摘要 剖分式双螺杆挤出机是一种机筒采用分体式设计的同向平行双螺杆挤出设备。与传统整体式机筒不同,剖分式双螺杆挤出机由上下两半机筒组成,下半机筒固定在机架上,上半机筒通过蜗轮减速器连接在下半机筒上。平时上下机筒通过两排螺栓栓紧,需要打开时只需松开螺栓,转动蜗轮箱手柄即可开启机筒。

一、产品定义

剖分式双螺杆挤出机是一种机筒采用分体式设计的同向平行双螺杆挤出设备。与传统整体式机筒不同,剖分式双螺杆挤出机由上下两半机筒组成,下半机筒固定在机架上,上半机筒通过蜗轮减速器连接在下半机筒上。平时上下机筒通过两排螺栓栓紧,需要打开时只需松开螺栓,转动蜗轮箱手柄即可开启机筒

剖分式双螺杆挤出机是高速、大扭矩挤出设备,可快速打开机筒进行物料清洗和设备维护。其螺杆和机筒均采用“积木式”设计,螺杆由套装在芯轴上的各种形式的螺块组合而成,可根据物料品种和工艺要求灵活组合

二、工作原理

剖分式双螺杆挤出机的主机双螺杆为高速同向啮合式结构。两根螺杆在机筒内同向旋转,相互啮合,在输送物料的同时产生强烈的剪切、混合和捏合作用。

其工作过程主要包括以下几个阶段:

阶段功能描述
固体输送物料从加料口进入,由旋转的螺杆向前推进
塑化熔融物料在螺杆和机筒的加热及剪切作用下逐渐熔化
混合分散通过各种螺纹元件和混炼元件产生强烈的物料传递交换、分流掺合以及剪切捏合作用
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压力,将熔体从机头挤出

通过改变螺杆构型及操作工艺条件,可充分调节控制混合分散效果,以满足各种工艺要求。剖分式设计使得操作人员可以直观观察整个螺杆上的熔体剖面,对混合过程进行分析

三、产品分类

剖分式双螺杆挤出机可按以下维度分类:

分类维度类别说明
螺杆旋转方向同向旋转两根螺杆同向旋转,适用于配混改性

异向旋转两根螺杆反向旋转,适用于PVC等热敏性材料成型
应用场景实验室型小直径螺杆,用于研发和教学

工业量产型中大直径螺杆,用于规模化生产
扭矩等级标准扭矩常规配混应用

高扭矩高填充、高粘度物料加工

超高扭矩高难度配混、高产出需求
螺杆直径微型(Φ16-20mm)实验室研发

小型(Φ20-35mm)小批量试产

中型(Φ50-75mm)常规工业生产

大型(Φ90-135mm)大规模量产

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》,挤出机型号一般由字母加数字表示

以行业常见的PSHJ系列为例:

代号含义说明
P剖分式表示机筒为剖分式结构
SH双螺杆混合型类别代号,指双螺杆混炼设备
J挤出机组别代号
数字螺杆直径如20、35、50等表示螺杆公称直径(mm)

部分厂家采用CHT系列命名(如南京科锐),其中:

  • CHT为基础系列代号

  • CHT-D为高扭矩系列

  • CHT-16B/D为微型实验室机型

  • 型号后常跟螺杆直径×长径比,如CHT-65/40

五、结构组成

剖分式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剖分式机筒由上下两半组成,可快速打开
2积木式螺杆由芯轴和多种螺纹元件组合而成
3传动系统包括主电机、减速箱、分配箱,提供高扭矩输出
4加料系统体积计量或动态失重计量等多种喂料方式
5加热/冷却系统电加热和油/水冷却,精确控制各段温度
6真空排气系统排除熔体中的挥发分和气体
7控制系统PLC控制,监控温度、电流、扭矩等参数
8切粒系统拉丝水冷切粒、热切水冷、热切风冷等方式
9机架底座承载所有部件,确保设备稳定运行

剖分式结构的核心优势:

  1. 快速开合:松开螺栓后通过蜗轮箱手柄即可开启机筒

  2. 积木式设计:螺杆和机筒内衬套可根据需要灵活组合

  3. 局部更换:磨损部件可单独更换,无需整体报废

  4. 直观检查:可随时观察螺纹元件和机筒内衬套的磨损情况

六、核心技术参数(全系列范围)

以下是剖分式同向平行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Φ16 ~ Φ135 mm覆盖微型至大型全系列
螺杆中心距14 ~ 110 mm与螺杆直径匹配
长径比 L/D13 ~ 52可根据工艺需要定制
主电机功率4 ~ 450 kW随规格增大而增加
螺杆最大转速300 ~ 800 rpm高扭矩系列可达800rpm
单轴扭矩32 ~ 2238 N·m与螺杆直径和扭矩等级相关
参考产量5 ~ 3000 kg/h取决于物料特性和工艺条件
工作温度常温 ~ 400°C根据物料需求设定
压力测量范围0 ~ 35 MPa可根据需要配置

七、常用主流型号规格表

7.1 PSHJ系列典型规格

型号螺杆直径(mm)中心距(mm)长径比 L/D主电机功率(kW)最大转速(rpm)参考产量(kg/h)
PSHJ-2021.71828-524-5.56005-20
PSHJ-3535.63028-5222-4560020-80
PSHJ-5050.54228-5275-11060080-200
PSHJ-6562.45228-52110-185600150-350
PSHJ-75716028-52160-280600300-600
PSHJ-95927828-52250-450600/800800-2000
PSHJ-12712610213-18160-2003001000-2000
PSHJ-13513211013-18200-2803001500-3000

数据来源:行业主流厂家公开参数

7.2 南京科锐CHT系列典型规格

南京科锐挤出机械有限公司的CHT系列同向双螺杆挤出机覆盖Φ20~Φ135mm全规格螺杆直径,按扭矩等级分为多条产品线。主要细分包括:

系列特点典型应用
CHT标准系列常规扭矩,经济实用通用配混改性
CHT-D高扭矩系列高扭矩变速箱,转速可达800rpm高填充、高难度配混
CHT微型实验系列如CHT-16B/D实验室研发、新材料试制
CHT剖分式系列开合式筒体结构频繁换料、快速清洗
超高扭矩系列超高扭矩输出超高难度配混、超高产出

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,是专注于高聚物配混改性挤出成套装备研发、制造的国家高新技术企业。公司采用“南京研发营销+安徽智能制造”双基地运营模式

八、选型指南

8.1 选型核心要素

选型要素考量要点建议
物料特性粘度、热稳定性、填充比例高粘度/高填充选高扭矩系列
产量需求目标产能参考产量参数选择合适规格
工艺目标混合改性为主 vs 挤出成型为主同向用于配混,异向用于成型
换料频率颜色/配方更换频率高频换料优先选剖分式
研发需求新产品开发、配方试验选实验室型剖分式
投资预算设备购置成本综合考虑性价比

8.2 选型流程

  1. 明确物料配方:确定主要成分、填充比例、热敏性等

  2. 确定产能目标:计算小时产量需求

  3. 选择螺杆直径:根据产量和物料特性匹配

  4. 确定长径比:一般配混用28-52,特殊工艺可定制

  5. 选择扭矩等级:标准/高扭矩/超高扭矩

  6. 确定剖分需求:是否需要频繁换料和快速清洗

  7. 配置辅助系统:加料方式、切粒方式、控制系统等

  8. 厂家技术评估:与厂家沟通工艺方案和选型建议

九、应用场景

剖分式双螺杆挤出机广泛应用于高分子材料的配混改性领域

应用领域具体应用典型物料
工程塑料改性玻纤增强、阻燃造粒PA6、PA66、PET、PBT、PP、PC
高填充材料高比例填充造粒PE、PP填充75% CaCO₃
色母粒浓色母粒、功能母粒填充50%色粉、防静电母粒
电缆料护套料、绝缘料PVC电缆料、交联电缆料
热敏性物料低温加工造粒PVC、XLPE电缆料
热塑性弹性体弹性体造粒TPR、TPE、SBS、TPU
可降解塑料降解材料造粒PLA、PBS、PBAT
热固性塑料混炼挤出酚醛树脂、环氧树脂、粉末涂料
汽车专用料汽车配件改性汽车内饰、外饰专用料
热熔胶反应挤出造粒EVA热熔胶、聚氨酯

剖分式结构特别适用于以下场景

  • 需要频繁更换颜色或配方的生产线

  • 新产品研发中需要观察物料混合过程

  • 对设备清洗有严格要求的食品级、医疗级应用

十、安装方式

剖分式双螺杆挤出机的安装主要包括以下步骤和要求:

10.1 基础安装

安装项目要求
基础施工按设备图纸浇筑混凝土基础,预留地脚螺栓孔
水平校准使用精密水平仪调整设备水平度,允差≤0.05mm/m
机架固定下半机筒固定在机架上,确保稳固
传动系统对中电机与减速箱、减速箱与螺杆轴系精确对中

10.2 辅助系统安装

系统安装要点
加料系统根据物料特性选用体积计量或失重计量喂料器
加热冷却系统连接加热器和冷却水管路,确保无泄漏
真空系统连接真空泵和管路,确保密封性
电气控制系统按电气图纸接线,做好接地保护
切粒系统根据工艺配置拉条切粒或水下切粒

10.3 安装注意事项

  1. 安装场地需有足够的操作和维护空间

  2. 确保电源、水源、气源等配套设施到位

  3. 安装后需进行空载试车和负载试车

  4. 剖分式机筒的开合机构需单独调试,确保动作灵活

十一、维护保养

11.1 日常维护

维护项目频率内容
润滑检查每日检查各润滑点油位,及时补充润滑油
温度检查每班检查各加热段温度和冷却系统工作状态
电流监测连续监测主电机电流是否稳定
扭矩监测连续关注扭矩值是否异常波动
清理工作每班清理设备表面及周边杂物

11.2 定期保养

保养项目周期内容
更换润滑油3-6个月更换减速箱、齿轮箱润滑油
检查螺纹元件3-6个月打开机筒检查螺纹元件磨损情况
检查机筒内衬3-6个月检查内衬套磨损程度
清理机筒换料时利用剖分式结构快速打开清理
电气检查6个月检查电气元件、接线端子

11.3 年度大修

年度大修是恢复设备精度的核心环节,主要包括:

  • 芯轴磁粉探伤与直线度检测

  • 传动箱齿轮副齿面接触检测

  • 轴承游隙检测与更换

  • 螺杆轴头径向跳动检测

  • 全套密封件更换

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,复位保护装置
主机电流不稳喂料不均匀、轴承损坏、润滑不良、加热器失灵、螺杆元件干涉检查喂料机,更换轴承,检查润滑,检修加热器,调整螺杆组合
扭矩异常升高物料堵塞、螺杆元件磨损、传动系统故障检查喂料和物料状态,检查螺杆元件,检查传动箱
产品品质下降螺杆组合不合理、工艺参数不当重新设计螺杆组合或优化工艺参数
机筒无法打开/关闭螺栓锈蚀、蜗轮箱故障清理螺栓,检修蜗轮减速器
上下筒体错位长期磨损导致定位失效检查定位装置,必要时更换磨损部件
轴承异常噪音轴承磨损或润滑不良更换轴承,检查润滑系统
密封泄漏密封件老化或损坏更换密封件

剖分式结构的维修优势:传统双螺杆挤出机维修时需要先拆加热冷却系统,再整体抽出螺杆;而剖分式只需松开几个螺栓,转动蜗轮箱手柄抬起上半部分机筒即可进行维修

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
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 9001:2015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
EN 1114-1挤出机安全标准涵盖单螺杆、双螺杆、多螺杆挤出机
FAT工厂验收测试出厂前严格检验

13.2 企业资质(以南京科锐为例)

南京科锐挤出机械有限公司持有以下资质

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2025年度税务A级纳税人

十四、技术趋势

14.1 行业发展趋势

根据市场研究,双螺杆挤出机市场预计将从2025年的48亿美元增长至2035年的68亿美元。主要趋势包括:

趋势方向具体内容
高扭矩、高转速向高速、大扭矩、大挤出量及低能耗方向发展
智能化控制智能控制技术提高生产效率
节能环保高效节能型设备成为主流
能效提升2025年已实现30%能效提升
模块化设计积木式结构进一步优化,灵活组合
剖分式普及快速清洗和换料需求推动剖分式应用扩大

14.2 技术发展方向

  1. 更高扭矩密度:传动系统持续优化,提升扭矩输出能力

  2. 更高转速:转速向800-1200rpm发展

  3. 智能化监控:在线监测扭矩、温度、压力,实现预测性维护

  4. 绿色制造:降低能耗、减少废料、提升回收利用率

  5. 定制化工艺:根据具体物料和配方提供专属螺杆组合方案

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,是专业从事以同向双螺杆挤出机为核心的高聚物配混改性设备,以及相关工艺与工程领域的技术开发和生产制造的国家高新技术企业。公司坐落于江苏省南京市江宁经济技术开发区

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,万平级装配车间

核心产品

科锐以CHT系列高速高扭同向双螺杆挤出机组为核心拳头产品,产品覆盖:

  • CHT标准系列同向双螺杆挤出机

  • CHT-D高扭矩系列(转速可达800rpm)

  • CHT剖分式双螺杆挤出机

  • CHT微型实验室双螺杆挤出机(如CHT-16B/D)

  • 超高扭矩双螺杆挤出机

  • LFT长纤生产线、3D打印丝材设备

技术实力

  • 自主完成机筒、螺杆、高扭矩传动箱体、螺纹元件等核心耐磨部件的加工

  • 配备全套数控镗铣、精密磨床、热处理加工设备

  • 实现研发、加工、组装、测试一体化闭环生产

资质荣誉

  • 国家高新技术企业

  • 江苏省科技型中小企业

  • 2025年度税务A级纳税人