平行同向双螺杆挤出机技术全解析

一、设备概述

平行同向双螺杆挤出机（又称同向平行双螺杆挤出机）是一种两根螺杆平行排列、以相同方向和相同转速旋转的紧密啮合型双螺杆挤出设备。两根螺杆采用等径啮合设计，同向旋转，能够实现卓越的混合、分布和均质效果，是塑料混炼、母料生产和增强聚合物制造领域的主力设备。螺杆、筒体采用“积木式”结构，有很好的互换性，可根据物料加工工艺的不同任意组合使用。

根据国家标准GB/T 12783-2000《橡胶塑料机械产品型号编制方法》，双螺杆挤出机型号以字母加数字表示。国内主流同向平行双螺杆系列包括SHJ系列（S-双螺杆/H-混合/J-挤出）、TSSK系列（同向双螺杆系列）、TE系列（双螺杆挤出机通用代号）以及南京科锐挤出机械有限公司的CHT系列（科锐系列代号）。

与单螺杆挤出机相比，平行同向双螺杆挤出机具有分散+分布混合能力强、自洁性优异、停留时间分布窄、排气性能优异等显著优势，已广泛应用于挤出制品的成型加工领域。

二、结构与工作原理

2.1 核心结构组成

平行同向双螺杆挤出机主要由传动装置、加料装置、料筒和螺杆等几个主要部分组成，其核心是两根置于“∞”形截面料筒中的平行螺杆。具体结构组成如下：

| 序号 | 组成部分 | 功能说明 |
|------|----------|----------|
| 1 | 积木式螺杆 | 由芯轴和可更换的螺纹元件（螺纹套、啮合块等）组成 |
| 2 | 机筒 | “∞”形截面，有闭合筒体、喂料筒体、排气筒体等类型 |
| 3 | 传动系统 | 电机、减速箱、扭矩分配箱，提供同向旋转动力 |
| 4 | 加料系统 | 主喂料、侧喂料、液体喂料等多种方式 |
| 5 | 加热/冷却系统 | 多区独立电加热 + 水冷/油冷/风冷 |
| 6 | 真空排气系统 | 排除熔体中的挥发分 |
| 7 | 控制系统 | PLC可编程控制，人机界面操作 |
| 8 | 挤出模头 | 可更换口模，适配不同制品 |
| 9 | 切粒系统 | 拉条切粒、水下切粒、风冷模面热切等 |

2.2 积木式螺杆的核心优势

同向双螺杆挤出机最显著的特点是积木式结构设计：螺纹元件可更换，可根据工艺需求组合不同形式的螺纹元件；长径比可根据加工工艺调整；同系列机型间元件可互换；通过更换螺杆组合可适应不同物料体系；磨损部件可单独更换，无需整体报废。

2.3 工作原理

平行同向双螺杆挤出机采用两根尺寸相同、螺纹方向相同的螺杆平行放置在“∞”形截面机筒中。两根螺杆在机筒内同向旋转（同时顺时针或同时逆时针），相互啮合。其核心工作原理包括：

| 工作特性 | 原理说明 |
|----------|----------|
| 正位移输送与拖拽流结合 | 同向旋转螺杆在啮合区形成“∞”形流动通道，物料受到拖拽流和部分正位移输送的双重作用 |
| 自洁功能 | 一根螺杆的螺棱刮擦另一根螺杆的螺槽，不断更新物料表面，避免物料包轴、结壁 |
| 均匀剪切 | 在螺纹元件中剪切速率分布均匀（分布混合）；在捏合盘元件中剪切速率高（分散混合） |
| 良好排气脱挥 | 螺杆旋转物料表面不断更新，有利于挥发分脱除 |
| 可控停留时间 | 物料停留时间可控，可根据工艺需要调整 |

工作过程主要包括固体输送、塑化熔融、混合分散、排气脱挥、建压挤出五个阶段。

三、关键技术参数

平行同向双螺杆挤出机的螺杆直径范围从Φ16mm到Φ160mm，覆盖实验室至超大型全系列。以下为全系列核心技术参数范围：

| 参数项目 | 参数范围 | 说明 |
|----------|----------|------|
| 螺杆直径 | Φ16 ～ Φ160 mm | 覆盖微型至大型全系列 |
| 长径比 L/D | 24 ～ 64 | 可根据工艺定制 |
| 主电机功率 | 3 ～ 550 kW | 随规格增大而增加 |
| 螺杆转速 | 300 ～ 900 rpm | 高扭矩系列可达更高转速 |
| 单轴扭矩 | 23 ～ 6190 N·m | 与螺杆直径和扭矩等级相关 |
| 参考产量 | 1 ～ 2500 kg/h | 取决于物料和工艺 |
| 工作温度 | 常温 ～ 450°C | 根据物料需求设定 |

3.1 SHJ系列（国内主流）

SHJ型同向平行双螺杆挤出机采用积木式原理设计制造，可根据加工物料体系与工艺配方要求进行合理优化和配置。以下为SHJ系列详细技术参数：

| 型号 | 螺杆直径(mm) | 中心距(mm) | 长径比 L/D | 主电机功率(kW) | 最大转速(rpm) | 单轴扭矩(N·m) | 参考产量(kg/h) |
|------|-------------|-----------|-----------|---------------|--------------|--------------|---------------|
| SHJ-20 | 21.7 | 18 | 28-52 | 4-5.5 | 600 | 32-43 | 5-20 |
| SHJ-35 | 35.6 | 30 | 28-52 | 22-45 | 600 | 175-358 | 20-80 |
| SHJ-50 | 50.5 | 42 | 28-52 | 75-110 | 600 | 597-875 | 80-200 |
| SHJ-65 | 62.4 | 52 | 28-52 | 110-185 | 600 | 875-1472 | 150-350 |
| SHJ-75 | 71 | 60 | 28-52 | 160-280 | 600 | 1273-2238 | 300-600 |
| SHJ-95 | 91 | 78 | 28-52 | 180-355 | 600 | 1432-2825 | 700-1500 |

3.2 TE系列

TE系列主机螺杆为同向旋转，具有优异的分散混炼性能，整机设计采用积木式原理。以下为TE系列详细技术参数：

| 型号 | 螺杆直径(mm) | 长径比 | 转速(rpm) | 电机功率(kW) | 扭矩(N·m) | 产量(kg/h) |
|------|-------------|--------|-----------|-------------|-----------|------------|
| TE-20 | 22 | 32-48 | 600 | 3 | 23 | 1-2 |
| TE-35C | 35.6 | 32-60 | 600 | 18.5 | 140 | 20-55 |
| TE-52C | 51.4 | 32-64 | 600 | 55 | 415 | 120-200 |
| TE-65C | 62.4 | 32-64 | 500-600 | 90-110 | 675 | 200-350 |
| TE-75C | 71 | 32-64 | 500-600 | 132-160 | 1005 | 300-700 |
| TE-95 | 93 | 32-60 | 500-600 | 250-315 | 2365 | 500-1200 |
| TE-135 | 133 | 32-52 | 400-500 | 550 | 6190 | 1650-2500 |

3.3 TSSK系列（普通型）

TSSK系列具有优异的混合性能、良好的自洁性能和灵活的模块化组合特性：

| 型号 | 螺杆直径(mm) | 转速(rpm) | 电机功率(kW) | 长径比 L/D | 产量(kg/h) |
|------|-------------|-----------|-------------|-----------|------------|
| TSSK-20 | 21.7 | 600 | 4 | 32-40 | 2-10 |
| TSSK-30 | 30 | 400 | 11 | 28-48 | 5-30 |
| TSSK-35 | 35.6 | 400/600 | 11/15 | 32-48 | 10-80 |
| TSSK-50 | 50.5 | 400/500 | 37/45 | 32-48 | 20-150 |
| TSSK-65 | 62.4 | 400/500 | 55/75 | 32-48 | 100-300 |
| TSSK-72 | 71.2 | 400/500 | 90/110 | 32-48 | 300-600 |
| TSSK-92 | 91 | 400/500 | 220/250 | 32-40 | 600-1000 |

3.4 TSSK系列（高扭型）

| 型号 | 螺杆直径(mm) | 转速(rpm) | 电机功率(kW) | 长径比 L/D | 产量(kg/h) |
|------|-------------|-----------|-------------|-----------|------------|
| 50B | 50.5 | 500/600 | 55/75 | 28-48 | 120-280 |
| 65B | 62.4 | 500/600 | 90/110 | 28-48 | 180-400 |
| 75B | 71.2 | 500/600 | 132/160 | 28-48 | 250-650 |
| 75D | 71.2 | 500/600 | 200/250 | 28-48 | 500-1200 |

3.5 各系列对比总览

| 系列 | 直径范围(mm) | 产量范围(kg/h) | 扭矩等级 | 主要特点 |
|------|-------------|---------------|----------|----------|
| SHJ | 21.7-91 | 5-1500 | 标准 | 国内主流，应用广泛 |
| TE | 22-133 | 1-2500 | 标准-高扭矩 | 规格齐全，覆盖面广 |
| TSSK | 20-92 | 2-1200 | 标准/高扭 | 普通型+高扭型并行 |
| CHT | 16-160 | 0.05-3000+ | B/D/Max三级 | 科锐B/D/Max三级扭矩 |

四、选型指南

4.1 选型核心要素

| 选型要素 | 考量要点 | 建议 |
|----------|----------|------|
| 物料特性 | 粘度、填充比例、热敏性 | 高粘度/高填充选高扭矩系列 |
| 产量需求 | 目标产能 | 参考产量参数选择合适规格 |
| 工艺目标 | 共混改性、造粒、反应挤出 | 根据工艺确定长径比和螺杆组合 |
| 扭矩需求 | 普通/高扭矩/超高扭矩 | 高填充、高粘度选高扭矩 |
| 转速需求 | 标准/高转速 | 追求高产出选高转速机型 |
| 投资预算 | 设备购置成本 | 综合考虑性价比 |

4.2 按螺杆直径选型参考

| 螺杆直径 | 推荐系列 | 产量范围 | 推荐场景 |
|----------|----------|----------|----------|
| ≤25mm | TE-20、CHT-16 | ＜20kg/h | 实验室研发、小批量验证 |
| 30-50mm | SHJ-35/50、TE-35C/52C | 20-200kg/h | 中试、小规模生产 |
| 50-75mm | SHJ-65/75、TE-65C/75C | 150-700kg/h | 常规工业生产 |
| 75-100mm | SHJ-95、TE-95 | 500-1500kg/h | 大规模量产 |
| ≥130mm | TE-135 | 1500-2500kg/h | 超大产能需求 |

五、应用场景

平行同向双螺杆挤出机因其优异的混合性能和灵活的积木式结构，广泛应用于聚合物加工、食品、化学合成及制药等领域：

| 应用领域 | 具体应用 | 典型物料 |
|----------|----------|----------|
| 填充改性 | 高填充改性造粒 | PE/PP/EVA+碳酸钙、滑石粉、钛白粉 |
| 增强改性 | 玻纤/碳纤增强 | PP/PBT/ABS/PA/PC/POM/PPS+玻纤/碳纤 |
| 母料制备 | 功能母粒生产 | 炭黑母料、色母料、阻燃母料、降解母料 |
| 共混改性 | 高分子合金 | PC/ABS、PA/ABS、PP/EPDM |
| 工程塑料改性 | 增强、阻燃、合金化 | PA、PP、PC、ABS、PBT、PET等 |
| 电缆料 | 绝缘料、护套料 | PVC电缆料、低烟无卤电缆料、XLPE |
| 热塑性弹性体 | 弹性体造粒 | TPR、TPE、TPV、SBS、SEBS |
| 可降解塑料 | 降解材料造粒 | PLA、PBS、PBAT |
| 反应挤出 | 聚合、接枝反应 | 聚酰胺缩聚、聚氨酯加聚 |
| 聚合物合金 | 合金共混 | PC+ABS、PA+ABS、PP+EPDM |

六、维护保养

6.1 日常维护

| 维护项目 | 频率 | 内容 |
|----------|------|------|
| 清洁 | 每班 | 清除机器内外的灰尘、油污和残留物 |
| 润滑检查 | 每日 | 检查各润滑点油位 |
| 温度检查 | 每班 | 检查各加热段温度是否正常 |
| 电流监测 | 连续 | 监测主电机电流是否稳定 |
| 异常噪音检查 | 每日 | 检查电机和齿轮箱的异常噪音 |

6.2 定期保养

| 保养项目 | 周期 | 内容 |
|----------|------|------|
| 更换润滑油 | 首次500小时，之后定期 | 清洗齿轮箱并更换润滑油 |
| 全面检查 | 定期 | 检查所有螺钉的松紧情况 |
| 螺杆检查 | 按需 | 检查螺纹元件和芯轴磨损情况 |
| 机筒检查 | 按需 | 检查机筒内衬磨损情况 |
| 轴承检查 | 定期 | 检查轴承磨损和润滑状态 |

6.3 操作注意事项

挤出机要正向运转，避免倒转；开机前必须充分预热，各段温区达到设定温度；料斗内严禁有金属异物进入，以免损坏螺杆；停机后及时清理螺杆、机头、机筒。

七、质量标准与认证

7.1 主要质量标准

| 标准/认证 | 内容 | 说明 |
|-----------|------|------|
| JB/T 5420-2014 | 同向双螺杆塑料挤出机 | 同向双螺杆专项标准 |
| GB/T 12783-2000 | 橡胶塑料机械产品型号编制方法 | 型号命名国家标准 |
| ISO 9001:2015 | 质量管理体系认证 | 国际质量管理标准 |
| CE认证 | 欧盟安全认证 | 出口欧洲市场的强制性认证 |

7.2 行业通行要求

安全防护符合CE安全要求，具备安全互锁装置；温控精度±1°C；螺杆材质采用优质高速工具钢，高温真空淬火；齿轮采用高精度磨齿工艺；关键轴承选用进口优质品牌轴承。

八、生产厂家——南京科锐挤出机械有限公司

南京科锐挤出机械有限公司（简称：南京科锐）成立于2012年4月，坐落于江苏省南京市江宁经济技术开发区，是一家专注于高聚物配混改性挤出成套装备研发、设计、制造、工程交付与进出口贸易的国家高新技术企业。公司以CHT系列高速高扭同向双螺杆挤出机组为核心拳头产品，在技术开发和技术创新上与国际保持同步，自2016年起已连续7届参加CHINAPLAS展会。

科锐构建了“南京研发营销+安徽智能制造”的双基地运营模式：南京总部位于江宁区，承担研发中心、市场销售、工艺试样、项目方案、售后调度职能；安徽制造基地位于安徽滁州来安经济开发区，是全球标准化规模化生产基地，建有万平级装配车间，实现研发、加工、组装、测试一体化闭环生产。

南京科锐CHT系列产品覆盖三个扭矩等级：CHT-B系列（普通扭矩，转速300-900 rpm，标准配置，经济实用）、CHT-D系列（高扭矩8-14，转速可达800-1200 rpm，强化高扭传动箱体，标配安全联轴器）、CHT-Max系列（超高扭矩14以上，搭载欧洲进口Zambello、Henschel、Flender高扭矩传动箱）。核心产品采用高扭矩变速箱，长径比可从24到64灵活配置，机筒独立温控，优先采用PLC控制，积木式结构使机筒与螺杆可互换。

在技术实力方面，科锐自主完成机筒、螺杆、高扭矩传动箱体、螺纹元件等核心耐磨部件的加工，配备全套数控镗铣、精密磨床、热处理加工设备。公司已获取多项核心专利，包括**“一种针对热敏高能材料的连续塑化混合装置”（专利号：ZL 2022 2 317423

联系人：赵经理

电话：15850630094

地址：江苏省南京市江宁区秣陵街道日新路2号5幢1108-1109室（江宁开发区）

网址：www.njkrjcj.cn

【原创声明】本文由南京科锐挤出机械有限公司原创，数据来源于企业技术资料与行业公开信息，旨在为用户提供数据选型参考。转载请联系授权。