淺談熱熔機(jī)工藝及設(shè)備配件

背景: 雙螺桿擠出最早在19世紀(jì)中葉在塑料工業(yè)中引入，用于生產(chǎn)塑料袋、片材和管線。經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)，特殊設(shè)計(jì)和設(shè)備質(zhì)量提升，現(xiàn)在廣泛用于制藥領(lǐng)域。

熱熔擠出HME是一種工藝，其中原材料被引入具有旋轉(zhuǎn)螺桿的擠出機(jī)中。在混合材料過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生兩種力：一種是熱力，另一種是剪切力。在這兩種力的作用下，藥物和其他輔料被熔化并均勻混合，以達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求。這種熔融物質(zhì)隨后通過(guò)下游輔助設(shè)備進(jìn)一步加工，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的所需形狀和劑型。

1.機(jī)器結(jié)構(gòu)介紹

2.驅(qū)動(dòng)部份：電機(jī)調(diào)速方式：伺服控制；電機(jī)：西門子 V90 系列伺服電機(jī)。

3.加工部份，機(jī)筒和螺桿構(gòu)成加工部件，螺紋元件采用了“積木式”可互換的原理。

4.加熱部分：電加熱。

5.螺桿設(shè)計(jì)和功能。

6.傳動(dòng)部份，傳動(dòng)部份包括一臺(tái)齒輪箱和一臺(tái)主電機(jī)、減速箱一套(速比 1:30)。

齒 輪 箱：減速扭矩分配齒輪箱采用多組級(jí)齒輪對(duì)稱驅(qū)動(dòng)的方式，將輸出功率線性傳遞到兩輸出軸上。從軸頭部看，輸出軸同向右旋轉(zhuǎn)（順時(shí)針），從電機(jī)頭部看，電機(jī)軸也右旋。材  料：齒輪箱按剛性、不變形和低振動(dòng)的要求設(shè)計(jì)，由航空鋁 制成。箱體下部作為油箱。齒輪軸和齒輪由優(yōu)質(zhì)合金鋼制成，經(jīng)滲碳淬火處理、齒面磨齒等強(qiáng)化處理工藝，確保優(yōu)質(zhì)材料性能的最佳發(fā)揮。

7.螺桿的操作工藝。

同向旋轉(zhuǎn)的嚙合雙螺桿，具有下述特點(diǎn)：螺桿有良好的自潔性；機(jī)筒內(nèi)物料混合均勻，分散效果好；物料在機(jī)簡(jiǎn)內(nèi)停留時(shí)間短。

該螺桿和機(jī)筒的結(jié)構(gòu)原理使得物料輸送連續(xù)，熔融均一，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，有壓力形成段能適合不同的加工要求。

8.物料輸送

為了輸送不同類型的物料，螺桿元件要設(shè)計(jì)成多種類型，使機(jī)器可加入粉料、 粒狀料、片狀、液體、膏狀等類型的物料。本機(jī)配有多種螺距的螺紋塊，對(duì)應(yīng)不同的輸送速度。大螺距的螺紋塊相對(duì)小螺距的輸送速度快，多用在機(jī)筒開(kāi)口前后。

物料的剪切、混合和分散是由捏合塊和螺紋元件完成的。通過(guò)排列不同厚度、角度的捏合塊，不同螺距（長(zhǎng)度） 的螺紋塊以及調(diào)整捏合塊和螺紋塊的組合形態(tài)，即可獲得所需的混合、剪切和分散效果。厚度大的捏合塊相對(duì)薄的捏合塊 具有更大的剪切作用和輸送速度。

9.螺桿斷面結(jié)構(gòu)。

雙頭螺紋系統(tǒng)有以下加工特征：加料情況好，特別是對(duì)堆密度小的物料；輸送速率高；對(duì)物料加工柔和。

因此，可使雙頭螺紋系統(tǒng)轉(zhuǎn)速更高，使用的功率更大。因此，對(duì)應(yīng)給定機(jī)型，雙頭螺紋系統(tǒng)有更大的擠出速率。雙頭螺紋螺桿優(yōu)先用于以下情況：

a.用于粉料，特別是堆密度小的粉料。

b.用于進(jìn)料困難的物料（如含纖維成份的混合物）。

c.用于不需要高剪切力的物料。

d.用于對(duì)剪切力和溫度敏感的物料。

雙頭螺桿具有許多加工*性，而不僅只是提高產(chǎn)率。因此，投資和加工費(fèi)用差不多相同的情況下，產(chǎn)品的成本將大幅度降低。加工部份包括筒體及機(jī)頭等，根據(jù)加工任務(wù)不同，可將觀察口及其它專用 筒體置于任何位置。

10.螺桿頭。

螺桿頭由左旋螺紋螺栓與螺桿連接，將螺桿元件緊壓在一起。各螺桿元件 端面必須緊靠在一起。螺桿頭也是左旋螺紋的，須用專用扭力扳手緊固，緊固扭力控制在 1.5~3.0kg f以內(nèi)。

11.加熱和冷卻。

該機(jī)采用陶瓷棒加熱，筒體各段和機(jī)頭的溫度通過(guò)熱電偶反饋到電氣控制柜，由 PID 溫度控制儀進(jìn)行控溫，并在 HMI 顯示，機(jī)頭裝有高聚物熔體壓力、溫度傳感器，可將機(jī)頭處熔體的壓力和溫度通過(guò)控制面板上的 HMI 監(jiān)視，醒目直觀。

加熱采用先進(jìn)的 PID 控制，以實(shí)現(xiàn)溫度的任意設(shè)定和精確自動(dòng)控制。溫度波動(dòng)范圍小于士 1℃。

熱熔技術(shù)屬于制藥設(shè)備領(lǐng)域,涉及一種雙螺桿熱熔擠出機(jī),包括主機(jī)架,主機(jī)架上一端設(shè)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),另一端設(shè)有擠出機(jī)構(gòu),驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)擠出機(jī)構(gòu),擠出機(jī)構(gòu)包括外殼體,外殼體內(nèi)設(shè)有雙螺桿,雙螺桿頭部連接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),雙螺桿尾部設(shè)有擠出模頭,雙螺桿下方設(shè)有加熱器,外殼體外部上方設(shè)有主料供料漏斗,主料供料漏斗連通雙螺桿頭部;雙螺桿的每根螺桿上分別設(shè)有多個(gè)具有不同螺紋結(jié)構(gòu)的螺紋單元;外殼體上設(shè)有排氣孔，熱熔技術(shù)能夠提高藥物溶解度,從而提高生物利用度.

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