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单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,密炼机,RUBBER INTERNAL MIXER,主讲教师:汪传生,第一节 概述,1,1,密炼机的发展方向,1,2,密炼机的用途及分类,1,3,生产厂家,1,4,规格与技术特征,1,5,基本结构,1,1,密炼机的发展方向,密闭式炼胶机,密炼机,全称(在密闭的密炼室中),开炼机,基础,缺点,粉尘大,劳动强度大,效率低,开放式炼胶机,实际最早是由德国,W&P,公司的一名商业工程师(英国人)根据该公司的原型机台设计的,由于其发展较快,产量也大应用较广,故人们一直认为,Banbury,密炼机是最早问世的。,一般均认为,Banbury,在1916年发明的,密炼机,优点,由于它在很大程度上是凭经验发展起来的,因而在发展早期曾出现过认为塑炼效率低,不能用它来塑炼的说法,但已经为生产实践所否定。因此,密炼机的出现是炼胶机械的一项重要成果,至今仍然成为塑炼和混炼中的典型设备,并处于不断发展完善中。据国外资料统计,在橡胶工业中有,88,的胶料是由密炼机制造的,塑料、树脂行业亦广泛应用密炼机。,混炼时间短,生产效率高,操作容易,较好地克服粉尘飞扬,减少配合剂的损失,改善劳动条件,减轻劳动强度等,现代密炼机发展的标志之一是,高速、高压和高效能,机台。通常将转子转速为20,rpm,的称为,低速密炼机,,3040,rpm,的称为,中速密炼机,,60,rpm,以上的称为,高速密炼机,。,近年来,出现了转速达80,rpm,甚至更高的密炼机,亦有对工艺和效能有广泛适应性和处理手段的双速、三速、变速密炼机,也有转子速比可调节的密炼机。其操作时间大大缩短,从过去慢速机台的815,min,缩短至1.53.5,min,,甚至有的达11.5,min(,包括采用密炼法与补充混炼法配合的工艺过程等)。,密炼机的结构也在不断发展。密炼机工作过程及整个机组的机械化、自动化水平也在不断提高,采用了程序控制,现在大型引进机台均采用计算机控制。,总之,此种发展是在大大强化混炼过程,提高机台效能,减轻体力劳动和改善工作环境等。,在这种剧烈的混炼过程中,当然会带来许多新问题,因此,对机械研究设计来说,从机台的捏炼系统、冷却系统、密封系统、加料及压料系统、卸料系统、传动系统、控制系统、主要零部件、材料到各种参数的技术决定以及理论,都需要相应的发展,以使机台性能优良,为生产过程提供可能的适应性和调节性。,解放前,解放后,空白,大连橡塑机厂,第,一,个,仿苏生产了,PC,2 140/20L,密炼机,现在改为,250,L,、,75/40L,密炼机,上海等地逐步也生产这些机台,,250/20/40,,,75/30/60,,,75/35/70,,以及,50,L,密炼机,近年来又仿照,F,系列密炼机生产,F80,,,F160,,,F270,,,均已出口;消化日本技术生产翻转式,5,5L,、,75L,密炼机,益阳橡机厂,引进,GK,系列技术,德国,GK,系列密炼机,生产,F,系列、,GK,系列是当前世界两大先进系列密炼机,F,系列中先进的是同步转子密炼机,GK,系列中,GKN:ZZ2,转子密炼机,GKE:PES3,PES5,转子密炼机,我国密炼机发展状况是:,调距转子,密炼机:,剪切型调距转子密炼机(青岛科技大学),啮合型调距转子密炼机(意大利),高剪切,(混合型)转子密炼机(其中一半是剪切型,一半是啮合型)意大利,我院一直在研究密炼机,销钉转子(化工部科技进步三等奖)、销钉密炼室密炼机(化工部科技进步三等奖)、同步转子密炼机(国家科技进步二等奖)、调距型密炼机(山东省实验教学成果二等奖)等,密炼机发展方向:,二大,二高,一低,大功率、大规格(大容量),高速、高压,单位能耗低,主要问题,端面密封,1,2,密炼机的用途及分类,1、用途,主要用于橡胶的,塑炼和混炼,,同时也用于塑料、沥青料、油毡料、合成树脂料的混合。它是橡胶工厂主要炼胶设备之一。七十年代以来,国外在炼胶工艺和设备方面虽然发展较快,例如用螺杆挤出机代替密炼机和开炼机进行塑炼和混炼,但还是代替不了密炼机。新的现代工厂中的炼胶设备仍以密炼机为主,混炼方法也仍采用,两段混炼法,。,2、分类,(1)按转子,端面形状不同,(,Rotor Section Form,),GK,型,本伯里型(,Banbury,),过去,D,型,现在,F,型(二棱、,三棱、四棱和六棱),GKN,非啮合切线型,椭圆型转子密炼机,GKE,啮合型,圆筒型(二棱、四棱),过去叫做,GK,UK,型,肖氏(,Francis,shaw,)、,K,型,三角型转子密炼机,圆筒型转子密炼机,椭圆型,圆,筒,型,三角型,(2)按转子,啮合与否,(,Intermeshing,),相切型,切线型,啮合型,联锁型,(3)按转子,转速不同,(,Rotor Speed,),慢速,以,XM,250,为例,20,rpm,中速,以,XM,250,为例,30,50,rpm,高速,以,XM,250,为例,60,rpm,转速与其它机械相比,属低速范围,但对炼胶作业来讲却是高速了,因炼胶要消耗大量能量,产生大量热量,这两点都限制转速范围,。,(4)按转子,转速变化与否,单速,双速 转子具有两个速度,变速,(5)按转子,外表面结构,来分,普通型,四棱、两棱,特殊型,销钉型转子,螺旋型,(6)按,密炼室结构,来分,普通型,特殊型,销钉密炼室,翻转密炼室,(7)以,密炼机的容量,来分,大容量(规格)密炼机,370,L,中容量 80270,L,小容量,10,50,L,试验用密炼机在,10,L,以下,(8)按,转子速比,异步转子,同步转子,1,3,生产厂家,一、,国外,目前世界各国生产密炼机的厂家较多,产量较大,但具有竞争能力的仍是以下三家:,1、美国,Farrel,Birminghan,Co.,法勒尔伯明翰公司,D,型和,F,型为其首创;,2、德国,Werner&Pfleiderer,Co.,(,简称,W&P,公司,),维尔纳普弗莱德瑞尔公司,,,GK-UK,和,GK-N/GK-E,系列为其首创;,3、英国,Francis Shaw Co.,弗兰西斯,肖公司,,,K,型属于首创,。,此外还有日本的,Kobe Steel,神户制钢所,研制的,BB,型、,D,型、,F,型;,意大利,Pomini,伯米尼公司,;,西班牙的,Guix,Co.,魁克斯公司,的挑担式,GK,和,F,结合;,苏联,布尔什维克厂,PC,型、椭圆型;,意大利,Comerio,Ercole,SPA,依,科未里奥公司,,,MA,型密炼机为其独创,,1936,年生产并取得专利。,二、,国内,大连橡塑机械厂,:最早生产国产密炼机的厂家,引进苏联图纸。目前国内橡胶厂大部分都是采用的该厂产品,,1986,年已仿制出,F270L,密炼机。,益阳橡机厂,:,是,60,年代我国新建的大型橡机厂,也生产了不少密炼机。从德国引进,GK,型密炼机制造技术,,1987,年已生产出,GK270,密炼机。,上海橡机厂,(原茶陵机器厂):是生产中型密炼机的工厂,其产品质量好。,上海橡机二厂,:生产中小型密炼机,四川亚西机器厂,:生产中小型密炼机,其特点是用行星减速机,天津橡机厂,:生产中小型密炼机,天津电工机械厂,:生产中小型密炼机,桂林橡机厂,:生产中小型密炼机,此外还有不少塑料机械厂、轻工机械厂生产密炼机。,1,4,规格与技术特征,1、规格,过去,采用密炼室的工作容量和主动转子转速表示;,现在,采用密炼室的总容量/主动转子的转速表示。,国产密炼机的规格表示法:,XM-250/20,X,表示橡胶,,M,表示密炼机,250表示密炼机的总容量,20表示转子转速,X(S)M-75/35,x,70,X,表示橡胶,,S,表示塑料,,M,表示密炼机,,75表示密炼机总容量,双速(35和70转/分),美,Banbury,密炼机:,过去,,D,型,:3,D,9D,11D,27D,现在,,F,型,:,F40,F120,F270,F620,德国,W,P,密炼机,,过去,,GK-UK,:,GK-50UK,GK-160UK,现在,,GK-N,:,GK-90N,GK-270N,,GK-E,:,GK-90E,GK-270E,英,Franis,Shaw,密炼机:,K0 K1 K2 K5 K6 K7 K2A K4 K8 K10,1.8 5.3 18.8 132 189 351 45.5 84 475 915,苏联布尔什维克 250-20,L,250-30L,250-40L,2、技术特征,1)密炼室总容量,空容量,工作容量的区别。,空容积,工作容积,总容积,(有效容积),2)电机功率。随转子转速不同而异,转速提高一倍电机功率增加14倍;,3)转速。小规格转速高,大规格转速低,以便胶料能经受同样的剪切速率与剪切应力。,4)冷却消耗量很大。,15 基本结构,1、整体结构,整,体,结,构,六个部分,混炼部分,Mixing section,加料部分,Feed module section,压料部分,Pressure ram section,卸料部分,Discharge section,传动装置部分,Drive section,加热冷却系统,Heating,cooling system,气压系统,Compressed air system,液压系统,Hydraulie,system,电控系统,Elestric,controller(system),润滑系统,Lubrication system,五,个,系,统,底座,X(S)M250/40,椭圆型密炼机结构图,密炼机各部分组装模拟,密 炼 机,2、每个部分组成及作用,(1)混炼部分,混炼部分主要有,转子、密炼室、密封装置,等组成。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,从图上可以看出,混炼部分主要有上、下机壳 6、4,上、下密炼室7、5,转子8,密封装置(图上看不见)等组成。,下机壳4用螺栓固定在机座1上,上机壳6与下机壳4用螺栓紧固在一起。上、下机壳内分别固定有上下密炼室7和5,上、下密炼室带有夹套(新型密炼机采用钻孔冷却,不必带有夹套)可通入冷却水(当用于炼胶时,现在新型的密炼机通入恒温水)或通入蒸汽(当用于炼塑料时)进行冷却或加热。,图中:1底座,2卸料门锁紧装置,3卸料装置,4下机体,5下密炼室,6上机体,7上密炼室,8转子,9压料装置,10加料装置,11翻板门,12填料箱,13活塞,14气缸,转子两端用双列圆锥滚子轴承安装在上、下机壳中,两转子通过安装在减速箱速比齿轮的带动,在环形的密炼室内做不同转速的相对回转,上、下密炼室内表面及转子工作部分的突棱及全部椭圆型外表面均堆焊硬质合金,提高硬度,以增加使用寿命。,密炼机转子,啮合型转子,剪切型转子,密炼室,前密炼室壁,后密炼室壁,为了防止炼胶时粉料及胶料向外溢出,转子两端设有反螺纹与端面接触式自动密封装置(或其它各种型式密封)。密封装置的摩擦面用油泵强制注入干油进行润滑(国内这一点较差)。干油泵由前转子带动,调节油泵摇杆的长度和油泵活塞的螺钉,可调节油泵的供油量。这一部分是密炼机的核心部分,其主要作用是对胶料进行混合、剪切、捏炼。,外压式端面密封装置,转动环,压紧环,弹簧,液压式端面密封装置,(,2,)加料部分,它主要,右加料室,和斗形的,加料口,以及,翻板门,(加料门),11,组成,加料门(翻板门)的开关由气缸带动,安装在密炼室的上机壳,6,上面,在加料口上方安有吸尘罩,使用单位可在吸尘罩上安置管道和抽风机,以便达到良好的吸尘效果。加料斗的后壁设有方形孔,根据操作需要可将方形孔盖板拿掉,安装辅助加料管道,一般安装炭黑管道,自动加入炭黑,在侧面右一小圆孔,以便安装自动注油管道。,这部分,作用,主要是用于,加料和瞬间存料,。,。,加料板,。,加料门,。,(3)压料部分,它主要由上顶栓9和推动上顶栓做上、下往复运动的气缸14组成,各种物料从加料口加入后,关闭翻板门(加料门)由气缸14操纵上顶栓将物料
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