擠出機齒輪泵系統(tǒng)

1、擠出機齒輪泵系統(tǒng)在所有VMI-AZ研發(fā)的橡膠濾膠應(yīng)用擠出系統(tǒng)中，都是由一個單螺桿擠出機連接一個齒輪泵和一個濾膠機頭或一個快速的篩網(wǎng)更換器構(gòu)成的。在過去幾年里，市場的需求已經(jīng)從低產(chǎn)出冷喂料系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成高產(chǎn)的熱喂料系統(tǒng)。這是由于：大多數(shù)濾膠應(yīng)用技術(shù)正在被涵蓋到煉膠設(shè)備的技術(shù)里。為此，擠出機齒輪泵的濾膠機需要提供高輸出以保持與煉膠機的輸出一致。VMI-AZ的最新設(shè)計是Combex150型齒輪泵擠出機系統(tǒng)，其輸出功率在混合密度為1.1kg/cm時可達到每小時3500kg。Combex150是一種新機器型號，它涵蓋了高輸出范圍，尤其針對煉膠設(shè)備中的串聯(lián)濾膠機。系統(tǒng)組件通過將單螺桿與齒輪泵的容積計量喂入特性

2、融合到一起，許多傳統(tǒng)擠出機中不利的方面便可以得到有效消除。在圖1所示的配置中，單螺桿擠出機性能優(yōu)良的給料特性有效地輔助了齒輪泵，齒輪泵則用于產(chǎn)生高濾膠壓力，而不會產(chǎn)生額外的溫度。在這種配置中，擠出機和齒輪泵互利互補。單螺桿擠出機高效地執(zhí)行給料，壓力缺乏會使其效率低下。相反，齒輪泵是一種高效的壓力催生機構(gòu)，但缺乏給料和均質(zhì)化的能力。圖1顯示了Combex濾膠系統(tǒng)的大體結(jié)構(gòu)以及機器內(nèi)混合物的壓力變化。由于使用了齒輪泵,單螺桿擠出機擺脫了聚集壓力。這使得在濾膠過程中能量輸入變低，這是因為相對于單螺桿擠出機，齒輪泵能夠更高效地提供更高的擠出壓力。齒輪泵能夠提供更高的擠出壓力相對于單獨的加工部件的具體作

3、用將在后面進行描述。圖1、擠出機齒輪泵系統(tǒng)內(nèi)的壓力P1=入口壓力可調(diào)整（螺桿梢的壓力）P2=出口壓力（取決于輸出、混煉膠粘度、粒度大小和過濾網(wǎng)的尺寸）單螺桿擠出機單螺桿擠出機被證明是一個成熟的部件,它用來將熱的或者冷的膠料連續(xù)地從齒輪泵輸入口傳送到輸出口。這確保了在任何時間里，泵的流量是連續(xù)的并且其葉輪和軸承上的負載是均勻分布的。對直接加載的齒輪泵來說，使用擠出機可以使得齒輪泵在部分加載時導(dǎo)致的載荷波動顯著減少Combex系統(tǒng)在轉(zhuǎn)軸和軸承上加載的均勻的載荷使得齒輪泵轉(zhuǎn)軸和軸承的壽命得以延長。為了確保齒輪泵對普通膠料化合物的充分填料，只需在單螺桿擠出機泵進口處建立起40至50bar的壓力。對于這

4、個單螺桿擠出機中相對較低的壓力，每旋轉(zhuǎn)周期的單位功率非常高，盡管能量輸入依舊偏低。這導(dǎo)致了膠料可以非常和緩地往泵中供應(yīng)。圖2顯示了單螺桿擠出機和齒輪泵隨著壓力的增長，各自產(chǎn)量下降的對比。壓力的增長導(dǎo)致每個螺桿每周期的單位功率顯著減小。與此形成鮮明對比的是，同一壓力范圍下，齒輪泵產(chǎn)量的減少幅度較小。單螺桿擠出機是開放式系統(tǒng)，其輸送原理是以粘性流為基礎(chǔ)的。另一方面，齒輪泵是容積泵，對于其操作原理來說它屬于容積式輸送機。相對于單螺桿擠出機，隨著壓力的變大，齒輪泵的產(chǎn)量損失是非常低的（圖2）圖2、壓力增長產(chǎn)能下降-單螺桿擠出機和齒輪泵考慮到單螺桿擠出機和齒輪泵各自的加工優(yōu)勢，將兩者結(jié)合起來以獲得最好的

5、濾膠性能的討論一直都有。齒輪泵VMI-AZ獨自把Rubbex齒輪泵用于濾膠應(yīng)用。由于其高壓累積性能和可靠性，對高壓的聚集能力，篩網(wǎng)污染和不斷增大的壓力帶來的篩網(wǎng)更換時間的生產(chǎn)時間被最大化。擠出過程中所需的壓力本質(zhì)上是由下游擠壓頭和機頭的幾何形狀來決定的。網(wǎng)格過濾器用于過濾擠壓頭處輸入的膠料化合物。雜質(zhì)可能由非分散填料或化學(xué)品產(chǎn)生。如圖3,不斷增加的濾網(wǎng)污染導(dǎo)致泵輸出壓力的持續(xù)增長。因此，需要在達到最大允許泵壓差之前，及時更換濾網(wǎng)。II圖3、篩網(wǎng)污染導(dǎo)致泵口壓力減小從加工角度來看，控制泵的輸出壓力盡可能低是我們的主要目標，它這將導(dǎo)致產(chǎn)出增加和擠出系統(tǒng)工作效率的提高。在濾膠應(yīng)用中，除了濾網(wǎng)污染之外

6、，混煉膠粘度，篩孔尺寸和可用過濾面積等都是泵輸出壓力的決定性因素。機器設(shè)備供應(yīng)商沒辦法滿足用戶所需要的篩網(wǎng)尺寸或混煉膠粘度等的規(guī)格的要求，但是可以通過設(shè)計可用過濾面積來滿足要求。圖4說明了在生產(chǎn)率增加的情況下齒輪泵出口在兩種不同過濾面積的情況下，壓力的增長情況。如果使用的過濾面積過小，生產(chǎn)率的提高將導(dǎo)致更高的壓力增長，過濾面積大小適當結(jié)果則相反。第一次擠出測試所使用的過濾面積精確到一平方單位。當生產(chǎn)鏈當生產(chǎn)量比之前的初始值X高了達3倍時，泵出口壓力增加一倍，如圖4所示。圖4、擠出機和齒輪泵系統(tǒng)內(nèi)部壓力在相同的條件下繼續(xù)進行測試，但篩板的面積有所增加（2.6平方單位），則有可能減少泵的出口壓力。

7、由于過濾面積的擴大，泵的出口壓力明顯減少（圖4）?？偨Y(jié)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，當優(yōu)化過濾面積的時候，泵顯然需要聚集更低的輸出壓力，這樣才會降低化合物的溫度。此外，更低的壓差使得泵的外殼與轉(zhuǎn)軸的磨損得以大大減少。水泵軸承所使用的Rubbex齒輪泵配備水-動力套筒軸承，并使用了一些橡膠化合物作為轉(zhuǎn)軸軸承的潤滑。多年來，這種特殊的軸承技術(shù)已受到橡膠技術(shù)或輪胎工業(yè)，針對不同的橡膠化合物，的充分檢驗。齒輪泵分離器針對每種泵的尺寸，都有一種液壓齒輪泵分離器作為選擇。該部件是由液壓驅(qū)動手動泵來驅(qū)動的，它允許齒輪泵轉(zhuǎn)子的隨意更換以達到清潔或檢查的目的。齒輪泵分離器被安裝在泵架上。濾頭VMI-AZ提供了許多不同的擠壓頭和

8、快速更換設(shè)備以更換篩板。篩板系統(tǒng)的設(shè)計能快速更換篩網(wǎng)。濾頭本身和泵出口緣是圓錐形設(shè)計的，從而在篩網(wǎng)更換的時候能做到快速清理。生產(chǎn)檢修停工時間因此被降到最低。VMI-AZ的一種典型的可行的設(shè)計是雙螺桿濾頭。根據(jù)客戶的要求，雙螺桿濾頭可以是手動或液壓鎖定。VMI-AZ還提供了快速換網(wǎng)系統(tǒng)。這個系統(tǒng)允許用戶在幾秒鐘內(nèi)實現(xiàn)篩板更換。改進很簡單，從而使得擠出機的停機時間達到最小化。如果適用，則篩網(wǎng)系統(tǒng)可以集成到擠壓頭中，從而減少壓力損耗。VMI-AZ快速換網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計可以集成到簡單的擠壓頭中，同樣可以集成到復(fù)雜的或者用戶定制的設(shè)計中去。篩板是水壓可換的，因此擠出過程只需要停止幾秒鐘。硅橡膠濾膠在硅橡膠化

9、合物的濾膠中，使用一個齒輪泵的優(yōu)勢顯著地比其它橡膠化合物，比如EPDM要大。這是因為硅橡膠化合物具備極低的粘度，因此壓力的增長對單螺桿擠出機輸出的影響更加深入。例如，測試結(jié)果表明，對于一種特定的有機硅化合物，如果將壓力從10bar增加到40bar，單周期單螺桿的輸出將降低50%。由于硅橡膠的低粘度，即便在相對較低的壓力增長情況下，也有可能出現(xiàn)輸出的較大損耗。而是用齒輪泵則可以解決這些問題并將擠出機從聚集壓力中解放出來，只需要往齒輪泵中填料，壓力大約為5bar到10bar。跟其它橡膠化合物相比較，由于硅橡膠的低粘度，在加工時填入齒輪泵所需要的填料壓力P1非常低。硅橡膠濾膠應(yīng)用中，泵輸出壓力可以高達150bar，而擠出機只需要提供一個非常低的進口壓力。這使得擠出機齒輪泵系統(tǒng)可以得到相對較高的輸出。硅橡膠濾膠的擠出機齒輪泵系統(tǒng)可以直接用于煉膠中，用于成批煉膠帶式填料。Combex120可以使硅橡膠濾膠效率達到1,500kg/h?？偨Y(jié)以上介紹了擠出機的齒輪泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于橡膠濾膠，其產(chǎn)量可達到3,500kg/h到4,800kg/h，取決于化合物的比重。這些過濾器系統(tǒng)理論上非