摘要 平行异向旋转双螺杆挤出机(又称平行异向双螺杆挤出机)是一种两根螺杆平行放置、旋转方向相反(异向旋转)的啮合型双螺杆挤出设备。

一、产品定义

平行异向旋转双螺杆挤出机(又称平行异向双螺杆挤出机)是一种两根螺杆平行放置、旋转方向相反(异向旋转)的啮合型双螺杆挤出设备。

与同向双螺杆挤出机相比,平行异向旋转双螺杆挤出机具有正位移输送能力强压力建立能力突出的特点,但受限于压延效应,只能在较低转速下工作(通常为10~50 r/min),自洁性远不如同向式。

对比维度平行异向旋转双螺杆平行同向旋转双螺杆
螺杆旋转方向两根螺杆反向旋转两根螺杆同向旋转
转速范围10~50 r/min(低速)300~600 r/min(高速)
输送特性正位移输送,强制进料摩擦拖曳输送
剪切特性柔和、均匀强烈、高剪切
自洁性优异
压延效应明显(存在分离力)
典型应用PVC管材/型材/板材直接成型共混改性、造粒、反应挤出

二、工作原理

平行异向旋转双螺杆挤出机采用两根尺寸相同、螺纹方向相反的螺杆平行放置在“∞”形截面机筒中。两根螺杆在机筒内异向旋转(一根顺时针、一根逆时针),相互啮合。

其核心工作原理包括:

工作特性原理说明
正位移输送两根异向旋转螺杆的螺槽相互封闭,形成类似“齿轮泵”的正位移输送效应,物料被强制向前推进
压力建立能力正位移输送特性使得机头建压能力远强于同向双螺杆挤出机
压延效应在啮合区,物料对螺杆产生分离作用,使螺杆产生变形
柔和剪切剪切作用相对均匀、温和,适用于热敏性物料

工作过程主要包括以下阶段:

阶段功能描述
固体输送物料从加料口进入,由异向旋转的螺杆强制向前推进
塑化熔融物料在螺杆和机筒的加热及螺杆剪切作用下逐渐熔化
混合均化通过螺纹元件的剪切和分流作用实现物料混合
排气脱挥熔体中的挥发分通过排气口排出
建压挤出螺杆末端建立高压力,将熔体从机头挤出成型

三、产品分类

平行异向旋转双螺杆挤出机可按以下维度分类:

分类维度类别说明
螺杆轴线平行双螺杆两根螺杆轴心线相互平行

锥形双螺杆两根螺杆轴心线不平行,直径渐变
啮合程度紧密啮合型两螺杆螺槽之间空隙很小,正位移输送能力强

非啮合型螺杆间间隙较大,混合作用增强
旋转方向异向向外螺杆向外侧旋转

异向向内螺杆向内侧旋转
应用层级挤出成型型直接挤出管材、型材、板材等制品

混炼造粒型用于物料混合和造粒

平行异向与锥形异向的对比

对比维度平行异向双螺杆锥形异向双螺杆
螺杆形状直径一致小端直径小、大端直径大
典型用途直接挤出制品(管材、型材、板材)加工硬质PVC制品、混合造粒
机头压力适应性适应较大机头压力适合中高压挤出
物料适应性粉料可直接挤出成型硬质PVC专用

四、型号命名规则

根据国家标准GB/T 12783-2000《橡胶塑料机械产品型号编制方法》及行业通行做法,异向双螺杆挤出机型号以字母加数字表示

4.1 通用命名规则

代号位置含义常见代号
类别代号双螺杆挤出机S(双螺杆)
品种代号异向平行JP(平行异向)
规格参数螺杆直径×长径比如75/28表示Φ75mm、L/D=28

4.2 常见型号系列命名

型号系列命名含义说明
SJPS-双螺杆/J-挤出/P-平行平行异向双螺杆挤出机主流系列
HTYHT-品牌/Y-异向平行异向双螺杆挤出机
TDYTD-特定系列/Y-异向平行异向双螺杆混炼挤出机组
CHT科锐通用系列科锐CHT系列覆盖平行异向机型

4.3 型号示例解读

型号示例含义解读
SJP75/28平行异向双螺杆挤出机,螺杆直径75mm,长径比28:1
SJP93/31平行异向双螺杆挤出机,螺杆直径93mm,长径比31:1
HTY60/40平行异向双螺杆挤出机,螺杆直径60mm,长径比40:1

五、结构组成

平行异向旋转双螺杆挤出机的主要结构组成如下

序号组成部分功能说明
1异向平行螺杆两根平行的圆柱形螺杆,螺纹方向相反,旋向正好相反
2机筒“∞”形截面,可配备加热/冷却系统
3传动系统包括电机、减速箱、分配箱,提供异向旋转动力
4加料系统料斗及喂料装置,可处理粉料直接进料
5加热/冷却系统电加热圈 + 风冷/油冷/水冷系统
6控制系统电脑控制或PLC控制
7挤出模头可更换口模,适配管材、型材、板材等

5.1 平行异向双螺杆的核心结构特点

结构特点说明
螺杆旋向相反两根螺杆螺纹方向相反,一根右旋、一根左旋
紧密啮合两螺杆螺槽之间的空隙很小,实现正位移输送
低速设计通常设计在10~50 r/min的低转速范围
油冷螺杆螺杆采用油冷却系统冷却
加大推力轴承分配箱特殊设计,推力轴承格外加大

5.2 传动系统特点

部件技术要求
减速箱采用超高扭矩异向平行双螺杆挤出机专用齿轮箱
齿轮优质合金渗碳钢,渗碳淬火,磨齿工艺,齿轮精度6级
推力轴承原装进口品牌轴承,可承受更大挤出压力

六、核心技术参数(全系列范围)

以下是平行异向旋转双螺杆挤出机的全系列核心技术参数范围:

参数项目参数范围说明
螺杆直径Φ30 ~ Φ160 mm覆盖实验型至大型量产全系列
长径比 L/D20 ~ 60可根据工艺需要定制
主电机功率11 ~ 1000 kW随规格增大而增加
螺杆最大转速10 ~ 500 rpm异向双螺杆以低速为主
单轴扭矩150 ~ 2000+ N·m与螺杆直径和扭矩等级相关
参考产量10 ~ 3000 kg/h取决于物料和工艺
工作温度常温 ~ 350°C根据物料需求设定
温控精度±1°C高精度温控

与同向双螺杆的核心参数对比

参数项目平行异向双螺杆平行同向双螺杆
转速范围10~50 r/min(传统)300~600 r/min(常规)
转速上限可达300~500 r/min(新型高扭矩型)可达800~1200 r/min
扭矩特性高扭矩、低速高转速、高扭矩
剪切强度柔和、均匀强烈、高剪切

七、常用主流型号规格表

7.1 SJP系列(上海金湖)

用于管材挤出

型号螺杆直径(mm)长径比 L/D电机功率(kW)最大产量(kg/h)重量(kg)
SJP75/287528:1373504100
SJP93/289328:1754604700
SJP114/2811428:11106806500
SJP135/2813528:116011008400

用于型材挤出

型号螺杆直径(mm)长径比 L/D电机功率(kW)最大产量(kg/h)重量(kg)
SJP75/267526:1222204100
SJP93/269326:1373804700
SJP110/2611026:1554606500
SJP135/2613526:1906808400

用于片材挤出

型号螺杆直径(mm)长径比 L/D电机功率(kW)最大产量(kg/h)重量(kg)
SJP90/239023:1373004500
SJP105/2310523:1554006000
SJP113/2311323:1755006500
SJP120/2312023:1906007000
SJP130/2313023:11328008000

7.2 HTY系列(南京瑞普)

型号螺杆直径(mm)长径比 L/D转速(rpm)电机功率(kW)产量(kg/h)
HTY303028-44300-5001110-50
HTY606028-60300-5007550-2000
HTY757528-60300-500110200-400
HTY909028-60300-500160300-500
HTY11011028-48300-400280400-800
HTY13513532-48300600800-1500
HTY16016032-4830010001500-3000

7.3 SJP系列(安徽金韦尔)

型号螺杆直径(mm)长径比螺杆转速(rpm)电机功率(kW)产量(kg/h)净重(kg)
SJP75/287528:14545150-2504100
SJP93/28/319328-31:14575250-4004700
SJP110/28/3111028-31:145110400-5006500
SJP120/31/2612026-31:145132/110500-7007500
SJP135/3113531:1451601000-13008400

7.4 各系列对比总览

系列直径范围(mm)产量范围(kg/h)典型应用主要特点
SJP(管材)75-135350-1100PVC管材挤出长径比28:1,油冷螺杆
SJP(型材)75-135220-680PVC型材挤出长径比26:1,风冷机筒
SJP(片材)90-130300-800PVC片材挤出长径比23:1
HTY30-16010-3000共混改性、挤出成型模块化设计,长径比可调
TDY40-135混炼造粒积木式原理,柔剪切

八、选型指南

8.1 选型核心要素

选型要素考量要点建议
物料特性PVC等热敏性材料 vs 通用塑料热敏性物料优先选异向双螺杆
制品类型管材、型材、板材、造粒直接成型选SJP系列,造粒选TDY系列
产量需求目标产能参考产量参数选择合适规格
长径比管材通常28:1,型材通常26:1根据制品类型选择
投资预算设备购置成本综合考虑性价比

8.2 按应用场景选型参考

应用场景推荐系列推荐型号典型长径比说明
PVC管材挤出SJP管材系列SJP75/28 ~ SJP135/2828:1大口径管材高速挤出
PVC型材挤出SJP型材系列SJP75/26 ~ SJP135/2626:1型材高速挤出
PVC片材挤出SJP片材系列SJP90/23 ~ SJP130/2323:1片材挤出
共混改性造粒HTY/TDY系列HTY60 ~ HTY11028-60柔剪切混炼
木塑复合材料HTY系列HTY75/9028-48木塑共混造粒及挤出

8.3 选型流程

  1. 明确制品类型:管材、型材、板材、造粒?

  2. 确定物料配方:PVC粉料、粒料或其他热塑性塑料

  3. 计算产量需求:根据产能目标匹配螺杆直径

  4. 选择长径比:根据制品类型确定(管材28:1、型材26:1等)

  5. 确定冷却方式:油冷螺杆 + 风冷/水冷机筒

  6. 配置控制系统:电脑控制或PLC控制

  7. 厂家技术评估:与厂家沟通工艺方案

九、应用场景

平行异向旋转双螺杆挤出机广泛应用于以下领域

应用领域具体应用典型物料
PVC管材压力管、热水管、波纹管硬质PVC、C-PVC
PVC型材门窗型材、异型材硬质PVC
PVC板材/片材硬质PVC板材、复合PVC板材PVC
木塑复合材料木塑共混造粒及挤出木粉+塑料
电缆料绝缘料、护套料PVC电缆料
共混改性共混改性加工热塑性塑料
回收造粒PET/BOPET/BOPP薄膜料回收回收塑料
反应挤出反应挤出成型热固性塑料

平行异向双螺杆挤出机的应用优势

优势说明
粉料直接加工PVC粉料可直接挤出成型,无需造粒
低剪切加工剪切力小,适合热敏性物料
高建压能力正位移输送,机头建压能力强
挤出稳定计量性能优越,适合连续化生产

十、安装方式

10.1 安装要求

安装项目要求
基础按设备图纸浇筑混凝土基础,预留地脚螺栓孔
水平度精密水平仪校准,允差≤0.05mm/m
电源三相380V/50Hz,根据功率配置相应容量
冷却系统接通油冷却系统(螺杆)+ 风冷/水冷(机筒)
空间留有足够的操作和维护空间

10.2 安装步骤

  1. 场地准备:确认电源、冷却水等配套设施到位

  2. 基础施工:按图纸浇筑混凝土基础

  3. 设备就位:将主机平稳放置于预定位置

  4. 水平校准:使用精密水平仪调整水平度

  5. 辅助系统连接:连接冷却油管、风冷管路等

  6. 电气接线:按电气图纸接线,做好接地保护

  7. 空载试车:确认各系统运转正常

  8. 负载试车:用物料进行试运行验证

十一、维护保养

11.1 日常维护

维护项目频率内容
传动系统检查每日检查电机及油箱温升、轴承局部是否过热
润滑检查每日检查各润滑点油位
温度检查每班检查各加热段温度是否正常
异常噪音检查每日检查电机和齿轮的异常噪音
漏油检查每日检查减速箱、油路系统是否漏油

11.2 定期保养

保养项目周期内容
更换润滑油首次500小时,之后定期清洗齿轮箱并更换润滑油
滤油器检查定期检查滤油器是否堵塞
花键轴检查定期检查径向圆跳动及与螺杆端面的接触间隙
螺杆清理按需拆下机头,拉出螺杆清理

11.3 操作注意事项

注意事项说明
低速启动异向双螺杆需在低速下启动和运行
充分预热开机前必须充分预热,各段温区达到设定温度
停机清理停机后趁热清理螺杆、机头、机筒
防锈处理长期停用时,螺杆等工作表面涂防锈润滑脂

十二、常见故障与解决方案

故障现象可能原因解决方案
主电机不能启动开车程序有错、安全保护动作检查程序逻辑,按正确顺序重新开车
主机电流不稳喂料不均匀、轴承损坏或润滑不良检查喂料机,检修轴承
出料不畅或堵塞物料塑化不良、螺杆间隙过大调整工艺参数,检查螺杆磨损
异常噪音齿轮磨损、轴承损坏检修传动系统
螺杆磨损加剧压延效应导致分离力增大检查螺杆与机筒间隙
机头压力不足螺杆磨损、物料塑化不良检查螺杆磨损情况,调整工艺
温度控制不稳加热器故障、温控仪表故障检查加热系统和温控仪表

十三、质量标准与认证

13.1 主要质量标准

标准/认证内容说明
JB/T 6491-2001/2015异向双螺杆塑料挤出机异向双螺杆专项标准
GB/T 12783-2000橡胶塑料机械产品型号编制方法型号命名国家标准
ISO 9001质量管理体系认证国际质量管理标准
CE认证欧盟安全认证出口欧洲市场的强制性认证

13.2 行业通行要求

项目要求
安全防护符合CE安全要求,具备安全互锁装置
温控精度±1°C
真空度可达-0.09MPa
螺杆材质氮化钢、高速工具钢,经氮化处理

十四、技术趋势

14.1 高速化发展趋势

趋势方向具体内容
转速提升传统异向双螺杆转速仅10~50 r/min,新型高扭矩型已可达300~500 r/min
高扭矩设计通过优化齿轮箱和推力轴承设计提升扭矩输出
长径比增加从传统的20:1向36:1、60:1发展

14.2 大型化趋势

趋势说明
更大直径从Φ75向Φ135、Φ160发展
更高产量单机产量从350kg/h提升至3000kg/h以上
大口径管材适用于大口径PVC管材及高速型材挤出

14.3 智能化控制

智能化功能说明
PLC/电脑控制西门子微电脑控制,WEG变频电机
故障报警分段故障报警系统,便于检修
精确温控双通道温控表,温控精度±1°C
数据监测实时监测温度、电流、扭矩等参数

14.4 节能与环保

趋势说明
高效节能异向双螺杆挤出机比能耗优于同向双螺杆
低温加工低温塑化技术,减少热敏性物料降解
绿色制造降低能耗、减少废料、提升回收利用率

14.5 市场前景

国产主机目前以锥形双螺杆挤出机为主流,但行业重点发展方向是平行异向双螺杆挤出机,特别适用于大挤出量的成型挤出

十五、生产厂家——南京科锐挤出机械有限公司

公司概况

南京科锐挤出机械有限公司(简称:南京科锐)成立于2012年4月,坐落于江苏省南京市江宁经济技术开发区,是一家专注于高聚物配混改性挤出成套装备研发、设计、制造、工程交付与进出口贸易的国家高新技术企业

运营模式

基地位置职能
南京总部江宁区日新路2号研发中心、市场销售、工艺试样、项目方案、售后调度
安徽制造基地安徽滁州来安经济开发区裕安西路59号全球标准化规模化生产基地

平行异向双螺杆挤出机产品

南京科锐产品覆盖平行异向双螺杆挤出机(平行异向旋转双螺杆挤出机) ,全系设备针对不同生产场景定向优化工艺结构。

科锐平行异向双螺杆挤出机的核心工艺优势

优势特性说明
低剪切加工剪切力度温和可控,适合热敏性物料
温控稳定性强无局部高温区,有效规避物料热损伤
压力建立能力强正位移输送特性保障高机头压力
模块化定制螺杆元件组合、筒体分段结构均可根据物料一对一优化

技术实力

技术能力说明
核心部件自制自主完成机筒、螺杆、高扭矩传动箱体、螺纹元件等核心部件加工
制造装备配备全套数控镗铣、精密磨床、热处理加工设备
高扭矩技术与国外公司合作研发高扭矩减速箱,扭矩提升至传统两倍
规格覆盖可提供16mm至160mm双螺杆挤出机
一体化生产实现研发、加工、组装、测试一体化闭环生产

资质荣誉

资质类别具体认证
科创资质国家高新技术企业
科创资质江苏省科技型中小企业
税务信用税务A级纳税人