密煉機的工作原理、操作方法及使用注意事項

密煉機是一種設有一對特定形狀并相對回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、在可調(diào)溫度 和壓力的密閉狀態(tài)下間隙性地對聚合物材料進行塑煉和混煉的機械。

一、密煉機的工作原理

密煉機在煉膠工序時，生膠或其他物料從加料斗加入以后，首先 落入兩個相對回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上部，在上頂栓的壓力下及摩擦力的作用下 被帶入兩個轉(zhuǎn)子的間隙中，受到捏煉作用。再由下頂栓的突棱將膠料 分開為兩部分，分別隨著轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)通過轉(zhuǎn)子表面與密煉室正面壁之 間的間隙，在此受到強烈的機械剪切撕捏作用后，到達密煉室的上部。在轉(zhuǎn)子不同速度的影響下，兩股膠料以不同速度匯合在兩轉(zhuǎn)子上部， 又進入兩轉(zhuǎn)子間隙中莫如次循環(huán)反復進行。在密煉機的整個工作中，生膠在密煉機中塑煉時，既受到強烈的 機械應力作用，又受到熱氧化裂解作用，所以在很短時間內(nèi)就可獲得 所需的可塑度。

二、密煉機的操作方法

1、按照密煉機密煉室的容量和合適的填充系數(shù)(0。6～0。7)，計算一次煉膠量和實際配方;

2、根據(jù)實際配方，準確稱量配方中各種原材料的用量，將生膠、小料(ZnO、SA、促進劑、防老劑、固體軟化劑等)、補強劑或填充劑、液體軟化劑、硫黃分別放置，在置物架上按順序排好;

3、打開密煉機電源開關(guān)及加熱開關(guān)，給密煉機預熱，同時檢查風壓、水壓、電壓是否符合工藝要求，檢查測溫系統(tǒng)、計時裝置、功率系統(tǒng)指示和記錄是否正常;

4、密煉機預熱好后，穩(wěn)定一段時間，準備煉膠;

5、提起上頂栓，將已切成小塊的生膠從加料口投入密煉機，落下上頂栓，煉膠1min;

6、提起上頂栓，加入小料，落下上頂栓混煉1。5min;

7、提起上頂栓，加入炭黑或填料，落下上頂栓混煉3min;

8、提起上頂栓，加入液體軟化劑，落下上頂栓混煉1。5min;

9、排膠，用熱電偶溫度計測膠料的溫度，記錄密煉室初始溫度、混煉結(jié)束時密煉室溫度及排膠溫度，最大功率、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速;

10、將密煉機的輥距調(diào)到3。8mm，打開電源開關(guān)，使開煉機運轉(zhuǎn)，打開循環(huán)水閥門，再將從密煉機排出的膠料投到開煉機上包輥，待膠料溫度降到110℃以下，加入硫黃，左右割刀各二次，待硫黃全被吃進去，膠料表面比較光滑，割下膠料。

11、將密煉機輥距調(diào)到0。5mm，投入膠料薄通，打三角包，薄通5遍，將輥距調(diào)到2。4mm左右，投入膠料包輥，待表面光滑無氣泡，下片，稱量膠料的總質(zhì)量，放在平整、潔凈金屬表面上冷卻至室溫，貼上標簽注明膠料配方編號和混煉日期，停放待用。

密煉機、開煉機、造粒機、這些橡膠機械只有在平時使用的過程中，做好日常的保養(yǎng)和維護，才會減少機器出現(xiàn)問題的頻率，延長機器的使用壽命。

三、密煉機日常操作注意事項

為大家介紹密煉機在平時使用的過程中需要注意的一些事項，和一些簡單的維修操作要領(lǐng)：

1、在投產(chǎn)的第一個星期內(nèi)，需隨時擰緊密煉機各部位的緊固螺栓，以后則每月要擰緊一次。

2、在低溫情況下，為防止管路凍壞，需將冷卻水從機器各冷卻管路內(nèi)排除，并用壓縮空氣將冷卻水管路噴吹干凈。

3、按負載試運轉(zhuǎn)時煉最后一車料時的要求停機。主電機停機后，關(guān)閉潤滑電機和液壓電機，切斷電源，再關(guān)閉氣源 和冷卻水源。

4、當機器的壓砣處在上部位置，卸料門處在關(guān)閉位置和轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動情況下，方可打開加料門向密煉室投料。

5、當密煉機在混煉過程中因故臨時停車時，在故障排除后，必須將密煉室內(nèi)膠料排出后方可啟動主電機。

6、密煉室的加料量不得超過設計能力，滿負荷運轉(zhuǎn)的電流一般不超過額定電流，瞬間過載電流一般為額定電流的1。2～1。5倍，過載時間不大于lOs。

7、大型密煉機，加料時投放膠塊質(zhì)量不得超過20kg，塑煉時生膠塊的溫度需在30℃以上。

密煉機知識點學習

1、密煉機的用途：

主要用于橡膠的塑煉和混煉，同時也用于塑料、瀝青料、油氈料、合成樹脂料的混合。它是橡膠工廠主要煉膠設備之一。七十年代以來，國外在煉膠工藝和設備方面雖然發(fā)展較快，例如用螺桿擠出機代替密煉機和開煉機進行塑煉和混煉，但還是代替不了密煉機。新的現(xiàn)代工廠中的煉膠設備仍以密煉機為主，混煉方法也仍采用兩段混煉法。

分類：

(1)按轉(zhuǎn)子橫截面的形狀分為：橢圓形轉(zhuǎn)子密煉機、圓筒形轉(zhuǎn)子密煉機、三角形轉(zhuǎn)子密煉機

(2)按工作原理分為：相切型轉(zhuǎn)子密煉機、嚙合型轉(zhuǎn)子密煉機

(3)按轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大小及變化分為：低速、中速、高速及單速、雙速、變速密煉機

(4)按轉(zhuǎn)子相對轉(zhuǎn)速：異步和同步轉(zhuǎn)子密煉機

(5)按混煉室的結(jié)構(gòu)形式分為：普通型和翻轉(zhuǎn)式密煉機

(6)按轉(zhuǎn)子間的相對間隙分為：定間隙和可調(diào)間隙密煉機

2、密煉機的規(guī)格與技術(shù)特征：

1、規(guī)格

過去采用密煉室的工作容量和主動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速表示;現(xiàn)在采用密煉室的總?cè)萘?主動轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速表示。

國產(chǎn)密煉機的規(guī)格表示法：

XM-250/20

X表示橡膠，M表示密煉機，250表示密煉機的總?cè)萘浚?0表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速

X(S)M-75/35x70

X表示橡膠， S表示塑料， M表示密煉機， 75表示密煉機總?cè)萘浚p速(35和70轉(zhuǎn)/分)

3、密煉機的整體結(jié)構(gòu)及每一部分的作用：

(1)混煉部分：混煉部分主要有轉(zhuǎn)子、密煉室、密封裝置等組成。

(2)加料部分：它主要右加料室和斗形的加料口以及翻板門(加料門)11組成，這部分作用主要是用于加料和瞬間存料。

(3)壓料部分：它主要由上頂栓9和推動上頂栓做上、下往復運動的氣缸14組成，它的主要作用：給膠料一定的壓力，加速煉膠過程，提高煉膠效果。

(4)卸料裝置部分：主要由安裝在密煉室下面的下頂栓3和下頂栓鎖緊機構(gòu)2所組成，它的主要作用，就是在煉膠完畢后排出膠料，也就是卸料。下頂栓內(nèi)可通冷卻水冷卻，下頂栓與物料接觸的‘ ’形表面應堆焊耐磨合金，增加其耐磨性。

(5)傳動裝置部分：主要有電機22，彈性聯(lián)軸節(jié)21，減速機20和齒形聯(lián)軸節(jié)19等組成。安裝在傳動底座上，其作用:傳遞動力，使轉(zhuǎn)子克服工作阻力而轉(zhuǎn)動，從而完成煉膠作業(yè)。

(6)底座：主要由機座而組成，有的分為主機底座和傳動底座。其作用:供密煉機使用，在其上安裝主機和傳動系統(tǒng)的部件。

(7)加熱冷卻系統(tǒng)：主要由管道和分配器等組成，以便將冷卻水或蒸汽通人密煉室、轉(zhuǎn)子和上、下頂栓等的空腔內(nèi)循環(huán)流動，以控制膠料的溫度。從國外引進的密煉機加熱冷卻系統(tǒng)配有溫控裝置，采用恒溫水加熱冷卻 。作用：根據(jù)工藝要求，控制煉膠過程中膠料的溫度

(8)液壓系統(tǒng)：主要由一個雙聯(lián)葉片油泵15，旋轉(zhuǎn)油缸17，往復油缸16，管道和油箱等組成。它是卸料機構(gòu)動力供給部分。用于控制下頂栓及下頂栓鎖緊機構(gòu)的開閉。

(9)氣壓系統(tǒng)：主要由氣缸14，活塞13，加料門的氣缸，氣閥，管道和壓縮空氣等組成。它是加料，壓料機構(gòu)的動力供給部分。用于控制上頂栓的升降，加壓及翻板門的開閉。

(10)電控系統(tǒng)：主要由控制箱，操作機臺和各種電氣儀表組成，它是整個機臺的操作中心。

(11)潤滑系統(tǒng)主要由油泵，分油器和管道組成，目的是為了使各個轉(zhuǎn)動部分(如旋轉(zhuǎn)軸、軸承、密封裝置的密封環(huán)摩擦面等)減少摩擦。增加使用壽命，向這些摩擦面注入潤滑油。作用：向每個轉(zhuǎn)動部位，注入潤滑油，以致減少運動部件之間的摩擦，延長其使用壽命。

4、膠料在密煉室中的混煉過程：

生膠和配合劑由加料斗加入，首先落入兩個相對回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子口部，在上頂栓的壓力及摩擦力的作用下，被帶入兩轉(zhuǎn)子之間的間隙處，受到一定的捏煉作用，然后由下頂栓的尖棱將膠料分開，進入轉(zhuǎn)子與密煉室壁的間隙中，在此處經(jīng)受強烈的剪切捏煉作用后，被破碎的兩股膠料又相會于兩個轉(zhuǎn)子口部，然后再進入兩轉(zhuǎn)子間隙處，如此循環(huán)往復。

膠料在密煉室中所受的機械作用：

1、 轉(zhuǎn)子外表面與密煉室內(nèi)壁間的捏煉作用 ( 橢圓型轉(zhuǎn)子密煉機尤為明顯)

2 、兩轉(zhuǎn)子之間的混合攪拌、擠壓作用(嚙合型密煉機尤為明顯)

3 、上下頂栓分流、剪切和交換作用

4、 轉(zhuǎn)子的軸向往復切割捏煉作用

生產(chǎn)能力與填充系數(shù)：

G ----生產(chǎn)能力，公斤/小時;

V1 ----密煉機工作容量，升;

----膠料的比重，公斤/升;

t ----一次煉膠時間，分。

工作容量V1由下式計算：V1=Vβ V----密煉室總?cè)萘?密煉室總?cè)萘繙p去轉(zhuǎn)子所占體積)

β----膠料的填充系數(shù)

提高上頂栓壓力的方法：

(1)提高壓縮空氣的壓力;

(2)加長風筒直徑;

(3)采用液壓代替風壓。

功率消耗的確定 ：N=4?η?u2B/h

N----轉(zhuǎn)子單位上的功率消耗;

η----膠料的粘度;

u----轉(zhuǎn)子棱頂?shù)幕剞D(zhuǎn)線速度;

B----轉(zhuǎn)子棱頂寬度;

h----轉(zhuǎn)子棱頂與密煉室內(nèi)壁間隙 。

N=Cuk+1

k ----膠料特性系數(shù)，k<1：

u----轉(zhuǎn)子棱頂回轉(zhuǎn)線速度;

C----系數(shù) 。

密煉機的傳動形式：

A按電機同時驅(qū)動密煉機臺數(shù)：多臺傳動、單臺傳動。B按密煉機的轉(zhuǎn)子速度：單速、雙速、變速C按電機和密煉機的相對位置：左傳動、右傳動、中間傳動D按減速機構(gòu)形式：帶大驅(qū)動齒輪的傳動、無大驅(qū)動齒輪的單獨傳動、采用雙輸出軸減速機

對電動機的要求較高。

(1)瞬時過載系數(shù)要大于2.48，有耐超負荷特性;

(2) 起動轉(zhuǎn)矩大;

(3) 可以正、反轉(zhuǎn);

(4) 用封閉式電動機 。

轉(zhuǎn)子材料 ：

在煉膠過程中，轉(zhuǎn)子承受著膠料的摩擦、擠壓、腐蝕、高溫作用及巨大的扭矩，故要求轉(zhuǎn)子有足夠的強度和剛度，以及表面耐磨耐化學腐蝕和良好的傳熱性等性能。轉(zhuǎn)子材料多采用鑄鋼(ZG45)。突棱頂堆焊一層5～8毫米厚的耐磨硬質(zhì)合金，其余工作表面也要堆焊一層2～3毫米厚的耐磨硬質(zhì)合金。

轉(zhuǎn)子的冷卻形式：

(1)螺旋夾套式;

(2)轉(zhuǎn)子內(nèi)表面開螺旋溝槽(GK系列);

(3)一般強制冷卻式

密煉室：

作用：是密煉室的主要工作部件，它與轉(zhuǎn)子一起共同完成對膠料的捏煉作用。

材料：

A、正面壁為ZG45，為保證其耐磨性，可在密煉室內(nèi)壁堆焊2-4mm耐磨硬質(zhì)合金。

B、側(cè)面壁為鑄鐵件

密煉室的結(jié)構(gòu)形式：

A、前后組合式，由前后兩正面壁14、17，左右兩側(cè)面壁組成。

B、上下對開式由上、下混煉室及上、下機殼組成。

C、開閉式(亮翅式)由前后兩可開閉的正面壁及兩側(cè)壁組成。

D、傾斜式E、翻轉(zhuǎn)式

密煉室常用材料：

A、正面壁為ZG45，為保證其耐磨性，可在密煉室內(nèi)壁堆焊2-4mm耐磨硬質(zhì)合金。

B、側(cè)面壁為鑄鐵件

壓料部分(上頂栓)的結(jié)構(gòu)組成：

結(jié)構(gòu)：該裝置安裝在密煉室的上部。

①氣缸-鑄鐵件，為避免活塞在運動中與筒蓋碰撞，在氣缸頂部和下部設有緩沖裝置。

②活塞-其密封方式，有用橡膠皮和鑄鐵活塞環(huán)。

③活塞桿-有一定的強度及穩(wěn)定性，在加壓過程中不變形。

④重錘-即上頂栓，為直接與膠料接觸加壓部件。

加壓氣缸的主要作用是提供上頂栓上、下運動的動力，提供上頂栓加壓物料的壓力。

上頂栓安全裝置：

為防止重錘連接部件斷裂造成重錘落入密煉室引起重大機械事故，必須采用一定安全措施。

①加大活塞桿上銷孔尺寸。

②混煉室的上部安裝擋銷。

③冷卻水管上焊接擋塊。

加料部分的結(jié)構(gòu)組成：

該裝置安裝在密煉室的上部，主要由加料斗、翻板門、后門、填料箱等組成。

卸料部分形式：

⑴、滑動式

⑵、擺動下落式

⑶翻轉(zhuǎn)式

密煉機的密封裝置形式：

1、端面密封

2、迷宮密封

3、反螺紋密封

4、填料密封

(1)外壓端面密封裝置：

A、分類按壓緊方式分螺栓彈簧壓緊式、撥叉彈簧壓緊式、撥叉液壓油缸壓緊式。

B、結(jié)構(gòu)及其密封原理：

a、螺栓彈簧壓緊式：在彈簧壓力機構(gòu)作用下，轉(zhuǎn)動環(huán)和壓緊環(huán)的接觸面產(chǎn)生一定的壓力，阻止物料的泄漏。用于低壓低速的密煉機，結(jié)構(gòu)簡單、密封可靠，使用壽命長但使用時要求有良好的維護。

b、撥叉液壓油缸壓緊式(簡稱FYH)優(yōu)點是：各密封環(huán)工作面受壓均恒，密封面比壓保持相當穩(wěn)定，同時工作時可以調(diào)整，密封可靠、維修方便。

C、撥叉彈簧壓緊式其結(jié)構(gòu)形式：與撥叉液壓油缸壓緊式相似，即把圖中油缸換成了彈簧。結(jié)構(gòu)簡單，壓力較小適用與中小型密煉機和翻轉(zhuǎn)式密煉機。

(2)內(nèi)壓端面接觸式自動密封裝置：

主要是依靠密煉室在混煉時的膠料向外擠出時的壓力使內(nèi)密封圈始終壓緊在外密封圈上，以達到良好的密封效果。這種密封裝置可由膠料的壓力變化而自動調(diào)整內(nèi)密封圈的壓緊程度，密封效果較好。適用于高壓快速密煉機上的密封裝置。

(3)反螺紋與端面復合式自動密封裝置：

當物料從密煉室向外露出時，反螺紋可把它盡量返回到密煉室里面去。

(4)反螺紋迷宮式復合密封裝置：

該裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造維護方便，但轉(zhuǎn)子下沉，使兩個迷宮圓環(huán)接觸，則迷宮很快磨損。當轉(zhuǎn)子軸承成為滑動軸承時，不宜采用此種密封裝置。

(5)外壓迷宮式密封裝置 ：

密封原理是：當密煉室內(nèi)的物料外泄時，需通過相當長的很窄的路徑才能到達內(nèi)外密封圈的接觸面，起到“迷宮”的作用。該密封裝置可以滿足高壓快速混煉的需要，但結(jié)構(gòu)復雜，裝卸、調(diào)節(jié)和維護工作量較大，如GK型密煉機采用這種密封裝置。

(6)雙重反螺紋填料式復合密封裝置：

這種密封裝置結(jié)構(gòu)簡單，拆開壓蓋便可更換填料。但填料磨損較厲害，壽命不長，需經(jīng)常更換，只有當物料受中壓時，效果較好。

密煉機上輔機系統(tǒng)：

炭黑氣力輸送系統(tǒng);炭黑稱量、投料系統(tǒng);油料輸送、貯存、稱量、注油系統(tǒng);膠料導開、稱量、投料系統(tǒng);計算機智能控制系統(tǒng)。

密煉機下輔機系統(tǒng)：

主要有A壓片機：目前常用的壓片機有開煉機壓片或雙螺桿擠出壓片兩種形式。

和B膠片冷卻機組：經(jīng)壓片后的膠料必須進行冷卻，冷卻的目的是降低膠片溫度和涂隔離劑，避免膠片存放時相互粘結(jié)和發(fā)生自硫。塑煉膠或混煉膠經(jīng)壓片機或擠出壓片機出片后，噴涂或浸漬皂液隔離劑，進行冷卻、切割(或折疊)疊片停放，以供下道工序使用。目前可供選用的膠片冷卻機組裝置有掛架式膠片冷卻裝置。有兩種形式：落地式或架空式。架空式可充分利用空間，有利于車間膠料存放和車輛的通行。