雙螺桿熱熔擠出機(jī)是高分子材料加工(如塑料共混、造粒、反應(yīng)擠出)的核心設(shè)備,其運(yùn)行穩(wěn)定性直接影響產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。由于長(zhǎng)期處于高溫(150 - 350℃)、高壓(螺桿壓力可達(dá)20 - 50MPa)及高剪切環(huán)境,設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)與故障排除需結(jié)合機(jī)械結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)特性及工藝需求進(jìn)行系統(tǒng)性管理。以下從維護(hù)保養(yǎng)規(guī)范與常見故障處理兩方面展開詳細(xì)分析。
??一、雙螺桿熱熔擠出機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)規(guī)范??
??1. 日常操作維護(hù):預(yù)防性管理的關(guān)鍵??
日常維護(hù)是減少設(shè)備故障的基礎(chǔ),需在每次開機(jī)前、運(yùn)行中及停機(jī)后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作。
??開機(jī)前檢查??
??潤(rùn)滑系統(tǒng)??:檢查齒輪箱、軸承座的潤(rùn)滑油液位(油標(biāo)中線以上),油質(zhì)需清澈無(wú)雜質(zhì)(若發(fā)黑或含金屬顆粒需立即更換);手動(dòng)盤車確認(rèn)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,無(wú)卡滯異響。
??加熱系統(tǒng)??:檢查加熱圈絕緣性能(用萬(wàn)用表測(cè)量電阻值,正常>10MΩ),確認(rèn)溫控儀表設(shè)定值與工藝要求一致(誤差<±2℃);預(yù)熱階段需緩慢升溫(升溫速率≤50℃/h),避免熱應(yīng)力導(dǎo)致機(jī)筒變形。
??進(jìn)料系統(tǒng)??:清理料斗內(nèi)殘留物料(防止結(jié)塊堵塞),檢查強(qiáng)制喂料器的螺桿與皮帶傳動(dòng)是否正常,避免進(jìn)料不均引發(fā)螺桿扭矩波動(dòng)。
??運(yùn)行中監(jiān)控??
??溫度穩(wěn)定性??:通過(guò)溫控儀表實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)筒各段溫度(如加料段、壓縮段、均化段),波動(dòng)范圍需控制在±3℃內(nèi);若某段溫度持續(xù)偏高(超過(guò)設(shè)定值5℃以上),需檢查加熱圈是否局部短路或冷卻水路是否堵塞。
??壓力與扭矩??:觀察擠出機(jī)主電機(jī)電流(正常范圍為額定值的60% - 80%)及壓力傳感器數(shù)據(jù)(螺桿壓力≤40MPa),若電流驟增或壓力波動(dòng)劇烈,可能因物料塑化不良或螺桿磨損導(dǎo)致。
??物料狀態(tài)??:通過(guò)視窗觀察熔體流動(dòng)性(應(yīng)均勻、無(wú)氣泡或未熔顆粒),若出現(xiàn)“架橋”(物料在料斗內(nèi)堆積不下落)或“過(guò)熱碳化”(熔體發(fā)黃、有焦味),需及時(shí)調(diào)整進(jìn)料速度或停機(jī)清理。
??停機(jī)后保養(yǎng)??
??清機(jī)操作??:生產(chǎn)不同配方物料時(shí)需清機(jī)(避免交叉污染),先排空機(jī)筒內(nèi)剩余物料,再用高粘度硅油或?qū)S们逑戳?如PP清洗料)以低速(螺桿轉(zhuǎn)速≤10rpm)擠出,直至熔體無(wú)雜質(zhì);高溫段機(jī)筒需持續(xù)保溫(溫度≥180℃)防止殘留物料固化。
??冷卻系統(tǒng)維護(hù)??:關(guān)閉加熱系統(tǒng)后,啟動(dòng)冷卻水循環(huán)(流量≥2m³/h),帶走機(jī)筒與螺桿殘余熱量;檢查冷卻水管路是否漏水(重點(diǎn)檢查法蘭連接處及軟管接頭),避免水滲入電氣柜引發(fā)短路。
??表面清潔??:用軟布擦拭設(shè)備表面(禁用鋼絲球或硬質(zhì)刷子),清除油污與粉塵;拆卸防護(hù)罩檢查內(nèi)部是否有異物(如金屬屑、塑料碎片),防止進(jìn)入傳動(dòng)系統(tǒng)。
??2. 定期深度保養(yǎng):延長(zhǎng)設(shè)備壽命的核心??
定期保養(yǎng)需根據(jù)設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)(通常以2000 - 3000小時(shí)為周期)進(jìn)行系統(tǒng)性維護(hù),重點(diǎn)關(guān)注易損件與關(guān)鍵部件。
??螺桿與機(jī)筒的檢測(cè)與修復(fù)??
??磨損檢測(cè)??:拆卸螺桿后,用千分尺測(cè)量螺紋外徑(重點(diǎn)檢查壓縮段與均化段),磨損量>0.5mm需修復(fù)或更換;機(jī)筒內(nèi)孔用內(nèi)徑千分表檢測(cè),圓度誤差>0.1mm或表面粗糙度Ra>1.6μm時(shí)需鏜孔修復(fù)。
??表面處理??:輕微磨損的螺桿可采用等離子噴涂(涂層材料為WC - Co硬質(zhì)合金)或激光熔覆修復(fù),恢復(fù)尺寸精度(涂層厚度0.2 - 0.5mm);機(jī)筒內(nèi)壁若出現(xiàn)劃痕或腐蝕坑,需通過(guò)珩磨加工(表面粗糙度Ra≤0.8μm)提升光潔度。
??傳動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)??
??齒輪箱??:更換齒輪油(ISO VG150或VG220,根據(jù)工況選擇),清洗磁性濾網(wǎng)(清除金屬磨屑);檢查齒輪嚙合間隙(側(cè)隙≤0.1mm,頂隙≤0.2mm),若齒面出現(xiàn)點(diǎn)蝕或膠合需更換齒輪組。
??軸承與密封件??:拆卸軸承座檢查滾子與內(nèi)外圈磨損情況(若出現(xiàn)麻點(diǎn)或剝落需更換);更換機(jī)械密封件(如機(jī)筒與螺桿間的唇形密封圈),確保密封面無(wú)劃痕(密封壓力≥0.3MPa)。
??加熱與冷卻系統(tǒng)的檢修??
??加熱圈??:檢測(cè)功率穩(wěn)定性(用功率分析儀測(cè)量,偏差<5%),更換老化絕緣層(云母片或陶瓷纖維);校準(zhǔn)溫控儀表(與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)對(duì)比,誤差<±1℃)。
??冷卻水路??:清洗過(guò)濾器(清除水垢與雜質(zhì)),檢測(cè)水泵揚(yáng)程(≥0.3MPa)與流量(≥設(shè)計(jì)值的90%);對(duì)長(zhǎng)期使用的銅管或不銹鋼管路進(jìn)行渦流探傷(檢測(cè)壁厚減薄量,減薄>20%需更換)。
??3. 長(zhǎng)期停機(jī)的特殊保養(yǎng)??
若設(shè)備需停機(jī)超過(guò)1個(gè)月,需采取防銹、防潮措施:
拆卸螺桿與機(jī)筒,涂抹防銹油(如二硫化鉬鋰基脂)后包裹塑料薄膜;
清空齒輪箱與液壓油箱,注入保護(hù)油(如含緩蝕劑的礦物油);
關(guān)閉電氣柜門,放置干燥劑(如硅膠包)并定期更換(每2周一次)。

??二、雙螺桿熱熔擠出機(jī)的常見故障與排除方法??
??1. 機(jī)械類故障:傳動(dòng)與結(jié)構(gòu)問(wèn)題??
??故障現(xiàn)象:螺桿扭矩異常升高(電機(jī)電流驟增)??
??可能原因??:物料塑化不良(如含水分或未干燥)、螺桿與機(jī)筒間隙過(guò)小(磨損后未調(diào)整)、異物進(jìn)入螺槽(如金屬雜質(zhì))。
??排除方法??:檢查進(jìn)料物料的含水率(需<0.02%),增加烘干時(shí)間(如80℃熱風(fēng)干燥4小時(shí));拆卸螺桿與機(jī)筒,測(cè)量間隙(正常值為0.1 - 0.3mm),若間隙<0.1mm需更換螺桿或修復(fù)機(jī)筒;檢查料斗篩網(wǎng)是否破損,加裝磁力架(吸附金屬顆粒)。
??故障現(xiàn)象:齒輪箱異響(周期性撞擊聲)??
??可能原因??:齒輪磨損(齒面點(diǎn)蝕或膠合)、軸承損壞(滾子破裂)、潤(rùn)滑不足(油量不足或油質(zhì)差)。
??排除方法??:停機(jī)后拆開齒輪箱蓋,檢查齒輪嚙合面(若有點(diǎn)蝕深度>0.1mm需更換齒輪組);拆卸軸承座,用聽診器檢測(cè)滾子轉(zhuǎn)動(dòng)聲音(若出現(xiàn)“沙沙”聲需更換軸承);補(bǔ)充齒輪油至油標(biāo)中線以上,更換老化濾芯。
??2. 熱力學(xué)類故障:溫度與壓力異常??
??故障現(xiàn)象:機(jī)筒某段溫度失控(持續(xù)升高或無(wú)法升溫)??
??可能原因??:加熱圈局部短路(絕緣層破損)、溫控儀表故障(傳感器漂移)、冷卻水路堵塞(水管結(jié)垢或閥門未開)。
??排除方法??:用萬(wàn)用表測(cè)量加熱圈電阻值(若<5MΩ需更換);校準(zhǔn)溫控儀表(與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶對(duì)比,誤差>±3℃需調(diào)整或更換);檢查冷卻水管路(用高壓水槍沖洗過(guò)濾器,清除水垢)。
??故障現(xiàn)象:熔體壓力波動(dòng)大(壓力表指針頻繁擺動(dòng))??
??可能原因??:螺桿轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定(變頻器故障)、物料進(jìn)料不均(料斗架橋或喂料器故障)、機(jī)筒排氣口堵塞(揮發(fā)分無(wú)法排出)。
??排除方法??:檢查變頻器輸出頻率(正常波動(dòng)范圍<±2Hz),重啟或更換變頻器;清理料斗內(nèi)結(jié)塊物料(用木棒輕敲內(nèi)壁),檢查強(qiáng)制喂料器皮帶張力(張緊力≥50N);拆卸機(jī)筒排氣口濾網(wǎng)(清除塑料熔體殘留)。
??3. 工藝類故障:產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題??
??故障現(xiàn)象:擠出制品表面粗糙(有氣泡或條紋)??
??可能原因??:物料塑化不充分(溫度偏低或螺桿剪切不足)、熔體中含氣泡(物料含水分或揮發(fā)分)、模具溫度不均(冷卻不充分)。
??排除方法??:提高機(jī)筒溫度(如加料段提高10 - 15℃),調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速(增加剪切強(qiáng)度);檢查物料干燥工藝(如PET需在150℃下干燥4小時(shí));清理模具冷卻水道(確保水流均勻,溫差<5℃)。
??故障現(xiàn)象:制品顏色不均(出現(xiàn)色斑或條紋)??
??可能原因??:色母粒分散不良(螺桿混合能力不足)、加料順序錯(cuò)誤(色母粒未與基料充分預(yù)混)、機(jī)筒內(nèi)壁殘留舊顏色物料。
??排除方法??:更換高剪切螺桿元件(如捏合塊或齒形盤),提高混合效率;采用預(yù)混工藝(色母粒與基料按比例在高速混合機(jī)中攪拌10分鐘);清機(jī)(用清洗料擠出至熔體無(wú)色差)。
??三、維護(hù)保養(yǎng)與故障排除的核心原則??
??預(yù)防為主??:通過(guò)日常巡檢與定期保養(yǎng)降低故障發(fā)生率,避免“帶病運(yùn)行”;
??數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)??:記錄溫度、壓力、電流等關(guān)鍵參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)(如建立Excel臺(tái)賬),通過(guò)趨勢(shì)分析預(yù)判潛在問(wèn)題;
??專業(yè)操作??:故障排除需結(jié)合設(shè)備原理與工藝知識(shí),避免盲目拆卸(如螺桿拆卸需使用專用工具,防止螺紋損傷)。
??結(jié)語(yǔ)??
雙螺桿熱熔擠出機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)與故障排除是保障其高效運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的日常維護(hù)、周期性的深度保養(yǎng)及快速精準(zhǔn)的故障處理,可顯著延長(zhǎng)設(shè)備壽命、提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性,并降低生產(chǎn)成本。未來(lái),隨著智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)(如在線磨損檢測(cè)傳感器、AI故障預(yù)測(cè)模型)的應(yīng)用,擠出機(jī)的維護(hù)管理將向更高效、更精準(zhǔn)的方向發(fā)展。