Transmissieonderdelen! Hoe werkt het "hart" van een dubbelschroefsextruder?

Voor gebruikers is het kiezen en beoordelen van extruderproducten een lastige kwestie. Welk type extruderapparatuur biedt de beste prijs-kwaliteitverhouding? De belangrijkste eisen waaraan de apparatuur moet voldoen, zijn de volgende vijf punten.

(1) Kwaliteit: kwaliteit is het allerbelangrijkste voor gebruikers. De kwaliteit van het geëxtrudeerde product is een belofte aan klanten, vormt de levensader van de onderneming en is nauw verbonden met de ontwikkeling ervan. Daarom is de vraag of de consistentie van de productbatches gedurende lange tijd gegarandeerd kan worden een belangrijke indicator voor de beoordeling van de kwaliteit van een extruder.

(2) Efficiëntie: Efficiëntie is een verdere beoordelingsindicator. Het behalen van de hoogst mogelijke productopbrengst per tijdseenheid op basis van kwaliteit is het doel van elke onderneming en de weg naar snelle ontwikkeling.

(3) Kosten: Het verbeteren van de efficiëntie is op zichzelf een van de manieren om de kosten te verlagen. Het verbeteren van de efficiëntie vermindert direct het energieverbruik van water, elektriciteit en gas per tijdseenheid, wat lagere bedrijfskosten betekent. Tegelijkertijd is het belangrijkste doel van bedrijven het verlagen van de personeels- en beheerkosten, waardoor de vraag naar apparatuur en grond afneemt.

(4) Duurzaamheid: Efficiëntie en levensduur zijn omgekeerd evenredig; een hogere efficiëntie kan leiden tot een kortere levensduur. Om de levensduur te garanderen of te verlengen bij een hoge efficiëntie, is het nodig om duurzamere materialen te gebruiken, zoals schroefmaterialen met een hoge slijtvastheid en een sterke doorn.

(5) Praktisch: Vanuit het oogpunt van de gebruiker is het gebruiksgemak en het onderhoudsgemak van de apparatuur, de stabiliteit van de werking en het lage uitvalpercentage ook een indicator voor de beoordeling van de kwaliteit van een extruder.

Samenvattend zijn kwaliteit en efficiëntie twee doorslaggevende en belangrijke indicatoren. Hoe "kwaliteit te waarborgen" en "de efficiëntie te verbeteren" is het doel waar extruders zich door de jaren heen voortdurend op hebben gericht.
Transmissie componenten

Deextruder met dubbele schroefHet is opgedeeld in twee belangrijke componenten: de "extrusie" en de "transmissie". De "extrusiecomponent" is de sleutelcomponent voor "kwaliteitsborging" en de "transmissiecomponent" is de sleutelcomponent voor "efficiëntie" en "kwaliteitsborging". De technologische vooruitgang van de dubbelschroefmachine wordt gekenmerkt door de vernieuwing van de koppelverdeelkast, wat het belang ervan aantoont.

Vandaag bespreken we het "transmissie"-onderdeel van de extruder.

Het transmissieonderdeel is het kernonderdeel van deextruder met dubbele schroefNet zoals de motor van een auto voldoende vermogen moet leveren om voldoende output te produceren, is een sterk transmissiesysteem nodig om dat vermogen te leveren en de extrusie-efficiëntie te verbeteren.

Bij dubbelschroefextruders wordt het vermogen omgezet in de rotatiebeweging van het schroefelement. De kinetische energie van de rotatiebeweging wordt omgezet in torsiekracht; hoe groter het koppel, hoe meer materiaal er wordt getransporteerd. Dit betekent dat een aandrijfsysteem met een hoog koppel nodig is om een ​​hoge output te bereiken.

Er zijn twee representatieve en typische configuraties van het aandrijfsysteem: de parallelle drie-assige tandwielconstructie en de dubbelzijdig symmetrische aandrijftandwielconstructie.

(1) Parallelle aandrijfstructuur met drie assen

De voordelen van deze oplossing zijn een eenvoudige structuur, gemakkelijke montage, lage productiekosten en een verhoogd koppel van het systeem door de belasting op de tandwielen te verminderen. Echter, het vermogen van deze structuur zal tijdens parallelle transmissie altijd een grotere belasting op de lagers van de B-as veroorzaken (zoals weergegeven in figuur 3). Bovendien wordt de B-as tijdens rotatie altijd blootgesteld aan een kracht in dezelfde richting, dat wil zeggen een gecombineerde buig- en torsiekracht (symmetrische cyclische spanning). De kracht op de lagers van de B-as neemt toe naarmate het uitgaande koppel toeneemt, waardoor de lagers na 20,000 uur de levensduurlimiet van de tandwielas en het lager bereiken. De levensduur van de versnellingsbak wordt dus bepaald door de lagers van de B-as.

Ten tweede, en cruciaal, omdat de B-as altijd aan hogere belastingen wordt blootgesteld, wordt de slijtage van de lagers versneld, waardoor de radiale slingering van de B-as toeneemt totdat deze bezwijkt, wat het systeem tot een instabiel aandrijfsysteem maakt.

Doordat de stroombron instabiel is, leidt dit tot instabiliteit van de extrusieonderdelen die erdoor worden aangedreven. De rotatiebaan van de schroef in de cilinder verandert namelijk ook door de toegenomen slingering van de lagers. Dit resulteert in een ongelijke speling tussen de schroef en de cilinder, waardoor het materiaal niet langer in de cilinder blijft en de productkwaliteit minder consistent wordt.

(2) Dubbelzijdige tandwielsymmetrische transmissiestructuur

Figuur 4 toont een schematisch diagram van een dubbelzijdige, symmetrische aandrijfstructuur met tandwielen. De uitgaande as A van deze structuur heeft, net als de vorige structuur, voldoende dimensionale ruimte en een grote veiligheidsfactor qua sterkte en stijfheid; de uitgaande as B wordt echter beperkt door de hartafstand en kampt met een beperking in afmetingen. De oplossing voor deze structuur is om de kracht te verdelen over twee groepen tandwielen en de as B symmetrisch aan te drijven vanuit de boven- en onderrichting. Dit halveert niet alleen de belasting op de aangrijpingspunten van de bovenste en onderste tandwielen en verhoogt het koppel, maar verhoogt ook de hoeveelheid te verwerken materiaal. Hierdoor worden de radiale krachten op de as B elkaar tot nul gereduceerd. Zoals weergegeven in figuur 5, worden de tandwielen van de B-as alleen blootgesteld aan tangentiële krachten, waardoor een perfecte krachtkoppeling ontstaat, oftewel een zuivere koppel-uitgaande as, waardoor buigspanningen op de B-as worden geëlimineerd (die alleen wordt blootgesteld aan torsiekrachten, oftewel unidirectionele cyclische spanningen).

Bovendien wordt de constructie gekenmerkt door het feit dat de radiale lagerbelasting op de B-as volledig is geëlimineerd, waardoor het lager van de B-as theoretisch nooit slijt. Dit resulteert in een veel langere levensduur van 72,000 uur (ongeveer 10 jaar) dan bij constructie 1, en verandert daarmee de geschiedenis van de B-as, waar de rotatienauwkeurigheid in de loop der tijd afnam.

De constructie zorgt niet alleen voor een hoog koppel, een hogere productiviteit en een langere levensduur, maar garandeert vooral de stabiliteit van het koppelverdelingssysteem en de consistentie van de productkwaliteit. De lagers op uitgaande as B worden niet blootgesteld aan radiale krachten en slijten niet, er treden geen veranderingen in de radiale slingering op en er wordt geen radiale slingering van de schroefas veroorzaakt. Dit zorgt ervoor dat het hele systeem stabiel en continu blijft werken gedurende een lange periode, d.w.z. de speling tussen de schroef en de cilinder zal niet ongelijkmatig veranderen en de verblijftijd van het materiaal in de cilinder zal niet ongelijkmatig zijn, waardoor de stabiliteit van de productkwaliteit wordt gewaarborgd. De exponentiële toename van het koppel maakt een aanzienlijke toename van het vulvolume mogelijk en is een garantie voor een exponentieel hogere productie-efficiëntie.

De nadelen van deze constructie zijn echter: de relatief complexe structuur, de vereiste hoge bewerkingsnauwkeurigheid, de moeilijkheid van de montage en de relatief hoge productiekosten.

De toepassing van deze aandrijfstructuur is van groot belang voor de vooruitgang van de extrusietechnologie, zoals hieronder wordt beschreven.

1) het leveren van stabiele en betrouwbare stroom voor het extrusiesysteem, zodat een stabiele extrusie gegarandeerd is door een betrouwbare stroomvoorziening.

2) Met een hoger koppel kunnen grotere doseervolumes worden bereikt, waardoor ook de effectieve lengte van de schroef toeneemt voor een gelijkmatigere verdeling en een betere menging.

3) Betrouwbare stroomvoorziening voor precisie-extrusie en efficiënte mengprocessen.

4) Hogere productiesnelheden en kleinere schroefspelingen kunnen worden bereikt.