Page 83 - 2020-1

产品与设计 艾罡·Φ90 机筒销钉式冷喂料橡胶挤出机的设计

大提高了机筒的热交换效率，对控制机筒内壁表面温 2 电动机的选择
度和降低胶温起了重要作用。 2.1 功率计算
销钉的塑化作用使得单纯螺杆本身塑化能力的不 由经验公式 [16] ：
2
足得到了补充，可将原来冷喂料挤出的复杂结构构形 P w =D L/DNK×10 -5
的螺杆简化设计成适合于销钉挤出的螺杆，这不仅大 式中 D=90 mm=9 cm
大改善了常规冷喂螺杆与胶料在机筒中的高剪切、高 L/D=12 N 临 =141.33 r/min
生热的受力情况，也大大降低了螺杆的加工难度，降 螺杆转速 N=(0.2-0.7)N 临 ，N 取 50 r/min。
低了动力消耗 ；常规冷喂料挤出的螺杆结构为强化塑 则 K=5.52~6.73，取 6。
化效果不但致使胶料局部生热过大，而且大大限制了 则：
-5
螺槽的深度，从而限制了挤出的产量 [13~15] 。而销钉式 P w =9³×12×50×6×10 =26.24 kW
螺杆的螺槽深度要比常规冷喂料机深得多，加上销钉 2.2 选择电机
能有效阻止胶流在机筒内壁打滑的现象从而大大提高 2.2.1 电机功率
了挤出的产量。销钉结构使螺杆设计简化，并使加工 通过国产冷喂料销钉挤出机的主要性能参数的类
区段的塑化压力相应减小。 比。
电机功率 ：
1 挤出机的总体布置及轴向力的传递方 P d =P w /η a
式 式中 P w =26.24 kW。
2
3
1.1 挤出机的总体布置 η a =0.96 ×0.99 ×0.97=0.84
1.1.1 冷喂料挤出机的布置顺序 所以 P d =26.24/0.84=34.35 kW
直流电机 → 弹性柱销联轴器 → 减速器 → 挤出部 2.2.2 确定电机转速
分 → 机头。 根据有关材料推荐的传动比合理范围即二级齿轮
1.1.2 电动机的安放位置 减速器 i=8~40。
选用电动机放在箱体的后部，优点是安装检修方 故电机转速的可选范围为 ：
便，且它可以改善电动机散热条件，但结构不紧凑。 N d =50×(8-40)=400~2 000 r/min
1.1.3 轴的连接形式 取额定转速 N d =1 000 r/min，额定功率 37 kW。
减速器的输出轴与螺杆连接方式选用分开式，特 按工作要求和条件 ：选用直流电机。
点部件的制造、安装和维修方便，为多数挤出机所采 根据功率和转速选 ： Z4-180-11 B35 型直流电
用。电动机的输出轴和高速轴之间用联轴器连接。 动机。
1.2 轴向力的传递方式
胶料对螺杆的轴向力 → 螺杆 → 止推轴承套 → 止 3 螺杆的设计
推轴承 → 与减速器连接的机筒 → 连接螺栓 → 前段机 3.1 概述
筒 → 连接螺栓 → 后段机筒 → 连接螺栓 → 机头 → 胶 销钉机筒冷喂料挤出机先进于普通冷喂料挤出
料，轴向力的传递是封闭的，符合要求。 机，有产量大成本低的特点。该设计为 Φ90 机筒销钉
1.3 减速器主轴轴承的布置形式 式冷喂料挤出机，主要由螺杆、机筒、机头及传动部
由于主轴受到轴向力和径向力的双重作用，一般 分组成，水冷系统采用钻孔式。
在主轴与减速器的输出轴上配置一个止推轴承和两个 3.2 螺杆设计
径向轴承，选用止推轴承放在两个径向轴承的左侧， 螺杆动力参数的确定 ：
有如下优点 ： 螺杆直径为 D=90 mm，取长径比 L/D=12，则
（1）止推轴承不直接安装在减速器的箱壁处，而 D=1 080 mm。
安装在加料座与箱壁之间的过渡套上，箱体不受力。 3.2.1 螺杆转速的确定
（2）止推轴承在减速箱壁之外，润滑方便。 由于 n 临 =141.33 r/min，从而得到螺杆的转速

2019 第 46 卷 ·33·
年