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机械与模具 李恒·实现挤压造粒机组超低负荷连续运行的方法研究
再通过换网器（S/C）将其中的杂质（防止杂质损坏 摩。而只有筒体内有足量熔融树脂时，也即螺杆的充
切刀，并保证产品质量）过滤，之后熔体被从模板的 满度达到一定程度时，树脂产生的浮力才能把螺杆从
模孔中挤出并被紧贴着模板高速旋转的切刀切成大小 筒体上完全托起，此时螺杆与筒体无接触，无机械摩
均匀的颗粒，经由颗粒水冷却、离心甩干机进行粒水 擦，此种状况为挤压造粒机组螺杆运行的正常工况。
分离后经振动筛筛分就可以得到外形美观、大小均一
的成品颗粒。其流程如图 1 所示。 2 挤压造粒机组的使用现状及存在的问
题
2.1 挤压造粒机组的使用现状
为 了使 得 挤 压造 粒 机能 够 连 续运 行， 我 们尝 试
把主减速器切换到低速档（175 r/min），将负荷降到
12.5 t/h，在运行过程中测量发现主减速器的振速从
1.0 mm/s 逐渐上升到 2 mm/s 左右，减速箱和筒体发
出的噪声也明显增大。而当我们逐渐将负荷提至 15 t/h
后，噪声明显减小。由此可以判断 ：当负荷降低时，
进入挤压造粒机组筒体中的粉料减少，熔融后的树脂
在螺杆中的充满度降低，使得树脂无法将螺杆托起来，
图 1 聚丙烯挤压造粒机组工艺流程
导致螺杆和筒体之间出现干摩现象，产生了明显的冲
1.3 挤压造粒机组螺杆的工作原理 ［1］
击和较大的噪声。这种冲击经螺杆芯轴传递给与之相
由于螺杆的螺槽是呈螺旋状开放的 , 当物料由加
连的主减速器，使其振动加剧，噪声增大。随后，我
料口被添加到一根螺杆上后 , 在摩擦、拖拽力的作用
们在更换换网器滤网时，发现换下的滤网中有少许黑
下将沿着这根螺杆的螺槽向前输送 , 在这里物料受到
色的金属物质，也印证了螺杆和筒体干摩这一现象。
一定的挤压和剪切作用。当然，由于两根螺杆是全啮
为了避免由于干摩造成挤压造粒机组的主要部件螺杆
合的结构，物料不可能进人啮合区沿着一根螺杆继续
和筒体（见图 3）的损坏，我们只好把负荷提高到适
前进 , 而是被传递、输送至另外一根螺杆的螺槽中，
中的 15 t/h 运行，但由于聚合反应区的产量只有 11 t/h，
并在筒体表面的摩擦拖拽下沿着另一根螺杆的螺槽向
前后物料无法平衡。因此，迫不得已在日常生产中我
前输送。如此反复输送、传递最终完成物料的熔融、 3
们用中间粉料料仓（共 2 个，500 m / 个，每个可存粉
混炼、塑化等过程，在输送过程中，当螺杆中物料的
料 200 t）囤积聚丙烯粉料，待积存量达两个料仓总存
充满度达到一定的程度时，螺杆被托起 , 其物料输送
储量的 80% 时，才开挤压造粒机组。由于后系统挤压
及传递详见图 2。
造粒机组负荷比前系统聚合反应系统的产量大 4 t/h，
挤压造粒机组连续运行 3 天就可把中间料仓的囤积的
物料用完，此时挤压造粒机组无法维持在 15 t/h 的工
况下运行，只能停机。因而造成挤压造粒机组开 3 天，
停 1 天，如此循环操作。
图 2 物料输送流向及传递图
挤压造粒机组的双螺杆是单端支撑的悬臂结构，
即一端由与其相连的主减速器输出轴的花键套支撑，
而螺杆的另一端（出料端）则无支撑部件，在重力的
作用下直接压在筒体上，为避免筒体与螺杆发生干摩，
设计要求挤压造粒机组在启动或运行期间，筒体内必
图 3 筒体和螺杆实物图
需添加一定数量的物料，这些物料在螺杆与筒体相对
运动中起到支撑、润滑作用，避免螺杆与筒体发生干 采用此方法，虽然避免了挤压造粒机组筒体和螺
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2019 第 45 卷 ·43·
