3 密炼机 4 结构

这种密封装置可由胶料的压力变化而自动调 整内密封圈的压紧程度，密封效果较好。适 用于高压快速密炼机上的密封装置。
（3）反螺纹与端面复合式自动密封装置
它由弹簧7拉着旋转密封 套3与固定密封套4相接触 形成密封面，套3与环4的 接触面堆焊耐磨硬质合金。 密封面用油泵供给润滑油。 在密封面的前面还安装有 带螺纹的轴套2，螺纹方 向与转子转向相反。当物 料从密炼室向外露出时， 反螺纹可把它尽量返回到 密炼室里面去。
§4－6 密封装置
密炼机的密炼室是密闭的，工作时，两 个转子相对回转，转子轴径与密炼室侧 壁之间的环形间隙在混炼时是容易漏料 的，为了防止物料的泄漏，在转子轴径 处装设密封装置。
Leabharlann Baidu
（一）型式
密封装置的结构类型很多，目前在橡胶 密炼机上采用的主要有以下四种： 1、端面密封 2、迷宫密封 3、反螺纹密封 4、填料密封
对压紧环的压力。
拨叉液压油缸压紧式原理图
压缩弹簧 转动环
油缸 叉板
压紧环
这种装置在每个转子的密封
处都安装了一套，而且它们 的四个油缸的进油管被串联 起来，并都通入一定压力的 液压油，这样叉板对压紧环 的压力相等。当转子窜动时， 压紧环会紧紧跟着窜动，而 叉板上的油缸缸体也在不断 地窜动，这样缸体内的液压 压力会不断变化，缸体内压 力低时，另一个缸体压力高 的就会补充，从而保持压紧 环和转动环的接触面始终压 力不变。
耐磨护板是耐磨材料制成，表面经热处理。
这种密封装置，结构简单，拆开压盖便可更 换填料。但填料磨损较厉害，寿命不长，需 经常更换，只有当物料受中压时，效果较好。
第五节 密炼机的控制系统
1、电气控制系统
密炼机电气控制，分主机单独控制及主机与上 下辅机联动控制。
控制方式
手动 半自动 全自动 智能控制 模糊控制
根据力学平衡，加料加压装置的受力应包括：胶料对上 顶栓的反作用力；气缸活塞的作用力以及活塞环、填料密 封的摩擦力等。对这些作用力都要一一地计算，从而计算 气缸直径和强度。
2.活塞杆稳定计算
引入杆的柔度：
大柔度杆的临界力
§4－5 卸料部分
1、卸料部分的作用：
开闭密炼室排料口的装置，在混炼过程中起分 流混合胶料作用。
（5）外压迷宫式密封装置
密封原理是：当密炼室内的物料外泄时，需通过 相当长的很窄的路径才能到达内外密封圈的接触 面，起到“迷宫”的作用。密封圈用六个弹簧压 紧密封面，保持密封，压力大小可由弹簧调节。 如果物料已从密封面泄出，则在密封面外还有一 段迷宫，可是物料更缓慢的轻微流出。为了防止 物料在迷宫通道中外流时温升过高，除注入软化 油外，并在转子轴径内设有冷却水管，通水冷却。
支座
旋转轴
下顶栓
锁紧机构
摆动式卸料装置的旋转轴驱动装置有：旋转油
缸和油缸－齿条－齿轮两种。图中所示为油缸 －齿条－齿轮的机构。
油缸
齿条
齿轮
卸料示意图
B、锁紧装置
（1）作用：当下顶栓关闭后，用以锁紧，避 免混炼中在胶料压力下打开。
（2）锁紧形式
斜锁 平锁
旋转式 肘节式 中间平锁 两端平锁
a）旋转式，结构紧凑，但斜面易磨损易发生 打不可锁的现象。
b）肘节式，锁紧效果好，力量大，比较先进。
c）中间平锁，锁紧稳定，但将整个机座下部 空档堵死，不好维修。
d）两端平锁，结构紧凑，传动轴在混炼过程 中不受胶料作用力，维修方便，但不易同 步，锁柱尺寸小，易变形。
⑶翻转式
翻转式捏炼机的卸料机构为翻斗式。下图表示这种设备的工 作过程。
卸料时，压砣提起，密炼室通过翻转传动装置向外翻转 140°或110°，将炼好的胶料从密炼室卸到料斗中，由料斗将 胶料运到开炼机上。密炼室的翻转装置可用蜗轮蜗杆或螺杆螺 母。采用蜗轮蜗杆传动密炼室即可翻转140°；采用螺杆螺母 传动密炼室可翻转110°。密炼室的翻转中心是前转子轴线。
的零件，与转动环接触处为铜环，并且设置注润 滑油孔，以减少面接触的磨损。当密炼机工作时， 在密封装置处有少量膏状的物料和润滑油混合物 溢出。
但是，这种装置在密炼机运行一段时间之后会 出现密封效果下降，这是因为密炼机运行时转子 的窜动，压紧环不能跟进转动环的窜动产生间隙， 这些间隙被物料填入，引起端面密封不严的结果， 随着快速密炼机的应用，这种现象更为明显。
（4）反螺纹迷宫式复合密封装置
它由两个迷宫环组成， 钢制迷宫环1是对开的， 用螺钉固定在密炼室 侧壁上。迷宫环1有内 螺纹，螺纹方向与转 子转向相反，可使露 出的物料尽量返回到 密炼室里面去，迷宫 环4用铸铁制造，也是 对开的，用螺钉5固定 在转子上。迷宫中需 注入润滑油。
该装置结构简单，制造维护方便，但转子下沉，使 两个迷宫圆环接触，则迷宫很快磨损。当转子轴承 成为滑动轴承时，不宜采用此种密封装置。
§4－3 加料部分
1、作用 用于加入胶料和其它物料，并瞬间存料。
2、结构
该装置安装在密炼室的上部，主要由加 料斗、翻板门、后门、填料箱等组成。
①加料斗－由两侧板、前后门、 填料箱构成。
②翻板门－固定在轴上，由气缸 带动。
③后门－固定在侧板上，检修时 打开。
④填料箱－在加料斗上，起上下 隔离作用，使混炼室内的粉尘不 致飞扬到风筒内。
该密封装置可以满 足高压快速混炼的 需要，但结构复杂， 装卸、调节和维护 工作量较大，如 GK型密炼机采用 这种密封装置。
（6）双重反螺纹填料式复合密封装置
在耐磨护板处，由 两扣反螺纹，成单 线锯齿形，深3～6 毫米，宽度8～12毫 米。靠近密炼室的 转子轴套上设有反 螺纹。最后一道密 封是采用橡胶石棉 材料的密封填料， 用端盖压紧。
这种密封装置的优点是： 各密封环工作面受压均恒， 密封面比压保持相当稳定， 同时工作时可以调整，密封 可靠、维修方便。
C、拨叉弹簧压紧式
其结构形式与拨叉液压 油缸压紧式相似，即把 图中油缸换成了弹簧。 结构简单，压力较小适 用与中小型密炼机和翻 转式密炼机。
压紧弹簧
螺母
（2）内压端面接触式自动密封装置
积的粉料能落入密
炼室中。
上顶栓
（3）上顶栓安全装置 为防止重锤连接部件断裂造成重锤落入密炼室引
起重大机械事故，必须采用一定安全措施。 ①加大活塞杆上销孔尺寸。
②混炼室的上部安装挡销。 ③冷却水管上焊接挡块。
（4）压料装置的设计计算 包括：
(1)加压气缸直径的计算； (2)活塞杆的力学强度和稳定计算。 1.受力分析
随着高速高压
密炼机的出现，
这种加压装置
已采用了液压
油缸，为防止
漏油进入密炼
室，一般都使
用两个油缸，
并安装在加料
加压装置的外
侧。如图所示。 上顶栓
油缸
上顶栓一般为铸造
件而且为中空，以
便通入冷却水，其
底部与胶料接触处
呈尖形，并且在这
个部位堆焊硬质合
金。上部设置一或
两个斜面，以便堆
制成与轴的正常旋转方向相反的螺纹，则可使漏 出的物料返回原处的动密封装置
填料密封：将填料压入填料箱内由于压盖对填料
施加轴向压力，使填料在产生轴向压缩的同时产 生径向伸张，从而使填料与填料箱内孔及转动轴 外圆表面密切结合而产生密封作用的动密封装置。
（1）、外压端面密封装置
A、分类
按压紧方式分
螺栓弹簧压紧式 拨叉弹簧压紧式
发展趋势
自动控制系统可保证设备平稳、安全的运行，上顶 栓和排料门的运行过程中有位置保护功能。控制系 统的核心部分为PLC可编程控制器，附带网络接口， 用于和计算机的通讯联络。
2、气路控制系统 气路控制系统主要用于控制压料机构、加料门。
3、液压控制系统 随着密炼机技术的发展，密炼机的上顶栓部分也由 气压系统改为液压系统，另外还有卸料门油路，锁 紧油缸油路和端面密封油路等。
①气缸－铸铁件，为避免活塞在运动中与筒盖碰撞， 在气缸顶部和下部设有缓冲装置。
②活塞－其密封方式，有用橡胶皮和铸铁活塞环。 ③活塞杆－有一定的强度及稳定性，在加压过程中不
变形。 ④重锤－即上顶栓，为直接与胶料接触加压部件。 加压气缸的主要作用是提供上顶栓上、下运动的动
力，提供上顶栓加压物料的压力。
普通式
拨叉液压油缸压紧式
FYH式
B、结构及其密封原理
a、螺栓弹簧压紧式 端面密封装置由安装 在转子上的转动环和 紧紧压在转动环上的 压紧环，以及对压紧 转动环 环施加压力的弹簧压 力机构组成。
压紧环 弹簧
在弹簧压力机构作用下，转动环和压紧环的接触
面产生一定的压力，阻止物料的泄漏。转动环为 表面经淬火的钢件；压紧环是由铜环和钢环组合
⑤安全销－用于检修时将上顶栓 挡住。
粉料加料口
气缸缓冲装置
吸尘口 料门气缸
加 料 门
加料门主要用于加入胶料和部分小料，它的
开启和关闭由料门气缸完成。但是由于气缸 的运动往往冲击大，现在有的已改为液压缸。 加料门的后面是添加大宗粉料的接口，一般 与密炼机上辅机相配。
§4－4 压料装置（上顶栓）
1、作用：将物料压入密炼室中，并在炼胶过程给物料 施加一定的压力。 2、结构：该装置安装在密炼室的上部。
该密封装置是用于低压低速的密炼机，但具 有结构简单、密封可靠，使用寿命长（保持 良好的润滑时，可用2~3年）的特点，但使用
时要求有良好的维护。
b、拨叉液压油缸压紧式(简称FYH）
它是由油缸、压紧环、转动环、叉板等零件 组成。油缸的缸体与叉板固定在一起，压缩 弹簧对插板产生一定的预紧力。工作时油缸 通入压力油，由于活塞杆不能移动，而缸体 移动，从而带动叉板移动，叉板中间的螺栓 起着杠杆支点作用，使叉板运动的力转化为
Q＝860N·
式中860－热功当量 N －电动机平均消耗功率
－传动效率
2、热量的分配
炼胶时产生的热量主要分配在胶料、冷却水及 周围介质和设备中。
Q=Q1+Q2+Q3
Q1 =qC1(t2-t1)
Q2 =GC2(t4 - t3)
式中：Q－炼胶时产生的总热量
Q1 －胶料升温吸收的热量 Q2 －冷却水带走热量 Q3 －散失在周围介质及设备中的热量 t1-胶料投入时的温度，t2－排胶温度，q－密炼 机的生产能力，t3－冷却水进水温度，t4－冷却 水出水温度，C1－胶料比热，C2－水的比热
密炼机所采用的密封装置多为端面密封，也有几 种组合而成的。
端面密封：将两个精密的平面在介质压力下或外
力（如弹簧力、液压力）的作用下相互贴紧并相 互回转运动而构成的动密封装置。
迷宫密封：将两个有凹凸形结构的迷宫环相互配
合安装，形成通路曲折的迷宫，并作相对回转运 动而形成的动密封装置。
反螺纹密封：在两相对回转的密封环之一上，切
2、卸料机构的结构形式
滑动式 摆动下落式
翻转式
⑴、滑动式
气缸移动式 活塞杆移动式
滑动式卸料机构
是由气缸和卸料
门（或称下顶栓）
组成。这种机构
的运行是：气缸
通入压缩空气之
后，气缸活塞固
定不动，缸体运
动；下顶栓固定 于缸体上，缸体
活塞
缸体
运动时，下顶栓
随之运动，从而完成卸料门的开启和闭合。
该装置的结构比较简单，维修方便，用于慢速密 炼机；但是它的运动是在滑道上滑动，因此摩擦 力较大，运行速度慢；同时排料时容易存有余胶， 容易引起卸料口密封不严的问题。
设计液压回路，主要根据设计要求考虑油路压力， 泵的选择，流量和液压元件的设计计算等。
第七节 密炼机的冷却系统
胶料在密炼室内加工时，受到强烈的机械作用， 产生大量热。为保证炼胶质量和一定排胶温度， 对密炼机的有关部位必须进行冷却。
一、冷却系统热平衡 1、发热量的计算 密炼机炼胶时产生的总热量为：
右图所示为内压端面接 触式自动密封装置它由 挡板1、外密封圈2、固 定螺钉3、内密封圈4、 内套圈5、弹簧6、调节 螺钉7、压板8和压板螺 钉9及“O”型密封圈10、 软化油接管和润滑油管 等组成。
内压端面接触式自动密封，主要是依靠密炼 室在混炼时的胶料向外挤出时的压力使内密 封圈始终压紧在外密封圈上，以达到良好的 密封效果。在每个密封圈上装有三个软化油 口，两个润滑油入口，软化油的作用是使橡 胶变成粘流态。润滑油用来润滑内外密封圈 接触面，两种油的注入压力可达600kg/cm2 。
⑵、摆动下落式
随着快速密炼机的出现，缩短了混炼时间， 要求加快加料和卸料的速度，摆动式卸料机 构卸料速度大大地快于滑动式，开闭时间一
次只需2～3秒，密封性能好，因此新型密炼 机基本上都采用这种卸料机构。
摆动式卸料机构是由下顶栓、支座、锁 紧装置和开闭装置组成。
如下页图所示。
A、开闭装置
下顶栓浮动地固定在支座上，支座与旋转轴固定连接， 旋转轴与驱动装置连接。开启时，支座在重力和旋转轴 的驱动下带着下顶栓下落，并绕旋转轴摆动120°～ 135°。闭合时，旋转轴驱动支座绕轴回转摆动，直至 下顶栓与卸料口闭合，锁紧机构进行锁紧。