1、3.3 传动系统与机台布置传动系统与机台布置v3.3.1 传动系统传动系统 传动系统是密炼机的重要组成部分之一，它用传动系统是密炼机的重要组成部分之一，它用来传递动力，使转子克服工作阻力而转动，从而完来传递动力，使转子克服工作阻力而转动，从而完成炼胶作业。密炼机在炼胶过程中消耗大量的功率，成炼胶作业。密炼机在炼胶过程中消耗大量的功率，但转速并不高，一般在但转速并不高，一般在2060r/min范围内，而电动范围内，而电动机的转速却高达机的转速却高达7501500r/min，因此密炼机的传，因此密炼机的传动装置具有动装置具有传递功率大和传动比大传递功率大和传动比大两个特点。两个特点。电机特性电机特
2、性 一般密炼机的转子的转速是不同的，且多数密炼机转子一般密炼机的转子的转速是不同的，且多数密炼机转子的速比是固定不变的，因此传动系统需要安装的速比是固定不变的，因此传动系统需要安装速比齿轮速比齿轮。密。密炼机的工作环境比较恶劣，工作过程中又有高峰负荷，因此炼机的工作环境比较恶劣，工作过程中又有高峰负荷，因此对电动机的要求较高。对电动机的要求较高。v（1）瞬时过载系数要大于）瞬时过载系数要大于2.48，有耐超负荷特性；，有耐超负荷特性；v（2）起动转矩大；起动转矩大；v（3）可以正、反转；可以正、反转；v（4）用封闭式电动机。）用封闭式电动机。因此多选用因此多选用三相异步交流笼型电动机。三相异步
3、交流笼型电动机。对于单速双速对于单速双速密炼机分别采用单双速电动机，对于变速密炼机则采用直流密炼机分别采用单双速电动机，对于变速密炼机则采用直流电动机来驱动。电动机来驱动。（现在的同步转子不在需要速比齿轮，而（现在的同步转子不在需要速比齿轮，而是双输出）。是双输出）。密炼机的传动型式密炼机的传动型式 密炼机传动型式的分类：密炼机传动型式的分类：单台传动单台传动多台传动多台传动单速单速双速双速变速变速w（2）按密炼机的转子转速）按密炼机的转子转速w（1）按电机同时驱动密炼机台数）按电机同时驱动密炼机台数已淘汰已淘汰（4）按减速机构形式）按减速机构形式（重点讨论重点讨论见下页见下页）左传动左传动右
4、传动右传动（3）按电机和密炼机相对位置）按电机和密炼机相对位置中间传动中间传动带大驱动齿轮带大驱动齿轮的传动的传动无大驱动齿轮无大驱动齿轮的单独传动的单独传动采用双输出轴采用双输出轴减速机减速机一般减速机一般减速机行星减速机行星减速机单电机单电机 F、GK双电机双电机带大驱动齿轮的传动带大驱动齿轮的传动 如图所示，电动机如图所示，电动机1通过通过弹性联轴节带动减速器弹性联轴节带动减速器2，然后通过齿轮联轴节带动然后通过齿轮联轴节带动小驱动齿轮小驱动齿轮3和大驱动齿和大驱动齿轮轮4使后转子使后转子8转动，再由转动，再由装在后转子上的速比齿轮装在后转子上的速比齿轮6使前转子使前转子7转动。这种传动
5、转动。这种传动系统结构比较零散，安装复系统结构比较零散，安装复杂，机器总长度较长。较少杂，机器总长度较长。较少采用。采用。不带大驱动齿轮的传动不带大驱动齿轮的传动带行星减速机带行星减速机带一般减速机带一般减速机w如图所示，这种传动如图所示，这种传动与第一种传动不同之与第一种传动不同之处是没有一对大小驱处是没有一对大小驱动齿轮，结构紧凑，动齿轮，结构紧凑，零件较少，但减速器零件较少，但减速器会增大。会增大。1-滚动轴承；滚动轴承；2、3-转子；转子；4、5-速比齿轮；速比齿轮；6-齿形联轴器；齿形联轴器；7-行星减速器；行星减速器；8-弹性联轴节；弹性联轴节；9-电动机电动机双出轴减速机传动双出
6、轴减速机传动将所有传动齿轮速比齿轮集中在减将所有传动齿轮速比齿轮集中在减速箱内，并集中润滑。改善了齿轮速箱内，并集中润滑。改善了齿轮使用条件，并减轻了转子轴承的负使用条件，并减轻了转子轴承的负荷，但减速箱比较大而且复杂。目荷，但减速箱比较大而且复杂。目前大多数密炼机采用这种减速器。前大多数密炼机采用这种减速器。3.3.2 密炼机的布置密炼机的布置 密炼机属于重型设备，根据生产工艺及操作的密炼机属于重型设备，根据生产工艺及操作的需要，应配有若干辅助设备，如混炼前物料的自动需要，应配有若干辅助设备，如混炼前物料的自动称量（输送、投料）与混炼胶压片、冷却等设施。称量（输送、投料）与混炼胶压片、冷却等
7、设施。在厂房内合理合理地配置这些机械设备，对形成合在厂房内合理合理地配置这些机械设备，对形成合理的生产组织、节省空间容量和保护建筑物及使机理的生产组织、节省空间容量和保护建筑物及使机台自身免受振动损坏等具有重要意义。台自身免受振动损坏等具有重要意义。密炼机在厂房内的布置形式，就其基础安装方法分为以下几种。密炼机在厂房内的布置形式，就其基础安装方法分为以下几种。v（1）密炼机安装于第一层厂房矮基础上。）密炼机安装于第一层厂房矮基础上。在专用平台在专用平台3上进行投上进行投料，混炼后的胶料由倾斜式运输带料，混炼后的胶料由倾斜式运输带4及翻动料槽及翻动料槽7传输于压片机传输于压片机5上。这种形式基础
8、设施要求低、机器安装检修方便、厂房高度低，上。这种形式基础设施要求低、机器安装检修方便、厂房高度低，但整体设施占地面积大。但整体设施占地面积大。（2）密炼机设于第一层楼房的高基础上）密炼机设于第一层楼房的高基础上，并在二层楼上，并在二层楼上装设料斗，密炼机与压片机之间以水平运输带装设料斗，密炼机与压片机之间以水平运输带3相连。相连。这种布置将加料与排料这种布置将加料与排料隔离开来，可以减少第隔离开来，可以减少第一层楼的灰尘，便于实一层楼的灰尘，便于实现投料的机械化和自动现投料的机械化和自动化操作。密炼机和压片化操作。密炼机和压片机之间的距离可适当减机之间的距离可适当减少，但高基础设施施工少，但
9、高基础设施施工复杂并易产生振动。复杂并易产生振动。（3）密炼机安装于第一层楼房的钢筋混凝土平台上）密炼机安装于第一层楼房的钢筋混凝土平台上（图（图2-48），在第二层楼上），在第二层楼上设加料斗，压片机或挤出机设加料斗，压片机或挤出机设于密炼机正下方，密炼室设于密炼机正下方，密炼室卸出的胶料沿卸料槽直接落卸出的胶料沿卸料槽直接落于压片机上。这种形式占地于压片机上。这种形式占地面积小，为众多厂家采用。面积小，为众多厂家采用。图图2-49为密炼机被高架后，为密炼机被高架后，其投料实现机械化与自动化其投料实现机械化与自动化操作以及胶料排卸后的布置操作以及胶料排卸后的布置情况。情况。（4）密炼机直接安
10、装于第二层楼地面上）密炼机直接安装于第二层楼地面上（图（图2-50），不必搭），不必搭建基础高台，减少占地面积，但厂房高度增加。建基础高台，减少占地面积，但厂房高度增加。3.4 主要零部件主要零部件v 密炼机的主要零部件为密炼机的主要零部件为转子、密炼室、加料转子、密炼室、加料及压料装置、卸料装置、密封装置及压料装置、卸料装置、密封装置等。等。3.4.1 转子（转子（Rotor）（1）转子的作用转子的作用v 转子（转子（rotor）是密炼机的主要工作部件，）是密炼机的主要工作部件，称之为密炼机的称之为密炼机的“心脏心脏”。转子的结构形式、。转子的结构形式、强度等技术性能直接影响着强度等技术性能
11、直接影响着工作性能、生产工作性能、生产效率和炼胶质量效率和炼胶质量。与。与混炼室一起混炼室一起完成对胶料完成对胶料的的混合剪切混合剪切和和捏炼捏炼作用。作用。（2）转子的性能要求与材料选择）转子的性能要求与材料选择v 在炼胶过程中，转子在炼胶过程中，转子直接与胶料接触，直接与胶料接触，承受着承受着胶料的胶料的摩擦、挤压、腐蚀、高温作用摩擦、挤压、腐蚀、高温作用及及巨大的扭矩巨大的扭矩，这些作用比开炼机中强烈得多。这些作用比开炼机中强烈得多。故要求转子：故要求转子：具有足够的强度和刚度，以确保转子工作的安全具有足够的强度和刚度，以确保转子工作的安全可靠。表面硬度大，耐磨性及耐腐蚀性好，以延可靠。
12、表面硬度大，耐磨性及耐腐蚀性好，以延长使用寿命。良好的导热性能，以利于混炼温度长使用寿命。良好的导热性能，以利于混炼温度的控制。的控制。转子的材料转子的材料 密炼机的转子多以密炼机的转子多以铸钢（铸钢（ZG310570）制成，而后在制成，而后在突棱顶堆焊一层突棱顶堆焊一层58mm的耐磨硬质合金（硬度的耐磨硬质合金（硬度HRC55-62），），其余工作表面堆焊或喷涂一层其余工作表面堆焊或喷涂一层2-3mm的的耐磨耐磨硬质合金或者硬质合金或者焊后整体镀铬，铬层焊后整体镀铬，铬层0.1mm。此外某些高性能的密炼机转子。此外某些高性能的密炼机转子还有以还有以优质合金钢材料或不锈钢材料优质合金钢材料或不
13、锈钢材料制造的，价格昂贵，使制造的，价格昂贵，使用有限。用有限。严重裂纹的转子堆焊严重裂纹的转子堆焊轻微裂纹的转子堆焊轻微裂纹的转子堆焊（3）转子类型与结构）转子类型与结构按转子断面形状可分为按转子断面形状可分为椭圆型椭圆型圆筒型圆筒型三角型三角型w 椭圆型转子按螺旋棱数目不同椭圆型转子按螺旋棱数目不同二棱二棱三棱三棱四棱四棱六棱六棱转子的结构形状与密炼机的生产效率及混炼质量密切相关转子的结构形状与密炼机的生产效率及混炼质量密切相关。（elliptical type rotor）（cylindrical type rotor）（triangular type rotor）椭圆形转子是当今密炼机
14、最为广泛使用的一种转子，其椭圆形转子是当今密炼机最为广泛使用的一种转子，其突出的高剪切性能有力地促进了物料的分散混合与分布混合，突出的高剪切性能有力地促进了物料的分散混合与分布混合，并且吃料快，排料净，生产效率高。并且吃料快，排料净，生产效率高。椭圆形转子按螺旋突棱的数目可分为两棱转子、四棱椭圆形转子按螺旋突棱的数目可分为两棱转子、四棱转子和六棱转子。突棱越多，转子的机械捏炼作用越强，混转子和六棱转子。突棱越多，转子的机械捏炼作用越强，混炼速度越快，混炼效率越高，但结构越复杂。实践证明，四炼速度越快，混炼效率越高，但结构越复杂。实践证明，四棱转子密炼机比二棱转子密炼机缩短混炼周期棱转子密炼机比
15、二棱转子密炼机缩短混炼周期25%30%，生产能力提高生产能力提高25%，能耗降低，能耗降低15%20%。二二棱棱转转子子图图F四四棱棱转转子子图图v三棱同步转子图三棱同步转子图v六棱六棱VCMT转子图转子图转子的结构尺寸转子的结构尺寸 二棱转子。两个突棱，由转子工作部分的两端成螺旋形二棱转子。两个突棱，由转子工作部分的两端成螺旋形向中心前进。一左旋，一右旋，互不相干；一长一短，互不向中心前进。一左旋，一右旋，互不相干；一长一短，互不相连。转子各部分的尺寸是根据工作部分的回转直径来确定相连。转子各部分的尺寸是根据工作部分的回转直径来确定的。的。v转子工作部分的长度转子工作部分的长度L=(1.45
16、1.70)Dv短螺旋棱轴向长度短螺旋棱轴向长度L1=（0.380.43）Lv长螺旋棱轴向长度长螺旋棱轴向长度L2=（0.700.72）Lv长螺旋段的螺旋突棱与轴线的夹角长螺旋段的螺旋突棱与轴线的夹角=30，v短螺旋段的螺旋突棱与轴线的夹角短螺旋段的螺旋突棱与轴线的夹角=45。转子的内部铸成空腔，以便通入冷却水或蒸汽进行冷却或加转子的内部铸成空腔，以便通入冷却水或蒸汽进行冷却或加热。热。转子的主要外形尺寸转子的主要外形尺寸（4）转子的冷却方式）转子的冷却方式v 在炼胶过程中，在转子与密炼室内壁间的高剪在炼胶过程中，在转子与密炼室内壁间的高剪切区因胶料剧烈变形产生大量的热量，如不及时对切区因胶料剧
17、烈变形产生大量的热量，如不及时对捏炼区及时冷却导热并控温将无法确保混炼过程的捏炼区及时冷却导热并控温将无法确保混炼过程的正常进行。所以密炼机的转子及混炼室等部件的冷正常进行。所以密炼机的转子及混炼室等部件的冷却性能直接影响到排胶温度和炼胶质量。对于高压却性能直接影响到排胶温度和炼胶质量。对于高压快速密炼机来说更是如此。快速密炼机来说更是如此。转子的冷却方式常见的有两种，因结构不同，冷却效果也不同。转子的冷却方式常见的有两种，因结构不同，冷却效果也不同。v喷淋式冷却喷淋式冷却 适用于两棱低转速转子的冷却。适用于两棱低转速转子的冷却。v强制循环冷却强制循环冷却 适用与高压快速密炼机转子的冷却。适用
18、与高压快速密炼机转子的冷却。3.4.2 密炼室密炼室前密炼室壁前密炼室壁后密炼室壁后密炼室壁侧壁侧壁(1)密炼室的作用密炼室的作用 密炼室（密炼室（mixing chamber）是密炼机的另一）是密炼机的另一个主要工作部件。它与转子一起共同完成对胶料的个主要工作部件。它与转子一起共同完成对胶料的捏炼作用。它与捏炼作用。它与上顶栓、卸料门（就是下顶栓）上顶栓、卸料门（就是下顶栓）组组成密闭的炼胶空间。成密闭的炼胶空间。（2）密炼室的性能要求及材料选择）密炼室的性能要求及材料选择v 密炼室在炼胶过程中承受物料强烈的摩擦、挤密炼室在炼胶过程中承受物料强烈的摩擦、挤压与高温等作用，工作情况复杂，物料对
19、密炼室壁压与高温等作用，工作情况复杂，物料对密炼室壁面的磨损十分严重。内壁磨损后，转子突棱与密炼面的磨损十分严重。内壁磨损后，转子突棱与密炼室内壁间隙加大，直接影响混炼效果并延长混炼时室内壁间隙加大，直接影响混炼效果并延长混炼时间，严重者则损坏密炼室壁，使机器无法使用。因间，严重者则损坏密炼室壁，使机器无法使用。因此密炼室必须此密炼室必须具有较大的力学强度与刚度、表面硬具有较大的力学强度与刚度、表面硬度大、耐磨性、耐腐蚀性、导热性好，便于安装与度大、耐磨性、耐腐蚀性、导热性好，便于安装与维修。维修。密炼室材料密炼室材料v 一般密炼室一般密炼室正面壁正面壁材料要求不低于材料要求不低于Q235钢钢
20、（Q235:国国内标准内标准,Q代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，值，,Q235意思是屈服点（意思是屈服点（s）为）为235 MPa的碳素结构的碳素结构钢。钢。）为保证其表面耐磨性，可在密炼室内壁堆焊）为保证其表面耐磨性，可在密炼室内壁堆焊24mm厚的耐磨合金，硬度不低于厚的耐磨合金，硬度不低于HRC40，或用镶装不锈钢衬套、，或用镶装不锈钢衬套、表面喷涂、表面镀铬等方法提高其耐磨性耐腐蚀性。表面喷涂、表面镀铬等方法提高其耐磨性耐腐蚀性。v 侧面壁为铸铁件侧面壁为铸铁件（3）密炼室的结构）密炼室的结构 上下组合式密炼室上下组合式密炼室 前后组合
21、式密炼室前后组合式密炼室 开闭式密炼室开闭式密炼室 倾斜式密炼室倾斜式密炼室 翻转式密炼室翻转式密炼室密炼室的结构密炼室的结构上下组合式（对开式）上下组合式（对开式）由由上、下混炼室及上、下机壳上、下混炼室及上、下机壳组成。分界面在转子轴线组成。分界面在转子轴线位置上，上下混炼室为焊接件，带有通冷却水的夹套，位置上，上下混炼室为焊接件，带有通冷却水的夹套，为提高内壁的强度和增大冷却水回流路线，在夹套中焊为提高内壁的强度和增大冷却水回流路线，在夹套中焊有加强筋。此种结构对制造、安装和检修都比较方便。有加强筋。此种结构对制造、安装和检修都比较方便。上下组合式上下组合式v前后组合式前后组合式由由前后
22、两正面壁前后两正面壁14、17，左右两侧面壁，左右两侧面壁组成。组成。1，6-侧面壁；侧面壁；2-左托架左托架3-热电偶；热电偶；4-加油管；加油管；5-右托架；右托架；7、8-壳盖；壳盖；9-密封压板；密封压板；10-上盖；上盖；11-正面盖；正面盖；12-加强筋；加强筋；13-管子管子14、17-正面壁；正面壁；15、16-轴套轴套前后组合式前后组合式开闭式（亮翅式）开闭式（亮翅式）由前后由前后两可开闭的正面壁及两侧壁两可开闭的正面壁及两侧壁组成。这组成。这种结构的前后混炼室壁可以打开，便于更换种结构的前后混炼室壁可以打开，便于更换物料品种时物料品种时进行清理和进行清理和检查。因此，检查。
23、因此，结构比较复结构比较复杂。一般实杂。一般实验室用的小验室用的小型密炼机才型密炼机才采用此种结采用此种结构型式。构型式。倾斜式倾斜式两转子轴线连两转子轴线连线与水平方向线与水平方向呈一定角度，呈一定角度，不平行。实验不平行。实验室用得多。室用得多。翻转式翻转式 密炼室作为密炼室作为一个整体，可翻一个整体，可翻转一定角度。转一定角度。上顶栓上顶栓转子转子密炼室密炼室加压气缸加压气缸加料口加料口 密炼室在翻转传动机构密炼室在翻转传动机构的驱动下可绕前转子的轴心的驱动下可绕前转子的轴心向前翻转向前翻转110-140，从而，从而排卸物料。翻转式密炼室的排卸物料。翻转式密炼室的下方无须设置下顶栓，两个
24、下方无须设置下顶栓，两个正面壁连为一个整体，形成正面壁连为一个整体，形成“”式的内腔，左右侧面壁式的内腔，左右侧面壁以螺钉固接在正面壁之上，以螺钉固接在正面壁之上，密炼室由三大件组成。密炼室由三大件组成。v翻转式密炼室排料迅速、自洁性能好、更换物料方便、翻转式密炼室排料迅速、自洁性能好、更换物料方便、机器低，适合多种小批量物料的混合机器低，适合多种小批量物料的混合。（4 4）密炼室的冷却）密炼室的冷却 椭圆型密炼机椭圆型密炼机主要靠混炼室将炼胶过程中产生的主要靠混炼室将炼胶过程中产生的大量热量传递出去。大量热量传递出去。冷却方式有以下几种：冷却方式有以下几种：喷淋式：喷淋式：结构简单，结构简单
25、，冷却效果一般，用于冷却效果一般，用于旧式密炼机。旧式密炼机。水浸式：水浸式：结构简单，结构简单，水流速慢，冷却效果水流速慢，冷却效果一般。一般。以上两种侧面壁都以上两种侧面壁都不能冷却。不能冷却。夹套式夹套式 密炼室壁为一密炼室壁为一夹套夹套，中间有许多，中间有许多隔板隔板，夹套，夹套分两半部，冷却水由一边进入后，在夹套中沿轴分两半部，冷却水由一边进入后，在夹套中沿轴线方向循环流动，再由侧壁至另一边循环后流出。线方向循环流动，再由侧壁至另一边循环后流出。这种冷却方式可以这种冷却方式可以增大冷却面积，增增大冷却面积，增加冷却水的流速，加冷却水的流速，提高冷却效果。但提高冷却效果。但因为密炼室壁
26、较厚，因为密炼室壁较厚，冷却效果不是太理冷却效果不是太理想。想。钻孔式钻孔式 在密炼室壁内沿着轴向方向钻了许多小孔，冷却水在密炼室壁内沿着轴向方向钻了许多小孔，冷却水沿孔道循环流动，对密炼室壁分上下两半部进行冷却。沿孔道循环流动，对密炼室壁分上下两半部进行冷却。因钻孔的截面积较夹套的小，故水流速度较快，且孔与因钻孔的截面积较夹套的小，故水流速度较快，且孔与密炼室内壁距离更接近，导热系数高，传热快，故冷却密炼室内壁距离更接近，导热系数高，传热快，故冷却效果较前一种好。效果较前一种好。大孔串连式大孔串连式小孔并联式小孔并联式小孔串连式小孔串连式分为分为钻孔式钻孔式大孔串连式大孔串连式 大孔串连式由
27、于在浇铸时是把孔铸出来的，孔有毛刺和大孔串连式由于在浇铸时是把孔铸出来的，孔有毛刺和砂未清理干净；浇铸时铸件会有不均匀现象；孔大，冷却水砂未清理干净；浇铸时铸件会有不均匀现象；孔大，冷却水流速不快，所以冷却效果不佳。流速不快，所以冷却效果不佳。小孔并联式小孔并联式 对于小孔并联式，当水在空中流动时会走捷径，冷却水对于小孔并联式，当水在空中流动时会走捷径，冷却水在孔中有呆滞现象，故冷却效果也不好。采用这种型式在加在孔中有呆滞现象，故冷却效果也不好。采用这种型式在加工上也较为困难。工上也较为困难。小孔串连方式小孔串连方式 把堆焊后的密炼室壳进行钻孔。如把堆焊后的密炼室壳进行钻孔。如11D11D型密
28、炼机，在一台密型密炼机，在一台密炼室壳钻孔炼室壳钻孔2626毫米的孔毫米的孔3030个，孔间的距离为个，孔间的距离为40405050毫米，距毫米，距内壁内壁2424毫米。孔在两端面上交叉进行沟通，然后再用弧型板盖毫米。孔在两端面上交叉进行沟通，然后再用弧型板盖盖住，这样构成盖住，这样构成 了一个串连孔道。了一个串连孔道。在混炼时通进流在混炼时通进流 速为速为3 34 4米米/秒的秒的 冷却水。一般情冷却水。一般情 况下进出水温度况下进出水温度 差为差为3 35 50 0C C。此种。此种方式冷却效果最佳。方式冷却效果最佳。冷却水的最佳温度冷却水的最佳温度v 实践证明，以实践证明，以40-60的
29、温水对密炼机进行温的温水对密炼机进行温度控制更有益于混炼过程的进行。因为温水冷却将度控制更有益于混炼过程的进行。因为温水冷却将克服因水温过低而在混炼室剪切壁上所导致的克服因水温过低而在混炼室剪切壁上所导致的“露露水效应水效应”而延缓混炼过程的弊病；保持混炼冷却水而延缓混炼过程的弊病；保持混炼冷却水温的一致，使胶料加工的稳定性有所保证，并节省温的一致，使胶料加工的稳定性有所保证，并节省能量、缩短混炼周期、提高设备使用效率。能量、缩短混炼周期、提高设备使用效率。3.4.3 密封装置密封装置v 密炼机的密炼室是密闭的，工作时两个转子相密炼机的密炼室是密闭的，工作时两个转子相对回转，转子轴颈与密炼室侧
30、壁之间的环形空隙在对回转，转子轴颈与密炼室侧壁之间的环形空隙在混炼时物料容易泄漏。因此在该交界处需要装设混炼时物料容易泄漏。因此在该交界处需要装设密密封装置（封装置（dust stop）。特别是近年来随着高压快。特别是近年来随着高压快速密炼机的发展，密封问题显得更为重要。速密炼机的发展，密封问题显得更为重要。常见密封形式常见密封形式v端面密封端面密封：将两个精密的平面在介质压力下或外力（如弹簧：将两个精密的平面在介质压力下或外力（如弹簧力、液压力）的作用下相互贴紧并相互回转运动而构成的动力、液压力）的作用下相互贴紧并相互回转运动而构成的动密封装置。密封装置。v迷宫密封迷宫密封：将两个有凹凸形结
31、构的迷宫环相互配合安装，形：将两个有凹凸形结构的迷宫环相互配合安装，形成通路曲折的迷宫，并作相对回转运动而形成的密封装置。成通路曲折的迷宫，并作相对回转运动而形成的密封装置。v反螺纹密封反螺纹密封：在两相对回转的密封环之一上，切制成与轴的：在两相对回转的密封环之一上，切制成与轴的正常旋转方向相反的螺纹，则可使漏出的物料返回原处的动正常旋转方向相反的螺纹，则可使漏出的物料返回原处的动密封装置。密封装置。v填料密封填料密封：将填料压入填料箱内由于压盖对填料施加轴向压：将填料压入填料箱内由于压盖对填料施加轴向压力，使填料在产生轴向压缩的同时产生径向伸张，从而使填力，使填料在产生轴向压缩的同时产生径向
32、伸张，从而使填料与填料箱内孔及转动轴外圆表面密切结合而产生密封作用料与填料箱内孔及转动轴外圆表面密切结合而产生密封作用的动密封装置。的动密封装置。密封装置的结构形式很多，目前常见的有以下几种：密封装置的结构形式很多，目前常见的有以下几种：v（1）外压端面式密封装置）外压端面式密封装置 这种装置结构简单，密封这种装置结构简单，密封可靠，使用寿命长（可靠，使用寿命长（2-3年），年），但使用时要求有良好的维护，但使用时要求有良好的维护，适用于低压慢速密炼机的密封。适用于低压慢速密炼机的密封。外压端面密封装置主要由转外压端面密封装置主要由转动环动环6和压紧环和压紧环3间的接触面起间的接触面起密封作用
33、。密封作用。（2）内压端面接触式自动密封装置）内压端面接触式自动密封装置 这种密封装置可随密这种密封装置可随密炼室内胶料压力的变化自炼室内胶料压力的变化自动调整密封圈的压紧程度动调整密封圈的压紧程度,密封效果较好，适用于高密封效果较好，适用于高压快速密炼机的密封。压快速密炼机的密封。内压端面接触式自动内压端面接触式自动密封装置中起密封作用的密封装置中起密封作用的是外密封圈是外密封圈2和内密封和内密封 圈圈4。v（3）反螺纹与自压端面复合密封装置）反螺纹与自压端面复合密封装置v（4）反螺纹迷宫式复合密封装置）反螺纹迷宫式复合密封装置v（5）双重反螺纹填料式复合密封装置）双重反螺纹填料式复合密封装
34、置3.4.4 加料及压料装置加料及压料装置v 密炼机的加料及压料装置主要是用于向密炼室密炼机的加料及压料装置主要是用于向密炼室内投入物料，并在捏炼时对物料施加一定的压力。内投入物料，并在捏炼时对物料施加一定的压力。加料装置主要有加料斗和翻板门组成。加料装置主要有加料斗和翻板门组成。v 压料装置主要由压料装置主要由汽缸、活塞、活塞杆、密封填汽缸、活塞、活塞杆、密封填料及上顶栓料及上顶栓组成。组成。3.4.5 卸料装置卸料装置 在密炼机工作时，必须将设在密炼机下部的卸在密炼机工作时，必须将设在密炼机下部的卸料口关闭，混炼结束后需把卸料口打开，将捏炼好料口关闭，混炼结束后需把卸料口打开，将捏炼好的物
35、料排出。这种开闭卸料口的机构称为卸料装置的物料排出。这种开闭卸料口的机构称为卸料装置（discharge device），通常由），通常由卸料门（下顶栓）卸料门（下顶栓）及其开闭机构及其开闭机构等组成。等组成。卸料装置有滑动式和摆动式（又称下落式）两卸料装置有滑动式和摆动式（又称下落式）两种结构形式。种结构形式。（1）滑动式卸料装置）滑动式卸料装置（slide door discharge device）滑动式卸料装置又分为气缸移动式和活滑动式卸料装置又分为气缸移动式和活塞杆移动式两种。通常用的是气缸移动式。滑动式塞杆移动式两种。通常用的是气缸移动式。滑动式卸料机构打开或关闭卸料门的时间为卸料
36、机构打开或关闭卸料门的时间为20-30s，启闭，启闭时间较长。这种机构结构简单、制造方便、工作可时间较长。这种机构结构简单、制造方便、工作可靠，但卸料门密封性较差且有余胶。一般用在慢速靠，但卸料门密封性较差且有余胶。一般用在慢速密炼机上。密炼机上。滑滑动动式式卸卸料料装装置置 活塞杆活塞杆8连着活塞连着活塞10通过横梁通过横梁9固定在导板固定在导板2的端面上。气缸的端面上。气缸1中通入压缩空气，活塞不动，只能是气缸动。下顶栓中通入压缩空气，活塞不动，只能是气缸动。下顶栓4用键用键3连在连在气缸上面，气缸动，下定栓动。气缸上面，气缸动，下定栓动。（2）摆动下落式卸料装置）摆动下落式卸料装置（dr
37、op door discharge device）这种机构一般开闭一次仅需这种机构一般开闭一次仅需4-6s，大大缩，大大缩短了卸料时间，而且密封性好。短了卸料时间，而且密封性好。但结构较为复杂，使用时应注意对其液压系但结构较为复杂，使用时应注意对其液压系统加强维修，避免因泄露导致压力不足致使动作统加强维修，避免因泄露导致压力不足致使动作失效。失效。下落式卸料机构由下顶栓开闭机构和锁紧机下落式卸料机构由下顶栓开闭机构和锁紧机构组成。构组成。摆动式卸料装置摆动式卸料装置 下顶栓下顶栓7用螺栓用螺栓10固固定在支座定在支座8上。上。8套在轴套在轴9上，通过旋转油缸驱动上，通过旋转油缸驱动可绕可绕9摆
38、动。卸料门关上摆动。卸料门关上后，锁紧油缸后，锁紧油缸2里的油压里的油压推动活塞杆推动活塞杆3使得锁紧栓使得锁紧栓插板（锁紧块）插板（锁紧块）4顶住下顶住下定栓支撑板定栓支撑板6（锁紧垫（锁紧垫块），使其锁紧下定栓。块），使其锁紧下定栓。3.5 其他类型混炼机其他类型混炼机v 由上已知，椭圆形转子密炼机具有对物料高剪切速率和由上已知，椭圆形转子密炼机具有对物料高剪切速率和高剪切应力的强烈捏炼作用，混合效果好、生成效率高，自高剪切应力的强烈捏炼作用，混合效果好、生成效率高，自问世以来为高分子原材料加工广泛使用，是混炼工序主导设问世以来为高分子原材料加工广泛使用，是混炼工序主导设备之一。但经过长期
39、的生产实践，椭圆形转子密炼机也逐渐备之一。但经过长期的生产实践，椭圆形转子密炼机也逐渐暴露出它的缺陷，如混炼时混炼室局部过热高温、转子冷却暴露出它的缺陷，如混炼时混炼室局部过热高温、转子冷却面积小、物料温度不匀等，物料的分散性因此受到影响，并面积小、物料温度不匀等，物料的分散性因此受到影响，并限制了转子转速与生产能力的进一步提高。因此，继椭圆形限制了转子转速与生产能力的进一步提高。因此，继椭圆形转子密炼机之后，其他类型的密炼机根据生产实践的需要应转子密炼机之后，其他类型的密炼机根据生产实践的需要应运而生。运而生。（1）圆筒形转子密炼机）圆筒形转子密炼机v1934年英国年英国Francis-sh
40、aw Co研制开发了一种模拟双辊开炼机研制开发了一种模拟双辊开炼机捏炼作用的啮合型圆筒形转子密炼机。捏炼作用的啮合型圆筒形转子密炼机。图图2-51为圆筒形转子为圆筒形转子 密炼机主要结构，与密炼机主要结构，与 椭圆形转子密炼机相椭圆形转子密炼机相 似，只是转子构造形似，只是转子构造形 状不同。状不同。转子的本体是圆筒形的。每个转子有一个长螺旋棱和两个小突棱，转子的本体是圆筒形的。每个转子有一个长螺旋棱和两个小突棱，两个转子的长突棱旋向相同且螺旋推进角相等，大约为两个转子的长突棱旋向相同且螺旋推进角相等，大约为40-42。转子。转子相向等速回转。工作时，一个转子的突顶峰啮入另一个转子的棱谷基圆相
41、向等速回转。工作时，一个转子的突顶峰啮入另一个转子的棱谷基圆之内，其间有之内，其间有3mm左右的间隙，所以称啮合型密炼机。（椭圆形转子密左右的间隙，所以称啮合型密炼机。（椭圆形转子密炼机称相切型密炼机。）由于两个转子转速较高，故剪切作用比开炼机炼机称相切型密炼机。）由于两个转子转速较高，故剪切作用比开炼机大。螺旋突棱使每个转子以相反方向推进物料，形成了沿轴向的搅拌混大。螺旋突棱使每个转子以相反方向推进物料，形成了沿轴向的搅拌混合作用。合作用。圆筒形转子密炼机的特点圆筒形转子密炼机的特点v 这种密炼机混炼效果好，混炼壁不易磨损，机这种密炼机混炼效果好，混炼壁不易磨损，机器维修费用低，寿命长，无局
42、部过热，排料温度低，器维修费用低，寿命长，无局部过热，排料温度低，易于控温。可实现母胶与硫磺的一次混炼，有利于易于控温。可实现母胶与硫磺的一次混炼，有利于热敏性物料及生热快、难于分散物料的混炼。但是热敏性物料及生热快、难于分散物料的混炼。但是圆筒形转子密炼机因转子体积的庞大使物料填充量圆筒形转子密炼机因转子体积的庞大使物料填充量减少，接纳与排除物料效率低、自洁性差。减少，接纳与排除物料效率低、自洁性差。（2）三棱型转子密炼机）三棱型转子密炼机 三棱型转子密炼机的转子如图，其工作部分的三棱型转子密炼机的转子如图，其工作部分的截面形状为三角形。转子工作表面的左右两部分各截面形状为三角形。转子工作表
43、面的左右两部分各有三条旋向相反（螺旋角为有三条旋向相反（螺旋角为30）的突棱，这些突）的突棱，这些突棱在转子中部汇交形成棱在转子中部汇交形成120的夹角。下图为三棱的夹角。下图为三棱型转子。型转子。三棱型转子密炼机的特点三棱型转子密炼机的特点 这种类型的转子由于这种类型的转子由于突棱的排列及构造左右对突棱的排列及构造左右对称，不能使胶料产生轴向称，不能使胶料产生轴向移动，降低了混合效果。移动，降低了混合效果。较易清理混炼室及转子，较易清理混炼室及转子，维修拆卸方便，生热少，维修拆卸方便，生热少，主要用于高温敏感的物料。主要用于高温敏感的物料。3.6密炼机炼胶的联动作业线密炼机炼胶的联动作业线v
44、 现代炼胶系统对胶料的制备日趋自动化和智能现代炼胶系统对胶料的制备日趋自动化和智能化，混炼橡胶的工艺流程以密炼机为中心，将混炼化，混炼橡胶的工艺流程以密炼机为中心，将混炼前的原材料输送、存储、称量、按工艺顺序依次投前的原材料输送、存储、称量、按工艺顺序依次投入到混炼室内，经浸润、分散、混合完成胶料的捏入到混炼室内，经浸润、分散、混合完成胶料的捏炼过程，混炼胶排料后再经压片、冷却、切割堆放，炼过程，混炼胶排料后再经压片、冷却、切割堆放，形成了由混炼前后的上下配套系统与密炼机组成的形成了由混炼前后的上下配套系统与密炼机组成的自动化联动作业线。自动化联动作业线。(1)密炼机的上配套系统密炼机的上配套
45、系统v 密炼机的上配套系统作用是向密炼机及时提供密炼机的上配套系统作用是向密炼机及时提供炼胶所需要的炭黑、胶料、油料等多种物料，并实炼胶所需要的炭黑、胶料、油料等多种物料，并实现物料输送、储存、配料称量、投料的自动化操作现物料输送、储存、配料称量、投料的自动化操作及工艺参数的智能化控制，主要由及工艺参数的智能化控制，主要由炭黑粉料运输系炭黑粉料运输系统、小粉料配料称量系统和油料输送称量系统统、小粉料配料称量系统和油料输送称量系统组成。组成。炭炭 黑黑 秤秤v对炭黑进行累计称量对炭黑进行累计称量,并投并投入到备料斗中入到备料斗中v碳钢秤斗，防静电锦纶胶碳钢秤斗，防静电锦纶胶布内衬。布内衬。v气缸
46、振动抖动内衬，使排气缸振动抖动内衬，使排料干净。料干净。v采用三个采用三个TOLEDO的称重的称重传感器，及称重仪表传感器，及称重仪表后加料装置后加料装置油料称量及注油装置油料称量及注油装置胶料系统胶料系统v胶块提升机胶块提升机v胶片切胶机胶片切胶机v胶片导开机胶片导开机v胶料秤胶料秤v胶料投料运胶料投料运 输带输带胶块提升机胶片切胶机及 胶片导开机胶料投料运输带胶料秤胶片切胶机及胶片导开机胶片切胶机及胶片导开机v胶片导开机负责将胶片拉开胶片导开机负责将胶片拉开v胶片切胶机将胶片拉开并切胶片切胶机将胶片拉开并切成小片。切刀匀速成小片。切刀匀速,皮带速皮带速度可调。度可调。胶胶 料料 秤秤v对胶
47、料进行称量对胶料进行称量,并输并输送道胶料投料运输带送道胶料投料运输带上上v电动辊筒、减速机、电动辊筒、减速机、蜗轮蜗杆驱动蜗轮蜗杆驱动v薄型无接头皮带薄型无接头皮带v四支剪切梁传感器四支剪切梁传感器v不锈钢护板不锈钢护板胶料投料运输带胶料投料运输带v备一车料备一车料,需要时将胶料投需要时将胶料投入到密炼机中入到密炼机中,长度要比胶长度要比胶料秤长半米料秤长半米v电动辊筒、减速机、蜗轮电动辊筒、减速机、蜗轮蜗杆驱动蜗杆驱动v薄型无接头皮带薄型无接头皮带v光电开关控制停送光电开关控制停送v不锈钢护板不锈钢护板(2)密炼机的下配套系统密炼机的下配套系统v密炼机的下配套系统的作用是对混炼后的胶料压片
48、、密炼机的下配套系统的作用是对混炼后的胶料压片、冷却、切割等补充加工，主要冷却、切割等补充加工，主要由压片机与胶片冷却由压片机与胶片冷却机机组成。组成。v目前常用的压片机有开炼机压片或双螺杆挤出压片目前常用的压片机有开炼机压片或双螺杆挤出压片两种形式。两种形式。炼炼胶胶工工艺艺流流程程混炼转速和时间混炼转速和时间v两段混炼两段混炼 母炼时转速母炼时转速88r/min，时间大约，时间大约1.7分钟分钟 终炼时转速终炼时转速33r/min，时间大约，时间大约1.4分钟分钟v一段混炼一段混炼 变速密炼机，开始高速变速密炼机，开始高速60 r/min，然后，然后30 r/min，加硫化剂，总时间加硫化剂，总时间3-4分钟。分钟。控制系统控制系统
