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作品名称：果蔬清洗打浆机
学校名称：厦门大学嘉庚学院
参赛队伍：午夜快乐
队伍编号：220904
参赛学生：丁睿陈姝润
指导老师：黄荣
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

单螺杆挤出机作为塑料工业中广泛应用的基础成型设备，其开发背景源于我国改革开放以来塑料工业的快速发展。塑料制品应用领域不断扩展，塑料加工设备已成为机械工业的重要组成部分，在国民经济中占据举足轻重的地位。挤出成型作为塑料成型加工的重要方法之一，具有生产效率高、适应性强、成本低等特点。单螺杆挤出机作为挤出设备中最基本、使用最广泛的类型，能够加工几乎所有塑性材料，具有良好的通用性和稳定性。本文所设计的单螺杆挤出机专门用于聚苯乙烯（PS）材料的挤出成型，PS材料具有熔点高（270℃）、密度低、隔热性能好等特性，广泛应用于建筑、包装和装饰材料领域。

在结构方面，单螺杆挤出机主要由传动系统、挤压系统、加热冷却系统和控制系统四大部件组成。传动系统包括电机和减速器，负责提供螺杆旋转所需的扭矩和转速；挤压系统由螺杆和机筒构成，是物料塑化和输送的核心部件；加热冷却系统采用铸铝加热器和风冷装置，确保物料在挤出过程中温度控制在310℃左右；控制系统通过电气元件实现对挤出过程的精确控制。整机结构通过SolidWorks软件进行了三维建模，包括螺杆、机架、料斗、法兰等关键零件，并完成了整体装配。螺杆采用三段式设计：加料段长度为7.5D（1125mm）、压缩段长度为10D（1500mm）、计量段长度为19.25D（2887.5mm），螺杆总长为36.75D（5512.5mm），直径为150mm，长径比为36.75，螺距为150mm，螺纹头数为单头，螺纹断面为矩形。机筒选用整体式结构，材料为渗碳合金钢，外径为230mm。喂料装置采用重力加料方式，适用于PS粒料。整机装配后形成一条完整的挤出生产线，包括传动系统、螺杆、机筒、加热装置、冷却风机、机头、定位套、冷却水槽、牵引机构、切断机构和堆放机构。

在功能与使用方面，单螺杆挤出机通过连续的物理过程实现塑料的塑化和成型。其工作过程分为六个阶段：加料、输送、压缩、熔融、混合和排气。物料从料斗进入机筒后，在螺杆旋转作用下向前输送，每旋转一周物料前进一个导程。在加料段，物料以固态形式被压实并初步加热；在压缩段，螺槽深度逐渐变浅，物料受到挤压和摩擦热作用开始熔融；在计量段，物料完全熔融并被均匀输送至机头。整个过程中，物料温度从室温升至270℃以上，最终通过机头挤出成型。针对PS材料，挤出机需控制熔体温度在300℃左右，机头压力为40MPa，螺杆转速为39.5r/min，电机功率为30kW，减速器传动比为36.75。使用过程中需注意料斗结构设计，防止堵料；控制螺杆与机筒间隙在国家标准范围内（直径150mm时间隙最大0.46mm，最小0.26mm）；加热系统采用铸铝加热器，冷却系统采用风冷，确保温度稳定。整机操作通过控制柜实现自动化控制，适用于连续化、高效率的塑料制品生产。