淺析雙螺桿擠出機及擠出段螺棱表面金屬材料和機筒內壁表面金屬之間的匹配磨損

瀏覽次數：9727　　　發布時間：2019-6-21 12:51:44

　　雙螺桿擠出機及擠出段螺棱表面金屬材料和機筒內壁表面金屬之間的“接觸磨損”，我們也可以稱之為“匹配磨損”。相同金屬材質之間的“接觸磨損”，在機筒和螺桿均采用滲氮鋼的材料制造，而且經過相同的氮化處理工藝手段，其量化的“匹配磨損速率”顯然不容樂觀。“匹配磨損”情況的嚴重性在大型擠出設備中表現得之所以更為突出，這是因為螺桿自身較大的重量，例如外徑為217毫米，長徑比達33的螺桿，其重量約1.4噸。其螺桿之相當的質量，隨著螺桿的旋轉而不斷地以螺棱表面金屬材料摩擦機筒內壁表面金屬的形式，不可避免地威脅著擠出機的使用壽命。

　　相對于機筒內壁，因為螺桿的螺棱表面積要小得多，劇烈的“匹配磨損”所造成的“磨損減量”，在反應擠出段的螺棱頂部表現得更為突出，螺桿的螺棱外徑受磨損而迅速明顯變小。當擠出機的核心部件之機筒螺桿均采取同種滲氮鋼材料制造，并且表面都是經過同種的滲氮硬化處理，由于滲氮后的硬化層厚度僅僅為0.40到0.70毫米，一旦這個有限的硬化層被突破，機筒內孔表面及螺桿的螺棱表面的“磨損減量”將明顯加快，擠出機在一個相當短的時間內即產量迅速下降，反應擠出過程的溫度在短期內即變得難以控制。

　　另外一個不可忽視的重要因素是，與普通單螺桿擠出機的螺桿相比較，雙螺桿擠出機的螺桿為組合形式，物料的輸送，即這個扭矩的傳遞是依靠直徑相對較小的芯軸。由于芯軸的直徑有限，因此其強度有限，螺桿工作狀態的非直線性顯得更為嚴重。這個非直線工作的螺桿在聚甲醛反應擠出機的液相反應區間幾乎在“掃膛”機筒內孔壁，金屬材料之間的“匹配”摩擦劇烈程度是相當異常。而比較一般的配混改性擠出，由于有粘性較大的高聚合物料包裹于螺桿外圍，使得螺桿在正常工作中往往能夠“自懸于中”，這樣還能夠適當減輕這個“匹配”摩擦的矛盾。然而在共聚反應擠出中，往往缺少這個“自懸于中”物料的保護，聚合設備內部“匹配磨損”現象比普通配混擠出就顯得更為嚴重。