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第三章开炼机 第一节概述优点 结构简单 操作容易 加工适应性强 投资少等 缺点 结构笨重 占地面积大 能耗大 劳动强度大 生产效率低 卫生条件差等 使用场合 中 小型工厂以及加工小批量特殊用途的物料的生产中 一 用途和分类 1 用途 对橡胶加工主要用于 塑炼 混炼 热炼 压片 比压延机压片粗糙得多 破胶 洗胶等 对塑料加工主要用于 混炼 热炼 为压延机供料 也可用于压片制取半制品 较少采用 2 分类 橡胶开炼机按用途可分为 塑 混 炼机 压片机 热炼机 破胶机 洗胶机 精炼机 粉碎机等 各种用途的开炼机区别主要在辊筒表面结构 塑料开炼机不以用途分类 辊筒一般为光滑面 塑料开炼机的差别主要在传动方式和布置形式上 二 规格表示与技术特征 两种表示法 1 以辊筒直径和长度表示 550 1500 前后辊筒工作部分的直径为550毫米 辊筒工作部分的长度为1500毫米 2 机械工业部标准 JB1290 73 XK 橡胶开炼机 SK 塑料开炼机X S K 橡胶塑料通用的开炼机 XKP 橡胶破胶机 XKA 橡胶热炼机等 如 XK 400表示辊筒直径为400mm的橡胶开炼机 第二节基本结构与传动装置 组成 辊筒 轴承 机架和横梁 机座 调距装置 安全制动装置 辊温调节装置 润滑装置 传动装置等 一 整体结构与传动装置 1 基本结构 1 辊筒 1 2 轴承 3 机架4和机座6及横梁5 2 传动装置 电动机10 减速机 箱 11 驱动齿轮 9 12 速比齿轮13 3 调距装置 调距装置 7 手轮 8 4 辊温调节装置 进水管14 喇叭口15 溢流收集室16 5 安全制动装置 安全拉杆17 制动器18 6 润滑装置 油箱24 小电机21 油泵22 挡料板19 盛料盘20 2 传动装置 组成 电动机 减速机 驱动齿轮和速比齿轮等 传动方式 三种 标准式 整体式 双电机式 标准式 结构简单 工作可靠 制造维修方便 但机器的轴向尺寸长 开式齿轮不易维护 整体式 结构紧凑 占地面积小 重量轻 整体性好 但维护检修不便 辊筒中心较高 不便操作 双电机式 最先进的一种传动形式 采用电动机直接调速以改变速比 齿轮及辊筒工作条件好 使用寿命长 二 主要零部件 一 辊筒 1 辊筒应具备的性能及辊筒材料 辊筒足够的强度和刚度 良好的导热性能 耐磨 不低于肖氏硬度65 70度 耐腐蚀 表面粗糙度 即可 辊筒材料 常用 冷硬铸铁 即辊筒外表面为白口 内部为灰口 从而达到外表硬 内部韧 强度高 耐磨性好 高级材料 铬钼合金或低镍铬合金制造 强度比冷硬铸铁高 2 辊筒表面构形 塑料开炼机的两辊筒均为光滑表面 橡胶开炼机用于塑炼 混炼 压片和供胶的辊筒为光滑表面 用于破胶的前辊为光滑表面 后辊为沟纹面 也可前后辊均用沟纹辊 洗胶机的两辊均为沟纹面 用于精炼的辊筒呈腰鼓形 热炼辊筒后辊有光滑辊和沟纹辊两种 有时压片机也采用一个光滑辊一个沟纹辊 二 辊筒轴承 轴承的工作状况 开炼机辊筒轴承处于低速重载情况下工作 承受很大的比压力 一般高达70公斤 厘米2 工作温度高 对轴承材料的要求 耐磨损 承载能力大 使用寿命长 1 滑动轴承 组成 轴承体 轴衬材料 轴承体 铸铁轴衬 通常用锡磷青铜或锡锌青铜制造 现在橡胶开炼机推广使用浇铸型尼龙轴衬 绝不能用于塑料开炼机 滚动轴承 用于大型开炼机 寿命长 能耗小 安装方便 易于维护 润滑油耗量可降低75 但因造价高 一次性投资大 三 调距装置 作用 加工物料和工艺的不同时 要求不同的辊距 需要设置辊距调节装置 调距范围 0 1 15mm 调距点 前辊轴承体 调距方式 手动 中 小型机 电动 大型机 液压 较少用 四 机架与横梁机架要求 足够的强度和刚度 耐冲击振动 机架材料 一般用铸铁制造 HT25 27或HT30 54 横梁作用 增加机架的刚度和整机的稳定性 五 安全制动装置 1 安全装置作用 保护开炼机主要工作零件 在机器发生故障时不受损坏 安装位置 在辊筒轴承和调距螺杆之间 形式 机械式 安全垫片 液压式 安全垫片材料 铸铁 HT15 33 或碳素钢 2 制动装置 作用 保证操作者和设备的安全 制动装置位置 一般在电动机和减速器的联轴器上 操纵装置位置 机器操作位置的附近 类型 按结构分 块式和带式两种 按制动时的操作状态分 断电制动和通电制动 六 辊温调节装置 作用 保证开炼机辊温满足工艺要求 橡胶塑炼 属低温机械塑炼 辊温调节主要是冷却 一般用水冷却 炼塑 高温热炼 辊温调节以加热为主 常用蒸汽加热 也可用电加热 辊温调节装置形式 开式 主要用于炼胶 闭式 主要用于炼塑 第三节主要性能参数与工作原理一 辊速 速比与速度梯度辊速 一般指辊筒线速度或转速 主要根据加工物料的性质 工艺 开炼机的规格与机械化水平等选取 目前辊筒速度一般在30米 分以下 辊筒速比 f 辊筒后辊速度 v1 和前辊速度 v2 之比 其大小根据加工物料的工艺要求来确定 是开炼机的重要参数之一 f 1 f v1 v2 速度梯度 v1 v2 e v2 f 1 e 辊距越小 速比越大 则速度梯度越大 物料受到的剪切作用越大 炼胶效果越好 但功耗也增大 胶料温度高 对辊筒的冷却要求越高 二 接触角与横压力接触角 物料与辊筒表面开始接触的点O至辊距最小处e之弧所对应的圆心角 横压力 物料在辊距间对辊筒作用的径向压力 横压力力图使两辊分开 所以又称为分离力 横压力是作用在整个弧上的 随辊距的减小而增大 其合力在靠近辊距最小处 与水平轴线的夹角5 10 辊筒上的总横压力被辊筒两端的两个轴承承担 这样 一个轴承的横压力为总横压力的一半 影响横压力的因素较多 物料性能 加工温度 辊距大小等 要精确计算出横压力是比较困难的 通常以测定值作为设计计算的依据 三 工作原理 T F tg F 物料被带入辊隙的条件就是T Ft F tg Ftg 即 Ft Ftg 物料被拉入辊距 开炼机正常工作 的条件是 摩擦角 大于接触角 物料在辊距中受到强烈的挤压和剪切作用 挤压作用是由于辊距的缩小而产生的 随辊距的减小而增大 剪切作用是由于物料在辊筒间有速度梯度而形成的 四 容量与生产能力容量是开炼机的一次投料量 容量是否合