密炼机

1、按照密炼机密炼室的容量和合适的填充系数（0.7～0.9），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；
我们可以从下面的图简单地表示炼胶过程。
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看作
混 炼 原 理
混炼
生 胶
看作
分散介质(液相)
配合剂
看作
分散相 配合剂分散在橡胶中
如何把配合剂分散在生胶中，主要看生胶的湿润能力及 表面张力，也要看配合剂是否易被打湿。
工艺上
可增加表面活性剂硬脂酸等，以帮助湿 润配合剂
必须以一定的作用力，以便将配合剂混入 生胶中，并破坏其聚集体
材料： 在炼胶过程中，转子承受着胶料的摩擦、挤压、腐蚀、高温作用及巨大 的扭矩，故要求转子有足够的强度和刚度，以及表面耐磨耐化学腐蚀和 良好的传热性等性能。 转子材料多采用不锈钢。突棱顶堆焊一层5～8毫米厚的耐磨硬质合金， 其余工作表面也许堆焊一层2～3毫米厚的耐磨硬质合金。
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4、卸料部分
主要由安装在密炼室下面的下顶栓和下顶栓锁紧机构所组成，下顶栓 固定在旋转轴上，而旋转轴由安装在下机壳侧壁上的旋转油缸带动， 使下顶栓以摆动形式开闭。 下顶栓锁紧机构主要由一旋转轴和锁紧栓所组成（或其他型式）。锁 紧栓的动作由往复式油缸驱动。在下顶栓上装有热电偶，用于测量胶 料在炼胶过程中的温度。 所以它的主要作用，就是在炼胶完毕后排出胶料，也就是卸料。
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3、分散
在混入阶段，虽然补强剂混入橡胶中，并形成了一个整体，但补强剂的粒 子仍为较大的团聚集体(二次聚集体)。要使这些由范德华力(附聚集力)而 结合的二次聚集体破坏，则需施加一定外力。由于混炼胶的粘度和转子转 速的影响，在补强剂粒子中产生了牵引力(即剪切力)，一旦这个力超过了 补强剂二次聚集体的聚集力后，补强剂就逐渐分散开来，生成的各个粒子 (炭黑一次聚集体)就沿着橡胶滚动的方向而移动。
加料板
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加料门
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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。
气缸缓冲 装置
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3 后门－固定在侧板上，检修时打开。
吸尘口
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。 5 安全销－用于检修时将上顶栓挡住。
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1 料门 气缸
转子的类型和结构
按转子端面形状可分为
椭圆型
圆筒型
三角型
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椭圆型转子按螺旋棱数目不同可分为
二棱
三棱
四棱
六棱
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啮合型转子：具有分散效率高，生热率低等特性
转子啮合与否可分为
剪切型转子：生产效率高，可快速加料、混合、排胶
啮合型转子是通过转子形状和啮合动作等在两个转子之间产生高剪切区 域对配合橡胶进行混炼。 剪切型转子是通过转子端头和混炼室内壁之间产生的高剪切区进行混炼。
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；
补强剂 分散
二次聚集体
一次聚集体
因此在分散阶段,需要一定的剪应力,以便破坏聚集体,若剪应力小于 附聚力,则分散难于进行。
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4、简单结合
将粒子从一点移到另一点，并不改变其物理形状和大小，主要是 使物种进一步分散均匀。 均匀化需要使胶料如在开炼机上那样往复捣动(用人工或翻胶装 置)，在密炼机中则主要靠转子螺旋突棱的作用使其在密炼室中往 复运动。
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6、底座
主要由机座而组成，有的分为主机底座和传动底座。 作用:供密炼机使用，在其上安装主机和传动系统的部件。
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7、加热冷却系统
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。 作用 根据工艺要求，控制炼胶过程中胶料的温度
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。
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5、传动部分
主要有电机，弹性联轴节，减速机和齿形联轴节等组成。安装 在传动底座上。 作用：传动系统是密炼机重要组成部分之一，用于传递动力， 使转子克服工作阻力而转动，从而完成炼胶作业。 密炼机在工作过程中消耗掉大量的功率，但是转子的转速并不 高（20～60转/分），而电机的的转速很高（750～1500转/ 分），这就要求密炼机的传动系统具有传递大功率和大的传动 比等特点。 密炼机的两个转子的转速是不同的，且多数密炼机的转子的速 比是固定不变的，因此需要安装速比齿轮来满足要求。
如果不加压，胶料就吃不进去，等于开炼机一样，效率较低，加压 后，使胶料能较顺利进入转子之间进行混炼。
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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，以便堆积的粉料能
落入密炼室中。
上顶栓
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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。
支座
旋转轴
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下顶栓
锁紧机构
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B、锁紧装置
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四、影响密炼机混炼效果的因素
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70%～90%为宜。 K——填充系数，通常取0.7～0.9； 填充系数K的选取与确定应根据生胶种类和配方特点，上顶拴压力来确定。
啮合型转子
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剪切型转子
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转子冷却形式
密炼室采用小孔串联钻孔冷却，转子采用强制性冷却，如图所示。从图中 可以看出，将转子棱峰处的冷却通道与转子中心轴的冷却通道连接起来， 使循环水处于强制流动状态，从而对转子棱峰的温度具有强大的控制作用， 故在传热方面有了重大改进，这一结构还提高了转子的强度和刚度。
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（2）密炼室 作用：是密炼室的主要工作部件，它与转子一起共同完成对胶料 的捏炼作用。 材料：a、为保证其耐磨性，可在密炼室内壁堆焊2~4mm耐磨硬质 合金。 b、侧面壁为铸铁件。
前密炼室壁
后密炼室壁
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（3）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。
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1－底座，2－卸料门锁紧装置，3－卸料装置，4－下 机体，5－下密炼室，6－上机体，7－上密炼室，8－ 转子，9－压料装置，10－加料装置，11－翻板门，12 －填料箱，13－活塞，14－气缸
密煉機學習分享
分享人：嚴增培
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一、密炼机工作原理
物料加入密炼室后，就在由两个具有螺旋棱、有速比、相对回转的转子与 密炼室壁，上、下顶栓组成的混炼系统内受到不断变化反复进行的强烈剪 切和挤压作用在绕转子流动的一周中，物料处受到剪切和摩擦作用，使胶 料的温度急剧上升，粘度变大，增加了橡胶表面的湿润性，使橡胶与配合 剂表面充分接触。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，并达到一定的分散度。
15—双联叶片油泵，16—往复油缸，17—旋转油 缸，18—齿形联轴节，19—减速机，20—弹性联 轴节，21—电动机
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1、混炼部分
混炼部分主要有转子、密炼室、密封装置等组成。 （1）转子 作用： 转子是密炼机的主要零部件（心脏部分），转子结构的设计好坏，直 接影响工作性能、生产效率和炼胶质量。与混炼室一起完成对胶料的 混合剪切和捏炼作用。
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11、润滑系统 主要由油泵，分油器和管道组成，目的是为了使各个转动部分（如旋 转轴、轴承、密封装置的密封环摩擦面等）减少摩擦。增加使用寿命 向这些摩擦面注入润滑油。 作用：向每个转动部位，注入润滑油，以致减少运动部件之间的摩擦， 延长其使用寿命。
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三、密炼机操作方法
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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。
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A、开闭装置
5、塑化阶段
由于力－化学作用而使高聚物主链断裂，从而使之变化更易变形如 弹性较小的状态，即改变物料的流变特性，使之适应于后面各加工 过程的需要。
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二、整体结构
混炼部分
加料部分 六个部分 压料部分 卸料部分 传动部分 整 体 结 构 底座
加热冷却系统 五个系统
气压系统
液压系统 电控系统 润滑系统
粉料加料
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加 料 4 门
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3、压料部分（上顶栓）
它主要由上顶栓和推动上顶栓做上、下往复运动的气缸组成，各种 物料从加料口加入后，关闭翻板门（加料门）由气缸操纵上顶栓将 物料压入密炼室中，并在炼胶过程中给物料一定的压力来加速炼胶 过程。
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。
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机械上
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混炼过程
1、细分
2、混入 基 本 步 骤
3、分散
4、简单结合
5、塑化阶段
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1、细分
将较大的配合剂团块或聚集体进一步粉碎、细分。
使橡胶和配合剂粉碎
2、混入
将粉状或液态物料混入橡胶中形成粘结块,要使配合剂混入，首 先必须使块状橡胶变形，以形成与配合剂接触的新界面.此界面 形成的方式。
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。
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8、液压系统 主要由一个双联叶片油泵，旋转油缸，往复油缸，管道和油箱 等组成。它是卸料机构动力供给部分。用于控制下顶栓及下顶 栓锁紧机构的开闭。 9、气压系统 主要由气缸，活塞，加料门的气缸，气阀，管道和压缩空气等 组成。它是加料，压料机构的动力供给部分。用于控制上顶栓 的升降，加压及翻板门的开闭。 10、电控系统 主要由控制箱，操作机台和各种电气仪表组成，它是整个机台 的操作中心。
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。
旋转式 斜锁
锁紧形式
平锁
肘节式 中间平锁
两端平锁
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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。
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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。
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
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。
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2、加料部分
作用：用于加入胶料和其它物料，并瞬间存料。 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。 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。