大,混合特性也越優(yōu),但剪切作用越少。
?。?)反向時(shí),頭數越少,擠出輸送能力越小,混合特性越優(yōu)。
?。?0)二頭螺紋可主來(lái)擠塑,受熱均勻且又是短,自潔性能好(常用的)。
?。?1)三頭螺紋,能靈活選擇物料在機角的壓力和溫度分布,加纖穩定,排氣表面更新效果好,但產(chǎn)量低。
?。?2)“M”系列:齒形狀,主要起到攪亂料流,能使物料加速均化。齒越多混合越強但使用時(shí)注意,高剪切的破壞性。
雙螺桿造粒機的革新
螺桿更新
螺桿與筒體之間的擠出間隙更小,擠出壓力更大,同等功率電機,通過(guò)螺桿更新,使現代雙螺桿擠出機具有更優(yōu)的產(chǎn)量和更好的分散。
筒體更新
筒體采用整體套,內流道鏡面,擠出粒子光亮,均勻,粒子品質(zhì)更高。
傳動(dòng)系統更新
裝配專(zhuān)業(yè)擠出機用傳動(dòng)箱,無(wú)噪音,動(dòng)平衡佳,好的傳動(dòng)系統是螺桿擠出的先決條件。
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