海科熔體泵擠出機(jī)較好的“朋友”
擠出生產(chǎn)線好幫手
在擠出機(jī)中，熔體泵扮演著不可或缺的角色。它堪稱擠出機(jī)較好的“朋友”，不僅可以穩(wěn)定輸送熔體物料，還可以比螺桿更有效地提供擠出壓力，而且它可以作為混合裝置使用，用以改善熔體的質(zhì)量。
作為擠出機(jī)較好的“朋友”，熔體泵可以精確地控制機(jī)頭的生產(chǎn)量。熔體泵由兩個(gè)齒輪組成，通常由一個(gè)單獨(dú)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由擠出螺桿輸送過來的物料先進(jìn)入齒輪的吸入端，旋轉(zhuǎn)齒輪再將其從另一側(cè)送出。其原理是，制作精良的齒輪擁有非常精細(xì)的剖面，當(dāng)齒輪與外殼緊密的配合在一起時(shí)，每個(gè)齒中的物料量是非常精確的。齒輪可在出料端精確計(jì)量物料，齒輪轉(zhuǎn)速由直流或交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，其變化率在1%以內(nèi)。
為什么說熔體泵是擠出機(jī)較好的“朋友”呢?這是因?yàn)?，通過精確控制熔體輸出量，熔體泵可消除許多影響擠出機(jī)輸出穩(wěn)定性的變量。熔體泵可補(bǔ)償很多不利因素對(duì)擠出量造成的影響，如溫度控制不好、進(jìn)料中斷、聚合物混合成分變化(如再生料含量的改變)，以及由于螺桿設(shè)計(jì)部精確導(dǎo)致的擠出波動(dòng)等。隨著這些輸出穩(wěn)定性問題的解決，操作者可將注意力更多地放在機(jī)頭和下游設(shè)備上。
熔體泵的監(jiān)控
然而，熔體泵的運(yùn)行需要對(duì)其進(jìn)行一定程度的監(jiān)控。觀察的重要指標(biāo)包括出口壓力、吸入壓力、進(jìn)出口壓力差、電機(jī)電流、齒輪軸的密封以及泵的溫度等。
由于機(jī)頭的流量隨著出口壓力的變化而變化，因此出口壓力應(yīng)該是恒定的。一般來說，出口壓力的波動(dòng)不能超過±10psi(1psi=0.00689Mpa)。波動(dòng)較大通常屬于傳動(dòng)問題，需要電機(jī)技術(shù)人員調(diào)整傳動(dòng)參數(shù)。如果熔體泵磨損嚴(yán)重，也會(huì)導(dǎo)致這樣的問題。
吸入壓力變化反應(yīng)了擠出機(jī)輸出量的變化。雖然熔體泵的主要功能是消除這些波動(dòng)，但其能控制的波動(dòng)范圍是有限度的。即使熔體泵可以連續(xù)保持聚合物的輸出量恒定，但熔體溫度也會(huì)發(fā)生變化。因?yàn)闉楸３治雺毫Ψ€(wěn)定，螺桿速度將會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而引起熔體溫度波動(dòng)。熔體溫度的波動(dòng)將直接導(dǎo)致機(jī)頭熔體流動(dòng)及產(chǎn)品尺寸的變化。
理想的吸入壓力的波動(dòng)范圍不能超過±100psi，較好是±50psi.如果波動(dòng)超過這個(gè)值，將導(dǎo)致機(jī)頭流量發(fā)生改變。為此，需要降低擠出機(jī)電機(jī)對(duì)壓力波動(dòng)反應(yīng)的靈敏度。這通常通過增加比例控制以及檢測(cè)壓力的帶寬來使擠出機(jī)電機(jī)具有這一特性。如果這種方法還不能將波動(dòng)控制到較小，則很可能是擠出機(jī)自身的問題，從而將不得不另作分析。
泵齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需的動(dòng)力應(yīng)該是恒定的。即使驅(qū)動(dòng)過程中發(fā)生幾個(gè)安培的電流變化，也意味著有問題存在。這可能是一個(gè)簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置問題，也可能是泵體、齒輪箱或傳動(dòng)軸內(nèi)的機(jī)械問題，或者是吸入壓力波動(dòng)太大。
熔體潤(rùn)滑
熔體泵的軸承是由熔體自身潤(rùn)滑的，這是通過從泵出口端到吸入端并貫穿整個(gè)軸承的滲漏設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)的。聚合物的流動(dòng)對(duì)保護(hù)軸承是十分必要的。這種流動(dòng)要求泵的出口壓力和入口壓力不能相同，建議兩個(gè)口之間的壓力差較少應(yīng)保持幾百psi。
由于熔體泵的軸承采用熔體潤(rùn)滑，因而軸承外面需有密封來防止聚合物流到齒輪軸的外面。為了能適應(yīng)不同熔體黏度和泵壓，多數(shù)泵都安裝了水冷密封。這就要求合理調(diào)節(jié)水量以確保有足夠的水來防止泄露或使泄流減少到微量級(jí)。然而，水量也不能過多，因?yàn)檫@會(huì)減少軸的潤(rùn)滑效果并增加熔體泵電機(jī)的負(fù)荷。
熔體泵啟動(dòng)后，其溫度應(yīng)與熔體溫度或熔體設(shè)定溫度相匹配。如果泵溫度大大高于設(shè)定溫度或?qū)嶋H的熔體溫度，則意味著泵的機(jī)械部分或溫控儀表出現(xiàn)故障。實(shí)踐證明，熔體泵溫度低于熔體溫度3-6℃是較為合理的。
多功能裝置
除了可以穩(wěn)定輸送以外，熔體泵還具有其他多種優(yōu)勢(shì)：相比擠出螺桿，熔體泵提高壓力更加有效，從而使螺桿頭部壓力減小、熔體溫度降低以及螺桿輸出量增加。此外，熔體泵還是一種混合設(shè)備，可以改善熔體的質(zhì)量。
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