机械工程及自动化毕业设计论文

前言

已有100 多年历史的开炼机，目前仍然是国内外橡胶企业使用的主要炼胶设备之一，虽然其主机结构无多少变化，但其附属结构却在日新月异地不断改变更新，例如翻胶装置的使用和不断改进，使开炼机逐渐向自动化程方向发展，这些变化，使其在技术水平和性能方面均得到了改进和提高。这样，开炼机不但没有被密炼机所取代或淘汰，相反还在不断发展。开炼机不但在一般橡胶企业里大有市场，就是在轮胎生产中也还占有相当的份额。由于轮胎制造的需要，目前开炼机的规格已经达到了710×2200(2540)，前辊线速度达40m/min，主电机驱动功率增至280 kW，且有单电机驱动、双单机驱动和直流电机无级调速驱动等多种驱动方式，另有单机和双机联动两种结构形式。辊筒表面形状有光面和沟槽面两种类型。沟槽面辊筒的沟槽断面形状、大小、分布形式和与轴线的角度有多种多样，可根据工艺需要而定。对于辊面温度控制要求较高者，多数采用钻孔结构。辊筒的支承用滚动轴承取代铜瓦滑动轴承和尼龙瓦滑动轴承。利用滚动轴承作为辊筒支承，具有高效、节能的优点。辊筒调距由手动、电动发展到液压调距。液压调距的控制系统由压力传感器、位移传感器、PLC 和触摸屏等组成，可用它作精确调距，设定值与实际值的误差在0.2mm以内。同时翻胶装置也有了很大的改进，逐步实现了翻胶的半自动化程度。

本次毕业设计主要通过对现有装备、装置――翻胶装置进行技术挖潜改造，以达到扩大生产能力，提高工艺效果的目的。改进设计后的翻胶装置结构简单，使用维护方便，而且造价低廉。

但由于本人能力及时间的限制，论文不可避免存在诸多不完善之处，诚请各位老师、专家、学者批评指正。

第1章文献综述

我所做的课题为橡胶开炼机的翻胶装置设计，虽然翻胶装置是开炼机上的附属装置，但是现在却成为开炼机的一个重要组成部分，并且起着举足轻重的地位。在文献查阅过程中，我查找了许多于翻胶装置相关的参考文献，同时更查阅了许多橡胶机械行业相关的一些中外文文献资料，以更好地完成本次对橡胶开炼机翻胶装置的设计。

首先，开炼机是橡胶工业中使用历史最悠久的加工设备之一。他随着橡胶工业的诞生而产生，随着橡胶工业的发展而发展。成为橡胶工业中加工橡胶、塑料的常用设备之一，也是基本设备之一。翻胶装置是大中型开炼机上的一个重要组成部分，在过去的大型橡胶开炼机中占据着举足轻重的地位。因为开炼机上安装翻胶装置后，

在一定程度上改变了胶料原来的传递方向，从而避免了胶料分子结构的过渡线性化，使各种配合剂分散趋于均匀一致。同时开炼机上安装翻胶装置，不但可以降低操作强度外，还可增大开炼机的装料容量、减少废料、提高胶料工艺质量、减少能耗。据有关资料报导显示，XK-560开炼机装设翻胶装置后，每年可产生经济效益约8万元，由此可见，橡胶开炼机的翻胶装置在整个生产过程中的重要性。

其次，橡胶机同塑料机械有许多共同之处，密炼机、开炼机、压延机、挤出机等大同小异，已成孪生兄弟。而橡塑机械作为产业机械的一员，专业性非常强，基本上为橡胶和塑料工业专用。特别是对橡胶机械来说，同橡胶生产工艺的关系极为紧密，如成型机，硫化机等几乎全是根据橡胶产品的工艺要求而开发的。这就要求橡胶机械厂能够进行自主开发，使其适合橡胶产品的工艺要求．在塑料加工中占据半壁江山的注压成型机，近年来在橡胶工业也得到极为迅速的发展。注压成型机可以把橡胶的材料挤出，半成品成型和硫化三道工序连为一体，合而为一，因而使工业橡胶制品的工艺流程大大缩短，生产效率成倍提高，产品性能和质量也进一步得到保证。现在，许多工业橡胶制品厂都已开始大量使用注压成型机，今后将进一步实现普及化。挤出技术不仅可以代替传统的压出，而且还可以取代压延，使设备小型化，从模制品的各种橡胶件到非模制品的胶板、胶条、胶辊，乃至胶管、胶带，甚至实心胎、胶鞋等都可用注压成型机生产。挤出注压机还可取代热炼机，压片机，向压延机供料和给密炼机下片。对于热塑性弹性体类橡胶更可以螺杆混炼机的形式实现连续混炼，从而使橡胶制品生产的流程设

计在一条生产线内，预计在未来不长的时间内，即将成为橡机的一大主流产品。在这一变化中，橡机产品对橡胶生产工艺的依赖性和从动性，决定了橡机厂不仅是设备的设计制造者，更是设备安装使用，乃至维护保养的技术主导和指导者。正如文献CFD methods for the reduction of reactive gas emission from a paper laminating machine中所述的世界第二大饮料箱制造厂商SIG Combiblo公司，为了提高经济效益，自主对其所使用的压延机进行再次开发，已达到实行经济效益更优化的目的[1]。

再次，随着信息产业、光机电一体化等高新技术的发展并在橡机行业得到成功应用，近年来橡机的面貌发生了很大变化，不断推出各种技术含量高的橡胶机新产品。如温控、时控、能控三位一体的智能型密炼机，无泄漏、低噪音、节能耗的环保型密炼机。再如收缩变形小，尺寸精度高，挤出速度快的精密型挤出机，裁剪、粘贴成型与硫化结合一体的多工位功能型注压成型机。另外，还有连续硫化生产线，节能群控自动硫化机等等。这些设备的推广使用，将使橡胶工业由传统劳动密集型进入现代技术密集型时代。小型化，精密化，高效化和节能化将是橡机发展的共同方向。

而在这一共同方向的驱使下，这就要求橡塑机的自身性能和其加工工艺非常高，便促使机械设计和交工工艺不断推陈出新，以适应新型材料、精密制品的要求。如文献所说，适当的工艺条件和生产操作措施，可以有效地改变物料和制品的性能。例如在有硫醇填加剂和高活性炭黑存在条件下，活性炭黑粒子进入了橡胶相三维网络结构中，在硫化胶中形成了含有这类交联键的完整的橡胶填充剂

硫化网络，在试验硫化胶中会形成上述那种高强度的耐高温化学品作用的交联键，从而保证试验硫化胶具有高水平的物理机械性能，抗撕裂、耐磨耗、动态疲劳、耐寒、耐热、耐高低温介质作用等性能优异，工艺性能好，抗焦烧性能也很突出[2]。

最后，橡胶机械技术水平的提高和进步是一个渐进积累的过程，开炼机目前依然是最经典的一种炼胶设备，虽然其主机结构无多少变化，而各国对开炼机的改进和提高一直没有停止过，但其附属结构却在日新月异地不断改变更新，例如翻胶装置的使用和不断改进，使开炼机逐渐向自动化程方向发展，这些变化，使其在技术水平和性能方面均得到了改进和提高。

第2章我国橡胶机械行业的现状

1.行业主要生产厂家及从业人员情况

行业主要生产厂家及从业人员情况从20世纪80年代开始，我国橡胶机械行业得到了快速的发展，从事橡胶机械产品生产的企业数量，从公有制为主的30多家到2000年时的各种经济成分的企业已达到250家，从业人员约为3万人，其中技术人员约为3000人。近年来，在发展子午线轮胎的浪潮中，橡胶机械行业迎来新一轮的发展高峰，