XMY系列啮合型转子密炼机的特点及在胶管胶带行业中的应用
四川亚西橡塑机器有限公司
一、前言
炼胶工艺是橡胶生产的第一道关键工序，混炼胶料质量的好坏直接影响着橡胶制品的质量和性能。
橡胶混炼的质量主要取决于采用的混炼设备和相应的炼胶方法。设备和方法两者互为因果，相辅相成、密不可分。而混炼的重要性在于，一道工序决定着橡胶制品最终的质量性能，并对后续生产过程中的工艺性能也有着相当的影响。因此，常把橡胶混炼视为橡胶工业最核心的技术之一。
橡胶混炼是将各种配料混入生胶中制成质量均匀的混炼胶的过程。是一个极为复杂的机械综合加工工艺过程。是固体块状橡胶与颗粒填料以及液态粘稠材料的多相性的配混。在整个配混过程中，发生着四种不同的物理历程变化：
1)、橡胶的塑性柔化；
2)、不同配合剂材料的搅拌混合；
3)、橡胶与配合剂材料的湿润捏合；
4)、填料的微粉末化和橡胶混合物的均匀分散。
这四种物理历程变化，通常是采用密闭式炼胶设备以挤压、剪切和翻搅的方式，经过加热软化、混合分散、均一渗透等程序来完成。所以，密炼机是橡胶工业极为重要的混炼设备。
我国橡胶工业近几年取得了前所未有的迅猛发展，随着胶料种类增加，特别是对高质量的胶料需求量增加，使啮合型转子密炼机的市场需求量也越来越大。现将我公司XMY系列啮合型转子密炼机情况介绍如下。
二、XMY系列啮合型转子密炼机
XMY系列啮合型转子密炼机是四川亚西橡塑机器有限公司于上世纪八十年代末，根据化工部橡胶司的安排，消化吸收国外K系列啮合型密炼机技术，结合亚西多年设计、制造橡胶机械的经验和技术，于上世纪九十年代初开发研制成功、并通过国家橡胶检测中心检测鉴定的新型密炼机。九二年投入市场后，由于啮合型转子密炼机混炼速度快，生产效率高，冷却效果优于相切型，排胶温度低，加工胶料的分散性、均匀性好。尤其适于炼制难混硬胶、高填充胶料。可运用于各
种胶料的塑炼和混炼等优势，赢得了轮胎、制品、电缆、管带、鞋材等行业广大用户的欢迎。
据资料介绍，目前在欧美等国家，啮合型转子密炼机79%用于胶管、胶带以及橡胶制品行业，5%用于轮胎行业，27%用电缆行业，6%用于塑料行业。而在国内橡胶制品、橡胶管带、电线电缆、鞋材、轮胎行业中，也有多家企业选用了大、中型啮合型转子密炼机作为橡胶混炼设备，如：西北橡胶研究所、西北橡胶总厂、浙江奋飞、贵州大众、贵州红阳、江苏上上电缆、特变电工、浙江海宁海橡、四川腾中重工等。
十几年来，随着科学技术的发展和国际间的交流和合作，生产工艺的改进，新材料的应用及配套零件的国际化采购，使该系列密炼机的性能、质量跃上了新的台阶。迄今我公司已生产50L——250L等多种规格近百台产品销往全国各地并出口到东南亚诸国。
1、机器的用途
啮合型转子密炼机，主要是用于橡胶、塑料、树脂硬橡胶制品、密封件、模制品和聚氯乙稀原料以及其它各种塑料制品原料的塑炼、混炼和终炼。啮合型转子密炼机由于其加工胶料的分散性、均匀性好。特别适用于橡塑共混。尤其适合于分散性、均匀性要求特高且难以分散的胶种，如各种导电胶、磁性胶、及填充白炭黑、填充化纤或棉纤的长短纤维胶种以及热敏胶料的混炼。
2、工作原理
啮合型转子的本体呈圆筒状，本体上有一条大的螺旋凸棱(也称主棱)和两个小凸棱(也称副棱)。两个转子相向转动，转速相同。工作时，在螺旋凸棱与密炼室内壁之间，受到不断地变化的反复进行的强烈剪切和挤压作用，使胶料产生剪切变形，进行强烈的捏炼(炼胶功能类似剪切型转子密炼机)。同时在两根转子之间，一个转子的凸棱依次啮入另一个转子的棱间(即转子凹处)。由于转子凸棱外直径和凸棱根部(转子圆柱形本体)直径不同，因而在旋转时形成不同的圆周速度，产生速比和速度梯度，从而形成高剪切分散混炼(其炼胶功能类似胶料通过开炼机辊距)。在上顶栓压力的作用下，对胶料进行着剪切、捏炼作用。由于螺旋凸棱作用，转子旋转时，胶料环绕密炼室作逆向循环运动。
啮合型密炼机，两个转子之间的间隙相对较小，压砣迫使物料进入两个转子之间和螺旋凸棱与密炼室内壁之间，在密炼室内呈片状，使物料产生很大的应
变变形，达到极好的分散混炼的效果。同时，由于胶料和金属表面之间接触面积大，提高了设备传热效率。
3、机器的特点
由于本机特有的工作原理和转子具有宽阔的螺旋型棱面，与相切型(椭圆形)转子相比，具有以下优点：
3．1宽阔棱面的平面剪切使与混炼室壁的剪切率变得平均；
3．2宽阔棱面可防止热点出现，且降低磨损可延长大修周期；
3．3可使聚合物在混炼室内壁形成一薄层，有利于散热、导热、增加胶料的均匀性和胶料内各部分的粘度、塑性的均匀性；
3．4冷却面积与胶料的接触面积均比相切型转子增大约50%；
3．5由于上述几点可使在同样容积、功率消耗下加快转速以缩短混炼时间，亦即在最短时间内输入最大能量，而又不使胶料超过临界温度，因而提高了生产效率，并可使一般的两段混炼改为一段混炼，在与相切型密炼机同样容积速度下可提高产量30%。该机特别适用于橡胶与塑料的共混、胶料与短纤维填充物的混炼和热敏感橡胶的塑炼、混炼。
总体而言，啮合型密炼机在温控、塑化、油料混合和分散质量等方面具有明显的优势。由于啮合型密炼机可以在不同操作参数下加工出高质量胶料。因此在混炼精密、高品质胶料的领域具有更大的市场。
4、结构特征
本机主要由密炼室、转子、加料机构、压料机构、卸料机构、气控系统、液压系统、加热冷却系统、转子密封装置、润滑软化系统、电气控制系统、主传动系统等组成。
4.1主传动系统
主电机经弹性柱销联轴器传动行星减速器，行星减速器输出轴与后转子间采用齿式联轴器联接。在前、后速比齿轮的驱动下，使前后转子在相同的速度下相向转动。减速器亦可以配置双输出轴结构，通过两套联轴器，分别驱动前、后转子。此种结构应用愈来愈广泛。
4.2机体
机体主要由前后密炼室、左右室壁及轴承座、耐磨环和底板等组成。
密炼室分为前、后两块，在室壁周边钻孔，并构成循环通道，冷却水或蒸汽在一定压力下沿通道循环流动，以达到良好的热传导效果，密炼室内壁表面堆焊硬质合金，以提高其使用寿命。
室壁(左、右两个)与轴承座焊接成一个刚性整体，在与胶料接触的工作部分装有表面经硬化处理的耐磨环，耐磨环设有冷却水通孔。转子端板的工作表面经过耐磨损硬化处理，且具有经精密加工的底部密封表面，与下落式卸料门的形状相配，以避免下落式卸料门端部和转子端板之间泄漏粉料。
前、后密炼室用紧固螺栓固定在左右支座上，它与耐磨环构成一个封闭的密炼室体。
4.3转子
转子由棱部筒体和芯轴组合而成，在转子工作部分表面堆焊了耐磨硬质合金。转子工作部分凸棱及圆柱形本体内部设有冷却通道，可进行有效强制循环加热或冷却。
啮合型转子的强度和刚度均优于同规格的椭圆剪切型转子；因为：作用在
剪切型转子上的扭矩、弯矩，全部由转子工作部分的截面来承担，而啮合型转子则由转子体截面和其芯轴共同来承担。剪切型转子由于铸件的内部缺陷、转子截面突变处的不可预见的应力集中，而引起转子在长短棱交界处产生裂纹，甚至断裂现象时有发生。而啮合型转子由于其芯轴是整体锻件，又加上转子本身的强度大，因此在相同的载荷条件下，转子的承载能力和可靠性可大幅度提高。
4.4转子支承
转子支承在用油脂润滑的双列向心球面滚子轴承上。轴承内孔为锥孔，可用锥形胀套与轴装配在一起，用随机所配的拆卸螺母将锥形胀套拔松，即可将转子从轴承孔中退出，安装和拆卸方便。
4.5转子端轴密封
转子轴端密封装置采用FYH液压平衡式或机械内压式密封。工作时利用油缸之力向内推动外密封环，使之紧贴内密封环的密封面，以达到密封的目的，密封面的压紧压力可通过调整油缸压力来调整。每套密封装置上还设有3个进油孔，分别通入高压软化油和高压润滑油，以加强密封装置的密封效果和减少密封环的磨损。
4.6加料机构
加料机构安装在密炼室上方，由左右墙板、后墙板和前门板组成一个封闭的进料腔，前门板在气缸的驱动下开启，便可形成一个V形的进料口，以便于物料投入。
在加料门上方设有除尘装置，与抽尘系统相连接，可抽掉飞扬的粉料，以利于环境保护。
4.7压料机构
XMY系列啮合型转子密炼机压料机构具有独特的自动化控制技术，上顶栓对胶料的压力可根据工艺要求进行预置，并可根据主电机功率的变化，自动转换为加压、减压、浮动三种工作状态。
压料机构置于加料机构之上，上顶栓采用气控系统或液压系统驱动。
a)气控上顶栓系统操纵：
其作用原理是气缸通过上顶栓将物料压入密炼室中，并对其施加一定的压力，以提高炼胶效果。该机构主要由气缸、上顶栓、支座、活塞杆、防尘密封装置等组成。上顶栓与物料接触的表面堆焊耐磨硬质合金，内腔可进行强制循环加热或冷却，气缸设有缓冲装置。
b)液压上顶栓系统操纵：
液压上顶栓是密炼机一个很重要的发展方向，它有取代气压上顶栓的趋势。液压上顶栓的主要优点是可以稳定控制上顶栓对胶料的单位压力。通过实践证明，上顶栓压力的变化会影响排料温度和胶料分散质量。因此，对质量要求较高的胶料在混炼每车料的时间内及批料与批料之间，上顶栓压力的变化是不允许的。由于液压上顶栓自身具有独立的液压系统，且液体不会像空气那样可以被压缩。因此，与上顶栓压力有关的胶料质量问题能得到有效控制。同时液压上顶栓还具有节能和无排气噪音等优点。
4.8卸料机构
卸料机构为下落摆动式，由下顶栓、转轴、锁紧块以及驱动油缸等组成。
下顶栓装在转动轴上，用四个往复油缸驱动齿条来实现旋转运动。与传统的锁紧结构不同，XMY系列啮合型转子密炼机下顶栓锁紧机构为水平锁紧式，其锁紧块由油缸直接推动作水平轴向移动，锁紧力作用于下顶栓中心线上，其优点是自锁性好，开闭迅速、密封可靠。由于锁紧机构分别安装在左右机体内，因此，非常利于卸料机构的日常维护、保养。
卸料门的开闭和锁紧均由液压系统驱动，卸料迅速、密封可靠。经精密加工的密炼室底部密封表面，与卸料门的形状相配，以避免卸料门端部和转子端板之间泄漏粉料。卸料门与混炼室的密封结构为三维小平面全接触密封。所有密封面均为接触密封，当然该结构对机械加工和研配的要求较高，我公司依靠精良的工艺装备，保证了设计要求。该系列啮合型密炼机卸料门的密封经长时间实际使用，密封效果很好。有效的解决了F系列密炼机卸料门与混炼室的密封为大平面间隙的密封问题。(在F系列密炼机的密封结构中，间隙(Δ)值既要确保炼胶时不漏粉料，又要保证卸料门摆动开关时动作畅通；故对“Δ”值及结构设计要求很高，“Δ”值不当或使用磨损后均可能产生漏粉现象)。
4.9液压系统
液压控制系统是为上顶栓的提升和下降(液压上顶栓)，卸料门的开、闭和关闭后锁紧油缸的驱动以及转子端面密封而设置的。在机器断电情况下，可由系统中气囊式蓄能器手动将卸料门打开。
4.10加热、冷却系统
炼胶过程中温度的变化对炼胶质量具有重要影响。本机密炼室、转子、上顶栓、下顶栓和耐磨环都设有用于加热、冷却的通道。它可与温度控制系统相联以达到控制炼胶温度的目的。
4.11 转子密封装置润滑软化系统
转子密封装置润滑软化系统是为了提高转子伸出轴部位的密封可靠性和使用寿命而设置的，转子密封装置采用润滑中心供油，压力工作最大65MPa，系统油箱设有自动加油功能以及超低油位报警功能。工艺油泵电机采用变频控制，并与炼胶速度对应调速，使油耗更加经济合理，可实现在空负荷运转时自动减少或停止注油。
4.12测温装置
本机测温装置由测温热电偶和温度表等组成，热电偶安装在下顶栓顶部和密炼室侧壁上，由安装在控制柜上的温度表显示。
4.13油料注入装置
油料注入装置与密炼机上辅机油料称量投料系统连接。油料注入装置安装在密炼室前壁上，用于在工作状态下，向密炼室内注入工艺配方用油液。
4.14 电气控制系统
主电机全数字直流调速装置：菜单式参数输入，PID自动优化参数控制。
主机控制采用PLC控制，人机界面显示控制。主机功能参数显示，采用多通道无纸记录仪，能对炼胶过程的电流、温度、功率、主机转速进行自动显示、报警、记录。
①密炼机控制时，具有手动、自动控制功能，自动控制能完成按时间、温度控制炼胶。可实现无上辅机的自动炼胶。
②通过人机界面完成主机工况检测及控制。含手动、自动、主机调试、上辅机显示。
③完成与主机相关的各种辅助传动及控制保护。
④辅助传动包括：液压站油泵；减速机冷却润滑泵；密封润滑软化油泵；干油泵。
⑤主机胶温检测显示。
⑥主机电流、速度、电压显示。
⑦主机功率、转速、电流、混炼室温度记录。
⑧循环式水温控制系统：密炼机软化冷却水控制采用闭式循环式，在炼胶过程中仅需对蒸发掉的冷却水进行补充，最大限度的节约用水。
⑨具有与上、下辅机的各种通讯联络。
双转子连续密炼机的工作原理 发布时间：2015-9-17文章来源：点击：185 双转子连续密炼机工作原理及转子几何构形参数加以探讨：首先我们先看一下连续密炼机密炼工作段的密炼腔构形，（图1）是密炼腔的轴截面图。它是由俩个相互平行的圆柱筒相贯而成。（相贯部去掉，是为了可使被混物料做俩腔的相互流动。是否流动要看压差。）再看双转子（一左旋、一右旋）密炼工作段的几何构形。（图2）密炼段是由：（1）螺旋喂料段。（2），（4），（6）密炼塑化段，（各段剪切速率不同、前工作面曲率也不尽相同，物料的切入角（投射角）也就不同，各段俩组旋向向反首尾相连的螺旋凸棱螺旋角不同，并设计尾端（出料端）有切送料入（3），（5）挤出混炼段和（7）出料段的凸棱段叠加而成。） 现在我们再来推研它能够对高聚物混（密）炼的原理。对于一些假设应符合实际。越符合客观实际越接近科学。 对于橡胶这个高聚物（非牛顿流体）的混炼——在介绍密炼机的工作原理的科技资料中已经剖析的比较清楚。只是在解析密炼室混炼中的物料流场（流动方向）不够清析。本人认为在地球这个参考系中，密炼室中的物料地运动还需用牛顿定律来解析才能比较清析。 我们已知橡胶，填充剂，助剂在密炼机中混炼时由转子轴、密炼室、上栓体的联合作用和各参入混炼物料的内力、重力、摩擦（因数）共同作用产生的各个方向力对物料—特别是橡胶产生了剪切、撕拉、搓捏、捲折、挤压等作用。每种作用对于橡胶混炼中的主功能各有所突出。如：剪切、撕拉利于将橡胶块由大变小再变成更细小以获得更多断链和可塑度，挤压、搓捏利于吃粉，捲折、搓捏利于溶质均匀分布，捲折推动物料流动。等。至所以能产生各种作用，是因为各种大小不同，方向不同的（矢量）力（包括物料内力）相加而至。物料（各质点）的流向就应取决于其合力方向与物料的摩擦因数来定。掌握物料的流场（流向）对于连续密炼机的设计更为重要！！！ 它不同于间歇式密炼机可把每个锅次所需要的物料全部投入混炼室，只要留有空间（必须的填充系数），混炼胶的质量与效率就主要看转子几何构形设计地好坏。国内一些密炼机专家都在研发高效转子。综合高效转子的研发要经过多次试验才能选优。本人在设计胶粉专用脱硫密炼机四棱转子（(4WHS转子（专利）)时深有感触。
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。
密炼机转子密封系统 现今，包含多种组分的混炼胶的生产主要是采用密炼机来进行的。混炼胶中包括有聚合物、微细易散布的粉状填料、炭黑、碳酸钙和少量的化学药品如硫化剂、促进剂或加工助剂以及液体成分如增塑油料。这些液体和细粉状的组分是通过密炼机的转子密封系统来控制以限制其进入外界环境中。 起初，人们将这些细微易散布的成份通过油膜粘附进行处理，称为粘结。由于密炼室内压力很高，这些糊状物会沿着转子的轴被慢慢挤出。为了限制这些糊状物的流出，在转子轴的两端均加了密封圈。 密封圈本身包括两层环，通常在滑动区具有较硬的表层。一个固定在转子轴上，相对的一个安装在机架上。各个转子密封系统本质上的区别在于所应用的表面压力不同，分为自动转子密封(SSA)、弹簧-加载转子密封(GA)以及水压转子密封(WYH)。 防尘设计 SSA密封的原理是基于对混炼室内的压力的利用。如果混炼室内压力升高，压力会传递到滑动的密封圈，从而密封圈的锁紧力会提高。为应用最小的表面压力，利用盘状弹簧组件来将内滑动环压到外固定环上。现今，新的密炼机都装备有GA和WYH转子密封系统。 在弹簧-加载转子密封(GA)系统中，密封圈位于混炼室外。此处，内环固定于机架，外旋转环装配于转子轴上。通过几个排布在旋转环周围的盘型弹簧组件施加表面压力，通过螺母对弹簧预加压力。润滑增塑剂注入密封圈的环形间隙，将一些细微易散布的胶料组分粘结起来。更深一层的润滑孔位于固定的滑动环内，用以润滑滑动的表面。 在水压转子密封(WYH)的情况下，密封位置更接近转子，位于混炼室的机架末端的内部。内旋转滑动环固定于转子轴上。而外固定环通过轭套与之压紧。接触压力是通过液压缸和盘型弹簧组件产生的，压力通过轭套传递到外滑动环的压力环上。润滑方式与GA转子密封系统类似。由于实际上密封系统的横断面方向会向混炼室位移，在转子和耐磨盘片之间的轴间隙里，细微的物料会在此发生粘结。 比较这两个系统（GA和WYH密封系统），显而易见密封位置是两者明显区别的因素。WYH 密封系统由于接近转子，仅有很小的死角可能积聚物料。另一方面，运动的有磨损作用的填料很容易直接进入滑动表面，从而对设备的磨损产生不利影响。GA密封系统具有相对较长的环形间隙，由于粉料在环形间隙里存留时间长，所以可以被油粘结得更好。因此，滑动表面可以更好地得到保护，密封加载的力可以最小化。然而，与此同时，部分物料在环形间隙内积聚的危险性增大，此处密封油尤显重要。 润滑系统 密封系统分为两个独立分开的部分。分别为滑动密封圈的润滑和物料粘结。滑动密封圈的润
密炼机简介 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。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。 密炼机操作方法 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；
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、
270L 同步转子密炼机简介 张普义 谷春龙 (大连橡胶塑料机械厂 116033) 摘要 介绍了270L 同步转子密炼机的特点,指出同步转子密炼机是替代异步转子密炼机的理想产品。关键词 同步转子,异步转子 作者简介:张普义,男,57岁。高级工程师。1965年毕业于华南工学院化机系橡胶塑料机械专业。现主要从事密炼机设计工作。获省科技进步一等奖1项、化工部科技进步二等奖1项及大连市技术开发一等奖1项。已发表论文7篇。 收稿日期:99-04-25 1 简述 近年来,随着科学技术的迅速发展,新技术新发明不断涌现,橡胶混炼用设备)))密炼机的设计与制造也取得了重大进展。在同步转子速度下工作的新型转子设计就是这些新技术的一种。 同步技术转子(简称ST 转子=synchronous techolog ical 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,是目前市场的热门货。据悉,我国上海载重轮胎有限公司,华南橡胶有限公司,桂林轮胎厂已先后引进F370同步转子密炼机;贵州轮胎厂引进F270同步转子密炼机。投入生产后均收到明显的经济效益。 同步转子有如下特点: (1)前后转子速度相同,改变过去异步转子有速度差异步的传统观念,因此密炼时各部分材料的温度是均匀的。 (2)改变转子长短棱的排列方式,以F270密炼机四棱转子为例,过去是两长棱(相差180b )在一侧,两短棱(相差180b )在另一侧,长短棱相位差为90b 。胶料在长、短棱交界处流动性差,有死角。而同步转子长、短棱是平行的,分别在一侧。流道畅通,胶料流动性好,见图1。 (3)两转子棱的相位固定,可以是垂直的(90b ),也可以是平行的(0b ),见图2。当前后转子棱的方向垂直时,转子和转子之间出现相当大 的 图1 FA RREL 转子设计 图2 两转子棱的相位 空隙,结果胶料从加料口掉进密炼室,可以缩短拉进时间,材料混炼均匀;当前后转子棱的方向成水 平位置时,转子和转子之间发生使材料向左右方 32橡 胶 技 术 与 装 备 1999年第25卷
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
密炼机 密炼机简介 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。
密炼机转子密封圈的改造 一、回顾 2002年以前，我们公司在用的密炼机，转子密封圈动、静环耐磨材料分别是动环耐磨材料硬质合金、静环耐磨材料青铜，在使用过程中，易损件基本都是静环，往往4-5个月就要更换静环，既影响生产，又不能节约成本，随着公司密炼机逐年递增，不解决这个问题定会给公司的生产造成影响，这种情况到了02年得到了根本性的改善。 二、02以前转子动静环结构示意图（断面结构） 动静环均为两半式，静环通过8-M8的螺孔被固定在静圈架上，密封面的摩擦润滑剂通过3-￠3油孔经过靜圈固定架流入到密封面上。从图中不难看出这种结构有个缺点，润滑油不是直接通过静环作用到密封面上，当油孔被胶料堵住后，容易造成密封件干磨，减少了静环的寿命，静环的固定架是不用更换的，原配的静环是单配固定架的，由于加工上的误差，新配的静环油孔不能准确地与固定架的油孔衔接，导致进油不畅。 原先的这种结构，静环不到半年就更换，有些甚至更快，待问题集中反映出来后，经过我们专业技术人员的分析，问题点集中到了静环上。密炼机在正常工作几个月后，就发现动环的磨损很小，而静环已被磨的变了形，一些胶料就是从这里漏出来，究其原因，不外乎两点，一是静环材质不理想，
二是密封面润滑不理想。于是，我们将静环的材质更换，采用A3钢作为静环骨架，而在磨损面上同动环原理一样，镀上硬质合金，镀层厚度5mm，表面硬度要求HRC55-62。润滑油注油嘴加长，直接连在静环上，保证了油路的畅通，加大了外圆密封槽，改用￠7mmO形条。结构如图所示： 经过多年实践，更改后的密封结构，密封面出油情况良好，端面无漏胶，静环的使用时间从原来的4-5个月提高到了4年一换。由此一项为公司节约了开支，减少了设备停机率，保证了公司生产的正常运行。 三、现状 我们公司现在的密炼机转子端面密封已全部改用以上结构，通用性提高了，而且为我们公司提供设备的厂家也都按我们的要求改为以上结构。 四、未来趋势 为了减少污染，国内外已经有研究机构正在研究无油干磨新工艺，这就对耐磨材料提出了更高的要求，相信随着科学技术的不断发展，未来一定会有更新、更好的产品为大家服务。
XMY系列啮合型转子密炼机的特点及在胶管胶带行业中的应用 四川亚西橡塑机器有限公司 一、前言 炼胶工艺是橡胶生产的第一道关键工序，混炼胶料质量的好坏直接影响着橡胶制品的质量和性能。 橡胶混炼的质量主要取决于采用的混炼设备和相应的炼胶方法。设备和方法两者互为因果，相辅相成、密不可分。而混炼的重要性在于，一道工序决定着橡胶制品最终的质量性能，并对后续生产过程中的工艺性能也有着相当的影响。因此，常把橡胶混炼视为橡胶工业最核心的技术之一。 橡胶混炼是将各种配料混入生胶中制成质量均匀的混炼胶的过程。是一个极为复杂的机械综合加工工艺过程。是固体块状橡胶与颗粒填料以及液态粘稠材料的多相性的配混。在整个配混过程中，发生着四种不同的物理历程变化： 1)、橡胶的塑性柔化； 2)、不同配合剂材料的搅拌混合； 3)、橡胶与配合剂材料的湿润捏合； 4)、填料的微粉末化和橡胶混合物的均匀分散。 这四种物理历程变化，通常是采用密闭式炼胶设备以挤压、剪切和翻搅的方式，经过加热软化、混合分散、均一渗透等程序来完成。所以，密炼机是橡胶工业极为重要的混炼设备。 我国橡胶工业近几年取得了前所未有的迅猛发展，随着胶料种类增加，特别是对高质量的胶料需求量增加，使啮合型转子密炼机的市场需求量也越来越大。现将我公司XMY系列啮合型转子密炼机情况介绍如下。 二、XMY系列啮合型转子密炼机 XMY系列啮合型转子密炼机是四川亚西橡塑机器有限公司于上世纪八十年代末，根据化工部橡胶司的安排，消化吸收国外K系列啮合型密炼机技术，结合亚西多年设计、制造橡胶机械的经验和技术，于上世纪九十年代初开发研制成功、并通过国家橡胶检测中心检测鉴定的新型密炼机。九二年投入市场后，由于啮合型转子密炼机混炼速度快，生产效率高，冷却效果优于相切型，排胶温度低，加工胶料的分散性、均匀性好。尤其适于炼制难混硬胶、高填充胶料。可运用于各
密炼机基本知识 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
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。下顶栓内可通冷却水冷却，下顶栓与物料接触的‘’形表面应堆焊耐磨合金，增加其耐磨性。 （5）传动装置部分：主要有电机22，弹性联轴节21，减速机20和齿形联轴节19等组成。安装在传动底座上，其作用:传递动力，使转子克服工作阻力而转动，从而完成炼胶作业。 （6）底座：主要由机座而组成，有的分为主机底座和传动底座。其作用:供密炼机使用，在其上安装主机和传动系统的部件。 （7）加热冷却系统：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。从国外引进