第4章混煉機(jī)械

1、第4章混煉機(jī)械3.1 開(kāi)煉機(jī)本節(jié)基本要求u了解開(kāi)煉機(jī)的用途、類型和結(jié)構(gòu)u掌握開(kāi)煉機(jī)的工作原理u熟悉開(kāi)煉機(jī)的主要參數(shù)和主要零部件 開(kāi)放式煉塑機(jī)簡(jiǎn)稱開(kāi)煉機(jī)或煉膠機(jī),又稱雙輥捏煉機(jī)。它通過(guò)兩個(gè)水平放置并以不同線速度相對(duì)回轉(zhuǎn)的輥筒，將橡膠原材料進(jìn)行剪切、擠壓使其塑化、混合，制成符合生產(chǎn)加工要求的坯料。 開(kāi)煉機(jī)是橡膠工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種設(shè)備，至今已有近二百多年歷史。隨著科技和橡膠工業(yè)的不斷發(fā)展，開(kāi)煉機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能有了很大改進(jìn)，在技術(shù)上已達(dá)到一個(gè)新的水平。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械開(kāi)煉機(jī)主要用于橡膠的熱煉、壓片、塑煉、混煉和破膠。也可用于再生膠的

2、粉碎、捏煉和精煉。 塑煉：就是通過(guò)機(jī)械加工，使橡膠由彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變成可塑狀態(tài)的工藝加工過(guò)程。 為了提高橡膠產(chǎn)品的性能，必須在生膠中加入各種配合劑?；鞜捑褪峭ㄟ^(guò)機(jī)械作用，使生膠與各種配合劑均勻混合的過(guò)程。 精煉:就是通過(guò)機(jī)械加工除去再生膠中硬雜物質(zhì)的過(guò)程.塑 煉 plasticating熱 煉 hot milling壓 片preforming供 膠Suppling R破 膠breaking R精 煉refining混 煉milling/mixing實(shí)驗(yàn)用for lab用 途再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械 開(kāi)煉機(jī)的分類開(kāi)煉機(jī)名稱 輥面形狀 用 途 開(kāi)

3、煉機(jī) 光滑 膠料熱煉供膠，生膠塑煉和膠料混煉 壓片機(jī) 光滑 用于密煉機(jī)卸料壓片 熱煉機(jī) 光滑溝紋 膠料預(yù)熱或粗煉 破膠機(jī) 光滑溝紋 生膠塑煉前的破膠 粉碎機(jī) 溝紋溝紋 廢舊橡膠塊的破碎再生膠捏煉機(jī) 光滑 再生膠粉的捏煉 精煉機(jī) 腰鼓形 清除再生膠中的硬雜物 熱煉機(jī)hot milling M壓片機(jī)preforming M供膠機(jī)supplying M破膠機(jī)洗膠機(jī)再生膠混煉機(jī)regenerated rubber精煉機(jī) refiner精細(xì)破膠機(jī)實(shí)驗(yàn)用煉膠機(jī)塑（混）煉機(jī) plasticator(mixer)類 型一、開(kāi)煉機(jī)的基本構(gòu)造再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物

4、成型機(jī)械傳動(dòng)裝置輥筒機(jī)架軸承座 旋轉(zhuǎn)接頭調(diào)距裝置壓蓋機(jī)座橫梁再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械老式傳動(dòng)開(kāi)煉機(jī)大驅(qū)動(dòng)齒輪再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械新型傳動(dòng)式開(kāi)煉機(jī) 雙輸出再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械雙電機(jī)傳動(dòng)式開(kāi)煉機(jī) 電機(jī)減速箱再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械帶翻膠裝置開(kāi)煉機(jī) 翻膠裝置規(guī)格與技術(shù)特征u開(kāi)煉機(jī)規(guī)格常用“輥筒直徑*工作部分的長(zhǎng)度”來(lái)表示，單位毫米或英寸。如400*1000, 16* 46

5、。u中國(guó)常用規(guī)格表示：X（S）K-400，XKR-400， XKJ-400 ， XKP-400 X橡膠； S塑料；K開(kāi)煉機(jī)400輥筒直徑為400mm；P破碎。R 熱煉；J精煉；再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械二、開(kāi)煉機(jī)主要零部件 開(kāi)煉機(jī)的主要零部件包括：輥筒、滾筒軸承、調(diào)距裝置、機(jī)架、橫梁及安全裝置等。根據(jù)開(kāi)煉機(jī)的使用特點(diǎn)和主要零部件在機(jī)臺(tái)中所發(fā)揮作用的重要程度的差異，這些零部件設(shè)置有不同的承載能力。安全系數(shù)的選用原則是按機(jī)架5.0 橫梁4.0-5.0 輥筒2.5-3.1調(diào)距螺桿2.3 調(diào)距螺母2.0 安全墊片1.5。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再

6、生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（一） 輥筒(1) 性能要求 輥筒是開(kāi)煉機(jī)直接承擔(dān)與完成煉膠作業(yè)的主要零部件。考慮到輥筒在工作時(shí)要承受很大的負(fù)荷力、物料的強(qiáng)烈摩擦及較大的溫度變化，因此輥筒在技術(shù)性能上應(yīng)具備以下特點(diǎn):具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和剛度。工作表面應(yīng)具有較高的耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性和抗剝落性良好的導(dǎo)熱性能。合理的幾何形狀。制造簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（2）輥筒材料 輥筒的材料一般多采用冷硬鑄鐵。這種材料表面組織堅(jiān)硬、 耐磨損、耐腐蝕；內(nèi)部韌性較好，強(qiáng)度大；易導(dǎo)熱、易加工、造價(jià)低。(3)輥筒的表面形狀 開(kāi)

7、煉機(jī)的用途不同，輥筒的表面形狀也不同。表面光滑的輥筒多用于塑煉、混煉、壓片、熱煉、精煉，表面帶有溝紋的輥筒多用于破膠、洗膠、破碎、熱煉。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械輥筒的受力情況 開(kāi)煉機(jī)的輥筒工作時(shí)受到橫壓力（徑向力）、摩擦力（切向力）、溫度應(yīng)力、大小驅(qū)動(dòng)齒輪和速比齒輪的作用力。此外，還有自重。以后輥筒為例，受到大小驅(qū)動(dòng)齒輪的作用力，大小速比齒輪的作用力。齒輪排列如圖。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（二） 輥筒軸承

8、 開(kāi)煉機(jī)的工作負(fù)荷大、輥筒運(yùn)轉(zhuǎn)速度較低、工作溫度較高。因此要求軸承承載能力強(qiáng)、耐磨、使用壽命長(zhǎng)、制造及安裝方便。所以開(kāi)煉機(jī)的輥筒多采用滑動(dòng)軸承予以支撐，對(duì)一些性能較優(yōu)的大型、快速開(kāi)煉機(jī)有使用滾動(dòng)軸承支撐輥筒的。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)圖2-8 滑動(dòng)軸承再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械向心球面滾子軸承再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械滾動(dòng)軸承再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械滑動(dòng)軸承與滾動(dòng)

9、軸承的區(qū)別 滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的區(qū)別首先表象在結(jié)構(gòu)上，滾動(dòng)軸承是靠滾動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)軸的，因而接觸部位是一個(gè)點(diǎn)，滾動(dòng)體越多，接觸點(diǎn)就越多；滑動(dòng)軸承是靠平滑的面來(lái)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)軸的，因而接觸部位是一個(gè)面。其次是運(yùn)動(dòng)方式不同，滾動(dòng)軸承的運(yùn)動(dòng)方式是滾動(dòng)；滑動(dòng)軸承的運(yùn)動(dòng)方式是滑動(dòng)，因而摩擦形式上也就完全不相同。 再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（三） 輥距調(diào)整裝置 開(kāi)煉機(jī)在工作時(shí)因加工物料及工藝過(guò)程的不同，對(duì)輥距大小的要求也不一樣。輥距調(diào)整量的大小視機(jī)臺(tái)的規(guī)格而定，調(diào)距范圍一般在0.1-15mm之間。 類型與結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu) 調(diào)距裝置按結(jié)構(gòu)形式的不同分為手動(dòng)

10、、電動(dòng)、液壓傳動(dòng)三種。目前以前兩種形式為主。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（1）手動(dòng)調(diào)距裝置結(jié)構(gòu)形式很多，下圖是常用的一種。蝸輪蝸桿傳動(dòng)。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械另外，在中小型開(kāi)煉機(jī)上，為便于操作，常采用下圖的形式。用螺旋齒輪代替了蝸輪蝸桿傳動(dòng)。手動(dòng)調(diào)距裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，適用于中小型開(kāi)煉機(jī)。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械電動(dòng)調(diào)距裝置如圖1-27所示。與手動(dòng)調(diào)距裝置不同的是以電動(dòng)機(jī)代替手輪。操作簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，

11、一般用于大型開(kāi)煉機(jī)。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（3）手電結(jié)合式調(diào)距裝置 手電結(jié)合式調(diào)距裝置結(jié)合前兩者的特點(diǎn)，調(diào)距既簡(jiǎn)單又精確，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（4）液壓調(diào)距裝置 液壓調(diào)距裝置以液壓力作為調(diào)距動(dòng)力，在機(jī)架內(nèi)與軸承體相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)有兩增壓油缸，推動(dòng)輥筒位移。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。缺點(diǎn)是不易維護(hù)，不能自動(dòng)退回。 再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（四） 安全制動(dòng)裝置 開(kāi)煉機(jī)屬于開(kāi)式、手工操作的機(jī)臺(tái)，工作負(fù)荷大，工作過(guò)程中很容易

12、發(fā)生人身及機(jī)械事故，安全制動(dòng)裝置顯得尤為重要。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械1.安全裝置 安全裝置有安全墊片和液壓安全裝置兩類。 圖中2為安全墊片。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械 當(dāng)開(kāi)煉機(jī)輥筒受到橫壓力過(guò)大時(shí)，安裝在前輥筒軸承座上與調(diào)距螺桿之間的安全墊片被剪切破壞，從而使輥筒的輥距放大，使輥筒受到的橫壓力下降，保護(hù)了輥筒以免輥筒斷。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖所示：再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械安全墊片作用：保護(hù)滾筒機(jī)架、輥筒等重要零部件。材料：鑄鐵或碳素鋼。用鑄

13、鐵制造墊片，破壞時(shí)靈敏性高，但制造質(zhì)量不易保證；用碳素鋼制造墊片，制造質(zhì)量好，但破壞時(shí)靈敏性差，有延續(xù)作用。使用特點(diǎn)：制造容易，更換方便，成本低。但在沖擊載荷下，承載能力降低，更換頻繁，而且需要停機(jī)更換，影響生產(chǎn)。因此在新型開(kāi)煉機(jī)上開(kāi)始采用液壓安全裝置。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（2）液壓安全裝置 液壓安全裝置安裝在前滾筒調(diào)距螺桿與軸承之間，通過(guò)泄油壓使得輥距放大，橫壓力下降，當(dāng)P下降到低于給定壓力后，油壓可自動(dòng)推動(dòng)前滾筒回復(fù)到原來(lái)的輥距。 特點(diǎn)是不用更換零件，便于控制。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合

14、物成型機(jī)械（五）制動(dòng)裝置 制動(dòng)裝置的位置：裝在電機(jī)與連軸器之間的聯(lián)軸節(jié)上，操縱裝置裝在工人操作位置的附近，拉桿上或腳踏板上，或二者都裝。對(duì)制動(dòng)裝置的要求：控制位置要適合操作人員使用方便。裝置要經(jīng)常屬于正常狀態(tài)。空轉(zhuǎn)制動(dòng)后，前滾筒繼續(xù)回轉(zhuǎn)不得超過(guò)滾筒圓周的1/4。目前應(yīng)用較多的制動(dòng)裝置有安全拉桿和制動(dòng)器兩部分組成。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（1）安全拉桿 安全拉桿位于開(kāi)煉機(jī)的橫梁上。緊急剎車時(shí)，拉動(dòng)拉桿使行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作。完成兩個(gè)動(dòng)作，一切斷主電機(jī)電源，二接通制動(dòng)器電源。 為克服電動(dòng)機(jī)和輥筒的回轉(zhuǎn)慣性，使輥筒立即停轉(zhuǎn)，還須設(shè)制動(dòng)器。再生資源加工機(jī)

15、械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械安全拉桿圖1 常用開(kāi)煉機(jī)的基本結(jié)構(gòu)Fig.1 The basic structure of common mill for rubber圖中11為安全拉桿再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（2）制動(dòng)器一般裝在電機(jī)和減速器的聯(lián)軸節(jié)上。常用制動(dòng)方法是電磁控制制動(dòng)法。近年來(lái)，在小型開(kāi)煉機(jī)的設(shè)計(jì)中有采用電機(jī)能耗制動(dòng)法。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（六） 輥溫調(diào)節(jié)裝置 為確保物料的有效捏煉，開(kāi)煉機(jī)的輥筒表面需要保持一定溫度，而且溫度因物料與工

16、藝的不同而不同，（如橡膠塑煉溫度在3050左右，天然膠在5060左右，混煉時(shí)一般不超過(guò)7590，以防止早期硫化。）這就需要輥溫調(diào)節(jié)裝置。 開(kāi)煉機(jī)的兩個(gè)輥筒(roll)以不同的速度(velocity)相對(duì)回轉(zhuǎn)，當(dāng)膠料加到輥筒上時(shí)，在被輥筒擠壓的同時(shí), 由于摩擦力(friction)和粘附力(coherent force)的作用而被拉入兩輥筒的間隙(roll gap)，膠料在間隙中受到強(qiáng)烈的擠壓(squzze)和剪切(shear)，從而達(dá)到加工膠料的目的。從輥隙中排出的料片，由于兩個(gè)輥筒表面速度和溫度的差異而包覆(rolling around)在一個(gè)輥筒上，重新返回兩輥間，這樣多次反復(fù),完成煉膠(

17、milling)作用.（參見(jiàn)下圖）（參見(jiàn)下圖）三、開(kāi)煉機(jī)工作原理The Molding Equipment for RubberThe Molding Equipment for RubberTxP sin P tan cosP P tanP tanP tantantantantan為膠料與轉(zhuǎn)子金屬表面的摩擦角，隨膠料溫為膠料與轉(zhuǎn)子金屬表面的摩擦角，隨膠料溫度變化而變。度變化而變。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械從試驗(yàn)得知，膠料與金屬表面的摩擦角從試驗(yàn)得知，膠料與金屬表面的摩擦角=3737-38-38。這樣即可得出膠料在轉(zhuǎn)子上的這樣即可得出膠料在

18、轉(zhuǎn)子上的運(yùn)動(dòng)情況為：運(yùn)動(dòng)情況為： 在轉(zhuǎn)子長(zhǎng)螺旋段。在轉(zhuǎn)子長(zhǎng)螺旋段。=30=30,，即即PxPxTxTx。因此對(duì)膠料因此對(duì)膠料不會(huì)產(chǎn)生軸向移動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生軸向移動(dòng)，僅，僅產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)。起著送料作用及滾壓揉搓作用產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)。起著送料作用及滾壓揉搓作用。 在轉(zhuǎn)子短螺旋段。在轉(zhuǎn)子短螺旋段。=45=45， 即即PxPxTxTx。因此膠料使因此膠料使產(chǎn)生軸向移動(dòng)產(chǎn)生軸向移動(dòng)，對(duì)膠料，對(duì)膠料往復(fù)切割。往復(fù)切割。由于一對(duì)轉(zhuǎn)子的螺旋長(zhǎng)段和短段是相對(duì)安裝的由于一對(duì)轉(zhuǎn)子的螺旋長(zhǎng)段和短段是相對(duì)安裝的，從而促使膠料從轉(zhuǎn)子一端移動(dòng)另一端；而另，從而促使膠料從轉(zhuǎn)子一端移動(dòng)另一端；而另一端轉(zhuǎn)子又使膠料作相反方向移動(dòng)。因此，使一

19、端轉(zhuǎn)子又使膠料作相反方向移動(dòng)。因此，使膠料來(lái)回混雜，進(jìn)行強(qiáng)烈的混煉膠料來(lái)回混雜，進(jìn)行強(qiáng)烈的混煉 。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械此外，在轉(zhuǎn)子外形的此外，在轉(zhuǎn)子外形的 設(shè)計(jì)上有將突棱的工設(shè)計(jì)上有將突棱的工 作面的圓弧曲率半徑作面的圓弧曲率半徑 選的小些，這樣就會(huì)選的小些，這樣就會(huì) 使棱的圓弧面與密煉使棱的圓弧面與密煉 室內(nèi)壁形成的工作區(qū)室內(nèi)壁形成的工作區(qū) 的容積由大逐漸變小，的容積由大逐漸變小， 膠料通過(guò)時(shí)，擠壓力膠料通過(guò)時(shí)，擠壓力 增加；棱的另一面設(shè)計(jì)成凹形的，工作區(qū)的容增加；棱的另一面設(shè)計(jì)成凹形的，工作區(qū)的容積由小變大，更易流動(dòng)，增加了紊流態(tài)

20、。即積由小變大，更易流動(dòng)，增加了紊流態(tài)。即“S”轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械兩棱轉(zhuǎn)子展開(kāi)圖兩棱轉(zhuǎn)子展開(kāi)圖 膠料流動(dòng)示意圖膠料流動(dòng)示意圖 膠料的軸向移動(dòng)情況示意圖膠料的軸向移動(dòng)情況示意圖 三、膠料在轉(zhuǎn)子上的流動(dòng)情況三、膠料在轉(zhuǎn)子上的流動(dòng)情況再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械3、主要參數(shù)、主要參數(shù)一、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與速比一、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與速比 1、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是密煉機(jī)主要性能指標(biāo)之一。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是密煉機(jī)主要性能指標(biāo)之一。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力功率消耗功率消耗煉膠質(zhì)量煉膠質(zhì)量混

21、煉成本混煉成本再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（1）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)生產(chǎn)能力的影響）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)生產(chǎn)能力的影響煉膠效率的高低，取決于施加在膠料上的剪切力的大煉膠效率的高低，取決于施加在膠料上的剪切力的大小，而剪切應(yīng)力受剪切速率的影響。由下式可看出：小，而剪切應(yīng)力受剪切速率的影響。由下式可看出：wu膠料的粘度膠料的粘度wm流變常數(shù)流變常數(shù)再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械提高提高n生產(chǎn)率生產(chǎn)率提高提高為什么？為什么？A、由上面公式知，對(duì)于一個(gè)機(jī)臺(tái)來(lái)講，由上面公式知，對(duì)于一個(gè)機(jī)臺(tái)來(lái)講，D，h都是固定的，只有改變都

22、是固定的，只有改變n。提提高高n，可以提高剪切速率，縮短可以提高剪切速率，縮短 t，從而提高產(chǎn)量；從而提高產(chǎn)量；B 、提高提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n , ,被攪拌的膠料被攪拌的膠料表面交換頻繁，這就加速了配合劑表面交換頻繁，這就加速了配合劑在膠料中的混合作用，使在膠料中的混合作用，使t 縮短，從縮短，從而提高產(chǎn)量；而提高產(chǎn)量；C、提高提高 n，膠料對(duì)密煉室膠料對(duì)密煉室P 也增大，也增大，膠料受到的機(jī)械作用增大，膠料受到的機(jī)械作用增大，t 縮短，縮短，從而提高產(chǎn)量。從而提高產(chǎn)量。上圖為上圖為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與混煉時(shí)間關(guān)系轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與混煉時(shí)間關(guān)系再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械

23、聚合物成型機(jī)械（2）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)電機(jī)功率的影響）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)電機(jī)功率的影響從公式和圖從公式和圖4-14看看，功率與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，功率與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速近似成正比。近似成正比。N=4u2B/h N-轉(zhuǎn)子單位上的功率消耗；轉(zhuǎn)子單位上的功率消耗；-膠料的粘度；膠料的粘度； u-轉(zhuǎn)子棱頂?shù)幕剞D(zhuǎn)線速度轉(zhuǎn)子棱頂?shù)幕剞D(zhuǎn)線速度； B-轉(zhuǎn)子棱頂寬度；轉(zhuǎn)子棱頂寬度；h-轉(zhuǎn)子棱頂與密煉室內(nèi)壁間轉(zhuǎn)子棱頂與密煉室內(nèi)壁間隙隙 。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械（3 3）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)排膠溫度的影響轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)排膠溫度的影響混煉時(shí)，必須保持膠溫在一定限度內(nèi)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)混煉時(shí)，必須保持膠溫在一定限度內(nèi)，

24、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速過(guò)快將使物料溫度迅速上升，粘度下降，影速過(guò)快將使物料溫度迅速上升，粘度下降，影響剪切效果，同時(shí)也降低了膠料的分散度。響剪切效果，同時(shí)也降低了膠料的分散度。在在第一段混煉第一段混煉時(shí)，一般排膠溫度應(yīng)控制在時(shí)，一般排膠溫度應(yīng)控制在1301500C以下，否則除了會(huì)引起分散不良外，以下，否則除了會(huì)引起分散不良外，還容易使膠料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如出現(xiàn)熱裂解、還容易使膠料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如出現(xiàn)熱裂解、凝膠等現(xiàn)象。凝膠等現(xiàn)象。最終混煉最終混煉為防止焦燒，一般排膠溫度控制在為防止焦燒，一般排膠溫度控制在1001200C以下。據(jù)此，為了獲得最有效的混煉以下。據(jù)此，為了獲得最有效的混煉，也按不同的膠料選擇最適宜

25、的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。，也按不同的膠料選擇最適宜的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。目前目前多速多速和和調(diào)速密煉機(jī)調(diào)速密煉機(jī)的應(yīng)用均被重視。的應(yīng)用均被重視。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械2 2、轉(zhuǎn)子速比、轉(zhuǎn)子速比 密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的速比通常為密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的速比通常為1:1.151:1.151 1：1.181.18。近年來(lái)，新開(kāi)發(fā)研制的近年來(lái)，新開(kāi)發(fā)研制的同步轉(zhuǎn)子密煉機(jī)同步轉(zhuǎn)子密煉機(jī)，其轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)子速比為子速比為 1 1：1 1。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械二、轉(zhuǎn)子棱頂與密煉室內(nèi)壁間隙二、轉(zhuǎn)子棱頂與密煉室內(nèi)壁間隙 在流變學(xué)分析中已講到，對(duì)

26、膠料起分散作用的主在流變學(xué)分析中已講到，對(duì)膠料起分散作用的主要因素是要因素是, ,在轉(zhuǎn)子棱頂與密煉室內(nèi)壁間隙在轉(zhuǎn)子棱頂與密煉室內(nèi)壁間隙h形成的形成的高剪切區(qū)內(nèi)，間隙大小，直接影響膠料的及剪切高剪切區(qū)內(nèi)，間隙大小，直接影響膠料的及剪切應(yīng)力和剪切速率。應(yīng)力和剪切速率。 生產(chǎn)實(shí)踐證明生產(chǎn)實(shí)踐證明：密煉機(jī)在使用若干年后，同等條：密煉機(jī)在使用若干年后，同等條件下，混煉膠的質(zhì)量下降。件下，混煉膠的質(zhì)量下降。原因是：密煉機(jī)使用時(shí)間長(zhǎng)了，原因是：密煉機(jī)使用時(shí)間長(zhǎng)了，轉(zhuǎn)子棱與密煉室轉(zhuǎn)子棱與密煉室內(nèi)壁會(huì)產(chǎn)生磨損，使轉(zhuǎn)子棱頂與密煉室內(nèi)壁間隙內(nèi)壁會(huì)產(chǎn)生磨損，使轉(zhuǎn)子棱頂與密煉室內(nèi)壁間隙h增大增大，致使致使剪切應(yīng)力和剪切

27、速率剪切應(yīng)力和剪切速率減小，降低了煉減小，降低了煉膠效果，膠效果，使混煉膠的質(zhì)量下降使混煉膠的質(zhì)量下降。 應(yīng)對(duì)措施是：應(yīng)對(duì)措施是：補(bǔ)焊；增加容量。補(bǔ)焊；增加容量。再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械三、生產(chǎn)能力與填充系數(shù)三、生產(chǎn)能力與填充系數(shù) 計(jì)算密煉機(jī)生產(chǎn)能力，可用下式：計(jì)算密煉機(jī)生產(chǎn)能力，可用下式： 式中式中G -生產(chǎn)能力，公斤生產(chǎn)能力，公斤/小時(shí)；小時(shí)； V1 -密煉機(jī)工作容量，升；密煉機(jī)工作容量，升； -膠料的比重，公斤膠料的比重，公斤/升；升； t -一次煉膠時(shí)間，分。一次煉膠時(shí)間，分。 NoImage再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工

28、機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械工作容量工作容量V1由下式計(jì)算由下式計(jì)算： V1=V 式中：式中：V-密煉室總?cè)萘浚軣捠铱側(cè)萘繙p去轉(zhuǎn)子所占體積）密煉室總?cè)萘浚軣捠铱側(cè)萘繙p去轉(zhuǎn)子所占體積）-膠料的填充系數(shù)膠料的填充系數(shù) 由此可知，填充系數(shù)直接影響密煉機(jī)的工作容由此可知，填充系數(shù)直接影響密煉機(jī)的工作容量大小，即影響生產(chǎn)能力的大小。但填充系數(shù)量大小，即影響生產(chǎn)能力的大小。但填充系數(shù)過(guò)大或過(guò)小均會(huì)影響煉膠質(zhì)量，也影響生產(chǎn)能過(guò)大或過(guò)小均會(huì)影響煉膠質(zhì)量，也影響生產(chǎn)能力。力。 再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備再生資源加工機(jī)械過(guò)程與設(shè)備聚合物成型機(jī)械聚合物成型機(jī)械四、上頂栓對(duì)膠料的單位壓力四、上頂栓對(duì)膠料的單位壓力 上頂栓對(duì)膠料的單位壓力是強(qiáng)化煉膠的主要手段上頂栓對(duì)膠料的單位壓力是強(qiáng)化煉膠的主要手段之一。之一。 增加增加上頂栓對(duì)膠料的上頂栓對(duì)膠料的壓力壓力，可以，可以提高提高膠料中的膠料中的流流體靜壓力體靜壓力, ,雖然不直接影響剪切應(yīng)力，但是由于雖然不直接影響剪切應(yīng)力，但是由于減少了密