机筒、螺杆热变形及注意事项

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我公司的塑料挤出机中,机筒、螺杆由于磨损而需要修复的占很大比例。即使减速箱输出轴与料斗座和机筒中心的同轴度控制再好,一般塑料挤出机在工作过程中机筒和螺杆也会产生严重磨损。除物料分别与机筒和螺杆挤压摩擦产生的磨损不可避免外,由机筒、螺杆热变形,使之强行接触并产生摩擦也是重要原因之一,这样的磨损是可以避免的。机筒在进行通电预热加温时,根据不同的塑料工艺要求,一般加热至180~250℃左右,在整个加热过程中机筒会发生严重的径向弯曲变形和轴向伸长变形,而装在机筒中长螺杆也随之变形。在热平衡后变形回落变小,但随着电器控制温度的不断调节,通电加热和下吹风冷交替的影响,其机筒变形在一定范围内产生波动,从而使设备在使用中因机筒螺杆热变形或大或小,使其之间产生大小不等磨损。

以Φ150单螺杆塑料挤出机维修过程所观察为例,螺杆中间500mm范围内磨损严重(圆周),与之对应的机筒内孔下部也磨损严重(特别螺杆混炼段处使机筒磨掉近2mm深沟),分析原因主要由机筒热变形引起的(工作温度175~180℃)。

挤出机使用前应注意:

(1)开车前应预热加温到充分热平衡后,一般在预热加温3h以上,方可开车工作,否则在加温未达到充分热平衡后开车,会造成严重故障和机筒螺杆间严重磨损。

(2)根据机筒螺杆的直径大小及长径比大小,合理选用其配合间隙,一般直径大的,配合间隙要大。

(3)单螺杆挤出机螺杆机筒加热变形情况一般是由于加热温度不均引起变形(热量由下往上流动,引起上面温度高于下面,导致机筒上凸下凹),而现设计结构中鼓风冷却是从下往上吹风,这样引起上下温差更大,从而加剧了机筒变形。为减小机筒热变形,应安装对机筒圆周方向进行温度监控装置,当加热过程中上下温差达到一定数值时,上加热器应停止加热;当温度超过设计温度需吹风降温时,最好采用上吹风装置(现在好多设备采用下吹风);与机筒相连的减速机和电机的共用托架,应采用分离活动托架(带滑轮、导轨等),使机筒在工作状态下可自由伸缩。这样引起的机筒变形相对会小些。

(4)由于维修螺杆比机筒相对容易,所以热处理氮化时螺杆硬度应比机筒硬度低些,这样便于维修。

当螺杆磨损需要维修时,好多单位在棱峰处堆焊硬质合金,笔者认为此法不妥,试想再使用时棱峰处堆焊的合金象刮刀一样对机筒内壁刮削,从而加剧机筒损坏;若在螺杆棱峰处堆焊相对较软而耐磨的材质,这样再返修时,只修螺杆而机筒简单珩磨一下或根本不动就可以了。

(5)设备在安装时尽量远离通风的门和窗,以减少周边环境对设备的影响。

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