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浅析双螺杆挤出机及挤出段螺棱表面金属材料和机筒内壁表面金属之间的匹配磨损
浏览次数:797   发布时间:2019-6-21 12:51:44

双螺杆挤出机及挤出段螺棱表面金属材料和机筒内壁表面金属之间的“接触磨损”,我们也可以称之为“匹配磨损”。相同金属材质之间的“接触磨损”,在机筒和螺杆均采用渗氮钢的材料制造,而且经过相同的氮化处理工艺手段,其量化的“匹配磨损速率”显然不容乐观。

  双螺杆挤出机及挤出段螺棱表面金属材料和机筒内壁表面金属之间的“接触磨损”,我们也可以称之为“匹配磨损”。相同金属材质之间的“接触磨损”,在机筒和螺杆均采用渗氮钢的材料制造,而且经过相同的氮化处理工艺手段,其量化的“匹配磨损速率”显然不容乐观。“匹配磨损”情况的严重性在大型挤出设备中表现得之所以更为突出,这是因为螺杆自身较大的重量,例如外径为217毫米,长径比达33的螺杆,其重量约1.4吨。其螺杆之相当的质量,随着螺杆的旋转而不断地以螺棱表面金属材料摩擦机筒内壁表面金属的形式,不可避免地威胁着挤出机的使用寿命。

  相对于机筒内壁,因为螺杆的螺棱表面积要小得多,剧烈的“匹配磨损”所造成的“磨损减量”,在反应挤出段的螺棱顶部表现得更为突出,螺杆的螺棱外径受磨损而迅速明显变小。当挤出机的核心部件之机筒螺杆均采取同种渗氮钢材料制造,并且表面都是经过同种的渗氮硬化处理,由于渗氮后的硬化层厚度仅仅为0.40到0.70毫米,一旦这个有限的硬化层被突破,机筒内孔表面及螺杆的螺棱表面的“磨损减量”将明显加快,挤出机在一个相当短的时间内即产量迅速下降,反应挤出过程的温度在短期内即变得难以控制。

  另外一个不可忽视的重要因素是,与普通单螺杆挤出机的螺杆相比较,双螺杆挤出机的螺杆为组合形式,物料的输送,即这个扭矩的传递是依靠直径相对较小的芯轴。由于芯轴的直径有限,因此其强度有限,螺杆工作状态的非直线性显得更为严重。这个非直线工作的螺杆在聚甲醛反应挤出机的液相反应区间几乎在“扫膛”机筒内孔壁,金属材料之间的“匹配”摩擦剧烈程度是相当异常。而比较一般的配混改性挤出,由于有粘性较大的高聚合物料包裹于螺杆外围,使得螺杆在正常工作中往往能够“自悬于中”,这样还能够适当减轻这个“匹配”摩擦的矛盾。然而在共聚反应挤出中,往往缺少这个“自悬于中”物料的保护,聚合设备内部“匹配磨损”现象比普通配混挤出就显得更为严重。
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