湖南省韶山市2019捏合機(jī)機(jī)器暨會
摘要：從理論依據(jù)出發(fā)，準(zhǔn)確計算捏合機(jī)驅(qū)動功率，依據(jù)槳葉及螺桿構(gòu)型等設(shè)計要領(lǐng)，擺脫了傳統(tǒng)捏合機(jī)生產(chǎn)需要依據(jù)經(jīng)驗設(shè)計的盲目性
捏合機(jī)是膠類產(chǎn)品較重要的加工設(shè)備之一，主要用于橡膠塑料等高分子與配劑的混合。根據(jù)捏合機(jī)的工作原理可知，加入捏合室的膠料主要受攪拌槳葉與捏合機(jī)室壁的剪切和拖拽作用達(dá)到混煉效果，因此槳葉形狀直接影響高分子材料與各種添加劑的分散和混合的均勻性，另外驅(qū)動功率，出料方式等都對生產(chǎn)工藝的效率和優(yōu)化有著不可忽視的作用。以下我們通過對設(shè)計一臺2000L丁基熱熔膠捏合機(jī)來探討下設(shè)計要點：
PVC 100; 三鹽 2.0；二鹽 1.0；Pbst 0.8；DOP 20；CaCO3 30；Hst 0.5；Wax 0.5。
以熱熔膠生產(chǎn)為例：熱熔膠是大塊的丁基膠、聚合物和填充劑的分散混合，恩索公司選用的是SIGMA雙槳結(jié)構(gòu)，兩只拌槳采用相切式排放，速比為1:1.44，其W結(jié)構(gòu)形成了兩個分散混合區(qū):A.SIGMA攪葉與槽壁旋轉(zhuǎn)區(qū)域;B.兩攪葉相切區(qū)域，其采用整體碳鋼鑄造，具有較高的強(qiáng)度，其雙拐的形狀能夠很好的破碎大塊的丁基膠塊的，其螺旋式的結(jié)構(gòu)能夠使物料進(jìn)行上升下降動作達(dá)到快速混合并分散加入的填充料，從而制得較好的熱熔膠產(chǎn)品；
出料效率驗算：計算每旋轉(zhuǎn)一周的出料量約為942克，根據(jù)螺桿轉(zhuǎn)速62RPM，可以推算出每小時出料量為3504KG（比重為1時），熱熔膠成品比重0.9-1.3kg/L，估算可以滿足出料速率要求；
捏合機(jī)能應(yīng)用于5000Pa.s左右的流動性極差的高粘度漿體或塑性固體，槽體的夾套中可以用導(dǎo)熱油或水進(jìn)行加熱或冷卻。特殊的需要場合，還可以設(shè)計在真空下操作，捏合機(jī)上蓋有加液導(dǎo)管，雙軸的速度差為7.52r/min.其優(yōu)點是，由于物料不斷地改變位置，使混合較快，且單位體積的傳熱面積大等。
根據(jù)物料的特性或捏合中所加液料的性質(zhì)，分為普通型、增安型和防爆型。
該機(jī)廣泛用于塑料、橡膠、硅橡膠、顏料、油墨、膠基、碳素、纖維素、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。該機(jī)拌缸、拌槳均為不銹鋼制造，其拌缸夾套內(nèi)可設(shè)計成電加熱、汽加熱或水冷卻形式、出料方式有液壓翻缸、螺桿擠出及下出料等形式。
主要有電機(jī)、減速機(jī)、連軸器、軸承、傳動結(jié)構(gòu)、真空系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等；
高速捏合機(jī)屬于粉料共混設(shè)備，其工作原理是：高速旋轉(zhuǎn)的攪拌漿借助呈一定角度傾斜的表面與物料產(chǎn)生的摩擦力使物料沿漿面切向運(yùn)動，同時由于離心力的作用，物料被拋向混合室內(nèi)壁，并沿壁面上升，當(dāng)上升到一定的高度后，由于重力作用，又落回葉輪中心，接著又被拋起。這種上升運(yùn)動與切向運(yùn)動的結(jié)合，使物料實際上處于連續(xù)的螺旋式運(yùn)動狀態(tài)。由于漿葉轉(zhuǎn)速很高，物料運(yùn)動速度也很快，快速運(yùn)動著的粒子間相互碰撞、摩擦，使得粒子或疑聚在一起的團(tuán)塊被碎，同時物料的溫度也相應(yīng)升高，這有利于樹脂對各種助劑的吸附�；旌鲜覂�(nèi)的折流板面呈流線型，其高度和角度可調(diào)，它可以使螺旋運(yùn)動的物料流動狀態(tài)被攪亂，使物料呈無規(guī)運(yùn)動，并在圻流板附近形成強(qiáng)烈的旋渦，這增強(qiáng)了混合效果，使各徂分形成均勻分散的粉、粒狀聚合物混合體。另外，折流板內(nèi)的熱電偶可實現(xiàn)對料溫的控制。
值，都是基于熔體輸送理論，針對丁基型熱熔膠粘度為范圍2000cps(150℃)-150000cps(200℃)，由于捏合機(jī)的螺桿主要功能是輸送，一般長徑比較小，螺桿與桶壁的間隙也比較大（1mm),一般單螺桿擠出機(jī)0.220-0.394mm,根據(jù)國產(chǎn)單螺桿擠出機(jī)的一些數(shù)據(jù)統(tǒng)計，得出一個估算擠出機(jī)功率的公式 ，這里D代表螺桿直徑，k為系數(shù)，n為螺桿轉(zhuǎn)速，根據(jù)目前單螺桿行業(yè)生產(chǎn)和統(tǒng)計，對系數(shù)，當(dāng)D<90mm時，k取0.00354，當(dāng)D>90mm是，k取0.008，在捏合機(jī)行業(yè)，因螺桿長徑比較�。ㄒ话�1:4-6，單螺桿擠出機(jī)1:7-25），螺桿與桶壁間隙大，擠出阻力較小，根據(jù)恩索公司在多年制造和試驗過程中推算得知，當(dāng)D>120mm時，k取0.0007(已計入1.5倍的安全系數(shù)）；我們將相關(guān)數(shù)據(jù)代入計算 ，考慮功率損耗，因此選用30KW的驅(qū)動功率較為安全可靠。
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