双螺杆挤出造粒机中螺杆——喂料联动的原理

在造粒机（尤其是挤出造粒系统）中，螺杆喂料联动控制是确保稳定生产的关键，直接影响颗粒均匀性、设备负载和能耗。以下是其工作原理、控制方式和优化方法。

一、螺杆喂料联动的基本原理

螺杆喂料联动是指 喂料机（如单螺杆/双螺杆喂料器）与主挤出机螺杆 的转速协调控制，确保：
✅ 喂料量 ≈ 挤出量 → 避免“饥饿喂料”或“过载堵料”
✅ 熔体压力稳定 → 保证颗粒尺寸一致，减少降解风险

1. 联动控制的核心参数

二、联动控制模式

根据自动化程度，可分为 手动联动 和 自动联动：

1. 手动联动（基础控制）

• 操作方式：

  1. 先设定主螺杆转速（如30rpm）。

  2. 手动调节喂料机转速，观察电流/熔压，直到挤出稳定。

• 适用场景：小批量生产或调试阶段，依赖工人经验。

2. 自动联动（推荐）

通过PLC或变频器实现 比例同步控制，常见方式：

(1) 转速比例控制

• 原理：喂料转速 = 主螺杆转速 × 比例系数（K）。

  • 例如：K=0.5 → 主螺杆60rpm时，喂料机30rpm。

• 优点：简单易调，适合大多数塑料（如PE、PP）。

(2) 熔体压力反馈控制

• 原理：通过压力传感器实时调节喂料速度，保持熔压恒定。

  • 压力↓ → 加快喂料 | 压力↑ → 降低喂料。

• 优点：适合高精度要求（如医用导管粒料）。

(3) 失重式喂料控制

• 原理：喂料机称重，按质量流量（kg/h）精确匹配主螺杆需求。

• 优点：杜绝波动，适合色母粒、高填充料（如碳酸钙50%+）。

三、联动参数设定与优化

1. 比例系数（K）的确定

• 经验公式：

  K=喂料机最大转速主螺杆额定转速×修正系数（0.8 1.2）K=主螺杆额定转速喂料机最大转速​×修正系数（0.8 1.2）

  • 修正系数取决于材料密度和熔指（如LDPE取0.9，HDPE取1.1）。

2. 调试步骤

1. 初始设置：

   • 主螺杆设基础转速（如20rpm），K暂设0.5。

2. 观察挤出：

   • 若熔压持续↓ → 提高K值；若熔压↑ → 降低K值。

3. 优化区间：

   • 最终K值应使熔压波动≤±1MPa，电流稳定。

3. 不同材料的联动调整

四、常见问题与解决