1概述：

挤出机按作用类型可分为连续挤出和非连续挤出。塑料挤出机也是塑料机械的一种。挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角，将机头分成斜角机头（夹角120o）和直角机头。机头的外壳是用螺栓固定在机身上，机头内的模具有模芯坐，并用螺帽固定在机头进线端口，模芯座的前面装有模芯，模芯及模芯座的中心有孔，用于通过芯线。

2机器介绍：

塑料挤出机的主机是挤塑机，它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。

双螺杆挤出机

1.挤压系统挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具，塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立压力下，被螺杆连续的挤出机头。

（1） 螺杆：是挤塑机的主要部件，它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率，由高强度耐腐蚀的合金钢制成。

（2） 机筒：是一金属圆筒，一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。机筒与螺杆配合，实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实，并向成型系统连续均匀输送胶料。一般机筒的长度为其直径的15～30倍，以使塑料得到充分加热和充分塑化为原则。

（3） 料斗：料斗底部装有截断装置，以便调整和切断料流，料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。

（4） 机头和模具：机头由合金钢内套和碳素钢外套构成，机头内装有成型模具。机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动，均匀平稳的导入模套中，并赋予塑料以必要的成型压力。塑料在机筒内塑化压实，经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具，模芯模套适当配合，形成截面不断减小的环形空隙，使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。为保证机头内塑料流道合理，消除积存塑料的死角，往往安置有分流套筒，为消除塑料挤出时压力波动，也有设置均压环的。机头上还装有模具校正和调整的装置，便于调整和校正模芯和模套的同心度。

挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角，将机头分成斜角机头（夹角120o）和直角机头。机头的外壳是用螺栓固定在机身上，机头内的模具有模芯坐，并用螺帽固定在机头进线端口，模芯座的前面装有模芯，模芯及模芯座的中心有孔，用于通过芯线；在机头前部装有均压环，用于均衡压力；挤包成型部分由模套座和模套组成，模套的位置可由螺栓通过支撑来调节，以调整模套对模芯的相对位置，便于调节挤包层厚度的均匀性。机头外部装有加热装置和测温装置。

2.传动系统 传动系统的作用是驱动螺杆，供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速，通常由电动机、减速器和轴承等组成。

3.加热冷却装置 加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。

（1） 现在挤塑机通常用的是电加热，分为电阻加热和感应加热，加热片装于机身、机脖、机头各部分。加热装置由外部加热筒内的塑料，使之升温，以达到工艺操作所需要的温度。

（2） 冷却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的。具体说是为了排除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量，以避免温度过高使塑料分解、焦烧或定型困难。机筒冷却分为水冷与风冷两种，一般中小型挤塑机采用 风冷比较合适，大型则多采用水冷或两种形式结合冷却；螺杆冷却主要采用中心水冷，目的是增加物料固体输送率，稳定出胶量，同时提高产品质量；但在料斗处的冷却，一是为了加强对固体物料的输送作用，防止因升温使塑料粒发粘堵塞料口，二是保证传动部分正常工作。

3产品分类：

挤出机通常按螺杆数目分为单螺杆式挤出机、双螺杆式挤出机和多螺杆式挤出机。

螺杆式挤出机由塑化系统、加热与冷却系统、传动系统和电气控制系统四部分组成。塑化系统的主要部件是螺杆，根据塑料及其制品的品种选择不同结构的螺杆。常用挤出机的螺杆直径为30～250mm，转速为30～300r/min。螺杆长度通常为直径的20～25倍，大为30倍。挤出机机筒多用电加热器加热而用水或空气冷却。螺杆式挤出机挤出机所用的传动机多为整流子电动机或直流电动机。

4故障分析：

挤出机是一种常见的塑料机械设备，在日常操作挤出机的过程中，挤出机会出现各种各样的故障，影响塑料机械正常生产，下面我们就对挤出机故障分析。

主机电流不稳

1、生产原因：

（1）喂料不均匀。

（2）主电机轴承损坏或润滑不良。

（3）某段加热器失灵，不加热。

（4）螺杆调整垫不对，或相位不对，元件干涉。

2、处理方法：

（1）检查喂料机，排除故障。

（2）检修主电机，必要时更换轴承。 

（3）检查各加热器是否正常工作，必要时更换加热器。

（4）检查调整垫，拉出螺杆检查螺杆有无干涉现象。

主电机不能启动

1、产生原因：

（1）开车程序有错。

（2）主电机线程有问题，熔断丝是否被烧环。

（3）与主电机相关的连锁装置起作用

2、处理方法：

（1）检查程序，按正确开车顺序重新开车。

（2）检查主电机电路。

（3）检查润滑油泵是否启动，检查与主电机相关的连锁装置的状态。油泵不开，电机无法打开。

（4）变频器感应电未放完，关闭总电源等待5分钟以后再启动。

（5）检查紧急按钮是否复位。

机头出料不畅或堵塞

1、产生原因：

（1）加热器某段不工作，物料塑化不良。

（2）操作温度设定偏低，或塑料的分子量分布宽，不稳定。

（3）可能有不容易熔化的异物。

2、处理方法：

（1）检查加热器，必要时更换。

（2）核实各段设定温度，必要时与工艺员协商，提高温度设定值

（3）清理检查挤压系统及机头。

主电启动电流过高

1、产生原因：

（1）加热时间不足，扭矩大。

（2）某段加热器不工作。

2、处理方法：

（1）开车时应用手盘车，如不轻松，则延长加热时间或检查各段加热器是否正常工作。

主电机发出异常声音

1、产生原因：

（1）主电机轴承损坏。

（2）主电机可控硅整流线路中某一可控硅损坏。

2、处理方法：

（1）更换主电机轴承。

（2）检查可控硅整流电路，必要时更换可控硅元件。

主电机轴承温升过高

1、产生原因：

（1）轴承润滑不良。

（2）轴承磨损严重。

2、产生原因：

（1）检查并加润滑剂。检查电机轴承，必要时更换。

机头压力不稳

1、产生原因：

（1）主电机转速不均匀。

（2）喂料电机转速不均匀，喂料量有波动。

2、处理方法：

（1）检查主电机控制系统及轴承。

（2）检查喂料系统电机及控制系统。

润滑油压偏低

1、产生原因：

（1）润滑油系统调压阀压力设定值过低。

（2）油泵故障或吸油管堵塞。

2、处理方法：

（1）检查并调整润滑油系统压力调节阀。

（2）检查油泵、吸油管。

自动换网装置速度慢或不灵

1、产生原因：

（1）气压或油压低。

（2）气缸（或液压站）漏气（或漏油）

2、处理方法：

（1）检查换网装置的动力系统。

（2）检查气缸或液压缸的密封情况。

安全销或安全健被切断

1、产生原因：

（1）挤压系统扭矩过大

（2）主电机与输入轴承联接不同心

2、处理方法：

（1）检查挤压系统是否有金属等物进入卡住螺杆。在刚开始发生时，检查预热升温时间或升温值是否符

合要求。

（2）调整主电机

挤出量突然下降

1、产生原因：

（1）喂料系统发生故障或料斗中没料

（2）挤压系统进入坚硬卡住螺杆，使物料不能通过

2、处理方法：

（1）检查喂料系统或料斗的料位

（2）检查清理挤压系统。

5机械原理：

在原料粉末里添加水或适当的液体，并进行不断的搅拌。将搅拌好的材料，用高挤出压力从多孔机头或金属网挤出。

通常是把材料放入圆筒形容器以后，用螺杆挤出材料。在使用变频技术以后，可对压力进行控制，从而可以选择合适的线性速度。

单螺杆挤出机原理

单螺杆一般在有效长度上分为三段，按螺杆直径大小螺距螺深确定三段有效长度，一般按各占三分之一划分。

料口后一道螺纹开始叫输送段：物料在此处要求不能塑化，但要预热、受压挤实，过去老挤出理论认为此处物料是松散体，后来通过证明此处物料实际是固体塞，就是说这里物料受挤压后是一固体象塞子一样，因此只要完成输送任务就是它的功能了。

第二段叫压缩段，此时螺槽体积由大逐渐变小，并且温度要达到物料塑化程度，此处产生压缩由输送段三，在这里压缩到一，这叫螺杆的压缩比--3：1，有的机器也有变化，完成塑化的物料进入到第三段。

第三段是计量段，此处物料保持塑化温度，只是象计量泵那样准确、定量输送熔体物料，以供给机头，此时温度不能低于塑化温度，一般略高点。

6基本机理：

一个螺杆在筒体中转动并把塑料向前推动。螺杆实际上是一个斜面或者斜坡，缠绕在中心层上。其目的是增加压力以便克服较大的阻力。就一台挤出机而言，有3种阻力需要克服：固体颗粒（进料）对筒壁的摩擦力和螺杆转动前几圈时（进料区）它们之间的相互摩擦力；熔体在筒壁上的附着力；熔体被向前推动时其内部的物流阻力。

7操作规程：

塑料挤出生产线中各个类型产品，都有其操作特点，对其操作特点有个详细的了解，才可以充分发挥机器的效能。挤出机是其中一种类型及其，把握好挤出机的操作要点，正确合理地使用挤出机。螺杆挤出机的使用包括机器的安装、调整、试车、操作、维护和修理等一系列环节，它的使用具有一般机器的共性，主要表现在驱动电机和减速变速装置方面。但螺杆挤出机的工作系统即挤出系统，却又*特点，在使用螺杆挤出机时应特别注意其特点。

机器的安装、调整、试车一般在挤出机的使用说明书中均有明确规定，这里对挤出机的操作要点，维护与保养简述如下：

操作人员必须熟悉自己所操作的挤出机的结构特点，尤其要正确掌握螺杆的结构特性，加热和冷却的控制仪表特性、机头特性及装配情况等，以便正确地掌握挤出工艺条件，正确地操作机器。

制作不同塑料制品时，挤出机的操作要点是各不相同的，但也有其相同之处。下面简要介绍挤出各种制品时相同的操作步骤和应注意的挤出机的操作要点。

1、开车前的准备工作

（1）用于挤出成型的塑料。原材料应达到所需要的干燥要求，必要时需作进一步干燥。并将原料过筛除去结块团粒和机械杂质。

（2）检查设备中水、电、气各系统是否正常，保证水、气路畅通、不漏，电器系统是否正常，加热系统、温度控制、各种仪表是否工作可靠；辅机空车低速试运转，观察设备是否运转正常；启动定型台真空泵，观察工作是否正常；在各种设备滑润部位加油润滑。如发现故障及时排除。

（3）装机头及定型套。根据产品的品种、尺寸，选好机头规格。按下列顺序将机头装好。

2、开车

（1）在恒温之后即可开车，开车前应将机头和挤出机法兰螺栓再拧紧一次，以消除螺栓与机头热膨胀的差异，紧机头螺栓的顺序是对角拧紧，用力要均匀。紧机头法兰螺母时，要求四周松紧一致，否则要跑料。

（2）开车，选按“准备开车”钮，再接“开车”钮，然后缓慢旋转螺杆转速调节旋钮，螺杆转速慢速启动。然后再逐渐加快，同时少量加料。加料时要密切注意主机电流表及各种指示表头的指示变化情况。螺杆扭矩不能超过红标（一般为扭矩表65%-75%）。塑料型材被挤出之前，任何人均不得站于口模正前方，以防止因螺栓拉断或因原料潮湿放泡等原因而产生伤害事故。塑料从机头口模挤出后，即需将挤出物慢慢冷却并引上牵引装置和定型模，并开动这些装置。然后根据控制仪表的指示值和对挤出制品的要求。将各部分作相应的调整，以使整个挤出操作达到正常状态。并根据需要加足料，双螺杆挤出机采用计量加料器均匀等速地加料。

（3）当口模出料均匀且塑优良好可进行牵引人定型套。塑化程度的判断需凭经验，一般可根据挤出物料的外观来判断，即表面有光泽、无杂质、无发泡、焦料和变色，用手将挤出料挤细到一定程度不出现毛刺、裂口，有一定弹性，此时说明物料塑化良好。若塑化不良则可适当调整螺杆转速、机筒和机头温度，直至达到要求。

（4）在挤出生产过程中，应按工艺要求定期检查各种工艺参数是否正常，并填写工艺记录单。按质量检验标准检查型材产品的质量，发现问题及时采取解决措施。

3、停车

（1）停止加料，将挤出机内的塑料挤光，露出螺杆时，关闭机筒和机头电源，停止加热。

（2）关闭挤出机及辅机电源，使螺杆和辅机停止运转。

（3）打开机头联接法兰，拆卸机头。清理多孔板及机头的各个部件。清理时为防止损坏机头内表面，机头内的残余料应用钢律、钢片进行清理，然后用砂纸将粘附在机头内的塑料磨除，并打光，涂上机油或硅油防锈。

（4）螺杆、机筒的清理，拆下机头后，重新启动主机，加停车料（或破碎料），清洗螺杆、机筒，此时螺杆选用低速（sr/min左右）以减少磨损。待停车料碾成粉状*挤出后，可用压缩空气从加料口，排气口反复吹出残留粒料和粉料，直至机筒内确实无残存料后，降螺杆转速至零，停止挤出机，关闭总电源及冷水总阀门。

（5）挤出机在挤出时应注意的安全项目有：电、热、机械的转动和笨重部件的装卸等。挤出机车间必须备有起吊设备，装拆机头、螺杆等笨重部件，以确保安全生产。

8控制系统：

塑料挤出机的控制系统包括加热系统、冷却系统及工艺参数测量系统，主要由电器、仪表和执行机构（即控制屏和操作台）组成。其主要作用是：控制和调节主辅机的拖动电机，输出符合工艺要求的转速和功率，并能使主辅机协调工作；检测和调节挤塑机中塑料的温度、压力、流量；实现对整个机组的控制或自动控制。

挤出机组的电气控制大致分为传动控制和温度控制两大部分，实现对挤塑工艺包括温度、压力、螺杆转数、螺杆冷却、机筒冷却、制品冷却和外径的控制，以及牵引速度、整齐排线和保证收线盘上从空盘到满盘的恒张力收线控制。

1. 挤塑机主机的温度控制

电线电缆绝缘和护套的塑料挤出是根据热塑性塑料变形特性，使之处于粘流态进行的。除了要求螺杆和机筒外部加热，传到塑料使之融化挤出，还要考虑螺杆挤出塑料时其本身的发热，因此要求主机的温度应从整体来考虑，既要考虑加热器加热的开与关，又要考虑螺杆的挤出热量外溢的因素予以冷却，要有有效的冷却设施。并要求正确合理的确定测量元件热电偶的位置和安装方法，能从控温仪表读数准确反映主机各段的实际温度。以及要求温控仪表的精度与系统配合好，使整个主机温度控制系统的波动稳定度达到各种塑料的挤出温度的要求。

2. 挤塑机的压力控制

为了反映机头的挤出情况，需要检测挤出时的机头压力，由于国产挤塑机没有机头压力传感器，一般是对螺杆挤出后推力的测量替代机头压力的测量，螺杆负荷表（电流表或电压表）能正确反映挤出压力的大小。挤出压力的波动，也是引起挤出质量不稳的重要因素之一，挤出压力的波动与挤出温度、冷却装置的使用，连续运转时间的长短等因素密切相关。当发生异常现象时，能排除的迅速排除，必须重新组织生产的则应果断停机，不但可以避免废品的增多，更能预防事故的发生。通过检测的压力表读数，就可以知道塑料在挤出时的压力状态，一般取后推力极限值报警控制。

3. 螺杆转速的控制

螺杆转速的调节与稳定是主机传动的重要工艺要求之一。螺杆转速直接决定出胶量和挤出速度，正常生产总希望尽可能实现高转速及实现高产，对挤塑机要求螺杆转速从起动到所需工作转速时，可供使用的调速范围要大。而且对转速的稳定性要求高，因为转速的波动将导致挤出量的波动，影响挤出质量，所以在牵引线速度没有变化情况下，就会造成线缆外径的变化。同理如牵引装置线速波动大也会造成线缆外径的变化，螺杆和牵引线速度可通过操作台上相应仪表反映出来，挤出时应密切观察，确保高产。

4. 外径的控制如上所述为了保证制品线缆外径的尺寸，除要求控制线芯（缆芯）的尺寸公差外，在挤出温度、螺杆转速、牵引装置线速度等方面应有所控制保证，而外径的测量控制则综合反映上述控制的精度和水平。在挤塑机组设备中，特别是高速挤塑生产线上，应配用在线外径检测仪，随时对线缆外径进行检测，并且将超差信号反馈以调整牵引或螺杆的转速，纠正外径超差。

5. 收卷要求的张力控制

为了保证不同线速下的收线，从空盘到满盘工作的恒张力要求，希望收排线装置有贮线张力调整机构，或在电气上考虑恒线速度系统和恒张力系统的收卷等等。

6. 整机的电气自动化控制

这是实现高速挤出生产线应具备的工艺控制要求，主要是：开机温度联锁；工作压力保护与联锁；挤出、牵引两大部件传动的比例同步控制；收线与牵引的同步控制；外径在线检测与反馈控制；根据各种不同需要组成部件的单机与整机跟踪的控制。

中国挤出机技术创新

近年来，中国常规挤出机及生产线，以优异的性价比逐渐走俏国际巿场。同时，中国在*挤出技术领域不断创新，开拓出了多种新型挤出产品。精密挤出技术适应高精加工需要

精密挤出成型可以免去后续加工手段，更好地满足制品应用的需求，同时达到降低材料成本、提高制品质量的目的。如今，满足塑料制品精密直接挤出的需要，多种成熟的技术已经推向巿场，聚合物熔体齿轮泵就是其中一种重要手段。这一技术已经广泛应用于化纤、薄膜、型材、管材、板材、线缆、复合挤出、造粒等生产线。

北京化工大学橡塑机械研究所经过多年对熔体齿轮泵的系统研究，已成功完成塑料熔体齿轮泵的系列开发和研制，现已能够设计制造塑料熔体齿轮泵产品如28/28（中心距/齿宽）、56/56、70/70、90/90等，大出入口压力差可达30MPa，能够满足不同产量的要求，并已在实际中得到应用，取得良好的效果。北京化工大学橡塑机械研究所通过对一体型齿轮泵挤出机进行深入研究，设计开发了115一体型齿轮泵挤出机。

齿轮泵对橡胶行业精密成型同样大有裨益。为了满足国内对橡胶熔体齿轮泵的需求，北京化工大学还与北京航空制造工程研究所、杭州朝阳橡胶有限公司合作，共同研制开发XCP150/100、XCP120/90两种型号橡胶熔体齿轮泵挤出机组。这一机组具有理想的工作特性，保证挤出量与齿轮泵的转速成线性关系，可以实现对产量控制，提高产品的尺寸精度。

多层共挤技术成熟发展

多层复合技术利用具有中高阻隔性能的材料与其他包装材料复合，综合阻隔材料的高阻隔性与其他材料的廉价或特殊的力学、热学等其他性能，实现特定的功能需要。共挤出复合薄膜的结构设计逐步要求能系统地达到集功能、技术、成本、环保、安全、二次加工于一体的理想境界，从而实现复合层数大化的可能性成为供应商追求的技术之一。广东金明塑胶设备有限公司七层复合薄膜共挤吹塑技术可谓中国在这一领域发展的典型。

该七层复合薄膜共挤吹塑机组采用的关键技术包括：两短一长及螺距变化的螺杆塑化挤出系统，工程分析软件对振动诱导塑化装置的优化设计，平面阀加成型模头和斜式阀加成型模头，内冷技术及双风口负压冷却技术，多组分失重式计量喂料，在线薄膜厚度控制系统，计算机集中自动控制系统和总线控制（CANOPEN）技术等。

在层数增多的同时，适应特殊功能的薄膜生产技术也是巿场发展的热点之一。近日，广东仕诚公司设计制造了一条幅宽为3150mm的PP环保木纹膜流延生产线。该生产线产能超过800kg/h。螺杆设计为高速的剪切、混炼，率塑化螺杆，客户可以直接使用高填充碳酸钙粉以及无机颜料色粉，从而节约昂贵的原材料成本。整线除了可以生产PP环保木纹膜生产外，还可以灵活地转换生产其它产品，拓宽客户产品种类。在仕诚公司试生产过程中，不但生产出了美观的PP木纹膜，还生产了CPP薄膜、PP文具薄膜及PP文具片材。

创新的三螺杆配混技术

平行同向旋转双螺杆挤出机用于配混造粒生产线，经过近20余年的高速发展，技术已经相当成熟。另一方面，传统的啮合盘式与往复螺杆式挤出机适应高填充配混的需求，产业化程度不断提升。

9辅助设备：

塑料挤出机组的辅机主要包括放线装置、校直装置、预热装置、冷却装置、牵引装置、计米器、

火花试验机、收线装置。挤出机组的用途不同其选配用的辅助设备也不尽相同。如还有切断器、吹干器、印字装置等。

校直装置：塑料挤出废品类型中常见的一种是偏心，而线芯各种型式的弯曲则是产生绝缘偏心的重要原因之一。在护套挤出中，护套表面的刮伤也往往是由缆芯的弯曲造成的。因此，各种挤塑机组中的校直装置是*。校直装置的主要型式有：滚筒式（分为水平式和垂直式）；滑轮式（分为单滑轮和滑轮组）；绞轮式，兼起拖动、校直、稳定张力等多种作用；压轮式（分为水平式和垂直式）等。

预热装置：缆芯预热对于绝缘挤出和护套挤出都是必要的。对于绝缘层，尤其是薄层绝缘，不能允许气孔的存在，线芯在挤包前通过高温预热可以*清除表面的水份、油污。对于护套挤出来讲，其主要作用在于烘干缆芯，防止由于潮气（或绕包垫层的湿气）的作用使护套中出现气孔的可能。预热还可防止挤出中塑料因骤冷而残留内压力的作用。在挤塑料过程中，预热可消除冷线进入高温机头，在模口处与塑胶接触时形成的悬殊温差，避免塑胶温度的波动而导致挤出压力的波动，从而稳定挤出量，保证挤出质量。挤塑机组中均采用电加热线芯预热装置，要求有足够的容量并保证升温迅速，使线芯预热和缆芯烘干效率高。预热温度受放线速度的制约，一般与机头温度相仿即可。

冷却装置：成型的塑料挤包层在离开机头后，应立即进行冷却定型，否则会在重力的作用下发生变形。冷却的方式通常采用水冷却，并根据水温不同，分为急冷和缓冷。急冷就是冷水直接冷却，急冷对塑料挤包层定型有利，但对结晶高聚物而言，因骤热冷却，易在挤包层组织内部残留内应力，导致使用过程中产生龟裂，一般PVC塑胶层采用急冷。缓冷则是为了减少制品的内应力，在冷却水槽中分段放置不同温度的水，使制品逐渐降温定型，对PE、PP的挤出就采用缓冷进行，即经过热水、温水、冷水三段冷却。