​切粒系统模板与切刀磨损分析同总体设计

(一)、切粒系统模板与切刀磨损分析
切粒机通常有两种工作模式：一种是“间隙式”切粒，切刀与模板之间有固定的间隙，这种切粒方式操作简单，切刀与模板磨损小，使用寿命长，但切出的颗粒形状不规则、碎屑多、带尾严重；一种是“接触式”切粒，切刀始终与模板保持接触，这种切粒方式切出的颗粒外观整齐、碎屑少、不带尾，产品，但切刀与模板磨损快，使用寿命短。不管哪种方式切粒，模板与切刀都会造成磨损，切粒刀实际是与造粒模板造粒带的出料孔组成一对剪刃，切粒刀是动刀，模板造粒带出料孔与造粒带表面形成的刃口是定刀，熔融塑料在通过模板造粒带出料孔时，遇50^-60℃的冷却水使物料表面瞬间固化，物料被动、定刀剪切成颗粒。切粒刀在工作中先是与所切物料接触，二是与冷却水和其遇热突然产生的水蒸气接触，三是磨刀时与模板造粒带表面接触。切粒刀磨损的主要原因除刀刃与模板切粒带之间的摩擦外，集屑瘤反复粘贴脱落造成的磨损和汽蚀造成刃口的伤害也是关键因素。刀刃与模板切粒带之间的摩擦，一般发生在新刀与模板的磨合期，这只会使切刀刃口与模板切粒带接触理想，而不会对切刀和切粒带造成伤害。而另一种磨损是非正常磨损，在换新刀后不进行认真磨刀，至少刃带的85%没有磨出来就开车造粒，工作不长时间就开始出现尾料增多的现象，此时刀具刃带已经被造粒带内外圆未参与工作的位置架了起来，强行进刀，刃带前端翘起与模板造粒带间隙增大，尾料反而增加。此时刀具和模板的磨损加剧，严重时造成缠刀无法开车的后果。可见因刀具磨合不好，造成刀刃磨损较为明显。
由于机组的长期工作，模板在升温和降温交替工况下，模口膨胀增大并变形，出现模口边缘不锋利或破损。另外，切粒刀受水室工作条件的限制，受力相对复杂，切刀在运行过程中始终存在一个向前的推力作用，以克服其他反向力，使切刀刀刃与模板接触，向前的推力有3个：即进刀压力，由液压缸油压(20一60bar)提供，可通过造粒机控制系统或安装在就地操作面板上的电位计预先设定；切粒机在热水中转动所产生的螺旋推力；切刀轴受热膨胀冷缩时产生的压力，该力与环境温度有关。反向力有4个，即弹簧的弹力，此力为一常数，出厂时设定后不作改变，用于停车退刀；热水对切刀向后的压力；摩擦产生的向后推力；树脂向后的压力，该力与生产负荷有关，负荷越大此值越大，成正比例关系，另外还包括由操作人员设定的切粒机力、刀片在水中转动时切粒水对刀片的液体动力作用和刀片对模板表面产生的反作用力等。这些作用力都会造成模口处的剪切率和剪切应力提高，使得物料的切断不理想，切削产生的物料屑呈瘤状集中堆积在模口处并反复粘贴脱落，切削时切粒水在刃口处发生汽蚀，加剧了模板切粒带表面和切粒刀的磨损。
(二)、热风循环熔融塑料回收造粒机总体设计
传统的废旧塑料回收工艺以及回收设备所存在的一些缺陷，针对此缺陷，本课题组提出了热风熔融塑料回收工艺，并对此进行了深入研究。本文采用模块化的设计思路对所研究的热风循环熔融塑料回收造粒机进行分功能模块设计，根据塑料回收石蜡造粒机应遵循的设计原则以及所要实现的具体功能设计出符合实际需求的新型热风循环熔融塑料回收造粒机，其总体设计方案(箭头表示热风循环路径)。
热风循环熔融塑料回收造粒机主要机械机构包括：热风循环机构、搅拌机构、螺杆挤出机构、传动机构和造粒机构。该设备主要用于熔融回收废旧塑料并进行挤出造粒，实现废旧塑料的回收再利用。热风熔融塑料回收造粒机的工作原理是：加热风箱、风机以及加热管组成的热风循环加热系统给熔融箱体内提供热风，并让热风循环，对箱体内的废旧塑料进行加热熔融，熔融后的废旧塑料在搅拌机构的搅拌和搅拌片的扫动下经过筛网流入到熔融箱体的下部出料口，待熔融后的废旧塑料进入螺杆机筒内，然后由电机2转动带动螺杆旋转将熔融塑料经过口模挤出，后由切粒结构对挤出的塑料进行造粒。