PP H 管材料具有相對(duì)密度小、耐化學(xué)藥品性、耐水性好以及良好的機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣性等特點(diǎn)，可制成薄膜、管材、板材等各種形狀制品，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、包裝、電子、電氣、汽車、機(jī)械、日用雜品等日常生產(chǎn)生活中。目前PP H 管材料已逐步的走入國(guó)際市場(chǎng)。世界上PP H 管材料每年的需求量也在不斷的擴(kuò)大。鑒于國(guó)內(nèi)巨大的市場(chǎng)需求空間，很多國(guó)外公司紛紛將目光投向我國(guó)，建立PPH管材 料塑機(jī)生產(chǎn)線對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)也是一項(xiàng)重大的挑戰(zhàn)。

目前，國(guó)內(nèi)用于PPH 管材料擠出成型的設(shè)備一般是單螺桿擠出機(jī)。單螺桿擠出機(jī)盡管具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝控制簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，但其對(duì)PPH 管材料的剪切降解小，物料在擠出機(jī)中停留時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。尤其值得指出的是，為了提高生產(chǎn)效率，目前單螺桿擠出機(jī)中螺桿長(zhǎng)度有逐步加長(zhǎng)的趨勢(shì)，同時(shí)電機(jī)功率加大，單位制品能耗與國(guó)外同類產(chǎn)品相比差距巨大。

錐形雙螺桿擠出機(jī)在PP H 管材料的加工成型中有廣泛的應(yīng)用，然而，對(duì)PPH 材料的加工成型具有一定的限制，主要是因?yàn)?font face="Times New Roman">PPH 材料顆粒對(duì)雙螺桿之間的分離力很大，從而損壞螺桿。通過對(duì)雙螺桿的導(dǎo)程和壓縮比進(jìn)行改進(jìn)，可以使PPH 料對(duì)雙螺桿間的分離力減小，從而實(shí)現(xiàn)錐形雙螺桿擠出機(jī)在PPH 材料加工成型中的應(yīng)用。

錐形雙螺桿擠出機(jī)的研究與應(yīng)用實(shí)例

本產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)為：螺桿獨(dú)特結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)技術(shù)，主傳動(dòng)軸與從傳動(dòng)軸夾角設(shè)計(jì)技術(shù)，內(nèi)排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。

1、  對(duì)進(jìn)料、壓縮、塑化均化三大功能段的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，成功解決了螺桿后座力大、電流負(fù)荷大等核心技術(shù)難點(diǎn)，提高了聚烯烴的塑化和混煉效果，以滿足聚烯烴相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)要求在螺桿上都設(shè)置有進(jìn)料段，壓縮段和塑化均化段共三段螺棱，且壓縮段螺棱長(zhǎng)度為螺桿本體上所有螺棱總長(zhǎng)度的35％～45％。壓縮段螺棱的導(dǎo)程為40～58 毫米。增加了有效壓縮段和預(yù)塑化段的長(zhǎng)度，使聚烯烴材料得到很好的塑化和混煉。

    2 、主傳動(dòng)軸與從傳動(dòng)軸獨(dú)特的夾角設(shè)計(jì)，有效防止了生產(chǎn)過程中熔體壓力過高，產(chǎn)生分配箱推力軸承易損及漏油現(xiàn)象。

本產(chǎn)品的動(dòng)力傳遞方式為：一根錐形螺桿通過主連軸器與分配箱中的主傳動(dòng)軸連接，另一根錐形螺桿通過連軸器與分配箱中的從傳動(dòng)軸相連接，主傳動(dòng)軸與從傳動(dòng)軸通過一對(duì)錐形齒輪相互嚙合傳動(dòng)；并且對(duì)于最大螺棱外徑為132 毫米、最小螺棱外徑為65毫米的錐形雙螺桿來(lái)說(shuō)，主傳動(dòng)軸與從傳動(dòng)軸之間的夾角α為2 度11分19 秒至2 度20分0秒之間；對(duì)于最大螺棱為188毫米、最小螺棱為92毫米的錐形雙螺桿來(lái)說(shuō)，主傳動(dòng)軸與從傳動(dòng)軸間的夾角α為1 度52 分39秒至1 度63分0秒之間。這種結(jié)構(gòu)能有效防止由于聚烯烴類材料在擠出生產(chǎn)過程中熔體壓力過高，產(chǎn)生分配箱推力軸承易損及漏油現(xiàn)象。

3、 獨(dú)特設(shè)計(jì)了設(shè)置在螺棱的內(nèi)置凹槽排氣槽，解決了聚烯烴類材料加工中易出現(xiàn)氣孔而影響制品性能的關(guān)鍵技術(shù)問題。機(jī)筒上無(wú)排氣孔，在整個(gè)壓縮段的螺棱上設(shè)置有若干排氣凹槽，自壓縮段至進(jìn)料口下方的那段進(jìn)料段的螺棱上也設(shè)置有排氣凹槽。在加工過程式中產(chǎn)生的氣體會(huì)從排氣凹槽中返回到進(jìn)料口自然排出，這種結(jié)構(gòu)的錐形雙螺桿擠出機(jī)解決了因?yàn)榫巯N類材料加工易出現(xiàn)氣孔影響制品性能的關(guān)鍵技術(shù)問題。

4、 PP材料專用錐形雙螺桿擠出機(jī)的擠出裝置包括，在機(jī)筒中設(shè)置了具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的一對(duì)錐形螺桿，機(jī)筒上設(shè)置有進(jìn)料口，進(jìn)料口的位置對(duì)應(yīng)著錐形螺桿上的進(jìn)料段，在整個(gè)壓縮段的螺棱上設(shè)置有若干排氣凹槽，自壓縮段至進(jìn)料口下方的那段進(jìn)料段的螺棱上也設(shè)置有排氣凹槽，其中一根錐形螺桿與分配箱中的主傳動(dòng)軸相連接，另一根錐形螺桿與分配箱中的從傳動(dòng)軸相連接。這種裝置把每個(gè)設(shè)備都有效的組合在一起。使其成為一個(gè)整體，各個(gè)部件相輔相成，最終讓擠出機(jī)的功能發(fā)揮到了極致。

經(jīng)過不斷的探索和改進(jìn)，我公司終于成功研制出了聚烯烴專用錐形雙螺桿擠出機(jī)。該產(chǎn)品在2009年生產(chǎn)樣機(jī)3臺(tái)，并試車成功，所加工的聚烯烴制品的性能也達(dá)到客戶的要求。

經(jīng)江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院及性能測(cè)試單位檢測(cè)，產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合Q/320582JDJ2-2009企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)品技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。主要技術(shù)性能指標(biāo)如下：

       最高產(chǎn)量：≥650 kg/h

       螺桿轉(zhuǎn)速：1～38（r/min）

       螺桿表面硬度：≥700 HV

       整體噪聲：≤85 dB(A)

       比功率：≤0.23 Kw/（kg/h）

       實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如下：

       實(shí)際產(chǎn)量：660 kg/h

       實(shí)際耗電量：138度

       實(shí)際比功率：0.21 Kw/（kg/h）

       熔體流動(dòng)速率變化：

       HDPE（80級(jí)）    加工前：0.24 g/10min     加工后：0.25 g/10min

       PP- H     加工前：0.30 g/10min     加工后：0.32 g/10min

       從上面的性能測(cè)試結(jié)果可以看出，錐形雙螺桿擠出機(jī)的實(shí)際比功率小于等于普通單螺桿擠出機(jī)（0.46 Kw/（kg/h））的一半，由此得出，該產(chǎn)品單位產(chǎn)量耗能較傳統(tǒng)單螺桿擠出機(jī)節(jié)能50％以上。另外，從熔體流動(dòng)速率數(shù)據(jù)可以看出，該設(shè)備對(duì)聚烯烴加工前后的流動(dòng)性能幾乎沒有影響，從而大大擴(kuò)展了錐形雙螺桿擠出機(jī)的應(yīng)用范圍