聚合物熔体泵及其输运系统的研制与开发

 　　聚合物熔体泵及其输运系统是安装在螺杆挤出机和挤出模具之间的熔体输运设备,其突出特点是熔体输出端压力几乎不受输入端压力波动的影响,可以为挤出模具提供均匀,稳定的熔体泵作为增压,稳压装置,熔体泵技术在精密挤出领域的应用已愈加广泛。

　　本文首先介绍了熔体泵的工作原理及其性能特点,对熔体泵的稳压稳流机理,流量特性以及能量效率和总效率的计算进行了深入的分析,探讨了熔体泵的排量,工作温度与压力以及扭矩等主要技术参数以及如何选择。 然后全面总结和介绍了熔体泵设计的思路,并得出了一套熔体泵设计程序。熔体泵的总体设计包括:齿轮的结构设计,转速的确定,润滑系统的设计,密封结构的设计,泵体结构设计,加热系统设计,传动系统的设计以及控制系统的设计。

　　熔体泵设计的技术难点是润滑系统的设计,由于输送介质的特殊性,只能使用自身输送的熔体进行自润滑。本文深入分析了熔体泵的自润滑机理,得出滑动轴承的承载能力是靠动压润滑产生的,也就是说,轴承的偏心率,熔体的粘度和转速决定产生的动压压力的大小,并影响润滑油膜的形成。

　　本文通过有限元方法,运用polyflow软件,对熔体泵的自润滑进行了数值模拟,分析了熔体压力,速度,剪切速率以及粘度分布规律,得到了偏心率,熔体粘度,转速和动压压力的一系列关系曲线,可为熔体泵自润滑系统的设计提供理论参考。