单螺杆挤出机产量下降时螺杆磨损与滤网堵塞的差别
单螺杆挤出机在相同转速下机头压力上不去、单位产量下降,多半是螺杆磨损。机头压力升高且换网后立刻恢复,则是滤网堵塞,不是螺杆间隙变大。

单螺杆挤出机产量慢慢下降时,螺杆磨损、滤网堵塞和料筒温度设定会被混成同一个原因。磨损是螺棱与料筒的间隙变大,熔体沿螺槽倒流,同样转速送出去的料变少。滤网堵塞是机头前方的阻力变大,螺杆还在送料,但通过口模的流量被压差限制。温度设定改变的是熔体黏度,几分钟内就能随设定变化,不属于缓慢积累的机械磨损或杂质堆积。
螺棱磨损以后,正流仍然存在,漏流随间隙增大而增加。单位转速的产量下降,机头建立不起原来的压力,因为压力一高,漏流就更大。熔体在间隙里反复剪切,温度往往偏高,制品表面却不一定出现更多晶点。这种变化以月计,换一套新滤网,产量和压力都回不到新螺杆的水平。测量螺棱外径与料筒内径的差值,能和产量下降的幅度对上。
磨损均匀时,整根螺杆的产量都偏低,压力曲线平稳,只是整体下移。局部磨损发生在压缩段或均化段时,该段温度更高,制品上出现周期性的轻微波动,周期与螺杆转一圈的时间对应。滤网堵塞没有这个与转速同步的周期,它是压力缓慢爬升,直到堵塞加重或滤网被挤破。
料筒某段温度设得过低时,黏度升高,产量也会下降,电机电流上升。滤网可以是干净的,螺棱间隙也没有变大。把该段温度调回工艺值,几分钟后产量恢复。设得过高时黏度下降,固体输送变差,产量同样不稳,但机头压力偏低,和磨损的低压有些像。温度试验能在短时间内可逆,磨损和堵塞都做不到这种可逆。
堵塞把压力顶上去
滤网堵塞时,网前压力升高,流量下降,螺杆要克服更大的背压,电机电流跟着上升。杂质是在几小时或几天里堆到网上的,压力曲线呈缓慢爬升,而不是换螺杆后才出现的台阶。制品里的晶点、黑点在换网前变多。把滤网抽出,能看到网眼被填料或降解物糊住,网后的流道仍然是通的。
换网以后,若产量和压力立刻回到原来的水平,就可以认定之前的阻力在滤网上,螺杆间隙没有大到足以限制产量。换网以后压力下降有限、单位产量仍然偏低,则滤网不是主因,要回到螺棱间隙和料筒内壁。只凭产量下降就换螺杆,可能换掉的是一根还能用的螺杆,真正堵住的是网。
口模流道里积料也会使压力升高、产量下降,换网并不能消除。此时网是干净的,压力降出现在口模前后,而不是滤网前后。拆开口模能看到死角里的老料。滤网堵塞的压差在网的两侧,口模积料的压差在模唇附近。两个测压点的位置,决定该换网还是该清模。
先看压力往哪边走
在同一螺杆转速下记录机头压力和单位时间的产量。压力上不去、单位产量下降、换网无效的,是螺杆磨损造成的漏流增大。压力升高、电流升高、换网后两者立刻恢复的,是滤网堵塞。温度设定偏离时,压力和产量在调整后的短时间内就变,螺杆和滤网都不必更换。三条线索里,压力是升还是降,比产量这一个数字更能分开原因。
皮带打滑或减速机输出转速低于显示值时,产量也会下降,但螺杆实际转速已经变慢。用测速核对螺杆转速,若显示值和实测值不一致,问题在传动,不在螺棱,也不在滤网。传动问题的压力和产量一起按转速比例下降,间隙磨损则是转速不变、压力建立能力变差。
料筒内壁磨出轴向沟槽而螺棱外径变化不大时,间隙同样增大,只测量螺杆会低估漏流。新螺杆装进有沟槽的旧料筒,单位产量仍然偏低,机头压力也建立不起来。滤网堵塞换网就能恢复,沟槽不会因为换网变浅。产量下降若在更换螺杆后依旧,应检查料筒内径,而不是继续加密滤网把压力硬顶上去。沟槽里的漏流沿轴向走,和滤网前的径向压差不是同一个位置。
单螺杆挤出机产量下降时,转速不变而机头压力偏低、换网不能恢复的是螺杆磨损;压力升高且换网后立即恢复的是滤网堵塞。温度设定的影响在几分钟内可逆,不能当成这两种逐渐积累的故障。