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关于料筒的基本介绍,料筒的标准参数
时间:2022-02-18 09:23:15 点击次数:1151

料筒和螺杆组成了挤压系统。和螺杆一样,料筒也是在高压、高温、严重的磨损、一定的腐蚀条件下工作的。在挤出过程中,料筒还有将热量传给物料或将热量从物料中传走的作用。料筒上还要设置加热冷却系统,装置机头。此外,料筒上要开加料口。而加料口的几何外形及其位置的选定对加料性能的影响很大。料筒内外表的光亮度、加料段内壁开设沟槽等,对挤出过程有很大影响,设计或选择料筒时都要思索到上述要素。

一、料筒构造

就料筒的整体构造来分,有整体料筒和组合料筒。

(一)、整体料筒

是在整体坯料上加工出来的。这种构造容易保证较高的制造精度和装配精度,也能够简化装配工作,便于加热冷却系统的设置和装拆,而且热量沿轴向散布比拟平均,自然这种料筒请求较高的加工制造条件。

(二)、组合料筒

是指一根料筒是由几个料筒段组合起来的。实验性挤出机和排气式挤出机多用组合料筒。前者是为了便于改动料筒长度来顺应不向长径比的螺杆,后者是为了设置排气段。在一定意义上说,采用组合料筒有利于因地制宜和加工,对中小型厂是有利的。但实践上组合料筒对加工精度请求很高。组合料筒各料筒段多用法兰螺栓联接在一同。这样就毁坏了料筒加热的平均性,增加了热损失。也不便于加热冷却系统的设置和维修。

(三)双金属料筒

为了既能满足料筒对材质的请求,又能俭省贵重材质,不少料筒在普通碳素钢或铸钢的基体内部镶一合金钢衬套。衬套磨损后能够拆出加以改换、衬套和料筒要配合好,要保证整个料筒壁上热传导不受影响;料筒和衬套间既不能有相对运动,又要能便当地拆出,这就要选择适宜的配合精度,有的工厂采用 配合。

(四)IKV料筒

1、料筒加料段内壁开设纵向沟槽

为了进步固体保送率,由固体保送理论知,一种办法就是增加料筒外表的摩擦系数,还有一种办法就是增加加料口处的物料经过垂直于螺杆轴线的横截面的面积。在料筒加料段内壁开设纵向沟槽和将加料段靠近加料口处的一段料筒内壁做成锥形就是这两种办法的详细化。

据有关材料引见,在料筒加料段处开纵向沟槽或加工出锥度的详细构造如下:

普通状况下,锥度的长度可取(3~5)D(D为料筒内径),加工粉料时,锥度能够加长到(6—10)D。锥度的大小决议于物料颗粒的直径和螺杆直径。螺杆直径增加时,锥度要减少(同时加料段的长度要相应增加)。

纵向沟槽只能在物料依然是固体或开端熔融以前的那一段料筒上开。槽长约(3—5)D,有锥度。

沟槽的数目与螺杆直径有关,据IKV引见,相当于螺杆直径(厘米)的非常之一左右,槽数太多,会招致物料回流,使保送量降落。槽的外形能够是长方形的,三角形的,或其它外形的。横截面为长方形的沟槽的宽度和深度与螺杆直径有关,详细数值可参见表3-7。

2、强迫冷却加料段料筒

为了进步固体保送量,还有一种办法。就是冷却加料段料筒,目的是使被保送的物料的温度坚持在软化点或熔点以下,防止熔膜呈现,以坚持物料的固体摩擦性质。

采用上述办法后,保送效率由0.3进步到0.6.而且挤出量对机头压力变化的敏理性较小。

但这种系统也有如下缺陷:强力冷却会形成显著的能量损失;由于在料筒加料段末处可能产生极高的压力(有的高达800—1500公斤/厘米2),有损坏带有沟槽的薄壁料筒的风险;螺杆磨损较大;挤出性能对原料的依赖性较大。此外,在小型挤出机上采用此构造遭到限制。

(五)加料口的外形和位置

加料口的外形及其在料筒上的开设位置对加料性能有很大影响。加料口应能使物料自在地高效地参加料筒而不产生架桥,设计时还应当思索到加料口能否适于设置加料安装,能否有利于清算,能否便于在此段设置冷却系统。加料口的外形(俯视)有圆的,方的,也有矩形的。普通状况下多用矩形的,其长边平行于料筒轴线,长度约为螺杆直径1.5—2倍。

二、料筒材质及强度计算

1、料筒材质

正象螺杆一样,为满足料筒的工作请求,必需由优质的耐高温、耐磨损、耐腐蚀、高强度的材质做成。这些材质还应当具有好的机加工性能和热处置性能。料筒除了能够用45号钢、40Cr、38CrMoAL外,还能够用铸钢和球墨铸铁制造。带衬套的加料段能够用优质铸铁制成。

近年来。随着高速挤出和工程塑料的开展,特别是挤出玻璃纤维加强塑料和含有无机填料的塑料时,对料筒的耐磨耐腐蚀才能提出了更高的请求。由美、比等国开展起来的Xaloy合金是一种新颖的耐磨损、耐腐蚀材质,目前在国外得到普遍应用。这种材质熔点低,坚硬,与钢有很好的熔接性,机加工性能好,浇铸性能也好,且无浇铸应力,浇铸后即便遭到弯曲,也不会成鳞片状零落。

将它应用到料筒上是采用这样的方法:在高温下将这种粉末状的Xaloy合金和料筒一同加热,由于其熔点低,大约在1200℃时即可熔融成活动状态,这时使料筒高速旋转,熔融的Xaloy产生的宏大向心力便使之浇铸在红热的料筒内壁上,其厚度约为2毫米,冷却后用衍磨的办法磨去约0.20毫米,即可满足普通料筒的请求。

据报导,比利时消费的一种 Xaloy合金,硬度值可达Rc58—64,在482℃时,硬度无明显降落,耐腐蚀才能比渗氮钢大12倍。

2、料筒壁厚的决议及强度计算:

1)料筒壁厚的决议

料筒很少因强度缺乏报废,主要是由于腐蚀磨损。料筒壁厚的决议,除了思索强度外,更多的是思索料筒构造的工艺性和热惯性。依据后两个要素决议的壁厚常常大于按强度条件计算出来的值。由于无成熟的依照料筒传热特性计算料筒壁厚的计算办法,因而目前大多依据经历统计类比决议壁厚,再停止强度校核

2)强度计算

料筒的强度计算按厚壁筒停止。此处不再停止讨论

留意:当料筒是脆性材质时,可用第一强度理论停止计算。

当料筒为塑性材质时用第四强度理论停止计算。

当料筒内镶有衬套时,相当于“机械零件中过盈配合中的压合衔接,这时衬套和料筒的应力状态都比拟复杂,其强度计算也比拟复杂。