密炼机的概述和设计
1.概述
1.1密炼机简介
密炼机包括其上下辅机,是我国发展最快、配套最全、规格最多、品种最新的橡胶机械之一。密炼机亦称密闭式炼塑机，是在开炼机基础上发展起来的一种高强度间歇混炼设备。但是，密炼机与开炼机相比有以下的优点：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。密炼机的出现是炼胶机械的一项重要成果，至今依然成为塑炼和混炼中的典型的重要设备，并处于不断发展完善中。各大型塑料橡胶机械企业和各国的科学人员对密炼机进行大量的研究和发明。其中，四棱椭圆同步转子是密炼机发展最快的一种，经实践证明，四棱椭圆转子密炼机大大地提高了混炼效果，改善了物料的分散性，是许多厂家模仿的对象。
密炼机是聚合物加工的主要设备之一,在橡胶工业中尤显重要。转子是密炼机的关键工作部件,其结构及形状设计合理与否直接影响机台的能耗、生产能力和胶料的质量(配合剂在橡胶中的分散和均匀程度) 。因此,加强对转子构型设计的开发研究,以期设计制造出结构合理和先进的转子,一直是聚合物加工行业努力的目标之一。但是由于转子几何结构复杂,影响因素多,且涉及聚合物材料复杂的粘弹特性,导致其开发研究进展缓慢,设计多采用基于实验观察的类比和放大方法。随着聚合物加工理论和生产技术的发展,新材料和新工艺对加工设备提出了更高的要求。转子造型的更新换代周期日益缩短,要求加快设计过程,缩短设计周期;同时,设计的完善和制造的精确与否对转子的工作性能、使用价值和制造成本都有决定性的影响,并关系到制品生产厂家的经济效益。在这种形势下,传统的转子设计方法已日渐不适应生产发展的需要。
1.2密炼机的发展
1国外的密炼机的发展
混炼胶料质量的好坏直接影响着橡胶制品的质量和性能。近年来，为了满足橡胶制品行业对新胶料和新配方的混炼要求，世界上各主要的密炼机生产厂家不断地开发和研究出各种新系列的密炼机，其结构更具科学性，更适合于自动化操作。目前国际上应用最为广泛的密炼机有：①以美国Farrel公司为代表的Banbury式F系列密炼机，采用的是切线型转子；②以英国Francis.Shaw公司为代表的K型密炼机，采用的是啮合型转子；
③以德国W＆P公司为代表的GK型密炼机，这种类型的密炼机有两系列，一个是GK-N 系列切线型转子密炼机，另一个是GK-E系列啮合型转子密炼机。
1.2.2 国内密炼机的发展
解放后，我国国产的密炼机已从无到有地迅速发展起来。如先后生产了250升、20转/分；250升，20、40转/分；30、60转/分；75升，35、70转/分；以及50升等规格的密炼机。国产密炼机由原先的开炼机间歇下片发展到双螺杆加辊筒机头连续出片，再经过“步进”悬挂、封闭式冷却，直至切割叠放，实现了全机联动。今天的国产密炼机完全可以实现大功率、强剪切、高分散、快速混炼。其转子已有单速、双速、无级调速
之分。无级调速可根据配方工艺不同进行转速调整。翻斗式密炼机（加压式捏炼机），这种设备现已在中小橡胶厂全面普及，其的优势是价格便宜、安装容易、操作便利。现在的密炼机的开发动向，越来越注重其特殊功能。如真空密炼和充氮密炼，对某些厌氧的胶料配方尤其重要。
1.3 密炼机的工作原理
1.3.1一般原理
在炼胶时，生胶和配合剂加入到密炼室后，物料就在两个具有螺旋棱的、有速比的、相对回转的转子与密炼室壁、上顶栓、下顶栓组成的捏炼系统内受到不断地变化的反复进行的强烈剪切和挤压作用，是胶料产生剪切变形，进行了强烈的捏炼。由于转子有螺旋棱，在捏炼时胶料反复地进行轴向往复运动，起到了搅拌作用，至使捏炼更为强烈。胶料在捏炼过程中，其经受流动和变形的捏炼作用是很复杂的，大致可分为四种作用：（1）转子突棱顶与密炼室内壁间隙的捏炼作用（对于椭圆转子密炼机，这一作用是重要的）；
（2）转子间的搅拌作用；
（3）转子间的折卷作用；
（4）转子间的轴向往返切割、搅拌作用。
从高分子材料加工流变学知胶料在加工过程中是属非牛顿型流体。混炼过程的流动形态较复杂，大体上分两个步骤：首先，要把这些粒状固体和液体配合剂，在外力作用下，混入到生胶形成粘结块（称之为简单混合）；其后，再把这些已形成的粘结块进一步分散均匀（也称之为强烈混合）。简单混合主要由剪切变形而定，强烈混合主要是用一定的剪切应力把粘结块压碎并进一步分散，当剪切应力低于压碎粘结块所必须的程度，就难于起到进一步分散效果。实践证明，良好的分散，需要高的剪切应力。
换言之，要使简单混合进行得好，要求橡胶流动变形速度要快，要求橡胶软一些，即粘度要小，要使强烈混合强烈，则要求橡胶硬一些，即粘度要大，这样胶料吸收的剪切力就大，分散效果就会好。否则难于达到好的分散效果。这是一个过程中流动性质的变化问题。
1.3.2 混炼过程及机理
橡胶塑料的混炼过程大致上可分为 3 个阶段: ①胶块的伸展变形与填料或添加剂的混入;②填料或添加剂与胶块组成的聚集体均匀分布; ③聚集体的破碎及其在橡胶中的分散。其中,混入和分散效果的优劣主要取决于物料能否顺利进入转子凸棱前沿与密炼室壁构成的月牙形区并通过间隙,使物料受到强烈的挤压、拉伸和剪切作用,并产生较大的形变。而要达到均匀分布,关键在于胶料能否在密炼室内形成有效的轴向循环运动。在密炼过程中,胶料在两转子和密炼室壁的作用下的流动主要由三部分组成: ①沿凸棱作轴向移动; ②进入两转子之间和凸棱与室壁之间构成的高剪切区(间隙区) 形成剪切和拉伸流动; ③被凸棱驱赶沿室壁作圆周运动。显然,要强化密炼机的分散和分布混炼效能,应在保证第2 种流动的前提下,尽量削弱第3 种流动而增强第1 种流动。换言之,应尽可能使间隙区以外的胶料参与轴向循环运动。
1.3.3 同速同向转子密炼机的混炼原理
同速同向转子密炼机两转子的线速度( v ) 方向相反,故其速度梯度为d v / d y = ( v1 + v2 ) / h0 ,即最大剪切速率为v / h ( v1 = v2 , h0 = 2 h , h 为转子棱峰与密炼室内壁的间隙) , 因此, 在两转子之间,也会产生较大的剪切作用。这样,同速同向转子密炼机存在两个高剪切区: (1) 转子凸棱与密炼室内壁之间的间隙; (2) 两转子之间的区域。由此可见, 同速同向转子密炼机既有同速异向转子密炼机混炼均匀性好、胶料质量高的特点,又有异速异向转子密炼机在两转子间有速度梯度, 增进混炼效率的特点。
1.4 同步技术转子的优点
同步技术转子(简称ST 转子-- synchronoustechological rotor) ,是美国法雷尔公司1980 年开始研制,1988 年正式用于生产,国外用户已有80 %采用此种转子。同步技术转子的速比将传统使用的速比1.16：1改为1：1；转子在等速操作时，ST转子的结构和转子之间的相互作用大大提高了物理和流变参数的均匀性。各种参数的标准偏差缩小后，能确保加工工艺的优化和提高最终产品的质量。由于湍流作用可以不断地将配合剂导向强混炼区，因此转子相互作用空间中的湍流作用的改善，不仅改善了分布功能，也改善了分散功能，可以增强胶料有一个转子向另一个转子进行有效的变换，使胶料在整个混炼室内的流动呈循环状。另外还增加了转子短棱的螺旋角和轴向长度，形成了两个棱的明显重叠，但在分散混炼的最佳区域的转子棱峰周围未加改动。这种改进的引人注目的效果是：在转子相互作用区域提供了附加的混炼作用，特别是当两个转子处于相对位置时，保证了胶料横向的主要部分能充满每个半混炼室的整个长度。此外在任何轴向截面处都增大了便于胶料流动的开放区域，以便胶料不受阻力的流动。
1.5 四棱转子形状及其结构特点
目前，国内引进的法勒尔密炼机与其相配的四棱转子均为本伯里椭圆形转子，其形状繁多，在图1中列出几种，其中a为普遍使用的形状。可见主要的不同点如下：转子棱的相位排列方式、长度之比和螺旋角。
众所周知，传统的二棱转子，其形状和结构参数是基本上固定不变的。长度和短棱的螺旋方向相反，其起点相位角为180℃；短棱和长棱的螺旋角分别为45℃，30℃；轴向方向上短棱和长棱之比为0.577；两棱之间中间重迭率（轴向方向上两棱重叠长度为转子总工作草地之比）为0.1～0.3。四棱转子是在二棱转子的基础上发展起来的，却并不是简单地增加两个棱而成的。从图1中可看出：旋向相反的长棱和短棱分别排列在两侧上，长棱和短棱之间相位角为90℃（图1d除外），两长棱或短棱之间相位角为180℃。这是各相同的共性的排列方式。四棱转子的各棱相交界处无重叠区。相邻两棱之间的相位角：四棱转子为90℃，二棱转子为180℃。这说明胶料的轴向流动通道，四棱转子比二棱的窄，假如在两棱相交界出再设重叠区的话，就更阻碍胶料的流动。由于四棱转子无重叠区，其炼胶质量----分散均匀性不如二棱转子好。因此。为了改善四棱转子混炼时分散均匀性，就得选用不同的螺旋角、棱长度比、棱相位角等方法来改进转子的结构。其中一种方法是长棱与短棱相交界处设无棱区来增加起通道截面，而影响转子的强度。另一种方法是减少短棱与长棱之比。
1.5 密炼机的研究意义和目的
转子是密炼机的关键工作部件,其结构及形状设计合理与否直接影响机台的能耗、生产能力和胶料的质量(配合剂在橡胶中的分散和均匀程度) 。因此,加强对转子构型设计的开发研究,以期设计制造出结构合理和先进的转子,一直是聚合物加工行业努力的
目标之一。但是由于转子几何结构复杂,影响因素多,且涉及聚合物材料复杂的粘弹特性,导致其开发研究进展缓慢,设计多采用基于实验观察的类比和放大方法。随着聚合物加工理论和生产技术的发展,新材料和新工艺对加工设备提出了更高的要求。转子造型的更新换代周期日益缩短,要求加快设计过程,缩短设计周期;同时,设计的完善和制造的
精确与否对转子的工作性能、使用价值和制造成本都有决定性的影响,并关系到制品生产厂家的经济效益。在这种形势下,传统的转子设计方法已日渐不适应生产发展的需要。
转子的结构的不断变化，对整个系统有不同的要求，在生产过程中，当然会带来许多新问题，因此，对整个机械研究设计来说，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、控制系统、主要部件的材料到各种参数的技术以及理论，都需要有相应的发展，以适应转子的快速发展，带动整个塑料橡胶行业协调地发展。
密炼机的设计
2.1 结构形状的选择
转子是密炼机工作的核心部分，其的结构设计对整个密炼机系统起决定作用。转子的几何形状有，椭圆形转子、三棱形转子和圆筒形转子等。如下图所示各种不同结构形状的密炼机。其中，椭圆形转子又可分为二棱和四棱椭圆形转子。二棱椭圆形转子工作部分的横断面是椭圆形的。转子突棱由转子工作部分的两端成螺旋形向中心前进，一左旋，一右旋，互不相干，一长一短，互不相连。与其他三棱、圆形相比，工作性能好，生产效率高，大大地改善了物料的性能，技术稳定，应用广泛。所以，在设计中采用椭圆形转子。
图1-1二棱转子图1-2二棱转子同步转子
图1-3四棱同步转子图1-4四棱转子
图1-5三棱形转子图1-6圆筒形转子
2.2 转子的结构尺寸的确定
2.3 转子的转速与速比的选择
2.3.1 转子的转速的确定
转子的转速是密炼机主要性能指标之一，它直接影响密炼机的生产能力、功率消耗、炼胶质量等。转速是有一定的范围，不能太大或过小。
v＝πDn
D ---- 转子外圆直径，米；
n ---- 转子转速，转/秒
从流变分析中知，转子棱顶与密炼室内壁间隙处的剪切速率γ:
γ＝u/h
式中γ---- 剪切速率， 1/秒；
u ---- 转子外圆回转线速度，米/秒；
h ---- 转子棱顶与密炼室内壁间隙，米。
对于某一台密炼机来说，h是常数，由以上公式可知，剪切速率的大小，与转子的转速成正比的。也就是说，转子的转速越高，剪切速率越大，胶料变形越快，捏炼效果越好，混炼时间越少。然而转子转速的提高，胶料的温度也在升高，从而胶料粘度下降，使剪切应力下降，结果可能导致降低了分散效果。。反之，速度过低，因剪切速率减小，减少了剪切应力，也会降低捏炼效果。在第一段混炼时，一般排胶温度控制在150～170℃以下，否则除了会引起分散不良外，还易使胶料发生化学变质，如出现热裂解、凝胶等。最终混炼为防止焦烧，一般排胶温度控制在100～120℃以下。据此，为了获得最有效的混炼，也应按不同的胶料选择最适宜的转子转速。因此，转子的转速是在一定条件下和范围内选择，或者设计成可调速的密炼机。
目前多速和调速密炼机的应用均被重视。也就是说，在一个捏炼过程中，开始，转子以较高的转速使胶料迅速升温，降低粘度，以便胶料迅速变形，给配合剂混入到生胶里创造条件，最后，则降低转速，来降低胶料温度，提高粘度，给粘结快的压碎分散，产生高剪切应力。转速的选择有一定的要求，大容量的密炼机选小一些，小容量的密炼机相对大一点，F370属于大容量的密炼机，其最高速可达到60转/分，为了以后的校核和计算的方便，取最高转速，即：60转/分。
2.3.2速比的确定
两个转子的名义速比是有、由速比齿轮来决定，这个名义速比一般为1：1.07～1：1.12，这个比值范围表面上与开炼机的速比差不多，但是，由于转子是椭圆形转子，表面有突棱，转子的表面上每一点具有不同的速度，而两个转子因有速比齿轮而有不同的转速，所以，转子之间的间隙实际速比是变化的。这样更有利于物料的混合和分散。2.4 其他参数的确定
2.4.1 转子棱顶与密炼室内壁间隙的选择
对胶料起分散作用的主要在转子棱顶与密炼室内壁间隙h形成的高剪切区，间隙大小，直接影响胶料的剪切率及剪切应力。从流变分析中知，转子棱顶与密炼室内壁间隙处的剪切速率γ:γ＝u/h。在u一定的情况下，h越小，剪切速率越大，胶料变形越大，捏炼的效果就越好。但是，h太小，胶料摩擦太大，胶料的温度也不断地升高，从而降低了粘度，使剪切应力减小，不利于分散，所以h不能太小。而h过大，剪切应力就会变小，混炼的效果下降。生产实践证明：密炼机使用年久后，由于磨损，致使h增大，一
般要延长混炼时间，或增加装料量，才能得到补偿，以维持炼胶质量。所以，h的大小的确定，不能太小或过大，目前一般采用类比分析的方法求得。
求。
2.4 其他参数的确定
2.4.1 转子棱顶与密炼室内壁间隙的选择
对胶料起分散作用的主要在转子棱顶与密炼室内壁间隙h形成的高剪切区，间隙大小，直接影响胶料的剪切率及剪切应力。从流变分析中知，转子棱顶与密炼室内壁间隙处的剪切速率γ:γ＝u/h。在u一定的情况下，h越小，剪切速率越大，胶料变形越大，捏炼的效果就越好。但是，h太小，胶料摩擦太大，胶料的温度也不断地升高，从而降低了粘度，使剪切应力减小，不利于分散，所以h不能太小。而h过大，剪切应力就会变小，混炼的效果下降。生产实践证明：密炼机使用年久后，由于磨损，致使h增大，一般要延长混炼时间，或增加装料量，才能得到补偿，以维持炼胶质量。所以，h的大小的确定，不能太小或过大，一般采用类比分析的方法求得。
2.4.2 生产能力与填充系数的确定
密炼机的生产能力是由密炼机的工作容量决定的，而工作容量又由密炼室的有效容量算出的。生产能力的公式如下：
G＝60V
γ/t
1
式中 G --- 生产能力，千克/时；
--- 密炼机工作容量，升；
V
1
γ ---- 胶料的比重，千克/升；
t ---- 一次炼胶时间，分。
＝V×β
工作容量：V
1
V ---密炼室有效容量（密炼室总容量减去转子所占体积），升；
β --- 胶料的填充系数。
由此可知，填充系数直接影响密炼机的工作容量大小，也就是说，影响生产能力的大小，但是填充系数也是有一定的范围的，过大或太小均会应响炼胶的质量，也影响生产能力和效率。但是，对填充系数数值的影响因素很多，如上顶栓压力、转子转速、机器结构、胶料性质、加料方法等。在一定范围内加大上顶栓的压力，增加转子的转速，改变转子的结构等可增大β的值。现在的密炼机β值的范围为0.45～075。
2.4.3 功率消耗的确定
电动功率主要消耗在：胶料捏炼过程中的剪切、搅拌混合和机器各转动部的摩擦。从生产实践证明，在一个捏炼过程中功率消耗的变化是很大的，且有高峰负荷，这是由于随着配合剂的加入及其进入转子之间、转子棱与密炼室内壁间的高剪切区时，产生强烈的剪切捏炼作用的原因。随后，随着配合剂逐渐分散到生胶中和胶料温度升高，粘度下降，使剪切力下降，功率也逐渐减少，不同的工艺条件和操作条件等，最大功率是不同的，而且它们的功率曲线也是不相同的。
假定胶料是在粘度不变、等温下捏炼过程，转子单位长度上的功率消耗为：
N＝4ηu2B/h
其中 N --- 转子单位长度上的功率消耗；
η --- 胶料的粘度；
u --- 转子棱顶的回转线速度；
B --- 转子棱顶宽度；
h --- 转子棱顶与密炼室内壁间隙。
橡胶属非牛顿型流体，对一台特定的密炼机来说，功率消耗为：
N＝Cu(k+1)
其中 k ---胶料特性系数， k＜1；
u --- 转子棱顶回转线速度；
C --- 系数
用上面两个关系式来作密炼机功率消耗的定性分析，有利于从中了解影响密炼机功率消耗的因素及其相互关系。关系为：密炼机工作容量越大，其功率消耗越多；功率消耗与转子棱顶和密炼室内壁间隙（h）成正比；转子棱顶越宽，功率消耗越大，也就是说，转子棱顶越宽，在转子棱顶与密炼室内壁的间隙处，与胶料接触面积就越大，胶料受剪切的量就多，故消耗功率就大；功率消耗与转子转速近似成正比；上顶栓压力的增加，可间接导致对胶料剪切应力的提高，也就是导致功率消耗的增加；转子由两个螺旋棱增加至四个螺旋棱时，加剧了胶料在捏炼中的分流和增加了胶料的剪切次数故增加了功率消耗；物料的性质有关，粘度、硬度等性质影响功率消耗。
2.4.4 上顶栓对胶料的单位压力
胶料混炼的关键在于分散，分散好坏的决定因素是剪切应力。增加上顶栓对胶料的压力作用，可以提高胶料中的流体静压力，而不直接影响剪切应力，但是，由于减少了密炼室内胶料的空隙，增加了胶料之间的接触面，并减少了胶料与密炼室及胶料与转子表面的滑动。所以，增加上顶栓的压力，能间接的导致较高的剪切应力，加速分散过程，从而缩短混炼时间。
当上顶栓压力低时，胶料经常发生移动，导致剪切应力和剪切速率的下降，从而减少了胶料的分散作用，延长了混炼时间。
然而，上顶栓压力的增加以物料基本上填满密炼室为限，超过此限，物料没有充分的活动空间，引起混炼困难，质量下降，功率消耗增加，混炼时间也不会缩短。目前上顶栓对胶料单位压力的范围，一般在1×105～5×105牛顿/米2，在特殊的密炼机可达到106牛顿/米2。随着技术的不断发展和结构的不断更新，上顶栓对胶料单位压力与密炼机的转速一样可以调节控制的。也就是说，随物料性质的不同进行调节。一般加工硬料的上顶栓的压力比加工软顶栓的压力要大。
2.4.5 转子的冷却形式
在炼胶过程中，在高剪切作用下，转子与密炼室壁之间，物料与物料之间，转子与物料之间，密炼室壁与物料之间，摩擦产生大量热量，而难于发散，温度不断地上升，容易对整个密炼机系统特别是转子的工作部分造成破坏。为了阻止这种破坏，必须通冷却水。转子的冷却好坏，是影响排胶温度和炼胶质量的关键之一。特别是高压快速密炼机更显得重要。
转子的冷却形式不同，其冷却效果也不一样。设计中采用转子强制循环冷却结构。
这种结构与传统的转子内腔喷水冷却相比，有以下的优点：传热系数高，不但转子内表面能进行加工冷却，其突棱也能进行冷却，冷却效果大大地提高了。
在炼塑过程中，转子需要通入蒸汽加热，因此转子需要做成中空结构。为提高传热系数，要使突棱也得以加热，即转子中空的内表面作成近似于外表面的形状。国外为了提高导热系数，铸造的中空转子其内表面也进行加工。其实加热与冷却系统是相同的。对于现在来说，冷却系统一般采用强制性冷却，所以加热系统也可以作成强制性的。2.4.7 密炼室结构的选择
（1）密炼室的结构类型
密炼室是密炼机的另一个主要工作部件。密炼室的结构类型相对转子来说，更新慢，类型少，主要有对开式、剖分式和旋转打开式。其中，对开式，也称前后组合式密炼机，由正面壁和两侧面壁组成。正面壁既承受载荷又承担散热作用，如壁厚过厚则会引起散热条件差，使密炼室内部热量散发困难，对降低密炼室内胶料的温度不利。这就是它很少被生产的原因。旋转打开式密炼机，其的正面壁均可以转动打开的，这是为了更换物料品种尤其是更换颜料时便利清理，但它的结构比较复杂，一般是用在实验室的小型密炼机上。剖开式密炼机是由上、下两部分组成，分界线在转子轴线位置。一般分为左、右上壁，左、右下壁及正面壁，各个部分是铸造而成的。这种类型是大多数厂家模仿的类型，其优点为：制造、安装和检修比较方便。所以设计中也采用剖开式密炼机。（2）密炼室的材料
密炼室，在炼胶过程中受着物料的强烈摩擦、挤压等作用，其受力情况十分复杂，物料对密炼室壁的磨损是十分严重的。内壁一磨损，转子棱顶与密炼室内壁h则加大，前面已提高，h增大，直接影响混炼效果和延长混炼时间，一般要增加装料量，才能得到弥补。以维持炼胶质量。密炼室壁严重破坏，机器将无法使用。因此对密炼室的材料要求有一定的机械强度，又要有耐磨性，并具有良好的导热性能。设计中的密炼室的材料是铸钢（ZG45），为了保证其的耐磨性，在密炼室内壁堆焊耐磨合金，具体的要求为：内表面堆焊厚度：3mm；
端面堆焊厚度： 3mm；
硬度HRC≥10。
（3）密炼机的加热方式
设计中采用钻孔式加热方式，是在密炼室壁上，沿轴向钻许多小孔，使蒸汽沿孔道循环流动，因钻孔通道能靠近密炼室内表面，导热距离小，且钻孔通道的截面积较夹套式的通道截面积小，故加热介质流速较快，导热系数高。同时，蒸汽与金属表面的接触面积和蒸汽流道的端面积之比较大，所以传热效果好。而且制造十分方便。
2.4.8 端面密封装置的选择
在转子轴颈和密炼室侧壁之间饿环形间隙处，为防止工作时物料漏出，必须设置密封装置。设计中采用的是填料式密封装置，即：双重反螺纹填料式复合密封装置。在护板处有第一重两扣反螺纹，成单线锯齿形，靠近密炼室的转子轴套上有第二重反螺纹，最后是采用橡胶石棉材料的密封填料，用压盖压紧。这种密封装置的优点：结构简单，拆开压盖即可更换填料,当物料受中压时，使用效果较好。
异步转子密炼机与同步转子密炼机的比较
（1）经过实验，从密炼机的功率、单位能耗、排胶温度、产量和混炼胶的表面状况，以及混炼胶的物理机械性能和分散度来看，同步转子密炼机的性能均优于异步密炼机。（2）同步转子密炼机的吃料能力远远优于异步转子密炼机。而且，同步转子密炼机吃料均匀迅速；同时，又因为同步转子剪切作用强，可以减少混炼时间，提高生产效率。（3）同步转子排出的每块胶料的温度差为0—5度，小于异步转子密炼机（一般为3—10度）。而且在同等条件下，每批料之间各种性能相差小，重复性好。对于排胶温度来说，同步转子密炼机所混炼的胶料高于异步转子，如果同步转子采用强制冷却，一般高10%左右，在有些条件控制合适的情况下，两种转子相差不大,有时还稍微低一些；如果不采用强制冷却，同等条件下同步篆字混炼的胶料高于异步转子10－30度左右，所以同步转子必须采用强制性冷却。
(4) ST转子的结构不仅适用于各种规格的新型密炼机，同样也适用于各种规格的普通密炼机，密炼机容量由40-620L都可以安装ST转子，同样可以提高混炼效率。所以同步转子的发展的前途是无限的，许多厂家都朝这方面发展，由传统的密炼机转向同步转子的密炼机，特别是由Farrel公司研究的 F270 型与F370型的ST转子。
总之，同步转子密炼机的混炼性能远远优于异步转子密炼机，完全可以替代异步转子密炼机。
4.转子的制造
4.1转子材料的选择
转子是密炼机的工作的核心部分，它直接与物料接触，承受载荷大，因此要求转子要有足够的强度、刚度、表面耐磨、耐腐蚀和具有良好的传热性等性能。转子的材料多采用铸钢（ZG45）。椭圆形转子的壁厚一般为60～80毫米，并在突棱顶堆焊耐磨的硬质合金，合金层厚度为5～8毫米，硬度HRC=55～62,其余工作表面也需堆焊2～3毫米的耐磨合金，以提高其耐磨性能。
4.2 转子的制造方法
转子一般由工作部分（带螺旋棱的部分）和轴颈组成，其制造方法有下列三种：（1）整体铸造。这种制造方法加工工时少，但铸造这样长而形状比较复杂的零件比较困难，在轴颈与工作部分相接处容易产生缩孔等铸造缺陷。
（2）铸造的工作部分与轴颈焊接。它避免了整体铸造所引起的缺点，保证了转子的质量，但费工时多，焊接质量要求高。
（3）单独铸造的工作部分与芯轴压配合。将单独铸造的转子工作部分先经堆焊磨光，加工内孔到▽10，且经研磨，然后热装于芯轴上。此法保证了转子的质量，同时也省工时。但需要解决长轴加工和过盈连接等问题，且若做的不好，容易漏水，在高负荷转动时有发生滑坡的危险，芯轴往往受到过高的压力。西德GK和英国K型密炼机转子的制造均采用此法。
在我国，大型密炼机的转子目前大多数采用焊接结构，也有采用整体铸造而成的。设计中采用的是铸造的工作部分与轴颈焊接。
5.技术说明
转子的工作部分是由整体铸造而成的，转子与轴颈之间是通过焊接联接起来的。焊接时应主要几个问题：对转子的结合体进行堆焊时，采用埋弧焊，采用的焊剂为431号，堆焊时焊条须经350℃左右炉烘1小时，随烘随用，堆焊前还必须清除转子上的铁锈、油污与水分等杂质；堆焊时等待零件的被焊处预热到180℃～200℃，焊接时必须用短弧
操作，电流不易过大，焊后应进行600℃～650℃高温退火；堆焊完成后还应进行X光探伤检查，在确认焊接牢固、可靠、无裂缝时方可流入下道工序；螺旋棱端堆焊斯大林合金δ=6mm，棱两侧堆焊斯大林合金δ=4mm，堆焊后合金表面磨光，工作表面应光整圆滑不得有焊接飞溅物、氧化皮等；螺旋棱椭圆部分必须打磨光，表面不允许存在凹炕和突棱；加工后须作12×105Pa水压试验，持续5分钟不允许有渗漏现象。
转子与其他部件的装配也应该注意：装配前清理干净各贴合面，注意各注油孔是否畅通；各滚动轴承内应填满润滑脂后装配，各轴承套内应装入1/3容积润滑脂；所有骨架油封装配时，用12号胶粘剂，粘接方法按其使用说明进行；按要求调整转子与混炼室侧壁的间隙。
7.设计小结
毕业设计是一个综合的设计，与一般的课程设计不同，毕业设计涉及的范围十分广泛，是大学三年所学到的知识的大总结。我设计的课题，主要涉及的内容有：机械设计、机械原理、机械制图、CAD、材料力学、机械传动、高分子材料成型加工、几何公差、机械制造技术基础等。
设计中的不足：
密炼机基本知识 1、密炼机的用途： 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。 分类： （1）按转子横截面的形状分为：椭圆形转子密炼机、圆筒形转子密炼机、三角形转子密炼机 （2）按工作原理分为：相切型转子密炼机、啮合型转子密炼机 （3）按转子转速大小及变化分为：低速、中速、高速及单速、双速、变速密炼机 （4）按转子相对转速：异步和同步转子密炼机 （5）按混炼室的结构形式分为：普通型和翻转式密炼机 （6）按转子间的相对间隙分为：定间隙和可调间隙密炼机 2、密炼机的规格与技术特征： 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-75/35x70 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） 3、密炼机的整体结构及每一部分的作用： （1）混炼部分：混炼部分主要有转子、密炼室、密封装置等组成。 （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，这部分作用主要是用于加料和瞬间存料。 （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，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。（4）卸料装置部分：主要由安装在密炼室下面的下顶栓3和下顶栓锁紧机构2所组成，它的主要作用，就是在炼胶完毕后排出胶料，也就是卸料。下顶栓内可
GKN密炼机液压系统故障分析及处理方法(新版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0063
GKN密炼机液压系统故障分析及处理方法 (新版) 随着轮胎工业的不断发展，设备自动化控制水平的不断提高，液压控制在轮胎工业特别是炼胶行业中的应用越来越广泛，甚至可以说，液压控制在某种程度上已经成为密炼机先进性的标志。我公司新炼胶中心从德国KRUPP公司引进的四台GKN密炼机，其上顶栓、喂料门、排料门及锁紧装置、排料门润滑和转子密封圈全部采用液压控制，大大降低了设备运行成本，提高了炼胶质量和生产效率。以下是笔者多年来在设备安装调试不口生产实践中积累的有关液压系统故障与分析的一些经验。 1GKN密炼机液压系统的组成与特点 GKN密炼机的液压系统基本上包含了常见的液压控制元部件和 控制回路，可分为：液压站、上顶栓控制部分、喂料门控制部分、
排料门及其锁紧装置控制部分和转子密封等5部分。与风控密炼机相比，GKN密炼机的液压控制具有调速范围广、传动力矩大、传动平稳、反映灵敏、控制便捷、自动化水平高、能完成复杂动作、实现远程控制、节能高效、混炼胶质量均匀等优点。但同时系统对密封性要求很高，对油温和负载的变化敏感，不适宜于在高温和低温条件下工作，要求有严格的过滤设施，元件的制造和装配精度高，液压系统容易出现故障且故障原因不易查找。 2GKN密炼机液压系统常见故障、产生原因及其解决措施 2.1异常噪音 异常噪音产生原因及解决措施见表1。 故障源 故障产生的原因 解决措施 机械元件 1.泵与电机的联轴节不在一条中心线上 2．联轴节松或出现问题
塑料颗粒加工工艺流程 造粒工序是将高聚物树脂与各种添加剂、助剂，经过计量、棍合、塑化、切粒制成颗粒状塑料的生产过程，塑料颗粒是塑料成型加工业的半成品，也是挤出、注塑、中空吹塑、发泡等成型加工生产的原材料。 树脂有粉末状和粒状两种。 用挤出法造粒是最基本和最简单的造粒方法，应用广泛。 对于各种塑料成型加工方法，用颗粒料加工与粉料直接加工相比，用造粒的颗粒料的优点如下: (1)加料方便，不需要在加料斗安装强制加料器。 (2)颗粒料相对密度比粉末料大，塑料制品强度较好。 (3)树脂与各种固体粉末料或液体助剂的混合较均匀，塑料制品的物理性能较均匀。 (4)塑料制品色泽均匀。
(5)颗粒料种含空气剂挥发物较少，使塑料制品不易产生气泡。 (6)颗粒料对挤出机和生产环境无污染。 生产工艺： 1、配料前的准备工作 对回收的母料进行准备处理前首先进行清洗，清洗不同母料所用清洗剂有所不同，一般母料（饮料瓶、普通塑料包装等）可使用清水清洗，带有油污的母料（油桶等）可使用清洗剂清洗，对于染色严重的母料需要使用火碱（NaOH）进行清洗去色。 配料前的准备工作包括树脂过筛、增塑剂过滤、粉末状添加剂磨浆、色母料粉的配制原材料干燥、块状添加剂的加热熔化等工序。 高聚物树脂在生产、包装、运输过程中，可能混入机械杂质或其他杂质，为防止损坏造粒设备和降低产品质量，树脂必须过筛后使用，粉末聚氯乙烯一般采用40目的筛网，颗粒状聚乙烯或聚丙烯过筛，可用比树脂粒径稍大的细丝网过筛。 为防止增塑剂内机械杂质或黑色垃圾混入制品，影响产品性能，生产电缆料时，增塑剂一般用60~120目的过滤网过滤〔粘度大的用60目的，粘度小的用120目。
前言 1．橡胶机械的发展 橡胶机械是橡胶产品生产的关键设备，先进的橡胶机械为发展橡胶工业提供了所需的先进工艺设备，它的开发和设计是发展橡胶工业的主要技术措施。随着橡胶工业技术革命的进一步深化和市场对橡胶产品的高品质要求，最优化设计和实现自动化已成为橡胶机械设计的发展方向。 2．橡胶机械的分类 橡胶机械是用以制造轮胎等各种橡胶制品的机械，包括通用橡胶机械、轮胎机械和其他橡胶制品机械三大类。 通用橡胶机械是制备胶料或半成品的机械，包括原材料加工机械、炼胶机、挤出机、压延机、帘帆布预处理装置和裁断机等。 炼胶机分为开放式和密闭式两类。开放式炼胶机主要用于橡胶的热炼、压片、破胶、塑炼和混炼等，开放式炼胶机在1826年就开始用于生产，它的结构比较简单，现代仍普遍使用；密闭式炼胶机主要用于橡胶的塑炼和混炼，它比开放式炼胶机多一个密炼室。自从1916年发明椭圆形转子密闭式炼胶机以来，密闭式炼胶机在橡胶工业中迅速发展，后来又出现其他形式转子的密闭式炼胶机。现代密闭式炼胶机的炼胶周期为2.5-3分钟，密炼室的最大容量达650升。 挤出机是用于挤出胎面、内胎、胶管和各种橡胶型条的橡胶机械，它还用于包覆电缆和电线产品等。常见的是螺旋挤出机，它在工作时，胶料借助挤出螺旋的旋转作用在机筒内搅拌、混合、塑化和压紧，然后向机头方向移动，最后从口型挤出一定形状的产品。 压延机主要用于帘帆布的贴胶或擦胶、胶料的压合、贴合压型和压花。第一台压延机于1857年制成并用于生产，其后不断得到改进。尤其是二十世纪50年代以来，塑料工业的发展有力地促进了高精度、高速度压延机的改进。 轮胎机械包括轮胎成型机、轮胎钢丝圈机械、轮胎定型硫化机、胶囊硫化机、垫带硫化机、内胎接头机和内胎硫化机，以及力车胎机械、轮胎翻修机械和再生胶生产机械等。世界60％以上的橡胶用于制造轮胎，因此轮胎机械在橡胶机械中占有重要地位。
密炼机混炼的影响因素 密炼机混炼与开炼机混炼相比，具有混炼时间短、效率高、机械化自动化程度高、胶料质量好、劳动强度低、 操作安全、药品飞扬损失小、环境卫生条件好等优点，但密炼机混炼室散热困难，混炼温度高且难以控制，使 对温度敏感的胶料受到限制，不适于浅色胶料和品种变换频繁的胶料混炼。另外密炼机混炼还需配备相应的下 片装置。 (1)装胶量 合理的装胶量应能保证胶料在密炼室中受到最大的摩擦和剪切作用，使配合剂分散均匀。装胶量大小依设备特 征和胶料特性而定。一般根据密炼室总容积和填充系数进行计算，填充系数取0.55~0.75。如设备使用年久，由于密炼室内磨损，填充系数可取大值，装胶量可增加。如上顶栓压力较大，或胶料可塑性较大，也可相应增加 装胶量。 (2)上顶栓压力 提高上顶栓压力，不仅可以增大装胶容量，而且可以使胶料与设备之间及胶料内部各部分之间更快更有效地互 相接触和挤压，加速配合剂混入橡胶过程，从而缩短混炼时间，提高生产效率，同时还可减少物料在设备接触 面上的滑动，增加胶料所受剪切应力，改善配合剂分散程度，提高胶料质量。因此，目前多采取加大上顶栓风 筒直径或增大风压的措施，以提高密炼机混炼效率和混炼胶质量。 (3)转子转速和转子结构形状 混炼过程中，胶料所受剪切速度与转子转速成正比。提高胶料的切变速度，可缩短混炼时间，是提高密炼机效 率的主要措施。目前，密炼机的转速已由原20r/min提高到40r/min、60r/min，最高达80r/min，使混炼周期由12~15min缩到最短为1~1.5min。近年为适应混炼工艺要求，已采用多速或变速密炼机混炼，可根据胶料特性和工艺要求，随时变换速度，以取得最好的混炼效果。密炼机转子的结构形状对混炼过程有重大影响。密炼机椭 圆形转子的突棱由原来两个增加到四个，能起到更有效的剪切搅拌作用.可提高生产效率25~30%，并降低能耗。近年，除椭圆形外还有三角形、圆筒形等转子形状的密炼机在生产中得到应用。 (4)混炼温度
常见的密炼机混炼EPDM分散不良的原因： 1、有时候配方中的油多，工艺卡没注明或者操作者图简单，一次性加完，容易造成打滑，进而分散不良，一堆稀泥夹着干粉，空有密炼机，纵有360度全方位加压，即使炼上100分钟又能如何？ 2、配方不合理，迫于成本或者某些其它原因，配方设计时大笔一挥，比如高硬度的使劲加炭黑，强行利用填充效应来增加硬度，液态增塑剂不够，胶料太干了，造成结团困难，团之不存，焉能分散？ 3、配方不合理，比如低硬度过量加油，即使最有经验的操作者，分10次8次加也不可能分散好，再筋道的面，被过量的注水，最后稀释成啥玩意了？ 4、配方不合理，含胶率太低了，如果真的是做非常便宜的EPDM，不如加点再生胶吧，不必要在新料的含胶率方面做文章了； 5、配方不合理，含胶率太高了，最高乙烯和最高门尼的EPDM纯胶强度和弹性又怎样呢？什么叫遇强则强，遇弱则弱呢？EPDM是很典型的非自补强橡胶，必须有一定的填充，物性和工艺才会好;有时候反过来想，橡胶和填料，应该谁是海，谁是岛？谁包围谁？谁连接谁？再者说了，老板的胶也要钱买的吧！即使为了追求高弹性，也不必要用高充油的牌号来做高含胶率的制品吧！ 6、胶种选择不当：生胶门尼太高或生胶乙烯含量过高，或者同时门尼和乙烯偏高，或者并用胶种的门尼粘度相差过大； 7、密炼机机器辅助工装设计或安装不当，上顶栓压不到位； 8、空压机容量不给力或者被当成“大众情人”，强大的气压被“博爱”到太多设备了； 9、提升上顶栓时间太短或者次数不够； 9、扫粉时机太晚或清理上顶栓不到位； 10、密炼机老化，缝隙大，漏粉多，造成压力外泄； 11、密炼机结构不合理或者制造工艺粗糙，造成死角； 12、密炼的温度不够高； 13、密炼的温度太高； 14、配方的填充系数大了，胶料不能自由翻转，也就是基本配方比例放太大，质量太多了； 15、配方的填充系数小了，胶料无力可借，在密炼机里面空转躲猫猫，从电流表长期潜伏不动弹或者上顶栓基本不上下起伏可以很直观的看出来； 16、材料选择不当，软制品中，加入了熔点偏高的树脂或其它不易熔化的材料； 17、生胶中含有凝胶或某些材料中混有杂质，或者是操作工具不洁或者是胶料落地带入杂质； 18、密炼工艺不当，某些材料加入时间过晚造成有效混炼时间不足； 19密炼工艺不当，不同硬度或不同胶种混炼切换时，清机效果不好； 上述现象有些是配方问题，有些是工艺问题，有些是设备问题，还经常出现混合型问题，这就需要橡胶工作者放下架子，拒绝猜测臆断，下到车间，实地看一下操作，以便对症下药，做针对性改善！
密炼机维护保养规程 1.目的 密炼机是我公司生产的关键设备.为使其保持在良好的状态,为生产提供有效保障,加强对两台密炼机的使用,维护,保养,维修等过程的管理,特制定本规定. 2.适用范围 适用于本公司密炼工序80L密炼机。 3.管理内容 3.1.每日养护 3.1.1检查设备周围不能有异物存放,特别是金属以及不溶物如丝袋毛,线头等. 3.1.2检查每个传动部件是否有异常声音. 3.1.3检查各阀门功能是否完好. 3.1.4检查各连接部位是否有泄漏. 3.1.5检查双螺杆转向,注意不要有异物进入. 3.1.6用温度计校正加热温度 3.1.7清除设备表面灰尘,污垢. 3.2.每周养护 3.2.1动链条和链轮用润滑脂润滑一次. 3.2.2 压缩空气传动管路中的过滤元件底阀须放水. 3.2.3各传动轴承注油润滑. 3.2.4料斗和换网器气缸杆注润滑油润滑. 3.3.每月养护 3.3.1每月定期清机一次，避免碳化料存留机堂。 3.3.2检查油箱内油位是否在2/3以上,否则要补充润滑油. 3.3.3检查储油器油位是否在2/3以上,否则要补充润滑油.
3.3.4电控柜除尘. 3.3.5控温表及电器元件校正. 3.4每季养护 3.4.1减速器,补充齿轮油 3.4.2储油器补充齿轮油. 3.4.3空气过滤器清洗或更换虑网. 3.5每年养护 3.5.1各传动轴承清洗润滑或更换. 3.5.2减速器,倾斜减速器,齿轮箱换油. 3.5.3更换传动带. 3.6设备检修 按下列顺序检修设备各部分。 3.6.1打开上面齿轮箱放油清理（220壳牌机油），并更换油封（75×100×13）2个，安装时上密封胶密封. 3.6.2拆开混料叶两轴头，更换挡料密封轴瓦4对。 3.6.3检查气门控制是否有漏气现象，否则更换。 3.6.4清理齿轮箱，注入220#壳牌机油，更换密封胶圈。 3.6.5更换造粒机后面油封（110×140×14）1个。 3.6.6清理挤出机齿轮箱并更换220#机油.。 3.6.7清理双锥电机油箱并更换220#机油。 3.6.8清理液压油箱，注入液压油46#壳牌机油，并调整油压到正常值10kg /cm2 3.6.9清理机头、气路、水路管道，检查是否有料粒堵塞。 3.6.10烘干电机注入220#机油。 3.6.11电器元件检查，校正或更换。
橡胶密炼机与混炼工艺 1.密炼机 密闭式炼胶机简称密炼机,主要用于橡胶的塑炼和混炼。 密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械,主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成。 密炼机是在开炼机的基础上发展起来的一种高强度间隙性的混炼设备。自1916年出现真正意义上的Banbury(本伯里型密炼机后,密炼机的威力逐渐被人们所认识,它在橡胶混炼过程中显示出来比开炼机优异的一系列特征,如:混炼容量大、时间短、生产效率高;较好的克服粉尘飞扬,减少配合剂的损失,改善产品质量与工作环境;操作安全便利,减轻劳动强度;有益于实现机械与自动化操作等。因此,密炼机的出现是橡胶机械的一项重要成果,至今仍然是塑炼和混炼中的典型的重要设备,仍在不断的发展和完善。 密炼机基本知识基本结构 密炼机一般由密炼室、两个相对回转的转子、上顶栓、下顶栓、测温系统、加热和冷却系统、排气系统、安全装置、排料装置和记录装置组成。转子的表面有螺旋状突棱,突棱的数目有二棱、四棱、六棱等,转子的断面几何形状有三角形、圆筒形或椭圆形三种,有切向式和啮合式两类。测温系统是由热电偶组成,主要用来测定混炼过程中密炼室内温度的变化;加热和冷却系统主要是为了控制转子和混炼室内腔壁表面的温度。 工作原理 密炼机工作时,两转子相对回转,将来自加料口的物料夹住带入辊缝受到转子的挤压和剪切,穿过辊缝后碰到下顶拴尖棱被分成两部分,分别沿前后室壁与转子之间缝隙再回到辊隙上方。
在绕转子流动的一周中,物料处处受到剪切和摩擦作用,使胶料的温度急剧上升,粘度降低,增加了橡胶在配合剂表面的湿润性,使橡胶与配合剂表面充分接触。配合剂团块随胶料一起通过转子与转子间隙、转子与上、下顶拴、密炼室内壁的间隙,受到剪切而破碎,被拉伸变形的橡胶包围,稳定在破碎状态。 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。配合剂如此反复剪切破碎,胶料反复产生变形和恢复变形,转子凸棱的不断搅拌,使配合剂在胶料中分散均匀,并达到一定的分散度。 由于密炼机混炼时胶料受到的剪切作用比开炼机大得多,炼胶温度高,使得密炼机炼胶的效率大大高于开炼机。 主要参数 转子的转速与速比;转子棱比与密炼室内壁缝隙;生产能力与填充系数;上顶栓对胶料的单位压力;功率。 2.密炼机混炼工艺 混炼 混炼是用炼胶机将生胶或塑炼生胶与配合剂炼成混炼胶的工艺,是橡胶加工最重要的生产工艺。本质来说是配合剂在生胶中均匀分散的过程,粒状配合剂呈分散相,生胶呈连续相。混炼可采用开炼机、密炼机和螺杆连续混炼机。 橡胶混炼过程就其本质来说是配合剂在生胶中均匀分散的过程,粒状配合剂呈分散相,生胶呈连续相。在混炼过程中,橡胶分子结构、分子量大小及其分布、配合剂聚集状态均发生变化。 通过混炼,橡胶与配合剂起了物理及化学作用,形成了新的结构。混炼胶是一种具有复杂结构特性的分散体系。由于生胶的粘度很高,为使配合剂渗入生胶中并在其中均匀混合和分散,必须借助于炼胶机的强烈机械剪切作用。
橡胶生产技术工艺 1 综述 橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化 6 个基本工序。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程，通过 各种加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在加入各种配合剂制 成半成品，然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好 的橡胶制品。 2 橡胶加工工艺 2.1 塑炼工艺 生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。开炼机塑炼时温度一般在80℃以下，属于低温机械混炼方法。密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上，甚至高达160-180℃，属于高温机械混炼。生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。几种胶的塑炼特性：天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40℃，时间约为15-20min；采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时，时间约为3- 5min。丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60 之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼。氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5次，薄通温度在30-40℃。乙丙橡胶的分子主链是饱和结构，塑炼难以引起分子的裂解，因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。丁腈橡胶可塑度小，韧性大，塑炼时生热大。开炼时要采用低温40℃以下、小辊距、低容量以及分段塑炼，这样可以收到较好的效果。 2.2 混炼工艺
前言 炼混炼胶料存在质量差、效率低、劳动强度工作环境恶劣等一系列问题。为了克服这一系列的问题密炼机慢慢出现。随着高分子材料的飞速发展和科学技术的不断进步，密炼机的用途越来越广泛，主要用于橡胶的塑炼及混炼，还可以用于塑料、沥青等其它高分子材料的混合以及橡塑共混等，由于其独特的优越性，已经成为橡塑工业中最关键的混炼设备之一。 自密炼机产生以后，在混炼过程中显示了它一系列的优点：混炼时间短，生产效率高，操作容易，较好的克服粉尘飞扬，减少配合剂的损失，改善劳动条件，减轻劳动强度等。随着科技的进步，人们对橡胶混炼的要求越来越高，迫切要求对原来的旧机台进行更新换代，对旧的密炼机技术进行提高和完善。随着世界橡胶工业的全面复苏及轮胎工业的全面崛起，于是密炼机正向着密炼室容量大型化、主电机大功率，转子转速高速化，多级化或无级化的方向发展。一种作为研制开发作用的小型实验密炼机的出现势在必行，其为各种密炼机的发展演示起着至关重要的作用。X(S)M-1全液压式实验密炼机就是顺应密炼机发展，功能演示的一种高性能的密炼机。其具有橡塑共混，同步高速转子转动，尺寸比较小结构比较紧凑，主要适用于实验室等良好的环境的场合下，尺寸结构简洁、经济、实用的众多优点。 本设计总结了X(S)M-1全液压式实验密炼机的设计过程，设计方法和设计理论依据，设计机台的优缺点。 本说明书主要介绍了X(S)M-1全液压式实验密炼机的加料压料装置、传动装置设计计算，还有有关的技术说明。本设计力求使机台性能达到同类机台的先进水平。希望所设计的机台既能准确完成既定的工艺生产要求，又能使机台强度、刚度、耐磨性、寿命等可靠。并注意汲取先前的经验，注意创新改进，使机台结构简单，外形美观，且能提高生产率和降低能耗，另外，还要考虑加工成本和维修方便等。
管理制度编号：YTO-FS-PD691 密炼机混炼效果以及安全操作办法通 用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
密炼机混炼效果以及安全操作办法 通用版 使用提示：本管理制度文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 密炼机混炼的胶料质量好坏，除了加料顺序外，主要取决于混炼温度、装料容量、转子转速、混炼时间、上顶拴压力和转子的类型等。 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60%～70%为宜。密炼机混炼时装料容量可用下列经验公式计算：Q--装料容量，Kg；K--填充稀疏，通常取0.6～07；V--密闭室的总有效容积，L；ρ--胶料的密度，g/cm3。填充系数K的选取与确定应根据生胶种类和配方特点，设备特征与磨损程度、上顶拴压力来确定。NR及含胶率高的配方，K应适当加大；合成
密炼机简介 密炼机一般由密炼室、两个相对回转的转子、上顶栓、下顶栓、测温系统、加热和冷 却系统、排气系统、安全装置、排料装置和记录装置组成。转子的表面有螺旋状突棱，突棱的数目有二棱、四棱、六棱等，转子的断面几何形状有三角形、圆筒形或椭圆形 三种，有切向式和啮合式两类。测温系统是由热电偶组成，主要用来测定混炼过程中 密炼室内温度的变化；加热和冷却系统主要是为了控制转子和混炼室内腔壁表面的温度。 密闭式炼胶机简称密炼机，主要用于橡胶的塑炼和混炼。 密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下 间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械，主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成。 密炼机是在开炼机的基础上发展起来的一种高强度间隙性的混炼设备。自1916年出现真正意义上的Banbury（本伯里）型密炼机后，密炼机的威力逐渐被人们所认识，它 在橡胶混炼过程中显示出来比开炼机优异的一系列特征，如：混炼容量大、时间短、 生产效率高；较好的克服粉尘飞扬，减少配合剂的损失，改善产品质量与工作环境； 操作安全便利，减轻劳动强度；有益于实现机械与自动化操作等。因此，密炼机的出 现是橡胶机械的一项重要成果，至今仍然是塑炼和混炼中的典型的重要设备，仍在不 断的发展和完善。密炼机基本知识基本结构 工作原理 密炼机工作时，两转子相对回转，将来自加料口的物料夹住带入辊缝受到转子的 挤压和剪切，穿过辊缝后碰到下顶拴尖棱被分成两部分，分别沿前后室壁与转子之间 缝隙再回到辊隙上方。在绕转子流动的一周中，物料处处受到剪切和摩擦作用，使胶 料的温度急剧上升，粘度降低，增加了橡胶在配合剂表面的湿润性，使橡胶与配合剂 表面充分接触。配合剂团块随胶料一起通过转子与转子间隙、转子与上、下顶拴、密 炼室内壁的间隙，受到剪切而破碎，被拉伸变形的橡胶包围，稳定在破碎状态。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。配合剂如此反复剪切破碎，胶料反复产生变形和恢复变形，转子凸棱的不断搅拌，使配合剂在胶料中分散均匀，并达到一定的分散度。由于密炼机混炼时胶料受到 的剪切作用比开炼机大得多，炼胶温度高，使得密炼机炼胶的效率大大高于开炼机。 密炼机结合面渗漏治理 故障现象：密炼机在长期运行过程中，因受振动、磨损、压力、温度以及反复 拆装等影响，各结合面的静密封部位容易出现渗漏，既造成油品的大量浪费，又影响 企业的现场管理。治理密炼机渗漏传统方法要拆卸并打开密炼机后，更换密封垫片或 涂抹密封胶，但较为费时费力，且难以确保密封效果，在运行中会再次出现泄漏。
橡胶的工艺流程（精品） 2014-10-22橡胶技术网 橡胶工艺流程开始 1综述 橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。 橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程，通过各种加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在加入各种配合剂制成半成品，然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。 2橡胶加工工艺 2.1塑炼工艺 生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。 生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。
掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。 在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。 开炼机塑炼时温度一般在80℃以下，属于低温机械混炼方法。密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上，甚至高达160-180℃， 属于高温机械混炼。 生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。 几种胶的塑炼特性： 天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40℃，时间约为15- 20min；采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时，时间约为3- 5min。 丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼。 氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5次，薄通温度在30-40℃。
2电控设备的操作 2.1 直流主电动机的启动和停止 直流主电动机的启动和停止是由直流传动柜和操作台来完成的。 2.1.1 直流主电机的启动 首先将直流传动柜中的所有断路器及熔断器合上，直流传动柜的本控/遥控开关旋至本控位置，则直流电动机的启动由直流传动柜本身来完成，按合闸按钮，按主机启动，点击启动后，按升降速按钮调整主机速度，但需要注意的是此时电机的转动与机器附属设备没有联锁，因此只可为临时调试中使用；如旋至遥控位置，先要在直流传动柜上把主开关合上，既按合闸按钮，ME开关合闸，此时倒操作台来启动主电机，在启动主电机前，附属设备首先要运转正常，没有故障报警，按操作台上的63SH14装置主回路合闸，同时电机风机启动，这时才可以按操作台上的63SH06启动主电机，根据工艺要求电机的速度可以通过按升速按钮63S12或按降速按钮63S13在4-40r/min连续可调。 2.1.2 直流主电动机的停止 1）当要停止直流主电动机时，按降速按钮63S13，电机转速降为低速时，按动操作台上的63SH07或直流柜上的主机停止按钮，主电机将进入停止状态。如果长时间不启动电机，应到控制室将装置主回路断开，即使ME开关断开。 2）当机器有下列情况发生，产生声光报警，压砣抬起，卸料门打开，延时10秒主机停止。 （a）主机过载。 （b）主电机绕组超温（100度）。 （c）高压泵故障。 3）当机器有下列情况发生，产生社声光报警并延时150秒停机，压砣抬起，卸料门打开。 （a）干油泵停。 （b）减速机润滑油堵塞。 （c）干油泵低油位。 （d）密封圈、电机、减速机轴承超温。 （e）电机冷却水停。 （f）液压站停止。 （g）液压站滤油堵塞。 （h）密炼温度超过炼胶温度（根据工艺要求）。 2.2 控制电源 当外部电源已接至操作柜内，此时合上6Q01断路器，用万能表测量三相电压为AC380V 后，合上6Q02断路器。按动控制电源开（按钮6SH01），控制电源开指示灯亮（灯钮6SH01），说明控制电源正常通电。测量DC24V是否正常。 2.3 灯显示 2.3.1 灯钮显示 6SH01---控制电源开灯亮 63SH06---主机运行时灯亮 63SH07---主机停止时灯亮 63SH00---压砣升压砣升过程中灯闪烁，砣升到位闪烁消失，灯亮。 63SH01---压砣降压砣降过程中灯闪烁，砣降到位闪烁消失，灯亮。 63SH02---加料门开加料门开过程中闪烁，门开到位闪烁消失，灯亮。 63SH03---加料门关加料门关过程中闪烁，门关到位闪烁消失，灯亮。
第三章密炼机（Internal Mixer） 第一节本章的教学目的、要求、重点、难点及相关要求 §1－1 本章的教学目的和要求 通过本章的学习，使同学们掌握密炼机的主要用途、分类方法及每种类型密炼机的特点、工作原理、每个部分作用、主要结构及设计过程，特别是转子等主要零部件设计思路和方法，熟悉机台操作方法及相关特点，了解关键部件加工方法，培养在橡胶机械生产过程能独立设计密炼机和在橡胶加工过程中能自己正确使用和指导工人正确使用密炼机的工程技术人员。§1－2 本章的重点、难点及要求 重点：密炼机的工作原理、主要参数及其影响、转子等关键部件设计思路和方法、同步转子的特点。 难点：机台各部件结构及原理、转子等关键部件的设计、参数的选用、机台主要部件的加工安装方法。 要求：（1）要求同学们掌握密炼机的用途，分类方法，工作原理，转子等关键零部件加热冷却方式、转子及主要零部件的结构及其区别，上顶拴压力、填充系数、空容量、总容量、工作容量等概念以及它们之间的相互关系。转子及主要部件设计计算方法，受力分析及相关结构，胶料在混炼室中所受到的机械作用。 （2）要求同学们熟悉塑炼、混炼各自的优缺点，密炼机基本结构，操作方法，规格表示及主要技术特征，关键零部件的设计过程，设计过程中的参数选择，传动方式及电机的选择。（3）要求同学们了解啮合型密炼机、翻转密炼机等其他各种密炼机的特点，传动功率、产量的计算方法及其区别，密炼机组装过程。 （4）要求同学们自学课堂上未讲的书本内容。 第二节概述 §2－1 密炼机的发展方向 密炼机全称叫做“密闭式炼胶机”，是在开炼机的基础上发展起来的。1820年发明开炼机以后，使橡胶工业发生了根本的转变，但由于开炼机存在许多缺点，比如劳动强度大，效率低，粉尘大等，严重影响人的身体健康，于是人们开始考虑能否把这一加工设备用一个罩子把它罩起来，就逐步发展成密炼机。因为它在密炼室里面工作，所以称作密闭式。由于开炼机工作是敞开的，故叫做开放式炼胶机。一般介绍均认为密炼机是Banbury在1916年发明的，实际最早是由西德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。 自从出现密炼机后，在混炼过程中显示了比开炼机具有的一系列优点，如混炼时间短，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。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。 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20rpm的称
混炼胶问题/护套工序常见问题点及对策 质量问题可能原因 1．分散不良A．混炼过程 混炼时间不够，排放温度过高或过低；同时添加酸性和碱性配合剂(如 将硬脂酸和防焦剂ESEN与氧化锌和氧化镁一起加入)；塑炼不充分； 配合剂添加的顺序不恰当；混炼周期中填充剂加得太迟；同时加入小 粒径碳黑和树脂或粘性油；金属氧化物分散时间不够；在胶料已经撕 裂或碎裂后加入液态增速剂；胶料批量太大或太小 B．工艺 .没有遵循所制定的混炼程序；油性材料和干性材料的聚集 体粘在上顶栓和进料斗边；转子速度不恰当；胶料从压片机卸下时太 快；没有正确实用压片机上的翻胶装置 C．设备 密炼机温度控制失败；上顶栓压力不够；混炼室中焊层部位磨损过渡； 压片机辊温控制失效；压片机上的高架翻胶装置失灵 D．材料 橡胶过期和有部分胶凝；三元乙丙橡胶或丁基橡胶太冷；冷冻天然橡 胶；天然橡胶预塑炼不充分；填充剂水分过量(结块)；在低于倾倒点 温度下加入粘性配合剂；配合剂使用不适当 E．配方设计 使用的弹性体门尼粘度差异太大；增塑剂与橡胶选配不适当；硬粒配 合剂太多；小粒径填料过量；使用熔点过高的树脂；液态增塑剂不够； 填充剂和增塑剂过量 2.焦烧A．配合 硫化剂、促进剂用量太多；硫化体系作用太快；配合剂称量不正确； 小粒径填料过量；液态增塑剂不够 B．混炼操作 填胶容量过大；密炼机冷却不够；转子速度过高；初始加料温度太高； 排胶温度太高；促进剂加入密炼机中的时间不对；或过早加入硫黄、 或分散不均匀而造成硫化剂和促进剂局部高度集中；促进剂和(或)硫 化剂分散不良；树脂堆积在转子上；漏加防焦剂；未经薄通散热就过 早地打卷，或卷子过大，或者下片后未充分冷却 C．停放 在胶料还是热、湿状态时，堆积胶料；胶料停放过久；停放场所温度 太高；空气不流通 D．防止焦烧的措施 严格控制辊温，改进冷却条件，按照操作规定加料，加强胶料管理等 等；调整硫化体系，添加防焦剂。常用的防焦剂为有机酸酐(如邻苯二 甲酸酐)，一般用量不超过0.4份；新型高效防焦剂，用量0.1-0.2份， 如防焦剂CTP(N-环己基硫代邻苯二甲基酰亚胺)；防焦剂的添加顺序放 在硫化剂和促进剂之前 3.配合剂结团生胶塑炼不充分，辊距过大，辊温过高，粉剂落到辊筒面；压成片状； 装胶容量过大；粉状配合剂粗粒子或结团物；凝胶太多 4.收缩大A．无硫胶料：可塑度过低；混炼时间太短或密炼机混炼时间过长，导 致结聚B．加硫胶料：胶料开始焦烧
密炼机生产工艺流程 1、橡胶为什么要塑炼 橡胶塑炼目的在于使橡胶在机械、热、化学等作用下切短大分子链，使橡胶暂时失去其弹性而使可塑性增大，以满足制造过程中的工艺要求。如：使配合剂易于混入，便于压延压出，模压花纹清楚，形状稳定，增加压型、注压胶料的流动性，使胶料易于渗入纤维，并能提高胶料溶介性及粘着性。当然一些低粘度、恒粘度橡胶有时也不一定塑炼，国产标准颗粒胶，标准马来西亚橡胶（SMR）。 2、哪些因素影响橡胶在密炼机中塑炼 密炼机塑炼生胶是属于高温塑炼，温度最低在120℃以上，一般是在155℃—165℃间。生胶在密炼机腔内受高温和强机械作用，产生剧烈氧化，能在较短的时间里获得理想可塑度。因此影响密炼机进行生胶塑炼因素主要有： （1）设备技术性能，如转速等， （2）工艺条件，如时间、温度、风压及容量等。 3、为什么各种橡胶的塑炼特性都不一样 橡胶的塑炼与其化学组成，分子结构，分子量及分子量分布有着密切联系。天然橡胶和合成橡胶由于结构和性能上的不同特点，一般说来天然胶塑炼比较容易，合成胶塑炼比较困难。就合成胶而言异戊胶，氯丁胶近于天然胶，丁苯胶，丁基胶次之，丁腈胶最困难。 4、为什么用生胶可塑性作为塑炼胶的主要质量标准 生胶的可塑性是关系到制品整个制造过程进行的难易，直接影响到硫化胶的物理机械性能及制品使用性能的重要性质。 若生胶可塑性过高，会使硫化胶的物理机械性能降低。而生胶可塑度过低，则会造成下工艺加工的困难，使胶料不易混炼均匀，压延，压出时半成品表面不光滑，收缩率大，不易掌握半成品尺寸，在压延时胶料也难于擦进织物中，造成挂胶帘布掉皮等现象，大大降低布层间附着力。可塑性不均则会造成胶料的工艺性能和物理机械性能不一致，甚至影响制品使用性能不一致。因此正确掌握生胶可塑性是一个不可忽视的问题。 5、混炼的目的是什么 混炼就是按照胶料配方规定的配合剂的比例，将生胶和各种配合剂通过橡胶设备混合在一起，并使各种配合剂均匀地分散在生胶之中。 胶料进行混炼的目的就是要获得物理机械性能指标均匀一致，符合配方规定的胶料性能指标，以利于下工艺操作和保证成品质量要求。 6、配合剂为什么会结团
编号：SM-ZD-69681 密炼机混炼的影响因素Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改
密炼机混炼的影响因素 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查 和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目 标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 密炼机混炼与开炼机混炼相比，具有混炼时间短、效率高、机械化自动化程度高、胶料质量好、劳动强度低、操作安全、药品飞扬损失小、环境卫生条件好等优点，但密炼机混炼室散热困难，混炼温度高且难以控制，使对温度敏感的胶料受到限制，不适于浅色胶料和品种变换频繁的胶料混炼。另外密炼机混炼还需配备相应的下片装置。 (1)装胶量 合理的装胶量应能保证胶料在密炼室中受到最大的摩擦和剪切作用，使配合剂分散均匀。装胶量大小依设备特征和胶料特性而定。一般根据密炼室总容积和填充系数进行计算，填充系数取0. 55~0. 75 。如设备使用年久，由于密炼室内磨损，填充系数可取大值，装胶量可增加。如上顶栓压力较大，或胶料可塑性较大，也可相应增加装胶量。 (2) 上顶栓压力 提高上顶栓压力，不仅可以增大装胶容量，而且可以使
密炼机的研究现状与发 展趋势 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
密炼机的研究现状与发展趋势摘要：近年来，随着汽车工业及其它各行业的快速发展，尤其是节能与效率方面各种高标准的提出，对密炼机的性能提出了更高的要求。而我国的密炼机生产厂家在对国外密炼机进行引进吸收的基础上，对自己的密炼机产品进行了大量的技术改进和创新，如采用了各种构型的转子(销钉转子、同步转子、可调距转子)、液压上顶栓、液压式转子端面密封、PID温度自动控制系统、计算机全自动监控等。 关键词：密炼机、引进、创新、全自动监控 正文： 目前我国生产的大型密炼机主要是大连冰山橡塑机械公司的XM系列和益阳橡机厂的GK系列，已实现了系列化。各密炼机生产厂家对密炼机所做的主要改进体现在以下一些方面。 1突出技术特点，采纳开发新的技术结构 为适应工艺发展的要求，必须突出技术特点，采纳开发新的技术结构。主要改进是：
1.1传动系统多样化 为适应不同的橡胶工艺需求和国产配套条件的制约，密炼机的传动系统采用多种形式。 (1)双速电动机配单速减速机。通过电机的变速使密炼机的转子转速获得双速变化。如XM-270×20×40密炼机即为1000／500kW双速电机，使转子获得以40／20r／min的两种转速。 (2)单速电动机配变速减速机。通过减速机换档变速使转子获得不同的转速。如大连冰山橡塑机械公司的XM-270×20×30×40×60型密炼机就是通过减速机换四档而使转子具有20、30、40、60r/min的四种可变转速。 (3)变速电机(如：直流电动机、变频电动机等)配单速减速机，使转子具有无级变速功能，可以适应更广泛的炼胶工艺要求。 1.2推进减速机强化、优化设计，采用集中传动结构 针对密炼机负荷性加大、载荷周变频率加快而引起偶发断齿现象，对减速机进行优化设计、强化CAD设计。在合理地优选材质，严格热处理工
实验二密炼机混炼工艺 一、实验目的 本实验的主要目的是让学生了解密炼机的结构，熟练掌握密炼机混炼的操作方法和加料顺序，熟悉密炼机混炼的工艺条件，了解影响密炼机混炼效果的因素，制备符合性能要求的炭黑混炼胶或母炼胶。 二、实验设备及工作原理 实验设备为湖南益阳橡胶机械有限公司制造的1.7升小型密炼机。 图2-1 1.7升小型密炼机 （一）密炼机的结构 图2-2 密炼机结构示意图 密炼机一般由密炼室、两个相对回转的转子、上顶栓、下顶栓、测温系统、加热和冷却系统、排气系统、安全装置、排料装置和记录装置组成。转子的表面有螺旋状突棱，突棱的数目有二棱、
四棱、六棱等，转子的断面几何形状有三角形、圆筒形或椭圆形三种，有切向式和啮合式两类。测温系统是由热电偶组成，主要用来测定混炼过程中密炼室内温度的变化；加热和冷却系统主要是为了控制转子和混炼室内腔壁表面的温度。密炼机密炼室结构示意图如图2-2所示。 （二）密炼机混炼工作原理 密炼机工作时，两转子相对回转，将来自加料口的物料夹住带入辊缝受到转子的挤压和剪切，穿过辊缝后碰到下顶拴尖棱被分成两部分，分别沿前后室壁与转子之间缝隙再回到辊隙上方。在绕转子流动的一周中，物料处处受到剪切和摩擦作用，使胶料的温度急剧上升，粘度降低，增加了橡胶在配合剂表面的湿润性，使橡胶与配合剂表面充分接触。配合剂团块随胶料一起通过转子与转子间隙、转子与上、下顶拴、密炼室内壁的间隙，受到剪切而破碎，被拉伸变形的橡胶包围，稳定在破碎状态。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。配合剂如此反复剪切破碎，胶料反复产生变形和恢复变形，转子凸棱的不断搅拌，使配合剂在胶料中分散均匀，并达到一定的分散度。由于密炼机混炼时胶料受到的剪切作用比开炼机大得多，炼胶温度高，使得密炼机炼胶的效率大大高于开炼机。 三、操作方法 1、按照密炼机密炼室的容量和合适的填充系数（0.6～0.7），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； 10、将开炼机的辊距调到3.8mm，打开电源开关，使开炼机运转，打开循环水阀门，再将从密炼机排出的胶料投到开炼机上包辊，待胶料温度降到110℃以下，加入硫黄，左右割刀各二次，待硫黄全被吃进去，胶料表面比较光滑，割下胶料。 11、将开炼机辊距调到0.5mm，投入胶料薄通，打三角包，薄通5遍，将辊距调到2.4mm左右，投入胶料包辊，待表面光滑无气泡，下片，称量胶料的总质量，放在平整、洁净金属表面上冷却至室温，贴上标签注明胶料配方编号和混炼日期，停放待用。 密炼机每批混炼工艺试验报表，应记录：开始混炼时温度、混炼时间、转子转速、上顶栓压力、排胶温度、功率消耗、混炼胶质量与原材料总质量的差值及密炼机类型。 注意：开始混炼实验时，可先混炼一个与试验胶料配方相同的胶料调整密炼机的工作状态，再正式混炼；对同一批混炼胶料，密炼机的控制条件和混炼时间应保持相同。 四、影响密炼机混炼效果的因素 密炼机混炼的胶料质量好坏，除了加料顺序外，主要取决于混炼温度、装料容量、转子转速、