Plastics_4_2017

ТЕМА НОМЕРА /ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ П Л А С Т И К С № 4 ( 1 6 6 ) 2 0 1 7 w w w . p l a s t i c s . r u 28 Повышение ремонтопригодности Червячный пресс экструдера переработки пластмасс можно рассматривать в качестве обогреваемого насоса, который отбирает из бункера продукт переработки неравномер- но («мягкая» характеристика) и выдает рас- плав под постоянным требуемым давлением («жесткая» характеристика). Смена режима работы насоса осуществляется по мере за- полнения вращающимся шнеком рабочего объема экструдера продуктом переработки, его плавления и вытеснения захваченного воздуха в загрузочное отверстие гильзы, а также газов в отверстие дегазации (для влаж- ных продуктов). Повышение производительности экстру- дера может быть достигнуто благодаря рифам на внутренней поверхности гильзы в зоне за- грузки, способствующим осевому перемеще- ниюпродукта переработки, и коллектору для охлаждения этой зоны водой с целью исклю- чения налипания полимера. Между рифами гильзы и гребнем винта шнека происходят дробление и перетирание продукта перера- ботки. Это позволяет достичь более полного заполнения рабочего объема пресса с первых 3-4 витков шнека из-за пробки из налип- шего на гребень шнека продукта, частично оплавленного за счет тепла, выделяемого при дроблении и трении о внутреннюю поверх- ность гильзы. Облегчению схода продукта с пробки в шнеке способствует последующий участок роста межвиткового объема (благо- даря уменьшению внутреннего диаметра или увеличения шага винта). При этом возрастает нагрузка на рабо- чую поверхность шнековой пары в зоне за- грузки, вызывающей ускоренное истирание упрочненного поверхностного слоя. Ремон- топригодность такой пары удается повысить за счет использования в зоне загрузки смен- ных втулок с рифами в гильзе и привинтной хвостовой частишнека с винтовой нарезкой. Сменные детали должны изготавливаться из инструментальной стали с объемной за- калкой взамен традиционно применяемой с упрочнением поверхности азотированием. Извлечение рифленой втулки может осу- ществляться со стороны привода с помощью отжимных винтов, как в баррелях двухшне- кового экструдера, за радиальные отверстия на выступающей части втулки или выпрес- совкой с помощью домкрата. Это становится возможным благодаря конструкции гильзы с фланцевым разъемом, позволяющим от- соединять часть зоны загрузки от другой (длинной) части гильзы [1]. Такая компо- новка делает гильзу более ремонтопригодной и удешевляет стоимость изготовления с до- ставкой ремонтного комплекта, а массивная загрузочная часть гильзы с фланцем для кре- пления привода может выпускаться из более дешевых марок сталей и без азотирования. Профиль применяемого шнека не всег- да оказывается оптимальным, поскольку паспортные значения технических харак- теристик экструдера могли быть получены разработчиком для переработки полимеров, отличающихся от фактических, принятых у покупателя. Поэтому при заказе новогошне- ка с целью замены пришедшего в негодность желательно воспользоваться возможностью доработки конструкции шнека с учетом на- копленного опыта его применения на дан- ном производстве. Требования к шнеку Надежность шнека определяется пре- жде всего качеством стали, из которой он изготовлен, с учетом термообработки заго- товки и упрочняющей обработки рабочей поверхности. Дляизготовленияшнековмалых и средних диаметров следует применять марки сталей, рекомендованные справочниками для осо- бонагруженных валов и осей (20ХН2МФА, 38ХН3МФА, 42Х2Н2МФА). Больший запас по надежности имеют шнеки, изготовлен- ные из специальных сталей, прошедших электровакуумный или электрошлаковый переплав (СП-28 по ТУ 14-1-1447-75, ОХН по ТУ14-1-4058-85 и других). Использовать широко распространенную в России марку 38Х2МЮА (китайский аналог 38CrMoAlA) для изготовления шнеков диаметром до 70- 80 мм не рекомендуется из-за недостатков, снижающих прочностные и технологические свойства шнека [2]. Этой стали также прису- щи дефекты металлургического характера: образование мелких трещин и волосовин в прокате, загрязненность неметаллическими включениями и другие. Упрочнение рабочей поверхности шнека азотированием помимо износостойкости повышает также коррози- онную стойкость и усталостную прочность. В экструдерах переработки полимеров, способных выделять газообразные окислы при деструкции гранул и перегреве распла- ва, коррозионная среда ускоряет износ рабо- чих поверхностей. Негерметичное по своей природе гальваническое хромовое покрытие малоэффективно. Поэтому для изготовле- ния шнеков целесообразно использовать коррозионно-стойкие высоколегированные стали повышенной прочности (14Х17Н2 и другие) и даже сплавы на никелевой основе (например ХН77ТЮР для экструзии фторо- пласта). Однако следует помнить, что глуби-