密炼机PPT幻灯片

密煉機學習分享,分享人：嚴增培,2013/11/26,2,2013/11/26,3,物料加入密炼室后，就在由两个具有螺旋棱、有速比、相对回转的转子与密炼室壁，上、下顶栓组成的混炼系统内受到不断变化反复进行的强烈剪切和挤压作用在绕转子流动的一周中，物料处受到剪切和摩擦作用，使胶料的温度急剧上升，粘度变大，增加了橡胶表面的湿润性，使橡胶与配合剂表面充分接触。同时，转子上的凸棱使胶料沿转子的轴向运动，起到搅拌混合作用，使配合剂在胶料中混合均匀，并达到一定的分散度。,我们可以从下面的图简单地表示炼胶过程。,一、密炼机工作原理,2013/11/26,4,配合剂分散在橡胶中,混炼,混炼原理,分散介质(液相),配合剂,分散相,看作,看作,生胶,如何把配合剂分散在生胶中，主要看生胶的湿润能力及表面张力，也要看配合剂是否易被打湿。,工艺上,机械上,可增加表面活性剂硬脂酸等，以帮助湿润配合剂,必须以一定的作用力，以便将配合剂混入生胶中，并破坏其聚集体,看作,2013/11/26,5,基本步骤,5、塑化阶段,混炼过程,4、简单结合,1、细分,2、混入,3、分散,2013/11/26,6,使橡胶和配合剂粉碎,1、细分将较大的配合剂团块或聚集体进一步粉碎、细分。,2、混入,将粉状或液态物料混入橡胶中形成粘结块,要使配合剂混入，首先必须使块状橡胶变形，以形成与配合剂接触的新界面.此界面形成的方式。,2013/11/26,7,在混入阶段，虽然补强剂混入橡胶中，并形成了一个整体，但补强剂的粒子仍为较大的团聚集体(二次聚集体)。要使这些由范德华力(附聚集力)而结合的二次聚集体破坏，则需施加一定外力。由于混炼胶的粘度和转子转速的影响，在补强剂粒子中产生了牵引力(即剪切力)，一旦这个力超过了补强剂二次聚集体的聚集力后，补强剂就逐渐分散开来，生成的各个粒子(炭黑一次聚集体)就沿着橡胶滚动的方向而移动。,3、分散,补强剂,分散,二次聚集体,一次聚集体,因此在分散阶段,需要一定的剪应力,以便破坏聚集体,若剪应力小于附聚力,则分散难于进行。,2013/11/26,8,将粒子从一点移到另一点，并不改变其物理形状和大小，主要是使物种进一步分散均匀。均匀化需要使胶料如在开炼机上那样往复捣动(用人工或翻胶装置)，在密炼机中则主要靠转子螺旋突棱的作用使其在密炼室中往复运动。,4、简单结合,5、塑化阶段由于力化学作用而使高聚物主链断裂，从而使之变化更易变形如弹性较小的状态，即改变物料的流变特性，使之适应于后面各加工过程的需要。,2013/11/26,9,二、整体结构,整体结构,六个部分,五个系统,混炼部分加料部分压料部分卸料部分传动部分底座,加热冷却系统气压系统液压系统电控系统润滑系统,2013/11/26,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1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,15双联叶片油泵，16往复油缸，17旋转油缸，18齿形联轴节，19减速机，20弹性联轴节，21电动机,21,20,19,18,17,16,15,2013/11/26,11,1、混炼部分混炼部分主要有转子、密炼室、密封装置等组成。,（1）转子作用：转子是密炼机的主要零部件（心脏部分），转子结构的设计好坏，直接影响工作性能、生产效率和炼胶质量。与混炼室一起完成对胶料的混合剪切和捏炼作用。,材料：在炼胶过程中，转子承受着胶料的摩擦、挤压、腐蚀、高温作用及巨大的扭矩，故要求转子有足够的强度和刚度，以及表面耐磨耐化学腐蚀和良好的传热性等性能。转子材料多采用不锈钢。突棱顶堆焊一层58毫米厚的耐磨硬质合金，其余工作表面也许堆焊一层23毫米厚的耐磨硬质合金。,2013/11/26,12,按转子端面形状可分为,椭圆型,圆筒型,三角型,转子的类型和结构,2013/11/26,13,椭圆型转子按螺旋棱数目不同可分为,二棱,三棱,四棱,六棱,2013/11/26,14,啮合型转子：具有分散效率高，生热率低等特性,剪切型转子：生产效率高，可快速加料、混合、排胶,转子啮合与否可分为,啮合型转子,剪切型转子,啮合型转子是通过转子形状和啮合动作等在两个转子之间产生高剪切区域对配合橡胶进行混炼。剪切型转子是通过转子端头和混炼室内壁之间产生的高剪切区进行混炼。,2013/11/26,15,密炼室采用小孔串联钻孔冷却，转子采用强制性冷却，如图所示。从图中可以看出，将转子棱峰处的冷却通道与转子中心轴的冷却通道连接起来，使循环水处于强制流动状态，从而对转子棱峰的温度具有强大的控制作用，故在传热方面有了重大改进，这一结构还提高了转子的强度和刚度。,转子冷却形式,2013/11/26,16,（2）密炼室作用：是密炼室的主要工作部件，它与转子一起共同完成对胶料的捏炼作用。材料：a、为保证其耐磨性，可在密炼室内壁堆焊24mm耐磨硬质合金。b、侧面壁为铸铁件。,前密炼室壁,后密炼室壁,2013/11/26,17,密炼机的密炼室是密闭的，工作时，两个转子相对回转，转子轴径与密炼室侧壁之间的环形间隙在混炼时是容易漏料的，为了防止物料的泄漏，在转子轴径处装设密封装置。,（3）密封装置,密封装置的结构类型很多，目前在橡胶密炼机上采用的主要有以下四种：1、端面密封2、迷宫密封3、反螺纹密封4、填料密封端面密封：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。,2013/11/26,18,2、加料部分,加料板,加料门,作用：用于加入胶料和其它物料，并瞬间存料。结构：该装置安装在密炼室的上部，主要由加料斗、翻板门、后门、填料箱等组成。,加料门主要用于加入胶料和部分小料，它的开启和关闭由料门气缸完成。但是由于气缸的运动往往冲击大，现在有的已改为液压缸。,2013/11/26,19,1加料斗-由两侧板、前后门、填料箱构成。2翻板门固定在轴上，由气缸带动。3后门固定在侧板上，检修时打开。4填料箱在加料斗上，起上下隔离作用，使混炼室内的粉尘不致飞扬到风筒内。5安全销用于检修时将上顶栓挡住。,1,5,2,3,4,气缸缓冲装置,吸尘口,料门气缸,加料门,粉料加料,2013/11/26,20,它主要由上顶栓和推动上顶栓做上、下往复运动的气缸组成，各种物料从加料口加入后，关闭翻板门（加料门）由气缸操纵上顶栓将物料压入密炼室中，并在炼胶过程中给物料一定的压力来加速炼胶过程。它的主要作用：给胶料一定的压力，加速炼胶过程，提高炼胶效果。如果不加压，胶料就吃不进去，等于开炼机一样，效率较低，加压后，使胶料能较顺利进入转子之间进行混炼。,3、压料部分（上顶栓）,2013/11/26,21,上顶栓一般为铸造件而且为中空，以便通入冷却水，其底部与胶料接触处呈尖形，并且在这个部位堆焊硬质合金。上部设置一或两个斜面，以便堆积的粉料能落入密炼室中。,上顶栓,2013/11/26,22,主要由安装在密炼室下面的下顶栓和下顶栓锁紧机构所组成，下顶栓固定在旋转轴上，而旋转轴由安装在下机壳侧壁上的旋转油缸带动，使下顶栓以摆动形式开闭。下顶栓锁紧机构主要由一旋转轴和锁紧栓所组成（或其他型式）。锁紧栓的动作由往复式油缸驱动。在下顶栓上装有热电偶，用于测量胶料在炼胶过程中的温度。所以它的主要作用，就是在炼胶完毕后排出胶料，也就是卸料。,4、卸料部分,2013/11/26,23,随着快速密炼机的出现，缩短了混炼时间，要求加快加料和卸料的速度，摆动式卸料机构卸料速度大大地快于滑动式，开闭时间一次只需23秒，密封性能好，因此新型密炼机基本上都采用这种卸料机构。摆动式卸料机构是由下顶栓、支座、锁紧装置和开闭装置组成。,2013/11/26,24,A、开闭装置下顶栓浮动地固定在支座上，支座与旋转轴固定连接，旋转轴与驱动装置连接。开启时，支座在重力和旋转轴的驱动下带着下顶栓下落，并绕旋转轴摆动120135。闭合时，旋转轴驱动支座绕轴回转摆动，直至下顶栓与卸料口闭合，锁紧机构进行锁紧。,旋转轴,下顶栓,锁紧机构,支座,2013/11/26,25,斜锁,平锁,旋转式,肘节式,中间平锁,两端平锁,B、锁紧装置,锁紧形式,作用：当下顶栓关闭后，用以锁紧，避免混炼中在胶料压力下打开。,2013/11/26,26,a）旋转式，结构紧凑，但斜面易磨损易发生打不可锁的现象。b）肘节式，锁紧效果好，力量大，比较先进。,2013/11/26,27,c）中间平锁，锁紧稳定，但将整个机座下部空档堵死，不好维修。d）两端平锁，结构紧凑，传动轴在混炼过程中不受胶料作用力，维修方便，但不易同步，锁柱尺寸小，易变形。,2013/11/26,28,主要有电机，弹性联轴节，减速机和齿形联轴节等组成。安装在传动底座上。作用：传动系统是密炼机重要组成部分之一，用于传递动力，使转子克服工作阻力而转动，从而完成炼胶作业。密炼机在工作过程中消耗掉大量的功率，但是转子的转速并不高（2060转/分），而电机的的转速很高（7501500转/分），这就要求密炼机的传动系统具有传递大功率和大的传动比等特点。密炼机的两个转子的转速是不同的，且多数密炼机的转子的速比是固定不变的，因此需要安装速比齿轮来满足要求。,5、传动部分,2013/11/26,29,6、底座主要由机座而组成，有的分为主机底座和传动底座。作用:供密炼机使用，在其上安装主机和传动系统的部件。,2013/11/26,30,7、加热冷却系统胶料在密炼室内加工时，受到强烈的机械作用，产生大量热。为保证炼胶质量和一定排胶温度，对密炼机的有关部位必须进行冷却。,作用,根据工艺要求，控制炼胶过程中胶料的温度,主要由管道和分配器等组成，以便将冷却水或蒸汽通人密炼室、转子和上、下顶栓等的空腔内循环流动，以控制胶料的温度。,2013/11/26,31,8、液压系统主要由一个双联叶片油泵，旋转油缸，往复油缸，管道和油箱等组成。它是卸料机构动力供给部分。用于控制下顶栓及下顶栓锁紧机构的开闭。9、气压系统主要由气缸，活塞，加料门的气缸，气阀，管道和压缩空气等组成。它是加料，压料机构的动力供给部分。用于控制上顶栓的升降，加压及翻板门的开闭。10、电控系统主要由控制箱，操作机台和各种电气仪表组成，它是整个机台的操作中心。,2013/11/26,32,11、润滑系统主要由油泵，分油器和管道组成，目的是为了使各个转动部分（如旋转轴、轴承、密封装置的密封环摩擦面等）减少摩擦。增加使用寿命向这些摩擦面注入润滑油。作用：向每个转动部位，注入润滑油，以致减少运动部件之间的摩擦，延长其使用寿命。,2013/11/26,33,1、按照密炼机密炼室的容量和合适的填充系数（0.70.9），计算一次炼胶量和实际配方；2、根据实际配方，准确称量配方中各种原材料的用量，将生胶、小料（ZnO、SA、促进剂、防老剂、固体软化剂等）、补强剂或填充剂、液体软化剂、硫黄分别放置，在置物架上按顺序排好；3、打开密炼机电源开关及加热开关，给密炼机预热，同时检查风压、水压、电压是否符合工艺要求，检查测温系统、计时装置、功率系统指示和记录是否正常；4、密炼机预热好后，稳定一段时间，准备炼胶；5、提起上顶栓，将已切成小块的生胶从加料口投入密炼机，落下上顶栓，炼胶1min；6、提起上顶栓，加入小料，落下上顶栓混炼1.5min；7、提起上顶栓，加入炭黑或填料，落下上顶栓混炼3min；8、提起上顶栓，加入液体软化剂，落下上顶栓混炼1.5min；9、排胶，用热电偶温度计测胶料的温度，记录密炼室初始温度、混炼结束时密炼室温度及排胶温度，最大功率、转子的转速；,三、密炼机操作方法,2013/11/26,34,四、影响密炼机混炼效果的因素,1、装料容量即混炼容量，容量不足会降低对胶料的剪切作用和捏炼作用，甚至出现胶料打滑和转子空转现象，导致混炼效果不良。反之，容量过大，胶料翻转困难，使上顶拴位置不当，使一部分胶料在加料口颈处发生滞留，从而使胶料混合不均匀，混炼时间长，并容易导致设备超负荷，能耗大。因此，混炼容量应适当，通常取密闭室总有效容积的70%90%为宜。K填充系数，通常取0.70.9；填充系数K的选取与确定应根据生胶种类和配方特点，上顶拴压力来确定。,总容量（有效容量）,工作容量,2013/11/26,35,2、加料顺序密炼机混炼中，生胶、炭黑和液体软化剂的投加顺序与混炼时间特别重要，一般都是生胶先加，再加炭黑，混炼至炭黑在胶料中基本分散后再加入液体软化剂，这样有利于混炼，提高混炼效果，缩短混炼时间。液体软化剂过早加入或过晚加入，均对混炼不利，易造成分散不均匀，混炼时间延长，能耗增加。液体软化剂的加入时间可由填充系数K确定。硫黄和超速促进剂通常在混炼的后期加入，或排料到压片机上加，减少焦烧危险。小料（固体软化剂、活化剂、促进剂、防老剂、防焦剂等）通常在生胶后，炭黑前加入。,2013/11/26,36,3、上顶拴压力密炼机混炼时，胶料都必须受到上顶栓的一定压力作用。一般认为上顶栓压力在0.30.6MPa为宜。当转子转速恒定时，进一步提高压力效果也不大。当混炼容量不足时，上顶栓压力也不能充分发挥作用。提高上顶