目前，有許多學者,、研究團隊以及企業(yè)等在研究廢舊塑料的回收造粒機,，但大部分的研究都是在傳統(tǒng)塑料擠出工藝和設備的基礎上進行部分機構和生產環(huán)節(jié)的改進,，真正完全自主研發(fā)并能夠投入實際生產應用的塑料回收造粒機較少。塑料簡單再生技術國內應用的年限較長,，比較成熟,，其傳統(tǒng)的工藝流程是：廢舊塑料收集一篩選一破碎一清洗一烘干一熔融一切粒。由于傳統(tǒng)工藝的各個環(huán)節(jié)都需要專門的設備,，成本高,，工作噪聲大，易產生粉塵和污水,，且易造成二次污染,。熱風循環(huán)熔融塑料回收的工藝，這是塑料回收造粒中的一個全新工藝,，該工藝免去了傳統(tǒng)工藝中的破碎環(huán)節(jié),，降低了成本，也減少了二次污染,，同時熱風循環(huán)使得熱能能夠循環(huán)利用,，降低了能耗，節(jié)約能源,。根據(jù)該工藝的設計理念,，立式熱風循環(huán)熔融塑料造粒機和控制系統(tǒng)，但是設計存在缺陷,，螺桿調速困難,，沒有切粒裝置，無法完成造粒,；在立式的基礎上改進設計出臥式熱風循環(huán)熔融塑料回收造粒機,，雖然解決了立式所存在的問題，但是螺桿擠出機構設計存在缺陷,，熔融塑料不能經螺桿擠出,。立式和臥式熱風循環(huán)熔融塑料回收造粒機都無法達到設計要求，實現(xiàn)產業(yè)化,。
筆者基于立式和臥式熱風循環(huán)熔融塑料回收造粒機所存在的問題,，分析廢舊塑料的材料屬性以及塑料熔融后的性能情況，遵循機械設計和塑料熔融再生的原理,，采用結構化和一體化設計方法重新設計了新型熱風循環(huán)熔融塑料回收造粒機,，以達到在實現(xiàn)熱風循環(huán)熔融塑料的同時能夠由螺桿順利擠出造粒的目的。詳細介紹和分析了該塑料回收造粒機熱風循環(huán)系統(tǒng)以及單螺桿的結構,、設計尺寸和相關功能,。按照設計方案和實際要求，制造出新型試驗樣機,，用該樣機進行塑料回收試驗,，研究熱風循環(huán)熔融塑料回收的試驗方法,，驗證該結構設計方案是否合理可行，能否有效和穩(wěn)定地回收廢舊塑料,，并找出所存在的問題，以便加以改進和完善,，最終實現(xiàn)產業(yè)化,。
1、整體結構設計
熱風循環(huán)熔融塑料回收造粒機的總體原理設計,。
熱風熔融塑料回收大型樹脂造粒機主要機械機構包括熱風循環(huán)熔融機構,、攪拌機構、螺桿擠出機構,、傳動機構和造粒機構,。該設備主要用于熔融回收廢舊塑料并進行擠出造粒，實現(xiàn)廢舊塑料的回收再利用,。加熱風箱,、風機以及加熱管組成的熱風循環(huán)加熱系統(tǒng)向塑料主箱體內提供恒定溫度的熱風，對廢舊塑料進行加熱熔融,，再通過攪拌機構和篩網將熔融的廢舊塑料送入螺桿的進料口,，然后經螺桿擠出機構擠出，最后在螺桿擠出口的切粒機構對擠出的塑料進行造粒,。整套設備全部集成為一體,，容易操作(可一人完成)，運行高效節(jié)能,，并且零部件的加工和組裝均較方便,，不僅便于維修和更換，更節(jié)約了人力和物力,，降低了制造成本,。
2、螺桿的設計
廢舊塑料擠出成型工藝具有應用廣泛,、產品樣式多,、連續(xù)喂料、生產效率高,、操作簡便以及成本低等優(yōu)點,。擠出成型主要設備是擠出機，擠出機主要分為單螺桿擠出機,、雙螺桿擠出機,、往復式單螺桿擠出機和行星螺桿擠出機等，而單螺桿擠出機是聚合物成型工業(yè)中最重要的擠出機類型,。單螺桿擠出機最突出的優(yōu)點是相對成本低,、結構設計簡單,、堅固耐用以及可靠。單螺桿擠出機能加工幾乎所有類型的聚合物,，設計要求非常廣泛,，性價比較高。常規(guī)的工業(yè)生產用的單螺桿擠出機分進料段,、壓縮段(熔融段)和計量段(均化段)3段,，筆者所設計的螺桿不需要具備輸送、壓縮和塑化的功能,。所研究的熱風循環(huán)熔融塑料回收造粒機和傳統(tǒng)的工業(yè)生產用的塑料擠出機不同,，廢舊塑料在進入螺桿機筒內時已經是熔融狀態(tài)，且螺桿機筒外安裝有帶式加熱圈,，對機筒進行加熱,，保持塑料的熔融溫度不變，從而使得熔融塑料在螺桿機筒內能夠順利擠出,，不會因為溫度降低而使其冷卻凝固粘結在機筒和螺桿上,。
遵循螺桿的設計原理，綜合考慮所研究螺桿的加工難易度以及成本問題,，采用加工制造簡單,、成本低的等距變深螺桿的設計。
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