平行异向双螺杆挤出机技术解析与选型指南

一、设备概述

平行异向双螺杆挤出机是一种两根螺杆平行放置、旋转方向相反（异向旋转）的紧密啮合型双螺杆挤出设备。该机型与同向双螺杆挤出机在结构原理和应用定位上存在本质差异，具有正位移输送能力强和压力建立能力突出的显著特点，因而多用于直接挤出制品，主要加工硬质PVC管材、型材、板材，以及部分热敏性高分子材料的共混造粒。

从旋转方向看，平行异向双螺杆挤出机两根螺杆反向旋转，两螺杆螺槽之间的空隙很小（比同向啮合型双螺杆挤出机中的空隙小很多），因此可实现正位移输送特性——物料被强制向前推进，建压能力强。但受限于压延效应（在啮合区物料对螺杆产生分离作用，使螺杆产生变形），传统机型只能在较低转速下工作，通常为10～50 r/min，自洁性远不如同向式。

该设备由传动装置、加料装置、料筒和螺杆等主要部分组成，其核心是两根置于“∞”形截面料筒中的平行螺杆。与锥形双螺杆相比，平行异向双螺杆在机头压力适应性方面更强，特别适用于大挤出量的成型挤出，是行业内重点发展的方向之一。

二、结构原理

2.1 工作原理

平行异向双螺杆挤出机采用两根尺寸相同、螺纹方向相反的螺杆平行放置在“∞”形截面机筒中。两根螺杆在机筒内异向旋转（一根顺时针、一根逆时针），相互啮合。

其核心工作原理包括以下要点：

| 工作特性 | 原理说明 |
|---------|---------|
| 正位移输送 | 两根异向旋转螺杆的螺槽相互封闭，形成类似“齿轮泵”的正位移输送效应，物料被强制向前推进 |
| 压力建立能力 | 正位移输送特性使得机头建压能力远强于同向双螺杆挤出机 |
| 压延效应 | 在啮合区，物料对螺杆产生分离作用，使螺杆产生变形，导致机筒内壁磨损 |
| 柔和剪切 | 剪切作用相对均匀、温和，适用于热敏性物料 |

工作过程主要包括以下阶段：固体输送→塑化熔融→混合均化→排气脱挥→建压挤出。在固体输送阶段，物料从加料口进入后由异向旋转的螺杆强制向前推进；在塑化熔融阶段，物料在螺杆和机筒的加热及螺杆剪切作用下逐渐熔化；随后通过螺纹元件的剪切和分流作用实现物料混合均化；熔体中的挥发分通过排气口排出；最终在螺杆末端建立高压力，将熔体从机头挤出成型。

2.2 核心结构特点

平行异向双螺杆挤出机的主要结构组成如下：

| 序号 | 组成部分 | 功能说明 |
|------|---------|---------|
| 1 | 异向平行螺杆 | 两根平行的圆柱形螺杆，螺纹方向相反，旋向正好相反 |
| 2 | 机筒 | “∞”形截面，配备加热/冷却系统 |
| 3 | 传动系统 | 包括电机、减速箱、分配箱，提供异向旋转动力 |
| 4 | 加料系统 | 料斗及喂料装置，可处理粉料直接进料 |
| 5 | 加热/冷却系统 | 电加热圈 + 风冷/油冷/水冷系统 |
| 6 | 控制系统 | 电脑控制或PLC控制 |
| 7 | 挤出模头 | 可更换口模，适配管材、型材、板材等 |

在关键结构设计方面，平行异向双螺杆有以下突出特点：

螺杆旋向相反：两根螺杆螺纹方向相反，一根右旋、一根左旋，实现真正意义上的异向旋转啮合。

紧密啮合：两螺杆螺槽之间的空隙很小，这是实现正位移输送的结构基础。

低速设计：传统机型设计在10～50 r/min的低转速范围，新型高扭矩型可达300～500 r/min。

油冷螺杆：螺杆采用油冷却系统冷却，采用内循环调温系统，有效降低维护成本。

加大推力轴承：分配箱特殊设计，推力轴承格外加大，可承受更大挤出压力。在传动系统方面，采用超高扭矩异向平行双螺杆挤出机专用齿轮箱，齿轮采用优质合金渗碳钢，渗碳淬火、磨齿工艺，齿轮精度可达6级，推力轴承选用原装进口品牌轴承，可承受更大挤出压力。

2.3 与同向双螺杆的对比

| 对比维度 | 平行异向双螺杆 | 平行同向双螺杆 |
|---------|--------------|---------------|
| 螺杆旋转方向 | 两根螺杆反向旋转 | 两根螺杆同向旋转 |
| 转速范围 | 10～50 r/min（传统）/ 300～500 r/min（新型高扭矩） | 300～600 r/min（常规）/ 800～1200 r/min（高转速） |
| 输送特性 | 正位移输送，强制进料 | 摩擦拖曳输送 |
| 剪切特性 | 柔和、均匀 | 强烈、高剪切 |
| 自洁性 | 差 | 优异 |
| 压延效应 | 明显（存在分离力） | 无 |
| 典型应用 | PVC管材/型材/板材直接成型 | 共混改性、造粒、反应挤出 |

三、关键技术参数

3.1 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 | Φ30 ～ Φ160 mm | 覆盖实验型至大型量产全系列 |
| 长径比 L/D | 20 ～ 60 | 可根据工艺需要定制 |
| 主电机功率 | 11 ～ 1000 kW | 随规格增大而增加 |
| 螺杆最大转速 | 10 ～ 500 rpm | 异向双螺杆以低速为主 |
| 参考产量 | 10 ～ 3000 kg/h | 取决于物料和工艺 |
| 工作温度 | 常温 ～ 350°C | 根据物料需求设定 |
| 温控精度 | ±1°C | 高精度温控 |

3.2 SJP系列——管材挤出型号规格

| 型号 | 螺杆直径(mm) | 长径比 | 电机功率(kW) | 最大产量(kg/h) | 重量(kg) |
|------|------------|--------|------------|--------------|---------|
| SJP75/28 | 75 | 28:1 | 37 | 350 | 4100 |
| SJP93/28 | 93 | 28:1 | 75 | 460 | 4700 |
| SJP114/28 | 114 | 28:1 | 110 | 680 | 6500 |
| SJP135/28 | 135 | 28:1 | 160 | 1100 | 8400 |

3.3 SJP系列——型材挤出型号规格

| 型号 | 螺杆直径(mm) | 长径比 | 电机功率(kW) | 最大产量(kg/h) | 重量(kg) |
|------|------------|--------|------------|--------------|---------|
| SJP75/26 | 75 | 26:1 | 22 | 220 | 4100 |
| SJP93/26 | 93 | 26:1 | 37 | 380 | 4700 |
| SJP114/26 | 110 | 26:1 | 55 | 460 | 6500 |
| SJP135/26 | 130 | 26:1 | 90 | 680 | 8400 |

3.4 SJP系列——片材挤出型号规格

| 型号 | 螺杆直径(mm) | 长径比 | 电机功率(kW) | 最大产量(kg/h) | 重量(kg) |
|------|------------|--------|------------|--------------|---------|
| SJP90/23 | 90 | 23:1 | 37 | 300 | 4500 |
| SJP105/23 | 105 | 23:1 | 55 | 400 | 6000 |
| SJP113/23 | 113 | 23:1 | 75 | 500 | 6500 |
| SJP120/23 | 120 | 23:1 | 90 | 600 | 7000 |
| SJP130/23 | 130 | 23:1 | 132 | 800 | 8000 |

3.5 SJP系列通用技术参数

| 型号 | 螺杆转速(rpm) | 电机功率(kW) | 生产能力(kg/h) | 中心高(mm) | 净重(kg) |
|------|------------|------------|--------------|-----------|---------|
| SJP75/28 | 45 | 45 | 150-250 | 1050 | 4100 |
| SJP93/28/31 | 45 | 75 | 250-400 | 1050 | 4700 |
| SJP110/28/31 | 45 | 110 | 400-500 | 1050 | 6500 |
| SJP120/31/26 | 45 | 132/110 | 500-700 | 1100 | 7500 |
| SJP135/31 | 45 | 160 | 1000-1300 | 1100 | 8400 |

3.6 HTY系列主要型号规格

| 型号 | 螺杆直径(mm) | 长径比 | 转速(rpm) | 电机功率(kW) | 产量(kg/h) |
|------|------------|--------|----------|------------|-----------|
| HTY30 | 30 | 28-44 | 300-500 | 11 | 10-50 |
| HTY60 | 60 | 28-60 | 300-500 | 75 | 50-2000 |
| HTY75 | 75 | 28-60 | 300-500 | 110 | 200-400 |
| HTY90 | 90 | 28-60 | 300-500 | 160 | 300-500 |
| HTY110 | 110 | 28-48 | 300-400 | 280 | 400-800 |
| HTY135 | 135 | 32-48 | 300 | 600 | 800-1500 |
| HTY160 | 160 | 32-48 | 300 | 1000 | 1500-3000 |

3.7 关键技术特点说明

长径比持续增加：从最初的18:1升级到目前的26:1、28:1、31:1乃至36:1，塑化段长度增加，实现了低温塑化，对螺杆芯部的温度平衡控制提出了更高要求。

高速化发展：传统异向双螺杆转速仅10～50 r/min，新型高扭矩型已可达300～500 r/min，通过优化齿轮箱和推力轴承设计提升扭矩输出。

大型化趋势：从Φ75向Φ135、Φ160发展，单机产量从350kg/h提升至3000kg/h以上，适用于大口径PVC管材及高速型材挤出。

四、应用场景

平行异向双螺杆挤出机因正位移输送能力强、压力建立能力突出、剪切柔和均匀等特点，广泛应用于以下领域：

4.1 主要应用领域

| 应用领域 | 具体应用 | 典型物料 | 说明 |
|---------|---------|---------|------|
| PVC管材 | 压力管、热水管、波纹管 | 硬质PVC、C-PVC | 可直接把PVC粉料挤出成型 |
| PVC型材 | 门窗型材、异型材 | 硬质PVC | 型材高速挤出 |
| PVC板材/片材 | 硬质PVC板材、复合板材 | PVC | 大直径板材成型 |
| 木塑复合材料 | 木塑共混造粒及挤出 | 木粉+塑料 | 共混造粒及挤出 |
| 电缆料 | 绝缘料、护套料 | PVC电缆料 | PVC电缆料加工 |
| 共混改性 | 共混改性加工 | 热塑性塑料 | 物料拉伸变形、混炼分散 |
| 回收造粒 | PET/BOPET/BOPP薄膜料回收 | 回收塑料 | 超薄膜料回收造粒 |
| 反应挤出 | 反应挤出成型 | 热固性塑料 | 脱挥排气、反应挤出 |
| 色母粒 | 高浓度色母粒 | 色母粒 | 高浓度色母粒加工 |

4.2 应用优势

- 粉料直接加工：PVC粉料可直接挤出成型，无需造粒，简化工艺流程
- 低剪切加工：剪切力小，适合热敏性物料（如PVC、XLPE等），避免物料热损伤
- 高建压能力：正位移输送特性保障高机头压力，适应较大机头压力
- 挤出稳定：计量性能优越，适合连续化生产
- 大挤出量：大直径机型产量可达500kg/h以上，SJP135/31产量可达1000-1300kg/h

4.3 平行异向与锥形异向的选型对比

| 对比维度 | 平行异向双螺杆 | 锥形异向双螺杆 |
|---------|--------------|-------------|
| 螺杆形状 | 直径一致 | 小端直径小、大端直径大 |
| 典型用途 | 直接挤出制品（管材、型材、板材） | 加工硬质PVC制品、混合造粒 |
| 机头压力适应性 | 适应较大机头压力 | 适合中高压挤出 |
| 物料适应性 | 粉料可直接挤出成型 | 硬质PVC专用 |

五、维护保养

5.1 日常维护

| 维护项目 | 频率 | 内容 |
|---------|------|------|
| 传动系统检查 | 每日 | 检查电机及油箱温升、轴承局部是否过热 |
| 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 |
| 异常噪音检查 | 每日 | 检查电机和齿轮的异常噪音 |
| 漏油检查 | 每日 | 检查减速箱、油路系统是否漏油 |
| 清洁 | 每班 | 清除机器内外的灰尘、油污和残留物 |

5.2 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 |
| 间隙测量 | 定期 | 定期测量螺杆与机筒之间的间隙 |
| 螺杆清理 | 按需 | 拆下机头，拉出螺杆清理 |
| 花键轴检查 | 定期 | 检查径向圆跳动及与螺杆端面的接触间隙 |
| 滤油器检查 | 定期 | 检查滤油器是否堵塞 |

5.3 操作注意事项

- 低速启动：异向双螺杆需在低速下启动和运行
- 充分预热：开机前必须充分预热，各段温区达到设定温度
- 停机清理：停机后趁热清理螺杆、机头、机筒
- 防锈处理：长期停用时，螺杆等工作表面涂防锈润滑脂

5.4 常见故障与解决方案

| 故障现象 | 可能原因 | 解决方案 |
|---------|---------|---------|
| 主电机不能启动 | 开车程序有错、安全保护动作 | 检查程序逻辑，按正确顺序重新开车 |
| 主机电流不稳 | 喂料不均匀、轴承损坏或润滑不良 | 检查喂料机，检修轴承 |
| 出料不畅或堵塞 | 物料塑化不良、螺杆间隙过大 | 调整工艺参数，检查螺杆磨损 |
| 异常噪音 | 齿轮磨损、轴承损坏 | 检修传动系统 |
| 螺杆磨损加剧 | 压延效应导致分离力增大 | 检查螺杆与机筒间隙 |

六、技术实力与质量认证

6.1 主要质量标准

| 标准/认证 | 内容 | 说明 |
|----------|------|------|
| JB/T 6491-2015 | 异向双螺杆塑料挤出机 | 异向双螺杆专项标准 |
| 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 |

6.2 企业资质与技术实力

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，产品覆盖平行异向双螺杆挤出机（平行异向旋转双螺杆挤出机），全系设备针对不同生产场景定向优化工艺结构。

在知识产权方面，公司累计拥有26项自主专利，其中包含多项针对特种材料加工的发明与实用新型专利，如“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 3174235.1）、“一种用于火炸药制备的双螺杆连续塑化混合装置”（专利号：ZL 2022 1 1303480.X）等，在军工特种材料加工领域具备深厚的技术积累。

公司全流程执行ISO9001:2015（GB/T19001-2016）质量管理体系，所有整机设备制造标准符合**

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）

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