当卸料器用于橡胶产品的混合及挤出加工-沧州中能机械制造有限公司


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当卸料器用于橡胶产品的混合及挤出加工

文章出处:http://www.znjx168.com责任编辑:中能螺旋输送机厂家人气:705发表时间:2015-02-10 15:18:48
 

  从1978年卸料器就被运用到热塑性塑料的挤出线上,其中 典型的几个运用领域为塑料制片、塑料型材、浇铸薄膜或吹膜。如今,卸料器在这些实际生产过程中已经成为必不可少的设备,以至于仪器生产商们一般都会把卸料器与插板阀出设备打包出售。卸料器能得到广泛使用的原因很多,包括:提高吞吐量;更好的质量;更高的产量;有效节约原料和降低能耗,使得投资的回收期缩短至6个月以内。
  当卸料器用于橡胶产品的混合及挤出加工时,以上这些优势自然就被带入到该产业中。本文主要讨论卸 料器运用于橡胶挤出中的基本知识及由此带来的优势和挑战。讨论主要集中在橡胶市场的两块领域:即型材挤出和定制混合/复合。在型材挤出领域,我们引用一个现实中的例子,即一位终端用户利用卸料器改进已有生产线后获得了一系列生产上的利好。
  卸料器的基本结构 :卸料器是一种正排量装置,通常被安装于挤出机与口模之间。卸料器由两个对称的轴组成,每个轴又包含有啮合齿轮和经向轴承,整个泵外面有机壳包覆,如图2所示。其中的齿轮直接提供了泵送动作,而轴承决定了卸料器轴的位置并支撑起整个泵轴。齿轮和轴采用一体化的设计,因为当产品粘度较高或在特殊的压力条件下,作用在齿轮泵上的扭矩和剪切负荷会很大,这种设计可以使得装置能够承受更大的力。其中一个齿轮为驱动轮,与它相连的轴很长,可以通过密封圈穿出卸料器的机壳,与泵外的变速箱相连,而变速箱则由一个电动机驱动。卸料器中的轴承由橡胶润滑。卸料器的机架上安装了一种叫做Visco Seals的反向螺纹迷宫类密封圈,以防止挤出机中的橡胶泄露出来。不过在典型的橡胶生产过程中,为了避免橡胶在泵中烧焦或过早地发生固化(如果橡胶复合物中有固化剂的话),这些密封圈在设计上允许有少量的橡胶产品从泵中渗出。橡胶生产中对齿轮泵的特殊需求在橡胶工业中,用到齿轮泵的典型橡胶复合物包括聚丁橡胶(BR)、氯丁橡胶(CR)、乙丙三元共聚物橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)以及天然橡胶。这些橡胶复合物给齿轮泵提出了许多挑战性的问题。虽然与热塑性塑料相比,这些橡胶的加工温度已经很低了,但是它们还是有可能发生燃烧或焦化,这些问题使得橡胶处理机出现了许多潜在的问题。这些橡胶还存在高粘度、低润滑性以及高磨损性等问题。此外,许多口模都被设计为适合在高压下工作(高于5000 psi)。因此,要使齿轮泵的性能在较长时间内保持高水准,所有这些问题都必须在卸料器设计的时候考虑进去。根据经验我们得出,在橡胶加工中,一个设计合理的卸料器必须包含以下要素:在轴承和轴颈处要完全杜绝橡胶材料的进入;
  齿轮的设计不能使压力偏离到5000 psi以上; 易磨损部件上需要涂覆特殊的加硬材料; 泵体和泵轴要有冷却装置,以控制好体系温度。在终端生产线上安装卸料器的利好齿轮泵的设计决定了其对产品的尺寸误差能控制得很好,特别是在型材挤出过程中,由于规格控制非常重要,这点显得尤为重要。通过减小压力波动、给出更平稳的模口压力,齿轮泵能将挤出产品的尺寸误差控制得非常好(一般为±1.5%)。这是 个主要的利好,能显著提高产品产量并节约材料。一般来说,挤出机的泵送能力很差,其工作效率一般为40~50%。在挤出机上增加一个卸料器、使其泵送效率增加到98%后,能极大减轻挤出机的泵送压力,使挤出机的混合和研磨功能得到 大发挥。同时,卸料器的引入也大大降低了橡胶内部的剪切力,于是极大地降低了橡胶的温度(图5)。