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聚合物熔體泵及其輸運系統的研制與開發

 　　聚合物熔體泵及其輸運系統是安裝在螺桿擠出機和擠出模具之間的熔體輸運設備,其突出特點是熔體輸出端壓力幾乎不受輸入端壓力波動的影響,可以為擠出模具提供均勻,穩定的熔體泵作為增壓,穩壓裝置,熔體泵技術在精密擠出領域的應用已愈加廣泛。

　　本文首先介紹了熔體泵的工作原理及其性能特點,對熔體泵的穩壓穩流機理,流量特性以及能量效率和總效率的計算進行了深入的分析,探討了熔體泵的排量,工作溫度與壓力以及扭矩等主要技術參數以及如何選擇。 然后全面總結和介紹了熔體泵設計的思路,并得出了一套熔體泵設計程序。熔體泵的總體設計包括:齒輪的結構設計,轉速的確定,潤滑系統的設計,密封結構的設計,泵體結構設計,加熱系統設計,傳動系統的設計以及控制系統的設計。

　　熔體泵設計的技術難點是潤滑系統的設計,由于輸送介質的特殊性,只能使用自身輸送的熔體進行自潤滑。本文深入分析了熔體泵的自潤滑機理,得出滑動軸承的承載能力是靠動壓潤滑產生的,也就是說,軸承的偏心率,熔體的粘度和轉速決定產生的動壓壓力的大小,并影響潤滑油膜的形成。

　　本文通過有限元方法,運用polyflow軟件,對熔體泵的自潤滑進行了數值模擬,分析了熔體壓力,速度,剪切速率以及粘度分布規律,得到了偏心率,熔體粘度,轉速和動壓壓力的一系列關系曲線,可為熔體泵自潤滑系統的設計提供理論參考。