雙螺桿擠出機的結構與分類

  雙螺桿擠出機由傳動裝置、加料裝置、料筒和螺桿等幾個部分組成，各部件的作用與單螺桿擠出機相似。與單螺桿擠出機區別之處在于雙螺桿擠出機中有兩根平行的螺桿置于同一的料筒中，如圖６所示

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  雙螺桿擠出機有許多種不同的形式，主要差別在于螺桿結構的不同。雙螺桿擠出機的螺桿結構要比單螺桿擠出機復雜得多，這是因為雙螺桿擠出機的螺桿還有諸如旋轉方向、嚙合程度等等問題。

  常用于ＰＶＣ型材擠出的雙螺桿擠出機通常是緊密嚙合且異向旋轉的螺桿，少數也有使用同向旋轉式雙螺桿擠出的，但一般只能在低速下操作，約在１０ｒ／ｍｉｎ范圍內。而高速嚙合同向旋轉式雙螺桿擠出機用于混煉、排氣造粒或作為連續化學反應器使用，這類擠出機最大螺桿速度范圍在３００～６００ｒ／ｍｉｎ。非嚙合型擠出機與嚙合型擠出機的輸送機理大不相同，比較接近于單螺桿擠出機的輸送機理，二者有本質上的差別。

  雙螺桿擠出機的工作原理

雙螺桿擠出機的結構盡管與單螺桿擠出機很相似，但工作原理差異卻很大。在雙螺桿擠出機中，物料由加料裝置（一般為定量加料）加入，經螺桿作用到達機頭口模。在這一過程中，物料的運動情況因螺桿的嚙合方式、旋轉方向不同而不同。

  １、非嚙合型雙螺桿擠出系統

  物料在非嚙合雙螺桿擠出系統中，除了向機頭方向的運動形式外，還有多種流動方式，見圖７。由于兩螺桿不嚙合，它們之間的徑向間隙很大，存在較大的漏流。主要流動方式：１、由于兩螺桿的螺棱的相對位置是錯開的，即一根螺桿的推力面的物料壓力大于另一螺桿拖帶面的物料壓力，從而產生了流動。

  ２、物料從壓力較高的螺桿推力面向另一螺桿拖帶面的流動，同時隨著螺桿的旋轉，在兩螺桿的間隙處物料不斷受到攪動并被不斷帶走、更新（不論兩螺桿的轉向如何），特別是在異向旋轉過程中，物料在Ａ處受到阻礙，產生了流動。３、多種物料的流動形式（包括由于在兩根螺桿的相互作用下產生的各種流動）都增加了對物料的混煉和剪切。但這種雙螺桿沒有自清潔作用，一般僅用于混料，不適合ＰＶＣ型材的生產。

  ２、嚙合型同向旋轉雙螺桿擠出系統

  物料在同向旋轉的雙螺桿擠出系統的全螺紋段的流動情況見圖８。由于同向旋轉雙螺桿在嚙合位置的速度方向相反，一根螺桿要把物料拉入嚙合間隙，而另一根螺桿要把物料從間隙中推出，結果使物料從一根螺桿轉到另一個螺桿，呈∞形前進，這種速度的改變以及嚙合區較大的相對速度，非常有利于物料混合和均化，由于嚙合區間隙很小，嚙合處螺紋和螺槽的速度相反，剪切速度高，有很好自潔作用，即能刮去粘附在螺桿上的任何積料，從而使物料的停留時間很短。這種擠出機主要用于混煉物料和造粒。但由于物料在嚙合區間所受剪切力很大，所以也不適應ＰＶＣ型材的生產。

  ３、嚙合型異向旋轉雙螺桿擠出系統

  嚙合型異向旋轉雙螺桿擠出系統中物料的運動情況見圖９。在嚙合型異向旋轉的雙螺桿擠出中，兩根螺桿是對稱的，由于回轉方向不同，一根螺桿上物料螺旋前進的道路被另一根螺桿的螺棱堵※，不能形成“∞”字型運動。在固體輸送部分，物料是以近似的密閉“Ｃ”形小室的形態向前輸送。但為了使物料混合設計中將一根螺桿的外徑與另一根螺桿的根徑之間留有一定的間隙量，以便使物料能夠通過。物料通過兩螺桿之間的徑向間隙時，受到強烈的剪切、攪拌和壓延作用，因此，物料的塑化比較好，多用于加工制品。由于兩螺桿的徑向間隙比較小，因此，有一定的自潔性能，但自潔性比同向旋轉的雙螺桿要差。

  雙螺桿擠出機的主要參數

  １、螺桿公稱直徑。螺桿公稱直徑是指螺桿外徑，單位為ｍｍ。對于變直徑（或錐形）螺桿而言，螺桿直徑是一個變值，一般用最小直徑和最大直徑表示如：６５／１３０。雙螺桿的直徑越大，表征機器的加工能力越大。

  ２、螺桿的長徑比。螺桿的長徑比是指螺桿的有效長度與外徑之比。一般整體式雙螺桿擠出機的長徑比是在７～１８之間。對于組合式雙螺桿擠出機，長徑比是可變的。從發展看，長徑比有逐步加大的趨勢。

  ３、螺桿的轉向。螺桿的轉向有同向和異向之分。一般同向旋轉的雙螺桿擠出機多用于混料，異向旋轉的擠出機多用于擠出制品。

  ４、螺桿的轉速范圍。螺桿的轉速范圍是指螺桿的最低轉速到最高轉速

（允許值）間的范圍。同向旋轉的雙螺桿擠出機可以高速旋轉，異向旋轉的擠出機一般轉速僅在０～４０ｒ／ｍｉｎ。

  ５、驅動功率。驅動功率是指驅動螺桿的電動機功率，單位為ｋＷ。

  ６、產量。產量指每小時物料的擠出量，單位為ｋｇ／ｈ。

  雙螺桿擠出機與單螺桿擠出機的差別

  物料的傳送方式

  在單螺桿擠出機中，物料傳送是拖曳型的。固體輸送段中為摩擦拖曳，熔體輸送段中為粘性拖曳。固體物料的摩擦性能和熔融物料的粘性決定了輸送行為。如有些物料摩擦性能不良，如果不解決喂料問題，則較難將物料喂入單螺桿擠出機。所以顆粒狀的原料適合單螺桿擠出機進料。

  而在雙螺桿擠出機中，特別是嚙合型雙螺桿擠出機，物料的傳送在某種程度上是正向位移傳送，正向位移的程度取決于一根螺桿的螺棱與另一根螺桿的相對螺槽的接近程度。緊密嚙合異向旋轉擠出機的螺桿幾何形狀能得到高度的正向位移輸送特性。形成了強制進料，粉末狀的物料有利于擠壓進料。