目前,，有許多學(xué)者、研究團(tuán)隊(duì)以及企業(yè)等在研究廢舊塑料的回收造粒機(jī),，但大部分的研究都是在傳統(tǒng)塑料擠出工藝和設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行部分機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的改進(jìn),，真正完全自主研發(fā)并能夠投入實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的塑料回收造粒機(jī)較少。塑料簡單再生技術(shù)國內(nèi)應(yīng)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(gè)環(huán)節(jié)都需要專門的設(shè)備，成本高,，工作噪聲大,，易產(chǎn)生粉塵和污水，且易造成二次污染,。熱風(fēng)循環(huán)熔融塑料回收的工藝,，這是塑料回收造粒中的一個(gè)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(shí)熱風(fēng)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(shè)計(jì)理念,，立式熱風(fēng)循環(huán)熔融塑料造粒機(jī)和控制系統(tǒng),，但是設(shè)計(jì)存在缺陷，螺桿調(diào)速困難,，沒有切粒裝置,，無法完成造粒；在立式的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)出臥式熱風(fēng)循環(huán)熔融塑料回收造粒機(jī),，雖然解決了立式所存在的問題,，但是螺桿擠出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷，熔融塑料不能經(jīng)螺桿擠出,。立式和臥式熱風(fēng)循環(huán)熔融塑料回收造粒機(jī)都無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求,，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
筆者基于立式和臥式熱風(fēng)循環(huán)熔融塑料回收造粒機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì)和塑料熔融再生的原理，采用結(jié)構(gòu)化和一體化設(shè)計(jì)方法重新設(shè)計(jì)了新型熱風(fēng)循環(huán)熔融塑料回收造粒機(jī),，以達(dá)到在實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)循環(huán)熔融塑料的同時(shí)能夠由螺桿順利擠出造粒的目的,。詳細(xì)介紹和分析了該塑料回收造粒機(jī)熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)以及單螺桿的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)尺寸和相關(guān)功能,。按照設(shè)計(jì)方案和實(shí)際要求,，制造出新型試驗(yàn)樣機(jī)，用該樣機(jī)進(jìn)行塑料回收試驗(yàn),，研究熱風(fēng)循環(huán)熔融塑料回收的試驗(yàn)方法,，驗(yàn)證該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jìn)和完善，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
1,、整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
熱風(fēng)循環(huán)熔融塑料回收造粒機(jī)的總體原理設(shè)計(jì),。
熱風(fēng)熔融塑料回收大型樹脂造粒機(jī)主要機(jī)械機(jī)構(gòu)包括熱風(fēng)循環(huán)熔融機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)構(gòu),、螺桿擠出機(jī)構(gòu),、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和造粒機(jī)構(gòu)。該設(shè)備主要用于熔融回收廢舊塑料并進(jìn)行擠出造粒,，實(shí)現(xiàn)廢舊塑料的回收再利用,。加熱風(fēng)箱、風(fēng)機(jī)以及加熱管組成的熱風(fēng)循環(huán)加熱系統(tǒng)向塑料主箱體內(nèi)提供恒定溫度的熱風(fēng),，對廢舊塑料進(jìn)行加熱熔融,，再通過攪拌機(jī)構(gòu)和篩網(wǎng)將熔融的廢舊塑料送入螺桿的進(jìn)料口，然后經(jīng)螺桿擠出機(jī)構(gòu)擠出,，最后在螺桿擠出口的切粒機(jī)構(gòu)對擠出的塑料進(jìn)行造粒,。整套設(shè)備全部集成為一體，容易操作(可一人完成),，運(yùn)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(shè)計(jì)
廢舊塑料擠出成型工藝具有應(yīng)用廣泛,、產(chǎn)品樣式多,、連續(xù)喂料,、生產(chǎn)效率高、操作簡便以及成本低等優(yōu)點(diǎn),。擠出成型主要設(shè)備是擠出機(jī),，擠出機(jī)主要分為單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī),、往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)和行星螺桿擠出機(jī)等,，而單螺桿擠出機(jī)是聚合物成型工業(yè)中最重要的擠出機(jī)類型。單螺桿擠出機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)是相對成本低,、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單,、堅(jiān)固耐用以及可靠。單螺桿擠出機(jī)能加工幾乎所有類型的聚合物,，設(shè)計(jì)要求非常廣泛,，性價(jià)比較高。常規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)用的單螺桿擠出機(jī)分進(jìn)料段、壓縮段(熔融段)和計(jì)量段(均化段)3段,，筆者所設(shè)計(jì)的螺桿不需要具備輸送,、壓縮和塑化的功能。所研究的熱風(fēng)循環(huán)熔融塑料回收造粒機(jī)和傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)用的塑料擠出機(jī)不同,，廢舊塑料在進(jìn)入螺桿機(jī)筒內(nèi)時(shí)已經(jīng)是熔融狀態(tài),，且螺桿機(jī)筒外安裝有帶式加熱圈，對機(jī)筒進(jìn)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(jī)筒內(nèi)能夠順利擠出，不會(huì)因?yàn)闇囟冉档投蛊淅鋮s凝固粘結(jié)在機(jī)筒和螺桿上,。
遵循螺桿的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì),。
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