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4－3 加料部分,1、作用 用于加入膠料和其它物料，并瞬間存料。 2、結(jié)構(gòu) 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。,1,加 料 門,,料門氣缸,,,吸塵口,,氣缸緩沖裝置,,粉料加料口,①加料斗－由兩側(cè)板、前后門、填料箱構(gòu)成。 ②翻板門－固定在軸上，由氣缸帶動。 ③后門－固定在側(cè)板上，檢修時打開。 ④填料箱－在加料斗上，起上下隔離作用，使混煉室內(nèi)的粉塵不致飛揚(yáng)到風(fēng)筒內(nèi)。 ⑤安全銷－用于檢修時將上頂栓擋住。,2,加料門主要用于加入膠料和部分小料，它的開啟和關(guān)閉由料門氣缸完成。但是由于氣缸的運(yùn)動往往沖擊大，現(xiàn)在有的已改為液壓缸。加料門的后面是添加大宗粉料的接口，一般與密煉機(jī)上輔機(jī)相配。,3,①氣缸－鑄鐵件，為避免活塞在運(yùn)動中與筒蓋碰撞，在氣缸頂部和下部設(shè)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(qiáng)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(yùn)動的動力，提供上頂栓加壓物料的壓力。,4－4 壓料裝置（上頂栓）,1、作用：將物料壓入密煉室中，并在煉膠過程給物料施加一定的壓力。,2、結(jié)構(gòu)：該裝置安裝在密煉室的上部。,4,隨著高速高壓 密煉機(jī)的出現(xiàn)， 這種加壓裝置 已采用了液壓 油缸，為防止 漏油進(jìn)入密煉 室，一般都使 用兩個油缸， 并安裝在加料 加壓裝置的外 側(cè)。如圖所示。,,油缸,,上頂栓,5,上頂栓一般為鑄造件而且為中空，以便通入冷卻水，其底部與膠料接觸處呈尖形，并且在這個部位堆焊硬質(zhì)合金。上部設(shè)置一或兩個斜面，以便堆積的粉料能落入密煉室中。,,上頂栓,6,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(jī)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。,（3）上頂栓安全裝置,7,包括： (1)加壓氣缸直徑的計算； (2)活塞桿的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定計算。 1.受力分析 根據(jù)力學(xué)平衡，加料加壓裝置的受力應(yīng)包括：膠料對上頂栓的反作用力；氣缸活塞的作用力以及活塞環(huán)、填料密封的摩擦力等。對這些作用力都要一一地計算，從而計算氣缸直徑和強(qiáng)度。 2.活塞桿穩(wěn)定計算 引入桿的柔度：,大柔度桿的臨界力,（4）壓料裝置的設(shè)計計算,8,4－5 卸料部分,1、卸料部分的作用： 開閉密煉室排料口的裝置，在混煉過程中起分流混合膠料作用。,滑動式,擺動下落式,翻轉(zhuǎn)式,2、卸料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式,,9,⑴、滑動式,滑動式卸料機(jī)構(gòu)是由氣缸和卸料門（或稱下頂栓）組成。這種機(jī)構(gòu)的運(yùn)行是：氣缸通入壓縮空氣之后，氣缸活塞固定不動，缸體運(yùn)動；下頂栓固定于缸體上，缸體運(yùn)動時，下頂栓,隨之運(yùn)動，從而完成卸料門的開啟和閉合。,氣缸移動式,活塞桿移動式,,10,該裝置的結(jié)構(gòu)比較簡單，維修方便，用于慢速密煉機(jī)；但是它的運(yùn)動是在滑道上滑動，因此摩擦力較大，運(yùn)行速度慢；同時排料時容易存有余膠，容易引起卸料口密封不嚴(yán)的問題。,11,隨著快速密煉機(jī)的出現(xiàn)，縮短了混煉時間，要求加快加料和卸料的速度，擺動式卸料機(jī)構(gòu)卸料速度大大地快于滑動式，開閉時間一次只需2～3秒，密封性能好，因此新型密煉機(jī)基本上都采用這種卸料機(jī)構(gòu)。 擺動式卸料機(jī)構(gòu)是由下頂栓、支座、鎖緊裝置和開閉裝置組成。 如下頁圖所示。,⑵、擺動下落式,12,A、開閉裝置 下頂栓浮動地固定在支座上，支座與旋轉(zhuǎn)軸固定連接，旋轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動裝置連接。開啟時，支座在重力和旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動下帶著下頂栓下落，并繞旋轉(zhuǎn)軸擺動120～135。閉合時，旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動支座繞軸回轉(zhuǎn)擺動，直至下頂栓與卸料口閉合，鎖緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行鎖緊。,,旋轉(zhuǎn)軸,下頂栓,,鎖緊機(jī)構(gòu),,支座,,13,擺動式卸料裝置的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置有：旋轉(zhuǎn)油缸和油缸－齒條－齒輪兩種。圖中所示為油缸－齒條－齒輪的機(jī)構(gòu)。,,,,齒條,齒輪,油缸,14,,卸料示意圖,15,B、鎖緊裝置,（1）作用：當(dāng)下頂栓關(guān)閉后，用以鎖緊，避免混煉中在膠料壓力下打開。 （2）鎖緊形式,斜鎖,平鎖,旋轉(zhuǎn)式,肘節(jié)式,中間平鎖,兩端平鎖,,,,,16,a）旋轉(zhuǎn)式，結(jié)構(gòu)緊湊，但斜面易磨損易發(fā)生打不可鎖的現(xiàn)象。 b）肘節(jié)式，鎖緊效果好，力量大，比較先進(jìn)。,,17,c）中間平鎖，鎖緊穩(wěn)定，但將整個機(jī)座下部空檔堵死，不好維修。 d）兩端平鎖，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動軸在混煉過程中不受膠料作用力，維修方便，但不易同步，鎖柱尺寸小，易變形。,18,⑶翻轉(zhuǎn)式 翻轉(zhuǎn)式捏煉機(jī)的卸料機(jī)構(gòu)為翻斗式。下圖表示這種設(shè)備的工作過程。,卸料時，壓砣提起，密煉室通過翻轉(zhuǎn)傳動裝置向外翻轉(zhuǎn)140或110，將煉好的膠料從密煉室卸到料斗中，由料斗將膠料運(yùn)到開煉機(jī)上。密煉室的翻轉(zhuǎn)裝置可用蝸輪蝸桿或螺桿螺母。采用蝸輪蝸桿傳動密煉室即可翻轉(zhuǎn)140；采用螺桿螺母傳動密煉室可翻轉(zhuǎn)110。密煉室的翻轉(zhuǎn)中心是前轉(zhuǎn)子軸線。,19,4－6 密封裝置,密煉機(jī)的密煉室是密閉的，工作時，兩個轉(zhuǎn)子相對回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子軸徑與密煉室側(cè)壁之間的環(huán)形間隙在混煉時是容易漏料的，為了防止物料的泄漏，在轉(zhuǎn)子軸徑處裝設(shè)密封裝置。,20,（一）型式,密封裝置的結(jié)構(gòu)類型很多，目前在橡膠密煉機(jī)上采用的主要有以下四種： 1、端面密封 2、迷宮密封 3、反螺紋密封 4、填料密封,密煉機(jī)所采用的密封裝置多為端面密封，也有幾種組合而成的。,21,端面密封：將兩個精密的平面在介質(zhì)壓力下或外力（如彈簧力、液壓力）的作用下相互貼緊并相互回轉(zhuǎn)運(yùn)動而構(gòu)成的動密封裝置。 迷宮密封：將兩個有凹凸形結(jié)構(gòu)的迷宮環(huán)相互配合安裝，形成通路曲折的迷宮，并作相對回轉(zhuǎn)運(yùn)動而形成的動密封裝置。 反螺紋密封：在兩相對回轉(zhuǎn)的密封環(huán)之一上，切制成與軸的正常旋轉(zhuǎn)方向相反的螺紋，則可使漏出的物料返回原處的動密封裝置 填料密封：將填料壓入填料箱內(nèi)由于壓蓋對填料施加軸向壓力，使填料在產(chǎn)生軸向壓縮的同時產(chǎn)生徑向伸張，從而使填料與填料箱內(nèi)孔及轉(zhuǎn)動軸外圓表面密切結(jié)合而產(chǎn)生密封作用的動密封裝置。,22,（1）、外壓端面密封裝置,A、分類,螺栓彈簧壓緊式,撥叉彈簧壓緊式,撥叉液壓油缸壓緊式,,按壓緊方式分,,,FYH式,,普通式,23,,轉(zhuǎn)動環(huán),,壓緊環(huán),,彈簧,端面密封裝置由安裝在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)動環(huán)和緊緊壓在轉(zhuǎn)動環(huán)上的壓緊環(huán)，以及對壓緊環(huán)施加壓力的彈簧壓力機(jī)構(gòu)組成。,B、結(jié)構(gòu)及其密封原理,a、螺栓彈簧壓緊式,24,在彈簧壓力機(jī)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。轉(zhuǎn)動環(huán)為表面經(jīng)淬火的鋼件；壓緊環(huán)是由銅環(huán)和鋼環(huán)組合的零件，與轉(zhuǎn)動環(huán)接觸處為銅環(huán)，并且設(shè)置注潤滑油孔，以減少面接觸的磨損。當(dāng)密煉機(jī)工作時，在密封裝置處有少量膏狀的物料和潤滑油混合物溢出。 但是，這種裝置在密煉機(jī)運(yùn)行一段時間之后會出現(xiàn)密封效果下降，這是因為密煉機(jī)運(yùn)行時轉(zhuǎn)子的竄動，壓緊環(huán)不能跟進(jìn)轉(zhuǎn)動環(huán)的竄動產(chǎn)生間隙，這些間隙被物料填入，引起端面密封不嚴(yán)的結(jié)果，隨著快速密煉機(jī)的應(yīng)用，這種現(xiàn)象更為明顯。,25,該密封裝置是用于低壓低速的密煉機(jī)，但具有結(jié)構(gòu)簡單、密封可靠，使用壽命長（保持良好的潤滑時，可用2~3年）的特點(diǎn)，但使用時要求有良好的維護(hù)。 b、撥叉液壓油缸壓緊式(簡稱FYH） 它是由油缸、壓緊環(huán)、轉(zhuǎn)動環(huán)、叉板等零件組成。油缸的缸體與叉板固定在一起，壓縮彈簧對插板產(chǎn)生一定的預(yù)緊力。工作時油缸通入壓力油，由于活塞桿不能移動，而缸體移動，從而帶動叉板移動，叉板中間的螺栓起著杠桿支點(diǎn)作用，使叉板運(yùn)動的力轉(zhuǎn)化為對壓緊環(huán)的壓力。,26,撥叉液壓油缸壓緊式原理圖,,,油缸,叉板,壓緊環(huán),轉(zhuǎn)動環(huán),,壓縮彈簧,,,27,這種裝置在每個轉(zhuǎn)子的密封處都安裝了一套，而且它們的四個油缸的進(jìn)油管被串聯(lián)起來，并都通入一定壓力的液壓油，這樣叉板對壓緊環(huán)的壓力相等。當(dāng)轉(zhuǎn)子竄動時，壓緊環(huán)會緊緊跟著竄動，而叉板上的油缸缸體也在不斷地竄動，這樣缸體內(nèi)的液壓壓力會不斷變化，缸體內(nèi)壓力低時，另一個缸體壓力高的就會補(bǔ)充，從而保持壓緊環(huán)和轉(zhuǎn)動環(huán)的接觸面始終壓力不變。 這種密封裝置的優(yōu)點(diǎn)是：各密封環(huán)工作面受壓均恒，密封面比壓保持相當(dāng)穩(wěn)定，同時工作時可以調(diào)整，密封可靠、維修方便。,28,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(jī)和翻轉(zhuǎn)式密煉機(jī)。,螺母,,,壓緊彈簧,,29,（2）內(nèi)壓端面接觸式自動密封裝置,右圖所示為內(nèi)壓端面接觸式自動密封裝置它由擋板1、外密封圈2、固定螺釘3、內(nèi)密封圈4、內(nèi)套圈5、彈簧6、調(diào)節(jié)螺釘7、壓板8和壓板螺釘9及“O”型密封圈10、軟化油接管和潤滑油管等組成。,30,內(nèi)壓端面接觸式自動密封，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(dá)到良好的密封效果。在每個密封圈上裝有三個軟化油口，兩個潤滑油入口，軟化油的作用是使橡膠變成粘流態(tài)。潤滑油用來潤滑內(nèi)外密封圈接觸面，兩種油的注入壓力可達(dá)600kg/cm2 。 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(jī)上的密封裝置。,31,（3）反螺紋與端面復(fù)合式自動密封裝置,它由彈簧7拉著旋轉(zhuǎn)密封套3與固定密封套4相接觸形成密封面，套3與環(huán)4的接觸面堆焊耐磨硬質(zhì)合金。密封面用油泵供給潤滑油。在密封面的前面還安裝有帶螺紋的軸套2，螺紋方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反。當(dāng)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。,32,（4）反螺紋迷宮式復(fù)合密封裝置,它由兩個迷宮環(huán)組成，鋼制迷宮環(huán)1是對開的，用螺釘固定在密煉室側(cè)壁上。迷宮環(huán)1有內(nèi)螺紋，螺紋方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，可使露出的物料盡量返回到密煉室里面去，迷宮環(huán)4用鑄鐵制造，也是對開的，用螺釘5固定在轉(zhuǎn)子上。迷宮中需注入潤滑油。,33,（5）外壓迷宮式密封裝置,密封原理是：當(dāng)密煉室內(nèi)的物料外泄時，需通過相當(dāng)長的很窄的路徑才能到達(dá)內(nèi)外密封圈的接觸面，起到“迷宮”的作用。密封圈用六個彈簧壓緊密封面，保持密封，壓力大小可由彈簧調(diào)節(jié)。如果物料已從密封面泄出，則在密封面外還有一段迷宮，可是物料更緩慢的輕微流出。為了防止物料在迷宮通道中外流時溫升過高，除注入軟化油外，并在轉(zhuǎn)子軸徑內(nèi)設(shè)有冷卻水管，通水冷卻。,該裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造維護(hù)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(dāng)轉(zhuǎn)子軸承成為滑動軸承時，不宜采用此種密封裝置。,34,該密封裝置可以滿足高壓快速混煉的需要，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝卸、調(diào)節(jié)和維護(hù)工作量較大，如GK型密煉機(jī)采用這種密封裝置。,35,（6）雙重反螺紋填料式復(fù)合密封裝置,在耐磨護(hù)板處，由兩扣反螺紋，成單線鋸齒形，深3～6毫米，寬度8～12毫米?？拷軣捠业霓D(zhuǎn)子軸套上設(shè)有反螺紋。最后一道密封是采用橡膠石棉材料的密封填料，用端蓋壓緊。,36,耐磨護(hù)板是耐磨材料制成，表面經(jīng)熱處理。 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(dāng)物料受中壓時，效果較好。,37,第五節(jié) 密煉機(jī)的控制系統(tǒng),1、電氣控制系統(tǒng) 密煉機(jī)電氣控制，分主機(jī)單獨(dú)控制及主機(jī)與上下輔機(jī)聯(lián)動控制。,控制方式,手動,半自動,全自動,,發(fā)展趨勢,,智能控制,模糊控制,,38,自動控制系統(tǒng)可保證設(shè)備平穩(wěn)、安全的運(yùn)行，上頂栓和排料門的運(yùn)行過程中有位置保護(hù)功能?？刂葡到y(tǒng)的核心部分為PLC可編程控制器，附帶網(wǎng)絡(luò)接口，用于和計算機(jī)的通訊聯(lián)絡(luò)。,3、液壓控制系統(tǒng) 隨著密煉機(jī)技術(shù)的發(fā)展，密煉機(jī)的上頂栓部分也由氣壓系統(tǒng)改為液壓系統(tǒng)，另外還有卸料門油路，鎖緊油缸油路和端面密封油路等。 設(shè)計液壓回路，主要根據(jù)設(shè)計要求考慮油路壓力，泵的選擇，流量和液壓元件的設(shè)計計算等。,2、氣路控制系統(tǒng) 氣路控制系統(tǒng)主要用于控制壓料機(jī)構(gòu)、加料門。,39,第七節(jié) 密煉機(jī)的冷卻系統(tǒng),膠料在密煉室內(nèi)加工時，受到強(qiáng)烈的機(jī)械作用，產(chǎn)生大量熱。為保證煉膠質(zhì)量和一定排膠溫度，對密煉機(jī)的有關(guān)部位必須進(jìn)行冷卻。 一、冷卻系統(tǒng)熱平衡 1、發(fā)熱量的計算 密煉機(jī)煉膠時產(chǎn)生的總熱量為： Q＝860N 式中860－熱功當(dāng)量 N －電動機(jī)平均消耗功率 －傳動效率,,40,2、熱量的分配,煉膠時產(chǎn)生的熱量主要分配在膠料、冷卻水及周圍介質(zhì)和設(shè)備中。 Q=Q1+Q2+Q3 Q1 =qC1(t2-t1) Q2 =GC2(t4 - t3) 式中：Q－煉膠時產(chǎn)生的總熱量 Q1 －膠料升溫吸收的熱量 Q2 －冷卻水帶走熱量 Q3 －散失在周圍介質(zhì)及設(shè)備中的熱量 t1-膠料投入時的溫度，t2－排膠溫度，q－密煉機(jī)的生產(chǎn)能力，t3－冷卻水進(jìn)水溫度，t4－冷卻水出水溫度，C1－膠料比熱，C2－水的比熱,41,二、對冷卻水的要求及耗水量計算,1、對冷卻水要求 通過密煉機(jī)的冷卻水，最好是軟化水或經(jīng)過磁化器處理的水，以避免熱交換中生成水垢，減少導(dǎo)熱系數(shù)，降低冷卻效果。對冷卻水進(jìn)水溫度，有的認(rèn)為要采用制冷水，還有的認(rèn)為進(jìn)水速度可為常溫，但要適當(dāng)提高冷卻水壓力。實際上，要提高冷卻效果，不能單純地降低冷卻水進(jìn)水溫度或提高冷卻水的壓力，更應(yīng)重視增大設(shè)備的冷卻面積和改善設(shè)備的傳熱性能。,42,2、總耗水量 （由Q的三個公式得出）,,3、各冷卻部件傳熱面積及冷卻水消耗量的計算,密煉機(jī)需要進(jìn)行冷卻的部件有密煉室、轉(zhuǎn)子、上、下頂栓四個部件，如圖所示。,43,1、密煉機(jī)傳熱面積F 對于夾套式、水浸式按膠料與密煉室接觸面積計算 式中 F1――密煉室傳熱面積，m2; D――密煉室內(nèi)直徑，m; L――密煉室工作長度，m; β――角度（見圖4-69）. 對于鉆孔式密煉室傳熱面積F1計算 式中 d’－鉆孔直徑，m; L－鉆孔長度，m; K1－鉆孔個數(shù) .,,44,,,,,2、轉(zhuǎn)子傳熱面積F2,,式中 F2－轉(zhuǎn)子傳熱面積，m2; d－轉(zhuǎn)子工作部分基圓直徑，m; L－轉(zhuǎn)子工作長度，m .,45,3、上頂栓傳熱面積F3,,式中 F3－上頂栓傳熱面積，因為上頂栓不是始終與物料接觸， 故取面積一半； a －上頂栓的寬度，m（如圖4-69、圖4-70）； L －上頂栓長度，m.,對鉆孔式上頂栓傳熱面積F3,,式中 d′―鉆孔直徑，m; k3 ―上頂栓鉆孔個數(shù); L―上頂栓長度，m.,46,4、下頂栓傳熱面積F4,,式中F4――下頂栓傳熱面積，m2; γ――角度（如圖4-69、圖4-70）. 對鉆孔式下頂栓傳熱面積 式中 F4――下頂栓傳熱面積，m2; K4――下頂栓鉆孔數(shù)目 .,,47,5、總傳熱面積分F F=F1+F2+ F3 +F4 6、單位傳熱面積上每小時耗水量 式中 G――總耗水量，kg/h; F――總傳熱面積，m2; W－－單位傳熱面積上耗水量，kg/m2h.,48,,,7、各部件傳熱面積上的耗水量 ：,,密煉室：,轉(zhuǎn)子：,上頂栓：,下頂栓：,49,