（毕业设计全套）食品用双螺杆挤出机主机的设计（打包下载）

有的情况下，用侧加料口加料，挤出量提高。

侧加料口机筒元件加料口上游上方往往开有排气口，以将侧加料带入的气体排出。

为了与侧加料装置相连接，侧加料口周围应留有连接螺钉孔。

图所示为青岛中塑机械制造有限公司带有侧加料口和排气口的机筒元件。

图带有侧加料口和排气口的机筒元件.带有安装测量熔体压力和熔体温度传感器孔的机筒元件图为带有压力传感器的机筒元件。

测量孔般应开在啮合区，孔的中心线应通过螺杆轴线。

传感器装入后，其感受膜片应稍凹陷到机筒内，不能突出，以免被旋转的螺杆将传感器的感受膜片或平面刮伤，损坏传感器。

但也不能凹陷得太多，形成凹坑，造成死料区，影响测量精度。

装压力传感器的孔必须用专用工具加工，以保证压力传感器末端圆柱的中心线和螺纹空的中心孔同心，并保证与压力传感器上的锥台正确配位。

图带有压力传感器的机筒元件.带有排气口的机筒元件为了将挤出过程中的气体排出，有的机筒元件开设有排气口。

排气口的形状有多种，排气口多为矩形，但也有圆形的。

.带有加入液体添加剂注入孔的机筒元件有的挤出过程要加入液体添加剂，这就需要在机筒元件加入处开有液体注入孔。

般应装有单向阀，只允许液体加入，不允许液体或熔体溢出。

高压泵与单向阀相接。

在高压下将液体添加剂泵入。

.封闭式机筒元件封闭式机筒上不开孔。

般情况下，这种机筒元件的内孔是光滑的，用做输送熔融物料。

近年来，为了增加混合效果，日本公司研制出种内壁开用纵向特殊集合形状沟槽的机筒元件。

工作原理是由于在沟槽处物料受阻，流入特殊形状沟槽后形成涡流旋流动由于在所示界面内沟槽生读是变化的，和未开沟槽的机筒壁面起，使物料受的剪切强度交替变化，从而提高了混炼分散效果螺棱顶部与沟槽之间间隙变大，从而降低了该处的剪切速率，降低了局部剪切热，可进行低温混炼，这种机筒段最适于炭黑母料的生产。

可将这种机筒段设置在需要大的混炼效果的轴向位置处。

.装有玻璃视窗的用于可视化实验的机筒元件为了了解双螺杆挤出过程中，物料的固体输送熔融混合和熔体输送的真实情况，近年来发展了可视化技术，其中种方法就是在机筒壁上开上视窗，视窗上安装耐温耐压玻璃，用以在线观察物料在机筒螺杆中的真实情况。

由上述介绍可知，机筒元件的外形有扁方形和圆柱形之分。

机筒元件的外形与相邻机筒元件之间的连接方法加热冷却方式及机械加工方法有关。

圆柱形机筒元件，鲤鱼电加热器及冷却风道的设置，机械加工也方便。

当壁厚不均匀，厚壁处浪费材料从加热角度看，因壁厚不均匀，易造成加热不均匀。

扁方形机筒元件壁厚较均匀，故加热均匀，但必须制作出特定锻件毛坯，加工工时也多。

加热器不能做成圆形的，必须是板式或角式。

其冷却只能为水油冷，这需要在制作机筒元件时，在筒壁上开设水冷通道，以便通水冷却。

首先在机筒断面围绕孔周围在平行于机筒轴线方向钻出若干个通孔，然后在这些孔的出入口端加工出定深度的类椭圆形槽，再用小于环形槽深度的环形钢板将环形槽堵上并焊死，但各孔之间要相通。

在法兰上开个进水口和个出水孔，与上述个孔相连。

机筒元件中的冷却水道，则是将管子铸入形成的。

分层结构式机筒元件是由四块板组成的，在两块外板上分别加工出冷却通道和电热棒放置，四块板用螺钉连接在起。

关于机筒元件质监局的定位和连接。

不管机筒元件为何种外形，当将两段机筒连接起来时，它们之间相对位置的确定即定位非常重要，即要保证各段机筒上两之间的同轴度也要防止相邻机筒段在圆周方向相互转动还要保证连接端面严密接触，以防止熔体在压力下由端面泄漏出来。

这些都是靠设计机筒元件时确定的尺寸精度和形位公差以及机械加工工装来保证的，通常采用的定位方法是在两个机筒元件之间设两个定位销。

机筒元件上的定位的孔是用专用机床或专门工装加工出的。

扁方形机筒元件都是采用这种方法。

机筒的材质由于机筒和螺杆在相同的条件下工作，故其选材原则与螺杆相通。

用于共混填充改性的机筒元件可用氮化钢制成。

这种材料具有定的耐磨性，但耐腐蚀性较差。

用于磨损大的填充增强改性物料生产线的机筒，可采用所谓双金属机筒。

即机筒元件不是由整块相通材料构成，而是有两种材料构成，与物料接触部分采用耐磨蚀的材料，而不与物料接触部分则用廉价家的般碳素钢。

这样可以节省材料，把耐磨材料用到刀刃上。

自然，这会给机筒元件的结构设计机械加工和热处理等带来新的问题。

双金属机筒也可以是不能拆卸的，其与物料接触部分是耐磨耐腐蚀金属层，是用特殊方法制成的，如硬化处理粉末冶金技术涂层和熔接等。

可拆卸衬套双金属机筒元件的优点是，当衬套磨损或腐蚀后，可以更换修复。

第章加热与冷却装置由挤压过程可知，温度是挤压过程得以进行的必要条件之，挤压机的加热冷却系统就是为了保证这必要条件而设计的。

.加热装置物料在挤压过程中得到的热量来源有两个个是机筒外部加热器供给的热量另个是物料与机筒内壁，物料与螺杆之间相对运动所产生的摩擦剪切热。

前部分热量由加热器的电能转化而来，后部分热量由电动机输给螺杆的机械能转化而来。

这两部分热量所占比例的大小与螺杆机筒的结构形式工艺条件物料性质等有关，也与挤压过程的阶段如启动阶段，稳定运转阶段有关。

另外，这两部分热量所占比例在挤压过程的不同区段也是不同的。

从能量的观点分析，挤压过程有个热平衡问题。

加热器供给的热和因摩擦剪切而产生的摩擦热部分用于物料产生状态的变化，另部分损失掉了。

损失的这部分包括机筒和周围介质的热交换，冷却介质带走的热量，以及加热元件本身的热损失和产品带走的热量。

尽管影响这平衡的因素很多，但在稳定挤压的条件下，这平衡总是应当保持的。

目前，挤压机的加热方法有如下几种载热体加热电阻加热和电感应加热。

本设计采用的是电阻加热器加热。

电阻加热器加热是用得最广泛的加热方法，其装置具有外型尺寸小质量轻装设方便等优点。

载体加热器利用载热体如蒸汽油等作为热介质的加热方法称为在热体加热。

由于采用的载热体的不同，又可以分为液体加热和蒸汽加热。

液体加热所使用的介质在低于时用矿物油，高于时，般采用有机溶剂或其混合物。

蒸汽加热所使用的介质为蒸汽。

液体加热的优点是加热温度较高，效率也高，加热均匀而且能够准确的控制温度。

其缺点是要求加热系统密封良好，以免液体的渗漏而影响到产品的质量。

同时还需要配有套加热循环装置，这就提高了设备的成本所用的载体如有机溶剂因受热分解往往带来有毒性和腐蚀性，另外装置的维护也不方便，故目前很少采用。

蒸汽加热因其压力很难维持定值，且波动也很大，其温度亦很难达到工艺要求，而且还需要配备套专门的蒸汽设备，这对于许多工程来说很难做到的，因此很少采用。

电阻加热电阻加热是用得最广泛的加热方式，其装置具有外形尺寸小质量轻装设方便等优点。

由于电阻加热器是采用电阻丝加热机筒后载把热传递到物料上，而机筒又是个具有定厚度的筒体，因此在机筒的径向方向上便形成较大的温度梯度。

另外，用它来极热也需要较长的时间。

近年来，在许多挤出机上采用了所谓铸铝加热器。

它是将电阻丝装于金属管中，并填进氧化镁粉之类的绝缘材料，然后将此金属管铸于铝合金中。

实际上它是种改进了的电阻加热器。

它与旧式的电阻加热器相比较，既保持了原来电阻加热器的体积小装设方便及加热温度高的优点，又降低了成本。

此外，由于电阻丝是装于电热金属管的密实的氧化镁中，使得它有防氧化防潮防震和防爆等性能，因而提高了加热装置的耐久性。

电感应加热器电感应加热器式通过电磁感应在机筒内产生的涡流而使机筒发热的种加热方式。

结合设计要求和机器的结构特点，准备采用电阻加热的方式。

不过由于设计要求开合式。

为了方便开合这里采用铸铝的方式，直接把电阻丝插在机筒上方的空隙里。

加热功率的确定式中单位面积的加热功率，.冷却装置在挤出机开机前，机筒的各段部位都需要加热来提高各段温度，达到生产工艺温度要求。

但是，当挤出机工作段时间后，由于有了机筒内物料被挤压剪切和摩擦产生的热，这时机筒的外部热源就应降低些。

当为了提高产量提高螺杆转速时，则物料挤压摩擦热量使机筒升温。

当温度超过工艺限定的温度后，这时不仅要切断机筒外部供热电源，而且还要用导热介质带走部分热量，及冷却，才能控制工艺温度的稳定，保证生产正常进行。

需要冷却的部分有机筒螺杆和加料斗机座。

冷却的方法有风冷和水冷。

风冷就是用风机吹机筒需要冷却的部分，通过空气带走这段机筒的热量。

这种冷却方式对机筒的热冲击小，结构又简单，造价也不高，维护方便，目前应用的比较多。

不足之处时冷却的速度慢些。

机筒用水冷却时，般是在机筒的外圆缠紫铜管或在机筒外圆附有水套，然后通水冷却。

这种冷却方法结构简单，冷却效果好。

风冷就是用风机吹机筒需要冷却的部分，通过空气带走这段机筒的热量。

这种冷却方式对机筒的热冲击小，结构又简单，造价也不高，维护方便，目前应用的比较多。

本设计采用水冷。

水冷有结构简单，冷却效果好等优点。

结论根据设计要求，完成了食品双螺杆挤出机的设计。

主要对挤出机的传动系统和挤出系统等进行了设计与计算，并对关键的零部件进行了校核计算。

通过设计，得到了以下结论与传统的整体式相比，设计中所采用的剖分式机筒，给拆卸带来了方便，同时有利于螺杆的清洗螺杆采用积木式结构，有利于降低螺杆的制造难度采用铸铝加热器和水冷方式实现对挤出机机筒的加热和冷却，能够较好地保证挤出机在工艺要求的温度范围内进行工作。

致谢经过半年的努力我的毕业设计已经接近尾声，通过半年的学习我感悟很多，作为个本科毕业生，我们将要学习的东西还很多，这次毕业设计增加了我的知识储备，提高了我的学术素养。

在这里首先诚挚的感谢我的论文指导教师唐庆菊老师。

本论文是在唐老师的悉心指导下完成的。

她渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己宽以待人的崇高风范，朴实无华平易近人的人格魅力对我影响深远。

不仅使我树立了远大的学术目标掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。

她平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。

我的设计较为复杂烦琐，但是她仍然细心地纠正图纸中的错误。

她在忙碌的教学工作中挤出时间来审查修改我的图纸说明书。

本论文从选题到完成，每步都倾注了她大量的心血。

感谢四年中教过我的所有老师，是你们的尊尊教诲让我掌握了专业基础知识，没有你们的辛勤付出我的毕业设计也不会顺利完成。

同时，感谢陪伴在我身边的同学朋友，感谢他们为我提出的有益的建议和意见，有了他们的支持鼓励和帮助，我才能充实的度过了四年的学习生活和完成毕业设计。

感谢母校黑龙江科技学院对我的栽培，感谢所有帮助过我的认识我的关心我的人祝你们切顺利！参考文献.双螺杆挤出机.耿孝正译.北京轻工业出版社耿孝正.双螺杆挤出机及其应用.北京中国轻工业出版社.，.陈红毅，孙新国，徐莉萍，周青辉.对双螺杆挤出机的模拟研究.机械管理开发，.张裕中，王景主编.食品挤压技术及应用.北京中国轻工业出版社张平亮.双螺杆挤出机的进展及其应用.工程塑料应用.，.，.北京化工大学.华南理工大学合编.塑料机械设计第二版.北京中国轻工业出版社.，.郭洋.锥双螺杆的啮合原理及廓型优化技术研究沈阳工业大学侯珍秀.机械系统设计.哈尔滨工业大学出版社.，.姜小明.双螺杆挤出机传动系统设计及其系列化探讨.中国塑料.，.丁国强，童立平.双螺杆挤出机传动齿轮布置的两种方案.北京工业大学报.，.濮良贵，纪明刚.机械设计.高等教育出版社.，.蔡春源.机械零件设计.冶金工业出版社.，.宋小梅.食品加工用双螺杆挤出机.食品工业克里斯••劳温达尔，耿孝正.双螺杆挤出机的分析和实验评述.国外塑料张耀宏.食品用双螺杆挤压机.粮食与油脂顾雪萍，冯连芳，王嘉骏，胡国华.高黏微