剖分式双螺杆挤出机技术文档（SHJ-50B型）

一、产品概述

SHJ-50B型剖分式双螺杆挤出机是我司针对高填充、高分散、热敏性物料加工需求而开发的新一代积木式同向双螺杆挤出设备。该机型采用专利剖分式机筒设计，拉杆式快开结构，可在3分钟内完成机筒的完全打开，极大便利了物料残留清理、螺杆元件排布调整及磨损件更换。设备适用于工程塑料改性、母粒制备、反应挤出、脱水脱挥等连续化工艺，螺杆转速范围覆盖50~600rpm，比扭矩达到12N·m/cm³，处于行业领先水平。

二、核心技术参数

| 参数项目 | 单位 | SHJ-50B规格 | 备注说明 |
|---------|------|------------|---------|
| 螺杆直径 | mm | 51.4 | 花键芯轴外径 |
| 螺杆长径比（L/D） | - | 28~52 | 可按工艺分段组合 |
| 螺杆转速范围 | rpm | 50~600 | 变频调速，恒扭矩区≥95% |
| 主电机功率 | kW | 55~90 | 可选水冷/风冷电机 |
| 比扭矩 | N·m/cm³ | 12 | 高扭矩齿轮箱设计 |
| 机筒节数 | 节 | 8~14 | 每节长度4D |
| 加热方式 | - | 电加热/油加热可选 | 铸铜加热器，单区功率3kW |
| 加热区段数 | 区 | 6~12 | PID独立控温，精度±1℃ |
| 冷却方式 | - | 内循环水冷/风冷 | 电磁阀+比例阀联合控制 |
| 最大产量（PP+30%GF） | kg/h | 180~320 | 视配方及长径比 |
| 真空脱挥口 | 个 | 1~2 | 耐真空-0.095MPa |
| 机筒剖分方式 | - | 上/下对开式 | 液压辅助锁紧，手动快开 |
| 芯轴材质 | - | 38CrMoAlA渗氮 | 表面硬度HV≥950 |
| 螺纹元件材质 | - | 高速钢W6Mo5Cr4V2 | 整体淬火+表面涂层可选 |

三、结构设计与工作原理

3.1 剖分式机筒结构

本机型核心结构区别于传统整体式机筒。机筒由上下两半组成，上半部通过铰链与机架连接，下半部固定于底座。合模时采用8组高强度液压螺栓锁紧，确保密封面压力均匀，防止物料泄漏。机筒内衬采用双金属合金（Xaloy-101），厚度3~5mm，耐磨耐腐蚀性能提升60%。剖分面经过精密研磨，平面度≤0.005mm，配合耐高温氟橡胶密封条，保证高真空工况下不漏气。

3.2 螺杆组合原理

螺杆系统采用积木式结构，芯轴为花键轴，表面氮化处理。螺纹元件分为输送块、捏合块、齿形盘、转子块四大类，每类元件按导程、偏转角、厚度等参数形成数十种规格。操作人员可根据工艺需求自由排布：

| 螺纹元件类型 | 典型规格 | 功能特性 | 应用场景 |
|------------|---------|---------|---------|
| 大导程输送块 | 导程56/48 | 快速推送物料，低剪切 | 加料段、输送段 |
| 中导程输送块 | 导程32/28 | 中等输送能力，建立压力 | 塑化段、均化段 |
| 小导程输送块 | 导程24/20 | 高压输送，密封效果 | 建压段、挤出段 |
| 单头捏合块 | 厚度4/6mm，偏转角30°/45°/60° | 高剪切分散，低产热 | 塑化、分散段 |
| 双头捏合块 | 厚度6/8mm，偏转角45°/90° | 中等剪切，良好混合 | 混合段、均化段 |
| 三头捏合块 | 厚度8/12mm，偏转角60° | 低剪切，温和混炼 | 热敏性物料段 |
| 齿形盘 | 齿数24/36 | 低剪切分布混合 | 分布混合段 |
| 转子块 | 偏心转子，长度2D/3D | 强拉伸流动，促进排气 | 脱挥段、排气段 |

3.3 工作原理流程

物料由计量加料器送入第一、二节机筒，在大导程输送块作用下快速向前输送。进入捏合段后，螺杆元件间的啮合间隙（0.5~1.5mm）产生强烈的剪切拉伸流动，实现聚合物熔融、填料分散、助剂分布。随后物料经过齿形盘区域进行低压分布混合，再进入真空脱挥段脱除水分、单体及低分子挥发物。最终通过小导程输送块建立压力，经机头过滤网挤出造粒或直接送入下游设备。

四、关键系统组成

4.1 传动系统

传动箱采用硬齿面齿轮设计，齿轮材料为20CrMnTi渗碳淬火，齿面硬度HRC58~62。主轴承选用FAG高精度圆锥滚子轴承，设计寿命≥50000小时。齿轮箱配备独立润滑油站，供油压力0.3~0.5MPa，过滤精度10μm，并带有油温冷却器（板式换热器）。

4.2 温控系统

每个加热区段独立配置PID智能温控模块，采用热电偶（K型）实时反馈。加热功率3kW/区，升温速率15℃/min（从室温到300℃）。冷却系统采用电磁阀+气动球阀联合控制，冷却水流量可调范围0~30L/min。温控精度达到±1℃，确保高熔点聚合物（如PA66、PPS）加工时温度波动极小。

4.3 真空脱挥系统

脱挥口采用下沉式设计，与机筒呈45°夹角，内设多孔挡板，防止熔体被抽入真空管路。真空系统由水环泵+罗茨泵串联组成，极限真空度可达-0.095MPa。冷凝罐材质316L不锈钢，配备液位报警及自动排放功能。

4.4 安全联锁装置

剖分机筒设置有三重安全联锁：1）液压锁紧压力低于设定值（10MPa）时禁止启动螺杆；2）机筒未完全闭合时主电机无法通电；3）操作侧防护门打开时所有加热及传动系统自动断电。紧急停车按钮分布于操作面板及机架两侧。

五、应用领域与工艺案例

5.1 典型应用列表

| 行业领域 | 典型物料 | 工艺要求 | 推荐长径比 |
|---------|---------|---------|-----------|
| 工程塑料改性 | PA6/66+30%GF | 玻纤均匀分散，低降解 | 40~48D |
| 阻燃母料 | PP+40%阻燃剂 | 高填充，低剪切 | 36~40D |
| 色母粒 | PE+50%炭黑 | 极高分散性要求 | 44~52D |
| 生物降解料 | PLA/PBAT共混 | 温和加工，防降解 | 32~36D |
| 反应挤出 | 马来酸酐接枝PP | 长停留时间，精确温控 | 48~52D |
| 脱水脱挥 | 高吸水树脂脱水 | 高真空，大排气口 | 44~48D |

5.2 典型工艺参数案例（PP+30%玻纤增强）

| 参数类别 | 具体参数 | 设定值 |
|---------|---------|-------|
| 温度设置 | 一区（加料段） | 180℃ |
| 温度设置 | 二区（塑化段） | 220℃ |
| 温度设置 | 三区（混合段） | 230℃ |
| 温度设置 | 四区（脱挥段） | 235℃ |
| 温度设置 | 五区（挤出段） | 230℃ |
| 温度设置 | 机头温度 | 220℃ |
| 工艺参数 | 螺杆转速 | 350rpm |
| 工艺参数 | 主机电流 | 85A |
| 工艺参数 | 熔体压力 | 4.2MPa |
| 工艺参数 | 真空度 | -0.08MPa |
| 工艺参数 | 喂料频率 | 28Hz |
| 产量结果 | 实际产量 | 246kg/h |

六、安装与维护指南

6.1 日常维护周期表

| 维护项目 | 操作内容 | 周期 | 注意事项 |
|---------|---------|------|---------|
| 齿轮箱油位检查 | 查看油标，补充润滑油 | 每日 | 使用L-CKC220齿轮油 |
| 加热器表面清洁 | 清除积碳和粉尘 | 每周 | 断电后操作，防触电 |
| 密封条检查 | 检查剖分面密封条是否有裂纹 | 每周 | 破损立即更换，防止漏料 |
| 真空管路清理 | 清理冷凝罐及管路残留 | 每周 | 防止堵塞导致真空度下降 |
| 芯轴花键润滑 | 涂抹二硫化钼润滑脂 | 每500小时 | 停机后操作，均匀涂抹 |
| 齿轮油化验 | 检测酸值、粘度变化 | 每2000小时 | 若超标则更换新油 |
| 螺纹元件磨损测量 | 使用专用量具测量外径 | 每3000小时 | 磨损量超过0.2mm需更换 |
| 联轴器对中检查 | 激光对中仪检测 | 每6个月 | 偏差≤0.05mm |

6.2 剖分机筒操作步骤

1. 停机后关闭所有加热器，待机筒温度降至150℃以下
2. 解除液压锁紧压力，确认压力表归零
3. 操作液压站提升上半机筒至完全打开限位
4. 使用气枪清理螺纹元件表面残余物料
5. 如需更换螺纹元件，使用专用拉拔器从芯轴末端依次拆卸
6. 回装时按照反序进行，确保元件端面贴合紧密
7. 关闭机筒，启动液压锁紧至规定压力（12~15MPa）
8. 空载盘车2~3转，确认无异常卡阻后升温

七、故障排查速查表

| 故障现象 | 可能原因 | 排查方法 | 解决措施 |
|---------|---------|---------|---------|
| 主机电流过高 | 喂料量过大/机头堵塞 | 检查喂料频率及熔体压力 | 降低喂料量，清理机头 |
| 熔体压力波动大 | 捏合块磨损或温控异常 | 测量螺纹元件外径 | 更换磨损元件，校准温控 |
| 真空度不足 | 密封条老化/管路泄漏 | 涂抹肥皂水查漏 | 更换密封条，紧固法兰 |
| 剖分面漏料 | 锁紧压力不足/密封条破损 | 检查液压站压力表 | 补充液压油，更换密封条 |
| 螺杆转速波动 | 变频器参数漂移 | 检查PLC读数 | 重新整定PID参数 |
| 加热区温度超调 | PID参数不合适 | 观察升温曲线 | 调低比例带，增加微分 |
| 出料不连续 | 加料口架桥 | 检查料斗下料情况 | 加装搅拌器或振动器 |

八、技术优势总结

1. 快速清理与换料：剖分式结构使清理时间从传统整筒拆卸的4~6小时缩短至30~40分钟，特别适合多品种、小批量生产场景。
2. 灵活组合工艺：螺纹元件积木式排布配合长径比可调（28~52D），同一台设备可覆盖填充改性、反应挤出、脱挥造粒等多样化工艺。
3. 高扭矩传动：12N·m/cm³的比扭矩确保高黏度物料（如TPU、EVA）加工时仍能保持高产量和优异混合效果。
4. 精准温控保障：多区PID独立控温配合水冷/风冷双模式冷却，有效防止热敏性物料降解，保证产品质量批次稳定性。

本机型已通过CE认证及ISO9001质量体系认证，提供全套工艺配方数据库支持及现场调试服务。如需获取详细报价或进行物料试验，请联系我司技术中心获取试样测试报告。

联系人：赵经理

电话：15850630094

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