第三章 設(shè)備和輔助設(shè)備
●定義:將塑料擠包到導(dǎo)體或纜芯上作為絕緣層、屏蔽層、內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層,而采用的機(jī)械設(shè)備稱為擠出設(shè)備。
●擠出設(shè)備是電線電纜行業(yè)應(yīng)用最廣、數(shù)量最大的的設(shè)備系列。
●塑料擠出機(jī)組通常由擠塑機(jī)(主機(jī))、輔助裝置、傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。
●其中輔助裝置包括放線、預(yù)熱裝置、冷卻、牽引、計米、收排線裝置及火花機(jī)等。
第一節(jié) 塑料擠出流水線
一、普通擠出機(jī)基本參數(shù)(設(shè)備中心高1000mm)
●主機(jī)主參數(shù)為擠塑機(jī)的螺桿直徑和螺桿長徑比。其他參數(shù)舉例如下:
——45/20的螺桿直徑為45mm,螺桿長徑比為20,進(jìn)線直徑0.5-1.20mm,放線裝置規(guī)格:250/500,收線裝置規(guī)格:400/630
——90/25的螺桿直徑為90mm,螺桿長徑比為25,進(jìn)線直徑7.5-20.0mm,放線裝置規(guī)格:800/1600,收線裝置規(guī)格:800/1600
——150/25的螺桿直徑為150mm,螺桿長徑比為25,進(jìn)線直徑16.0-60.0mm,放線裝置規(guī)格:1250/2500,收線裝置規(guī)格: 1250/2500
二、塑料擠出機(jī)
●有兩個系列,分別為普通擠出機(jī)SPV,塑料
溫度300℃及以下;高溫擠出機(jī)SPF,塑料溫
度300℃以上。
●長徑比是螺桿長度與螺桿直徑之比,長徑
比大,使塑料混合充分、塑化好、擠推壓力
大,可以提高螺桿轉(zhuǎn)數(shù)和擠出量。
●可采用共模擠出組合,絕緣同時擠出分色
條紋。如將兩機(jī)串列,或共模擠出兩層塑
料。
●擠塑主機(jī)由擠壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)組成。
1.擠壓系統(tǒng)
擠壓系統(tǒng)包括螺桿、機(jī)筒、料斗和模具等
⑴螺桿
是擠塑機(jī)的主要部件,由高強(qiáng)度耐腐蝕的合金鋼制成。
⑵機(jī)筒
是一個金屬圓筒,由耐熱、高強(qiáng)度、耐磨、耐腐蝕的合金鋼或復(fù)合鋼管制成。其長度是其直徑的15-30倍,以使塑料充分加熱和塑化。機(jī)筒外裝電阻絲或感應(yīng)加熱管、測溫元件和冷卻管道。
⑶料斗
通常為錐形容器,其容積至少能裝1h的用料,料斗底部裝有截料裝置,側(cè)面裝有視孔。根據(jù)需要,料斗裝有抽真空、加熱、攪拌或推進(jìn)裝置等,也有的加料和計量實現(xiàn)了自動化。
⑷機(jī)頭和模具
●機(jī)頭由合金鋼內(nèi)套和碳素鋼外套構(gòu)成。
●機(jī)頭的作用:將塑料熔體由旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)槠叫兄本運動均勻平穩(wěn)地導(dǎo)入模套,使塑料產(chǎn)生必要的成型壓力。
●機(jī)頭內(nèi)有多孔濾板(即篩板)、分流套筒、均壓環(huán)、模芯座、模套座和校模裝置
●機(jī)頭外裝有加熱裝置和測溫裝置
2.傳動系統(tǒng)
傳動系統(tǒng)由電動機(jī)、減速器和軸承組成。作用是驅(qū)動螺桿,使其具有所需要的力矩和轉(zhuǎn)速。要求傳動平穩(wěn)、無噪音、無撞擊、無震動。
3.加熱冷卻裝置
⑴電加熱是通常用的。有電阻加熱和感應(yīng)加熱兩種,加熱片裝于機(jī)身、機(jī)脖和機(jī)頭的外部,對機(jī)筒和機(jī)頭內(nèi)的塑料進(jìn)行加熱,使溫度達(dá)到工藝要求。
⑵冷卻裝置
●螺桿采用中心水冷。為了消除螺桿旋轉(zhuǎn)的剪切摩擦產(chǎn)生的多余熱量,避免溫度過高使塑料分解、焦燒和定型困難。同時可以提高物料輸送率,穩(wěn)定出膠量,提高質(zhì)量。
●料斗座處也要冷卻,是為了防止因升溫使塑料粒堵塞料口,加強(qiáng)固體物料的輸送作用,保證傳動部分正常工作。
●機(jī)筒分為水冷和風(fēng)冷兩種。中小擠出機(jī)一般采用風(fēng)冷;大型采用水冷或二者結(jié)合。
三、輔助設(shè)備
1.放線裝置
●結(jié)構(gòu)形式有無軸式或有軸式放線;單盤或雙盤放線;活動式或固定式放線架;張力控制或自由式放線;放線架手動升降開擋或自動上下盤。
●技術(shù)要求:線盤裝卸方便,放線速度均衡,不應(yīng)跳動,線盤運轉(zhuǎn)靈活安全可靠。
2.校直裝置
●目的:防止絕緣偏心和刮傷護(hù)套。
●主要形式有:滾筒式(水平或垂直)、滑輪式(單滑輪或滑輪組)、絞輪式(有拖動、校直和穩(wěn)定張力作用)、壓輪式(水平或垂直)等。
3.預(yù)熱裝置
●目的:在進(jìn)入擠塑機(jī)前烘烤,清除導(dǎo)體或線芯水分,防止絕緣和護(hù)套產(chǎn)生氣泡。同時可以防止冷線直接進(jìn)入機(jī)頭使塑料驟冷而殘留內(nèi)應(yīng)力。
●預(yù)熱溫度與機(jī)頭溫度相仿。預(yù)熱溫度受線速度影響。
4.冷卻水槽
●PVC塑膠層采用急冷方式;PE、PP采用緩冷方式(即熱水、溫水和冷水三段冷卻)
●冷卻裝置有:浸浴式、噴淋式、噴霧式;
⑴浸浴式冷卻水槽:連續(xù)換水、冷水循環(huán)使用,閘閥控制進(jìn)水和出水管水量;有的根據(jù)需要安裝了可移動冷卻水槽;
⑵噴淋式、噴霧式冷卻水槽:前者水管接有噴水頭直接將冷水噴到產(chǎn)品上;后者是用壓縮空氣將水箱中的水通過噴霧頭噴出,接觸產(chǎn)品后受熱蒸發(fā),帶走大量熱量。
⑶有的是將噴淋式和浸浴式冷卻水槽相結(jié)合。
5.火花試驗機(jī)
一般在冷卻水槽后安裝火花試驗機(jī)。對絕緣或護(hù)層進(jìn)行耐壓試驗。
6.牽引裝置
●有雙輪式、履帶式和輪帶式三種。
●雙輪式牽引裝置增加自然冷卻時間、缺點是彎曲太多;
●履帶式和輪帶式外形是一定長度、轉(zhuǎn)動靈活的鏈條(鏈條上有高彈性橡皮塊)或橡皮帶。
●技術(shù)要求:不跳動、不打滑、運轉(zhuǎn)應(yīng)平衡,不擦傷電纜。
7.收排線架
●結(jié)構(gòu)形式有光桿排線和絲桿排線;無軸式或有軸式收線;單盤或雙盤收線;放線架手動升降開擋或自動上下盤。
●收排線為聯(lián)合機(jī)構(gòu),可以同步,收線盤每轉(zhuǎn)動一圈,排線前進(jìn)一個制品的直徑距離
8.其它輔助裝置
⑴計米器(長度)
⑵切斷器(切電纜)
⑶吹干器(吹干擠出層表面水份)
⑷印字裝置(有輪式凸字熱印和色帶印字
四、控制系統(tǒng)
1.擠塑機(jī)主機(jī)的溫度控制
要正確合理地確定測量元件熱電偶的位置和安裝方法,能從控溫儀表讀數(shù)準(zhǔn)確反映主機(jī)各段的實際溫度。
2.擠塑機(jī)的壓力控制
國產(chǎn)設(shè)備是通過對螺桿擠出后推力的測量代替機(jī)頭壓力的測量,用反映螺桿負(fù)荷的,電流電壓表推出擠出壓力的大小,擠出壓力的波動與擠出溫度、冷卻的效果、連續(xù)運轉(zhuǎn)時間的長短等因素密切相關(guān),這就提醒我們當(dāng)發(fā)生異,F(xiàn)象時,要加緊排除故障,需要重新組織生產(chǎn)的應(yīng)果斷停機(jī),這樣不僅減少廢品,還可以預(yù)防設(shè)備事故。
3.螺桿轉(zhuǎn)速的控制
操作臺上的儀表應(yīng)反映出螺桿轉(zhuǎn)速和牽引線速度,使螺桿轉(zhuǎn)速穩(wěn)定和牽引線速的一致,減少出膠量的波動和 線纜外徑的變化。
4.外徑的控制
在擠塑機(jī)組中,特別是高速擠出流水線上應(yīng)配備在線外徑檢測儀,隨時對線纜外徑進(jìn)行檢測,并通過信息反饋調(diào)整牽引線速度和螺桿轉(zhuǎn)速,糾正外徑超差。
5.收卷張力的控制
收排線應(yīng)有儲線張力調(diào)整結(jié)構(gòu),或在電氣上考慮恒
線速和恒張力系統(tǒng)收線 ,從而,保證在不同線速
度下,收線從空盤到滿盤張力恒定。
6.整機(jī)的電氣自動化控制
主要是:開機(jī)溫度連鎖、工作壓力保護(hù)連鎖、擠出和牽引兩大部件傳動比例同步控制,(線速同步)外徑在線檢測與反饋控制,單機(jī)和整機(jī)跟蹤控制,預(yù)熱裝置的電壓跟蹤牽引線速度等。