平行同向旋转双螺杆挤出机平行同向旋转双螺杆挤出机

在高分子材料、复合材料、生物降解塑料、功能母粒产业化进程中，普通单螺杆挤出设备仅依靠简单输送推进，混炼分散能力不足，多组分填料、纤维、助剂难以实现微观均匀共混，物料停留时间不可控，极易造成高分子基体热降解，难以满足新材料产业对配方稳定性、力学性能、低挥发物指标的严苛要求。依据《“十四五” 原材料工业发展规划》（工信部联原〔2021〕136 号）、《关于进一步完善首台（套）重大技术装备首批次新材料保险补偿政策的意见》（工信部联重装〔2024〕89 号）政策导向，国内高分子加工装备加速国产化替代，平行同向旋转双螺杆挤出机作为聚合物配混改性的核心主机，是新材料配方研发与产业化落地的关键装备。南京科锐挤出机械有限公司作为橡塑装备高新技术企业，自研 CHT 系列平行同向旋转双螺杆挤出机，整机设计、加工制造、出厂验收严格执行 JB/T 5420‑2014《同向双螺杆塑料挤出机》机械行业标准，设备安全遵循 GB/T 25431.1‑2025《橡胶塑料挤出机和挤出生产线 第 1 部分：挤出机的安全要求》，电气系统满足 GB 5226.1 机械电气安全规范，覆盖微量小试、中试放大、工业化量产全层级高分子混炼加工需求。

一、平行同向旋转双螺杆挤出机概述、工作原理与核心应用领域

平行同向旋转双螺杆挤出机，是两根直径一致、轴线平行、同步同向啮合旋转的螺杆式连续混炼挤出主机。区别于异向双螺杆、单螺杆挤出设备，其核心特征为积木式螺杆元件自由组合、自清洁效果优良、物料停留时间可控、支持多级真空脱挥，是高分子共混改性领域的核心主机，可配套失重喂料、真空脱挥、熔体过滤、水下 / 拉条切粒辅机构成完整造粒生产线。

1.1 工作原理

变频主电机驱动高扭矩减速箱，带动两根平行螺杆同向同步旋转；螺杆上装配的输送元件、捏合元件、剪切元件形成连续更新的料层，物料在分段机筒内部依次完成输送、熔融、剪切分散、分布混炼、真空脱挥。通过调整螺杆组合、主机转速、各区温控、真空负压，调控剪切强度，实现树脂、玻纤、无机粉体、助剂的微观均匀共混。同向啮合自带物料自擦拭效果，机筒内壁与螺杆表面不存在长期滞留积碳，非常适合多配方频繁切换的科研与生产场景。

1.2 主流应用场景

・通用塑料、工程塑料填充、阻燃、增韧改性； ・长玻纤 LFT、短玻纤增强复合材料、碳纤改性高分子材料； ・PLA/PBAT 全生物可降解材料、再生塑料合金改性； ・色母粒、导电母粒、高填充无机粉体功能母粒； ・弹性体、热熔胶、高分子反应挤出加工； ・高校、科研院所新材料配方小试、中试工艺验证。

1.3 核心技术优势

・积木模块化螺杆元件，剪切强度可自由调配，兼顾弱剪切纤维浸润、强剪切粉体分散两类工艺； ・同向啮合自清洁，机内积料，换色、更换配方的清机工作量大幅降低； ・物料停留时间短且分布区间窄，减少高分子热分解，降低挥发物、粒子气孔等缺陷； ・支持侧向失重侧喂料，在线添加玻纤、粉体、液态助剂，适配复杂多组分配方； ・多段独立温控 + 多级真空脱挥系统，高效脱除单体、游离水分、低分子挥发物； ・CHT 全系列机型依据 JB/T 5420‑2014 制造，机筒、螺杆可选氮化、双金属、碳化钨耐磨防腐处理，适配高磨损物料长期连续生产； ・PLC 智能控制系统，工艺参数存储、一键调用，支持对接工厂 MES 数字化管理系统。

二、设备主体结构组成

CHT 平行同向旋转双螺杆挤出机主机由驱动系统、扭矩传动系统、分段机筒组件、模块化螺杆总成、多区温控系统、真空脱挥接口、机头连接座、电控系统八大核心模块构成。 ・驱动与传动单元：变频主电机 + 高扭矩减速箱，承载螺杆剪切负载，保障转速稳定；CHT‑D 重载系列采用强化传动结构，适配高填充、高玻纤的高负荷工况； ・机筒总成：分段组合式机筒，可选剖分式快开机筒，便于快速拆解螺杆、清机检修；筒体配备独立加热、循环冷却通道； ・模块化螺杆总成：由输送块、捏合块、剪切块、反向阻挡块等积木元件装配而成，可根据物料工艺定制螺杆组合方案； ・温控系统：机筒多区独立电加热 + 循环水冷却，控制各区加工温度，避免物料过热降解； ・真空脱挥接口：预留 1~3 级真空接口，外接真空机组、冷凝回收装置，脱除物料内部挥发组分； ・机头与熔体压力检测模块：连接熔体换网器、挤出模头，搭载熔体压力、温度传感器，实时监测熔体状态，超限自动保护； ・电控系统：触摸屏 PLC，采集主机扭矩、转速、各区温度、熔体压力、真空度，异常状态自动报警保护。

三、南京科锐 CHT 平行同向旋转双螺杆挤出机全系列型号完整参数

备注：下表产能为参考工况条件下指标；实际产能受物料配方、填料比例、长径比配置、螺杆转速影响会发生浮动，选型阶段需要结合实际物料进行工艺评估。

3.1 CHT 微型科研系列（高校、研发实验室微量配方）

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3.2 CHT‑B 普通扭矩经济型（企业研发、通用改性量产主力机型）

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3.3 CHT‑D 高扭矩重载系列（玻纤增强、高无机填充、高磨损物料专用）

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3.4 CHT‑Max 超高扭矩系列（特种工程塑料、反应挤出）

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四、选型准则与选型要点

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1、科研小试微量配方：优先 CHT12B/CHT16B，剖分快开结构，拆卸清洗便捷，适合频繁切换配方。

2、企业研发打样、小批量通用改性：选用 CHT20B~CHT35B 经济型，兼顾精度与产能，性价比突出。

3、通用塑料、色母粒、再生塑料工业化量产：CHT40B/CHT52B/CHT65B，稳定可靠，运维成本低。

4、玻纤增强、高粉体填充等高磨损工况：必须选用 CHT‑D 高扭矩系列，强化传动与耐磨核心部件，防止长期生产螺杆磨损、扭矩过载停机。

5、特种工程塑料、反应挤出等高粘度加工场景：选用 CHT‑Max 超高扭矩定制机型。

6、长径比 L/D 选型：简单物理共混 28~40；深度脱挥、玻纤改性、反应挤出选用 48~64 长径比。

选型合规提示：主机出厂验收、项目竣工验收执行 JB/T 5420‑2014；新建高分子改性项目，需契合《“十四五” 原材料工业发展规划》（工信部联原〔2021〕136 号）、《关于进一步完善首台（套）重大技术装备首批次新材料保险补偿政策的意见》（工信部联重装〔2024〕89 号）产业导向，加工涉 VOCs 物料需配套废气收集治理装置。

五、安装、空载调试、负载投产与项目验收流程

1、前期勘测准备：核算设备基础承重、供电容量、循环冷却水、压缩空气、真空管路布局；存在易燃易爆挥发物的区域，电气部件按照防爆分区选型。

2、主机就位安装：设备基础找平校正，固定主机底座；依次安装失重喂料系统、真空管路、熔体压力传感器、机头组件，完成线路接线、整机接地保护。

3、单机空载调试：主机空载连续试运行 2h，检测减速箱温升、振动幅度、运行噪音；校验温控模块、压力扭矩传感器通讯，确认电控保护功能正常。

4、负载带料调试：机筒分段梯度升温，逐步投入原料；调整喂料速率、螺杆转速、各区温度、真空负压；优化螺杆组合，取样检测共混材料外观、力学性能、挥发物指标，固化稳定生产工艺。

5、项目验收交付：依据 JB/T 5420‑2014 行业标准，完成设备精度、负载产能、安全防护、各项指标验收；交付设备图纸、出厂检验报告、运维手册，对操作人员开展设备操作、安全作业、工艺调整专项培训。

六、常见故障排查、安全操作规范与周期性运维方案

6.1 高频故障原因与处置方案

主机扭矩偏高、过载报警：喂料速率过大、机筒加工温度偏低、螺杆元件积碳卡滞、配方填充比例过高；处置：降低喂料量，提高对应区段温度，停机拆解清理积碳，高填充工况更换 CHT‑D 高扭矩机型。

熔体内部气泡、材料孔隙缺陷多：真空管路泄漏、原料含水率超标、低分子挥发物无法抽出；处置：排查真空管路密封，清理真空冷凝罐，原料提前烘干处理。

出料波动，共混材料批次性能不稳定：失重喂料计量漂移、机筒温度波动、螺杆元件磨损；处置：定期校准失重秤，稳定温控系统，定期检测螺杆磨损程度。

机头出料不均、模头积碳严重：加工温度过高，熔体停留时间过长；处置：降低机头温度，优化螺杆组合减少滞留，定期拆解清理模头。

6.2 车间安全操作规范

高温机筒、机头区域禁止徒手触碰；设备检修执行断电挂牌上锁制度，释放机筒内部熔体压力；加工产生挥发性有机物物料时，配套车间通风、废气收集处理系统；整机电气安全执行 GB 5226.1 规范。

6.3 分级周期性维保

每日巡检：主机振动、减速箱油温、各区温控、真空负压；停机清理机头残留物料；检查减速箱油位，校验喂料计量精度。

每周维护：清理真空过滤器、冷凝罐；检查螺杆、机筒磨损状态；紧固设备连接螺栓。

每月维保：减速箱润滑油取样检测，更换油路滤芯；校准温度、压力、扭矩传感器；备份整套生产工艺参数。

年度大修：拆机检查螺杆、机筒磨损，磨损部件修复或更换；减速箱更换新润滑油；电气线路、传感器整体检修。

七、权威可查询中标案例（独立项目，与前文案例不重复）

项目名称：香港科技大学（广州）科研用连续纤维预浸润丝材一体化制造设备采购项目（第二次）

官方项目编号：HKUSTGZ‑24‑G00215

采购单位：香港科技大学（广州）

中标供应商：南京科锐挤出机械有限公司

公示发布时间：2024‑12‑13

查询渠道：香港科技大学（广州）政府采购公告平台，输入项目编号 HKUSTGZ‑24‑G00215 检索核验成交信息

7.1 项目背景

本项目为高校新材料科研平台建设采购项目，搭建连续纤维复合材料、高分子预浸丝材研发试验平台，用于复合材料配方开发、成型工艺研究、试样制备，项目建设契合《“十四五” 原材料工业发展规划》（工信部联原〔2021〕136 号）、《关于进一步完善首台（套）重大技术装备首批次新材料保险补偿政策的意见》（工信部联重装〔2024〕89 号），助力高校高分子材料基础研究与产学研成果转化。项目对设备混炼精度、螺杆模块化、纤维浸润工艺、工艺数据溯源提出严苛要求，设备制造与验收符合 JB/T 5420‑2014《同向双螺杆塑料挤出机》，安全指标满足 GB/T 25431.1‑2025 标准。

7.2 科锐配套方案

南京科锐为本项目定制 CHT30B 平行同向旋转双螺杆挤出主机，配套双通道失重主喂料、侧向玻纤喂料系统、两级真空脱挥系统、剖分式快开机筒、智能数据采集控制系统。模块化螺杆元件支持自由重组，可灵活调整剪切强度，兼顾连续纤维低损伤浸润与粉体填料精细分散；剖分机筒便于科研人员快速拆解、清洗，适配多类型配方频繁切换试验。设备出厂完成负载性能检测，现场完成就位安装、空载调试、多组配方带料试验，开展高分子复合材料共混工艺、设备安全操作培训，交付全套设备图纸、JB/T 5420‑2014 标准出厂检测报告、设备运维手册，长期提供高分子工艺技术支持与原厂备件服务。

7.3 项目落地成效

CHT30B 平行同向旋转双螺杆挤出机投用后，运行稳定，温控，纤维浸润效果良好，多组分物料混炼均匀，可稳定制备连续纤维预浸丝材、改性高分子试样，支撑学院多项前沿复合材料科研课题、研究生实验教学。整套主机全部指标按照 JB/T 5420‑2014 验收合格，满足科研平台多配方、高频换料、工艺参数记录追溯的科研需求，建成大湾区高校连续纤维复合材料核心试验平台。本项目为高校政府采购公开成交项目，项目编号 HKUSTGZ‑24‑G00215 可在学校采购公示平台检索核验。

八、南京科锐企业实力与全周期配套服务

南京科锐挤出机械有限公司为高新技术企业，专注 CHT 系列平行同向旋转双螺杆挤出主机、配套辅机研发制造，拥有多项螺杆结构、机筒组件、精密喂料相关专利，可为高分子新材料企业、改性塑料工厂、全国高校科研院所提供主机定制、工艺评估、试料验证、现场交付一体化解决方案。

售前：物料试料测试、产能核算、螺杆组合方案设计，出具符合 JB/T 5420‑2014、GB/T 25431.1‑2025 标准的设备技术方案；

售中：主机加工装配、出厂负载检验、现场就位安装、带料工艺调试、操作人员安全与工艺培训；

售后：24 小时技术应急响应，定期上门巡检，螺杆机筒修复，原厂备件供应，高分子改性工艺持续技术支持。

九、FAQ 常见问答

Q1：平行同向旋转双螺杆挤出机和异向双螺杆挤出机有什么核心区别？

平行同向旋转双螺杆重点用于高分子共混、分散、脱挥改性，剪切强度可调、自清洁性能强；异向双螺杆多用于 PVC 型材挤出成型，剪切强度低，不适用于多组分精细混炼改性。

Q2：JB/T 5420‑2014 在设备验收中起到什么作用？

JB/T 5420‑2014 是同向双螺杆塑料挤出机国家机械行业标准，规定设备尺寸、装配精度、负载性能、检验规则，是主机出厂检验、工程项目招投标、竣工验收的核心依据。

Q3：连续纤维、长玻纤改性，选型为什么优先 CHT‑D 高扭矩机型？

玻纤属于高磨损填料，加工过程螺杆承受高剪切扭矩；CHT‑D 重载机型采用强化传动与双金属耐磨机筒螺杆，降低长期磨损风险，保障纤维均匀浸润，减少纤维过度剪断。

Q4：剖分式机筒有什么优势，适合哪些用户？

剖分式机筒可以快速打开机筒，直接取出螺杆组件，清洗、更换螺杆组合效率大幅提升，适合高校、企业研发中心，频繁切换不同配方、不同材料的场景。

Q5：平行同向旋转双螺杆挤出机日常运维的核心重点是什么？

重点管控失重喂料计量精度、减速箱润滑油品质、螺杆机筒磨损状态、真空系统密封性；每次停机清理机头积料，防止碳化杂质污染下一批物料，定期校准温度、压力、扭矩传感器。

来源：南京科锐挤出机械有限公司