双螺杆挤出机结构优化设计

双螺杆挤出机的主要零部件组成与单螺杆挤出机的主要零部件组成相似。两种挤出机不同之处有：双螺杆挤出机的机筒内有两根结构相同的螺杆；机筒的加料部分是采用螺旋强制向机筒内供料；两根螺杆用轴承的规格和布置方式比较复杂。双螺杆挤出机的主要零部件组成结构如图2-24所示。

（1）螺杆结构 双螺杆挤出机中的螺杆结构类型有多种，在双螺杆挤出机的分类中，有旋向不同螺杆及螺杆组合啮合与否型螺杆；以螺杆的螺纹部分组成和螺杆的外形分类，还有多种类型。

1）按螺杆的螺纹部分组成分，可分为整体式螺杆和组合式螺杆。

① 整体式螺杆。整体式螺杆中可分为螺纹部分外圆直径完全相同的圆柱形螺杆和外圆直径逐渐缩小的圆锥形螺杆。圆柱形螺杆中又分为螺杆的螺距从加料段至均化段逐渐变小型螺杆和螺距不变而螺纹棱宽度由加料段至均化段逐渐加大变宽型螺杆。

② 组合式螺杆。组合式螺杆是指螺杆的螺纹部分由几个不同形式的螺纹单元组合而成，这些螺纹单元装在一根带有长键的轴上或组装在六角形芯轴上，成为一根挤塑某种塑料的专用螺杆。啮合型同向旋转双螺杆结构多采用组合式螺杆。

2）按两根螺杆的轴心线平行与否分，双螺杆又分为两根螺杆直径相同、组装后两根螺杆的轴心线平行的圆柱形螺杆和两根螺杆直径由大到小逐渐变化、组装后两根螺杆轴心线不平行的圆锥形螺杆。这两种螺杆的外形结构如图1-8所示。

（2）机筒结构 双螺杆挤出机的机筒结构和单螺杆挤出机的机筒结构形式一样，也分整体式机筒和分段组合式机筒。机筒结构形式如图2-25所示。

图2-24 双螺杆挤出机的零部件组成位置

1—法兰盘 2—分流板 3—机筒 4—电阻加热 5—双螺杆 6—螺旋加料 7—加料斗 8—螺杆轴承 9—齿轮减速箱 10—传动带 11—电动机 12—机架

图2-25 双螺杆挤出机的机筒结构形式

a）配有衬套的整体式机筒 b）组合式机筒

1—排气口 2—进料口

在双螺杆挤出机中，啮合异向旋转双螺杆和锥形双螺杆挤出机一般多采用整体式机筒；只有少数大型挤出机采用分段组合式机筒，目的是为了方便机械加工和节省一些较贵重的合金钢材。(www.xing528.com)

啮合同向旋转双螺杆挤出机多数采用分段式机筒。分段式机筒分成长度相等的几段，有的机筒上开有加料口，有的机筒上开有排气口，有的机筒上开有添加剂口，然后用螺钉把各段连接成双螺杆的组合机筒。

（3）双螺杆的承受轴向力用轴承布置 双螺杆在挤出工作时产生的轴向力和单螺杆在挤出工作时产生的轴向力相似或高于单螺杆挤出时的轴向力，这么大的轴向力应需要较大规格的轴承来承担，但是，由于双螺杆的工作布置限制了承受螺杆轴向力用轴承的布置空间，所以轴承布置有多种方案。这里只介绍两种常见轴承布置方案。

如图2-26所示是圆柱形双螺杆用推力轴承的布置方式。由于螺杆用轴承的规格较大，把两组螺杆用轴承错位布置，以适应轴承布置空间不足的限制。这种轴承布置的两根螺杆的轴向力分配均匀，轴承承受的轴向力相等，工作时两根螺杆的轴向位移量也相同，保证了两根螺杆工作的正常啮合。

图2-26 圆柱形双螺杆的轴承用推力轴承的布置方式

1—螺杆 2—传动轴 3、6—深沟球轴承 4—弹性元件 5—推力滚子轴承 7—压盖

如图2-27所示是圆锥形双螺杆用推力轴承的布置方式。锥形双螺杆啮合工作时，它尾部的轴承部位空间较大，大型推力轴承的布置比较好安排。

（4）加料装置 按双螺杆挤出机中双螺杆的工作特点要求，其加料装置采用计量加料方式为机筒供料。计量加料装置结构的组成，像一台独立工作的单螺杆挤出机，结构如图2-28所示。转动输送原料的螺杆由直流电动机通过蜗杆减速箱驱动。螺杆的转速及输送料量，由双螺杆的工作转速、机筒温度、模具成型压力和生产制品的用料量来决定。这个加料用螺杆的螺纹，可是单头或双头，一般多用单头螺纹。如果采用粉状料挤出，为防止料斗中原料产生“架桥”现象，料斗内应加螺旋搅拌装置。

图2-27 圆锥形双螺杆用轴承的布置

1—螺杆连接轴套 2、4—圆柱滚子轴承 3—斜齿轮 5、6—圆锥滚子轴承

图2-28 双螺杆挤出机用加料装置结构

1—轴承 2—蜗杆蜗轮减速箱 3—料斗 4—机筒 5—螺杆