挤出机结构原理特点分类应用和使用注意事项介绍

一、什么是挤出机

挤出机又称挤压机，是一种可以将固态或半固态的原材料变形成带有规定截面形状的连续体的设备。其主要作用是通过加热、塑化和挤压等工艺，将原料转化为所需的产品形态。挤出机由物料进料系统、螺杆、加热和冷却系统、模头和拉伸设备等组成。挤出机的工作原理类似于注塑机，在加热区域内由电机带动螺杆旋转，使物料不断向前挤压，并经模头成型，最终被切割成所需长度的制品。

二、挤出机的结构

挤出成型设备通常由主机、辅机、控制系统三大部分组成，也可以按照制品的种类称为吹膜机组、硬管机组、挤板机组等。图4-2所示为普通挤出机的结构。

1．主机部分

(1）动力系统 主要由电动机、齿轮减速箱和轴承等组成，其作用是驱动螺杆，并使螺杆在给定的工艺条件（如温度、压力和转速等）下获得必需的转矩和转速并能均匀地旋转，完成稳定的挤出过程。

(2）挤压系统 主要由机筒、螺杆、分流板、过滤网等组成，其作用是将原料在温度和压力的作用下塑化成均匀的熔体，然后在螺杆的作用下连续稳定地挤入机头。

(3）加热冷却系统 主要由加热装置和冷却装置组成，其作用是对挤出机的相关部件进行 加热或冷却，保证成型过程在工艺要求的温度范围内完成。

(4）加料系统 主要由料斗和自动上料装置等组成，其作用是向挤压系统稳定且连续不断地提供所需的物料。

2．辅机部分

(1）机头 也称挤出成型模具，它是制品成型的主要部件，其作用是塑料熔体通过它获得初始的几何截面形状和尺寸。

(2）定型装置 使从机头挤出来的初始形状稳定下来，并对其进行精整，从而得到较为精确的截面形状、尺寸和光亮表面的制品。

(3）冷却装置 其作用是将定型装置出来的制品充分冷却，使制品获得最终的几何形状和尺寸。

(4）牵引装置 其作用是均匀地牵引制品，保证挤出过程稳定地进行。通过对牵引速度的控制，在一定程度上可以调节制品的截面尺寸和挤出机的产量。

(5）卷曲装置 卷曲装置是将软制品（薄膜、软管、丝、带等）按要求卷绕成卷。

(6）切割装置 切割装置用来将连续挤出的制品切成一定的长度或宽度，便于后期包装、称重、运输和使用。

(7）其他装置 一些产品在生产时需要对某些指标实时监控，如产品的宽度、厚度，需加装专门的测量装置。

3．控制系统 : 主要由各种电器、仪表和相关的执行机构组成，其主要作用如下。

①检测、控制挤出机组的拖动电动机、各种执行机构，使其按照工艺要求的转速和功率协调运行。

②检测、控制挤出机组的工艺参数，如温度、压力、流量以及影响制品质量、产量的其他参数。

③使挤出机组具有较高的产量，并能安全运行及自动控制。

三、挤出机的基本原理

挤出机是一种通过热、压力等方式将材料强行挤出成特定形状的设备。它由进料系统、加热系统、挤出系统、定型系统和切断系统等部分组成。

进料系统：将原料输送到挤出机内部，并按照一定比例混合。进料系统由进料筒、颚式破碎机、吸料机、计量阀和螺旋输送器等几部分组成。

加热系统：将混合好的原料通过加热融化，达到一定的挤出性能。加热系统由加热器、加热带和温度控制装置等几部分组成。

挤出系统：将融化状态的原料通过挤压，经过模具成型，出料成型。挤出系统是挤出机的核心部分，由螺杆、筒体、模头、模具等几部分组成。

定型系统：将挤出成型的产品定型。定型系统由水槽、冷却水循环系统和气冷系统等几部分组成。

切断系统：将已经定型的产品切断成指定长度。切断系统由切断机构和输送装置等几部分组成。

四、挤出机具有多种特点，以下是其主要特点：

1、连续成型：挤出机能够连续不断地进行生产，没有间歇，因此生产效率高，产量大，成本相对较低。

2、适用性广：通过更换不同的模具或调整工艺参数，挤出机可以生产各种形状和尺寸的塑料制品、橡胶制品等，满足不同的市场需求。

3、操作简单：挤出机的操作简单易懂，工作人员可以快速掌握其使用方法，减少了培训和操作成本。

4、设备结构紧凑：挤出机的设备结构紧凑，占地面积小，方便安装和维护。

5、高自动化程度：现代挤出机配备了先进的控制系统和自动化技术，可以实现自动化生产，提高生产效率和产品质量。

6、良好的混合效果：挤出机内部的螺杆和筒体设计使得原料在挤出过程中能够得到良好的混合和塑化效果，保证了产品的质量和性能。

7、节能环保：挤出机在生产过程中能够有效地利用能源，降低能耗，同时减少了废料的产生，符合环保要求。

五、挤出机的分类

挤出机从其结构和用途上可以分为多种类型，可以根据挤出机的螺杆结构、模具形状、生产产品形状、直径大小等因素进行分类。例如：

按照挤出机的螺杆结构：单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机等；

按照模具形状：扁平模具挤出机、圆形模具挤出机、异型模具挤出机等；

按照生产产品形状：管状挤出机、板材挤出机、薯片生产线等；

按照直径大小：小型挤出机、大型挤出机等。

六、挤出机的应用

挤出机在塑料、橡胶、食品、医药、化工等领域中都有广泛的应用。

1.塑料制品：如PVC管材、PE水管、PVC窗框、PE保鲜膜、PET瓶、塑料袋、塑料制品等。

2.橡胶制品：如汽车轮胎、橡胶管、橡胶密封条、橡胶制品等。

3.食品加工：如咀嚼胶、口香糖、糖果、膨化食品等。

4.医药领域：如药片、胶囊、药棉、药膏、包装材料等。

5.化工领域：如塑料添加剂、化工元件、合成树脂等。

七、挤出机的操作要点

1.挤出机安全操作要点：必须熟悉设备，不超载使用，注意电气安全，保持清洁卫生。

2.熔体塑化需要一定的温度和时间，需根据不同材料特性调整。

3.模具的选择和调整需根据产品的形状、大小、材料特性、挤出速率和压力等因素。

4.生产中需注意原料的筒仓和挤出机的料斗清洁，避免杂质导致产品质量下降。

5.刀具的选择要注意硬度和耐磨性，定期对刀。

综上所述，挤出机作为一种广泛应用于生产领域的重要设备，在塑料、橡胶、食品、医药、化工等领域中均有着重要的地位。在操作时需注意安全要点和细节，以确保产品质量和生产效率。