金屬密煉機(jī)的工作原理、操作辦法及運(yùn)用留意事項(xiàng)

金屬密煉機(jī)是一種設(shè)有一對(duì)特定外形并相對(duì)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(duì)聚合物資料停止塑煉和混煉的機(jī)械。

一、金屬密煉機(jī)的工作原理

金屬密煉機(jī)在煉膠工序時(shí)，生膠或其他物料從加料斗參加以后，首先 落入兩個(gè)相對(duì)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(gè)轉(zhuǎn)子的間隙中，遭到捏煉作用。再由下頂栓的突棱將膠料 分開為兩局部，分別隨著轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)經(jīng)過轉(zhuǎn)子外表與密煉室正面壁之 間的間隙，在此遭到激烈的機(jī)械剪切撕捏作用后，抵達(dá)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集合在兩轉(zhuǎn)子上部， 又進(jìn)入兩轉(zhuǎn)子間隙中莫如次循環(huán)重復(fù)停止。在金屬密煉機(jī)的整個(gè)工作中，生膠在金屬密煉機(jī)中塑煉時(shí)，既遭到激烈的 機(jī)械應(yīng)力作用，又遭到熱氧化裂解作用，所以在很短時(shí)間內(nèi)就可取得 所需的可塑度。

二、金屬密煉機(jī)的操作辦法

1、依照密煉秘密煉室的容量和適宜的填充系數(shù)（0。6～0。7），計(jì)算一次煉膠量和實(shí)踐配方；

2、依據(jù)實(shí)踐配方，精確稱量配方中各種原資料的用量，將生膠、小料（ZnO、SA、促進(jìn)劑、防老劑、固體軟化劑等）、補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑、液體軟化劑、硫黃分別放置，在置物架上按次第排好；

3、翻開金屬密煉機(jī)電源開關(guān)及加熱開關(guān)，給密煉機(jī)預(yù)熱，同時(shí)檢查風(fēng)壓、水壓、電壓能否契合工藝請(qǐng)求，檢查測(cè)溫系統(tǒng)、計(jì)時(shí)安裝、功率系統(tǒng)指示和記載能否正常；

4、金屬密煉機(jī)預(yù)熱好后，穩(wěn)定一段時(shí)間，準(zhǔn)備煉膠；

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

6、提起上頂栓，參加小料，落下上頂栓混煉1。5min；

7、提起上頂栓，參加炭黑或填料，落下上頂栓混煉3min；

8、提起上頂栓，參加液體軟化劑，落下上頂栓混煉1。5min；

9、排膠，用熱電偶溫度計(jì)測(cè)膠料的溫度，記載密煉室初始溫度、混煉完畢時(shí)密煉室溫度及排膠溫度，最大功率、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；

10、將金屬密煉機(jī)的輥距調(diào)到3。8mm，翻開電源開關(guān)，使開煉機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，翻開循環(huán)水閥門，再將從密煉機(jī)排出的膠料投到開煉機(jī)上包輥，待膠料溫度降到110℃以下，參加硫黃，左右割刀各二次，待硫黃全被吃進(jìn)去，膠料外表比擬潤(rùn)滑，割下膠料。

11、將金屬密煉機(jī)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，待外表潤(rùn)滑無氣泡，下片，稱量膠料的總質(zhì)量，放在平整、干凈金屬外表上冷卻至室溫，貼上標(biāo)簽注明膠料配方編號(hào)和混煉日期，停放待用。

金屬密煉機(jī)、開煉機(jī)、造粒機(jī)、這些橡膠機(jī)械只要在平常運(yùn)用的過程中，做好日常的頤養(yǎng)和維護(hù)，才會(huì)減少機(jī)器呈現(xiàn)問題的頻率，延長(zhǎng)機(jī)器的運(yùn)用壽命。

三、金屬密煉機(jī)日常操作留意事項(xiàng)

為大家引見金屬密煉機(jī)在平常運(yùn)用的過程中需求留意的一些事項(xiàng)，和一些簡(jiǎn)單的維修操作要領(lǐng)：

1、在投產(chǎn)的第一個(gè)星期內(nèi)，需隨時(shí)擰嚴(yán)金屬密煉機(jī)各部位的緊固螺栓，以后則每月要擰緊一次。

2、在低溫狀況下，為避免管路凍壞，需將冷卻水從機(jī)器各冷卻管路內(nèi)掃除，并用緊縮空氣將冷卻水管路噴吹潔凈。

3、按負(fù)載試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)煉最后一車料時(shí)的請(qǐng)求停機(jī)。主電機(jī)停機(jī)后，關(guān)閉光滑電機(jī)和液壓電機(jī)，切斷電源，再關(guān)閉氣源 和冷卻水源。

4、當(dāng)機(jī)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(dòng)狀況下，方可翻開加料門向密煉室投料。

5、當(dāng)金屬密煉機(jī)在混煉過程中因故暫時(shí)停車時(shí)，在毛病掃除后，必需將密煉室內(nèi)膠料排出前方可啟動(dòng)主電機(jī)。

6、密煉室的加料量不得超越設(shè)計(jì)才能，滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的電流普通不超越額定電流，霎時(shí)過載電流普通為額定電流的1。2～1。5倍，過載時(shí)間不大于lOs。

7、大型金屬密煉機(jī)，加料時(shí)投放膠塊質(zhì)量不得超越20kg，塑煉時(shí)生膠塊的溫度需在30℃以上。

金屬密煉機(jī)學(xué)問點(diǎn)學(xué)習(xí)

1、金屬密煉機(jī)的用處：

主要用于橡膠的塑煉和混煉，同時(shí)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(shè)備之一。七十年代以來，國(guó)外在煉膠工藝和設(shè)備方面固然開展較快，例如用螺桿擠出機(jī)替代金屬密煉機(jī)和開煉機(jī)停止塑煉和混煉，但還是替代不了金屬密煉機(jī)。新的現(xiàn)代工廠中的煉膠設(shè)備仍以金屬密煉機(jī)為主，混煉辦法也仍采用兩段混煉法。

分類：

（1）按轉(zhuǎn)子橫截面的外形分為：橢圓形轉(zhuǎn)子金屬密煉機(jī)、圓筒形轉(zhuǎn)子密煉機(jī)、三角形轉(zhuǎn)子密煉機(jī)

（2）按工作原理分為：相切型轉(zhuǎn)子金屬密煉機(jī)、嚙合型轉(zhuǎn)子金屬密煉機(jī)

（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、變速金屬密煉機(jī)

（4）按轉(zhuǎn)子相對(duì)轉(zhuǎn)速：異步和同步轉(zhuǎn)子金屬密煉機(jī)

（5）按混煉室的構(gòu)造方式分為：普通型和翻轉(zhuǎn)式金屬密煉機(jī)

（6）按轉(zhuǎn)子間的相對(duì)間隙分為：定間隙和可調(diào)間隙金屬密煉機(jī)

2、金屬密煉機(jī)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(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速表示；如今采用密煉室的總?cè)萘?主動(dòng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速表示。

國(guó)產(chǎn)金屬密煉機(jī)的規(guī)格表示法：

XM-250/20

X表示橡膠，M表示金屬密煉機(jī)，250表示密煉機(jī)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表示金屬密煉機(jī)， 75表示密煉機(jī)總?cè)萘浚p速（35和70轉(zhuǎn)/分）

3、金屬密煉機(jī)的整體構(gòu)造及每一局部的作用：

（1）混煉局部：混煉局部主要有轉(zhuǎn)子、密煉室、密封安裝等組成。

（2）加料局部：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，這局部作用主要是用于加料和霎時(shí)存料。

（3）壓料局部：它主要由上頂栓9和推進(jìn)上頂栓做上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)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，進(jìn)步煉膠效果。

（4）卸料安裝局部：主要由裝置在密煉室下面的下頂栓3和下頂栓鎖緊機(jī)構(gòu)2所組成，它的主要作用，就是在煉膠終了后排出膠料，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‘ ’形外表應(yīng)堆焊耐磨合金，增加其耐磨性。

（5）傳動(dòng)安裝局部：主要有電機(jī)22，彈性聯(lián)軸節(jié)21，減速機(jī)20和齒形聯(lián)軸節(jié)19等組成。裝置在傳動(dòng)底座上，其作用:傳送動(dòng)力，使轉(zhuǎn)子克制工作阻力而轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成煉膠作業(yè)。

（6）底座：主要由機(jī)座而組成，有的分為主機(jī)底座和傳動(dòng)底座。其作用:供金屬密煉機(jī)運(yùn)用，在其上裝置主機(jī)和傳動(dòng)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)活動(dòng)，以控制膠料的溫度。從國(guó)外引進(jìn)的金屬密煉機(jī)加熱冷卻系統(tǒng)配有溫控安裝，采用恒溫水加熱冷卻 。作用：依據(jù)工藝請(qǐng)求，控制煉膠過程中膠料的溫度

（8）液壓系統(tǒng)：主要由一個(gè)雙聯(lián)葉片油泵15，旋轉(zhuǎn)油缸17，往復(fù)油缸16，管道和油箱等組成。它是卸料機(jī)構(gòu)動(dòng)力供應(yīng)局部。用于控制下頂栓及下頂栓鎖緊機(jī)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，管道和緊縮空氣等組成。它是加料，壓料機(jī)構(gòu)的動(dòng)力供應(yīng)局部。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(jī)臺(tái)和各種電氣儀表組成，它是整個(gè)機(jī)臺(tái)的操作中心。

（11）光滑系統(tǒng)主要由油泵，分油器和管道組成，目的是為了使各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)局部（如旋轉(zhuǎn)軸、軸承、密封安裝的密封環(huán)摩擦面等）減少摩擦。增加運(yùn)用壽命，向這些摩擦面注入光滑油。作用：向每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部位，注入光滑油，致使減少運(yùn)動(dòng)部件之間的摩擦，延長(zhǎng)其運(yùn)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參加，首先落入兩個(gè)相對(duì)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，遭到一定的捏煉作用，然后由下頂栓的尖棱將膠料分開，進(jìn)入轉(zhuǎn)子與密煉室壁的間隙中，在此處禁受激烈的剪切捏煉作用后，被破碎的兩股膠料又相會(huì)于兩個(gè)轉(zhuǎn)子口部，然后再進(jìn)入兩轉(zhuǎn)子間隙處，如此循環(huán)往復(fù)。

膠料在密煉室中所受的機(jī)械作用：

1、 轉(zhuǎn)子表面面與密煉室內(nèi)壁間的捏煉作用 （ 橢圓型轉(zhuǎn)子金屬密煉機(jī)尤為明顯）

2 、兩轉(zhuǎn)子之間的混合攪拌、擠壓作用（嚙合型金屬密煉機(jī)尤為明顯）

3 、上下頂栓分流、剪切和交流作用

4、 轉(zhuǎn)子的軸向往復(fù)切割捏煉作用

消費(fèi)才能與填充系數(shù)：

G ----消費(fèi)才能，公斤/小時(shí)；

V1 ----金屬密煉機(jī)工作容量，升；

----膠料的比重，公斤/升；

t ----一次煉膠時(shí)間，分。

工作容量V1由下式計(jì)算：V1=Vβ V----密煉室總?cè)萘浚軣捠铱側(cè)萘繙p去轉(zhuǎn)子所占體積）

β----膠料的填充系數(shù)

進(jìn)步上頂栓壓力的辦法：

（1）進(jìn)步緊縮空氣的壓力；

（2）加長(zhǎng)風(fēng)筒直徑；

（3）采用液壓替代風(fēng)壓。

功率耗費(fèi)確實(shí)定 ：N=4?η?u2B/h

N----轉(zhuǎn)子單位上的功率耗費(fèi)；

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) 。

金屬密煉機(jī)的傳動(dòng)方式：

A按電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)金屬密煉機(jī)臺(tái)數(shù)：多臺(tái)傳動(dòng)、單臺(tái)傳動(dòng)。B按密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子速度：?jiǎn)嗡佟㈦p速、變速C按電機(jī)和密煉機(jī)的相對(duì)位置：左傳動(dòng)、右傳動(dòng)、中間傳動(dòng)D按減速機(jī)構(gòu)方式：帶大驅(qū)動(dòng)齒輪的傳動(dòng)、無大驅(qū)動(dòng)齒輪的單獨(dú)傳動(dòng)、采用雙輸出軸減速機(jī)

對(duì)電動(dòng)機(jī)的請(qǐng)求較高。

（1）瞬時(shí)過載系數(shù)要大于2.48，有耐超負(fù)荷特性；

（2） 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大；

（3） 能夠正、反轉(zhuǎn)；

（4） 用封鎖式電動(dòng)機(jī) 。

轉(zhuǎn)子資料 ：

在煉膠過程中，轉(zhuǎn)子接受著膠料的摩擦、擠壓、腐蝕、高溫作用及宏大的扭矩，故請(qǐng)求轉(zhuǎn)子有足夠的強(qiáng)度和剛度，以及外表耐磨耐化學(xué)腐蝕和良好的傳熱性等性能。轉(zhuǎn)子資料多采用鑄鋼（ZG45）。突棱頂堆焊一層5～8毫米厚的耐磨硬質(zhì)合金，其他工作外表也要堆焊一層2～3毫米厚的耐磨硬質(zhì)合金。

轉(zhuǎn)子的冷卻方式：

（1）螺旋夾套式；

（2）轉(zhuǎn)子內(nèi)外表開螺旋溝槽（GK系列）；

（3）普通強(qiáng)迫冷卻式

密煉室：

作用：是密煉室的主要工作部件，它與轉(zhuǎn)子一同共同完成對(duì)膠料的捏煉作用。

資料：

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

密煉室的構(gòu)造方式：

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(duì)開式由上、下混煉室及上、下機(jī)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

密煉室常用資料：

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

壓料局部（上頂栓）的構(gòu)造組成：

構(gòu)造：該安裝裝置在密煉室的上部。

①氣缸－鑄鐵件，為防止活塞在運(yùn)動(dòng)中與筒蓋碰撞，在氣缸頂部和下部設(shè)有緩沖安裝。

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(dòng)的動(dòng)力，提供上頂栓加壓物料的壓力。

上頂栓平安安裝：

為避免重錘銜接部件斷裂形成重錘落入密煉室惹起嚴(yán)重機(jī)械事故，必需采用一定平安措施。

①加大活塞桿上銷孔尺寸。

②混煉室的上部裝置擋銷。

③冷卻水管上焊接擋塊。

加料局部的構(gòu)造組成：

該安裝裝置在密煉室的上部，主要由加料斗、翻板門、后門、填料箱等組成。

卸料局部方式：

⑴、滑動(dòng)式

⑵、擺動(dòng)下落式

⑶翻轉(zhuǎn)式

金屬密煉機(jī)的密封安裝方式：

1、端面密封

2、迷宮密封

3、反螺紋密封

4、填料密封

（1）外壓端面密封安裝：

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、構(gòu)造及其密封原理：

a、螺栓彈簧壓緊式：在彈簧壓力機(jī)構(gòu)作用下，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)和壓緊環(huán)的接觸面產(chǎn)生一定的壓力，阻止物料的走漏。用于低壓低速的金屬密煉機(jī)，構(gòu)造簡(jiǎn)單、密封牢靠，運(yùn)用壽命長(zhǎng)但運(yùn)用時(shí)請(qǐng)求有良好的維護(hù)。

b、撥叉液壓油缸壓緊式(簡(jiǎn)稱FYH）優(yōu)點(diǎn)是：各密封環(huán)工作面受壓均恒，密封面比壓堅(jiān)持相當(dāng)穩(wěn)定，同時(shí)工作時(shí)能夠調(diào)整，密封牢靠、維修便當(dāng)。

C、撥叉彈簧壓緊式其構(gòu)造方式：與撥叉液壓油缸壓緊式類似，即把圖中油缸換成了彈簧。構(gòu)造簡(jiǎn)單，壓力較小適用與中小型金屬密煉機(jī)和翻轉(zhuǎn)式金屬密煉機(jī)。

（2）內(nèi)壓端面接觸式自動(dòng)密封安裝：

主要是依托密煉室在混煉時(shí)的膠料向外擠出時(shí)的壓力使內(nèi)密封圈一直壓緊在外密封圈上，以到達(dá)良好的密封效果。這種密封安裝可由膠料的壓力變化而自動(dòng)調(diào)整內(nèi)密封圈的壓緊水平，密封效果較好。適用于高壓快速金屬密煉機(jī)上的密封安裝。

（3）反螺紋與端面復(fù)合式自動(dòng)密封安裝：

當(dāng)物料從密煉室向外顯露時(shí)，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(fù)合密封安裝：

該安裝構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造維護(hù)便當(dāng)，但轉(zhuǎn)子下沉，使兩個(gè)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(dòng)軸承時(shí)，不宜采用此種密封安裝。

（5）外壓迷宮式密封安裝 ：

密封原理是：當(dāng)密煉室內(nèi)的物料外泄時(shí)，需經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)的很窄的途徑才干抵達(dá)內(nèi)外密封圈的接觸面，起到“迷宮”的作用。該密封安裝能夠滿足高壓快速混煉的需求，但構(gòu)造復(fù)雜，裝卸、調(diào)理和維護(hù)工作量較大，如GK型金屬密煉機(jī)采用這種密封安裝。

（6）雙重反螺紋填料式復(fù)合密封安裝：

這種密封安裝構(gòu)造簡(jiǎn)單，拆開壓蓋便可改換填料。但填料磨損較兇猛，壽命不長(zhǎng)，需經(jīng)常改換，只要當(dāng)物料受中壓時(shí)，效果較好。

金屬密煉機(jī)上輔機(jī)系統(tǒng)：

炭黑氣力保送系統(tǒng)；炭黑稱量、投料系統(tǒng)；油料保送、儲(chǔ)存、稱量、注油系統(tǒng)；膠料導(dǎo)開、稱量、投料系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)。

金屬密煉機(jī)下輔機(jī)系統(tǒng)：

主要有A壓片機(jī)：目前常用的壓片機(jī)有開煉機(jī)壓片或雙螺桿擠出壓片兩種方式。

和B膠片冷卻機(jī)組：經(jīng)壓片后的膠料必需停止冷卻，冷卻的目的是降低膠片溫度和涂隔離劑，防止膠片寄存時(shí)互相粘結(jié)和發(fā)作自硫。塑煉膠或混煉膠經(jīng)壓片機(jī)或擠出壓片機(jī)出片后，噴涂或浸漬皂液隔離劑，停止冷卻、切割（或折疊）疊片停放，以供下道工序運(yùn)用。目前可供選用的膠片冷卻機(jī)組安裝有掛架式膠片冷卻安裝。有兩種方式：落地式或架空式。架空式可充沛應(yīng)用空間，有利于車間膠料寄存和車輛的通行。