Połączenie kołnierzowe dla ślimaka i przekładni stożkowej wytłaczarki dwuślimakowej

Stożkowa wytłaczarka dwuślimakowa: zalety i wady schematu połączenia kołnierza przekładni śrubowej z redukcyjną

Stożkowe wytłaczarki dwuślimakowe (Conical Twin) zazwyczaj mają dwa popularne typy konfiguracji końca napędowego:

① Sztywne połączenie bezpośrednie (kołnierz śrubowy → kołnierz wału wyjściowego; mocowanie śrubowe; bez sprzęgła);

② Wał wyjściowy reduktora → sprzęgło elastyczne/bębenkowe → pręt gwintowany.

W stożkowych wytłaczarkach dwuślimakowych Yongte zazwyczaj stosuje się metodę łączenia elastycznego; jednakże w odpowiedzi na specyficzne wymagania klienta inżynierowie Yongte specjalnie zaprojektowali i wyprodukowali serię stożkowych wytłaczarek dwuślimakowych wyposażonych w sztywne, bezpośrednie połączenie kołnierzowe – jednostki te są głównie używane do produkcji metodą wytłaczania profili okiennych z PCV. Rzeczywiste operacje produkcyjne wykazały, że podczas szybkich procesów ciągłego wytłaczania układ napędowy działa ze stabilną wydajnością, a dokładność pozycjonowania osiowego ślimaka spełnia wymagania tolerancji wymiarowej dla wytłaczania profili; ponadto wygląd i właściwości mechaniczne wytłaczanych wyrobów są w pełni zgodne ze standardami produkcyjnymi Klienta. W porównaniu z podejściem opartym na sprzęgle, ta konfiguracja bezpośredniego połączenia zmniejsza długość osiową wału napędowego, oszczędzając miejsce w układzie warsztatu klienta, a jednocześnie eliminuje dodatkowe koszty zakupu i konserwacji związane z zespołami sprzęgów – dzięki czemu idealnie odpowiada potrzebom produkcyjnym klienta określonym przez jego specyficzne planowanie wydajności.

Jakie są zatem zalety i wady metody sztywnego bezpośredniego połączenia i w jakich scenariuszach produkcyjnych jest ona odpowiednia?

Zalety

1. Konstrukcja jest zwarta i ma krótkie wymiary osiowe, co eliminuje długość wymaganą dla niezależnego sprzęgła; w rezultacie cały korpus maszyny jest krótszy, co zmniejsza powierzchnię zajmowaną przez sprzęt. Biorąc pod uwagę ograniczoną przestrzeń wlotową podwójnej konstrukcji stożkowej, skrócona długość osiowa ułatwia rozmieszczenie gniazda zasilającego i otworu wylotowego podciśnienia.

2. Charakteryzuje się dużą sztywnością skrętną i minimalnym luzem przekładni. Po dokręceniu śrub kołnierza połączenie staje się sztywne, zapewniając przenoszenie momentu obrotowego bez elastycznych szczelin buforowych. Obie śruby charakteryzują się również doskonałą synchronizacją, dzięki czemu ta konstrukcja szczególnie nadaje się do zastosowań z proszkiem PCV – gdzie luz śruby i precyzja zazębienia mają kluczowe znaczenie – zmniejszając w ten sposób ryzyko tarcia śruby i wahań ścinania materiału.

3. Proste ustawienie podczas instalacji, wysoka zdolność przenoszenia momentu obrotowego; pozycjonowanie ogranicznika kołnierza zapewnia wysoką precyzję centrowania; powierzchnia kołnierza może wytrzymać znaczny moment obrotowy, zapewniając wystarczającą nośność w zastosowaniach związanych z przetwarzaniem PCW, obejmujących podwójne obciążenie stożkowe i warunki wysokiego momentu obrotowego. W porównaniu do złączek elastycznych, konstrukcja ta eliminuje ryzyko starzenia się i awarii gumowego bloku.

4. Niewiele komponentów i niskie koszty utrzymania – brak części zużywalnych, takich jak elastomery sprzęgła czy tuleje przekładni, dzięki czemu nie ma konieczności rutynowej wymiany uszczelek sprzęgła; układ smarowania wymaga konserwacji jedynie reduktora, bez dodatkowych punktów smarowania pomiędzy nimi.

5. Doskonała sztywność skrętna i stabilność fazowa pod obciążeniami udarowymi: poddana wahaniom szybkości posuwu lub chwilowym obciążeniom, różnica faz pomiędzy dwoma ślimakami pozostaje minimalna, co zapobiega zakłóceniom zazębiania się ślimaków i czyni tę konfigurację idealną do ciągłych, stabilnych operacji wytłaczania.

niedociągnięcie

1. W przypadku braku możliwości tłumienia bufora wszystkie obciążenia udarowe przenoszone są bezpośrednio; wahania obciążenia i wstrząsy podczas uruchamiania/zatrzymywania przenoszone są bezpośrednio na łożyska i przekładnie reduktora. Jeżeli śruba zostanie zablokowana lub uwięziona przez materiał, obciążenie udarowe działa bezpośrednio na wał wyjściowy reduktora, co może łatwo uszkodzić przekładnie lub łożyska wyjściowe; dlatego wymagane są rygorystyczne środki ochrony przed przeciążeniem.

Porównanie: Sprzęgło elastyczne może absorbować część uderzenia, chroniąc w ten sposób reduktor.

2.

3. Niezwykle rygorystyczne wymagania dotyczące współosiowości (centrowania): W przypadku sztywnego połączenia kołnierzowego, niedostateczne czyszczenie złącza podczas montażu, nierównomierne obciążenie śrub lub osiadanie fundamentu może spowodować odchylenia współosiowości. Warunki te mogą generować podczas pracy dodatkowe momenty zginające, prowadzące do: złamania zmęczeniowego śrub kołnierzowych, wygięcia wału wyjściowego reduktora lub szybkiego zużycia łożyska na końcu śruby.

4. Odkształcenia termicznego nie można kompensować: po nagrzaniu podwójnych cylindrów stożkowych śruba wydłuża się; jednakże kołnierze pozostają sztywno zablokowane, zapobiegając uwolnieniu osiowej rozszerzalności cieplnej.

· Konsekwencje: Koniec śruby poddawany jest znacznemu naciskowi osiowemu, co powoduje wzrost obciążenia łożyska wzdłużnego, co prowadzi do przegrzania łożyska i skrócenia jego żywotności; w ciężkich przypadkach może to przesunąć śrubę w kierunku przedniej części maszyny, zmieniając w ten sposób luz śruby w lufie.

Jest to najbardziej krytyczny punkt związany z bezpośrednim połączeniem za pomocą stożkowego kołnierza z podwójną śrubą; wiele modeli maszyn jest wyposażonych w zespół łożyska oporowego zaprojektowany specjalnie w celu pochłaniania osiowej rozszerzalności cieplnej.

5. Skomplikowany proces demontażu i montażu: Podczas wymiany śrub lub czyszczenia cylindra należy usunąć wszystkie śruby kołnierzowe, a śruby są „połączone na sztywno” z wałem wyjściowym reduktora; dlatego przy wykręcaniu śrub należy wziąć pod uwagę położenie końcówki reduktora, co powoduje, że procedury demontażu i montażu są czasochłonne. Dodatkowo kołnierz kołnierza jest podatny na uszkodzenia udarowe; w przypadku uszkodzenia tego występu precyzja centrowania zostanie pogorszona, co spowoduje, że sprzęt nie będzie działał.

6. Rozprzestrzenianie się uszkodzenia: Uszkodzenie jednego elementu wpływa pośrednio na inny element – ​​zakleszczona śruba → uderzenie przenoszone jest bezpośrednio na reduktor; odkształcenie wału wyjściowego reduktora → bezpośrednio powoduje odchylenie śruby, co prowadzi do ocierania się śruby o cylinder, wzmacniając w ten sposób usterkę poprzez reakcję łańcuchową.

Przypadki użycia i podsumowanie wyboru

✅ Nadaje się do: profili PCV i granulowania PCV; stabilne warunki pracy; równomierne podawanie materiału; niezawodna integracja systemu; oraz podwójne łożyska stożkowe wyposażone w zabezpieczenia przeciążeniowe i zespoły łożysk wzdłużnych dużej mocy. 

❌ Nie nadaje się do: warunków związanych z częstym blokowaniem materiału, częstymi operacjami start-stop lub silnie wahającymi się obciążeniami; bez niezawodnego zabezpieczenia ograniczającego moment obrotowy, wskaźnik awaryjności reduktorów połączonych bezpośrednio z kołnierzem znacznie wzrośnie.

Podejścia udoskonaleń technicznych (powszechnie wdrażane przez wielu producentów podwójnych stożków)

1. Powierzchnia kołnierza wykorzystuje wpust pozycjonujący w połączeniu ze śrubami z otworami zawiasowymi o wysokiej wytrzymałości, aby zapewnić prawidłowe centrowanie;

2. Wał wyjściowy reduktora jest wyposażony w łożysko oporowe o dużej nośności, zaprojektowane specjalnie w celu wytrzymywania siły ciągu generowanej przez osiową rozszerzalność cieplną wału śrubowego;

3. Dodać ogranicznik momentu obrotowego (kołek ścinany/zabezpieczenie momentu ciernego), aby natychmiast odciąć moment obrotowy w przypadku zablokowania materiału, chroniąc w ten sposób reduktor;

Wykonuj regularne ponowne kontrole płaskości i współosiowości środków Flan; dokręcaj śruby stopniowo, po przekątnej, upewniając się, że napięcie wstępne jest odpowiednio kontrolowane.