110L密煉機的改進與提高

呂明著，劉 婧，高玉茹，周仁忠，韓幫闊

（大連橡膠塑料機械股份有限公司，遼寧 大連 116039）

110L密煉機的改進與提高

improvement of 110L mixer

呂明著，劉 婧，高玉茹，周仁忠，韓幫闊

（大連橡膠塑料機械股份有限公司，遼寧 大連 116039）

將先進的四角帶導(dǎo)塊壓砣、加料門彈簧張緊密封和齒輪修形等技術(shù)在傳統(tǒng)110 L密煉機上進行成功“嫁接”，使得老產(chǎn)品具有了較先進的結(jié)構(gòu)和更好的使用性能，為眾多老型機器的升級與替換提供了參考。

密煉機；液壓上頂栓；齒輪修形

20世紀80年代，大連橡膠塑料機械股份有限公司（以下簡稱大橡塑）在國內(nèi)率先設(shè)計和制造出了110 L密煉機。該機打破了國外對我國中小型密煉機的壟斷，為我國的橡塑機械國產(chǎn)化奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。由于它體積小、價位低，并能滿足煉制多種膠料的需求，故迅速地被投放到市場中。21世紀的今天，這種小型密煉機的制造技術(shù)已日漸成熟，且各零部件的設(shè)計已形成標準化。然而，現(xiàn)今越來越多的小型機器被大型機種取代，大功率、大容積的密煉機正不斷完善其各自性能。2014年中旬，“大橡塑”接到某國內(nèi)橡膠制品企業(yè)的110 L密煉機合同訂單，此次項目欲使小密煉機結(jié)合大密煉機的先進理念，完善傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使之具有更合理高效的生產(chǎn)能力。

1 壓料裝置

這臺110 L密煉機是液壓上頂栓控制的，相比以往設(shè)備，其先進之處在于，將原有的焊接壓砣四角加工出凹槽，再將四根導(dǎo)塊分別用螺釘固定在壓砣體的凹槽內(nèi)（如圖1所示）。導(dǎo)塊采用牌號為QT400-18的球墨鑄鐵材料，這種鐵素體型的球墨鑄鐵，沖擊韌性高，抗磨性好。將其安裝在壓砣四角上，與壓料通道之間分別留有1 mm的間隙，所以不但具有很好的耐磨性，并且具有很好的導(dǎo)向性。導(dǎo)塊還能有效地保護壓砣體，使用壽命長，維修時只需要更換導(dǎo)塊，非常方便快捷。

2 加料裝置

傳統(tǒng)的110 L密煉機將酚醛層壓板塞進加料門左右兩側(cè)的塞板以實現(xiàn)靜態(tài)密封的作用（如圖2所示），此次產(chǎn)品則用大型密煉機彈簧張緊鑲條密封結(jié)構(gòu)（如圖3所示）。工作時，壓縮了的張緊彈簧把作用力傳給滑動壓緊角鋼，滑動壓緊角鋼又將張緊彈簧的彈力傳到加料門鑲條上，使鑲條與加料側(cè)壁之間密封，以期實現(xiàn)加料門與加料側(cè)壁之間有效密封的作用。

圖1 壓砣圖

圖2 傳統(tǒng)的加料門密封結(jié)構(gòu)圖

圖3 加料門銅條密封張緊裝置圖

此外，在加料裝置的后墻上開有供壓料裝置壓砣更換導(dǎo)塊的槽孔，正常工作時用蓋板固定封口，維修時再將蓋板開啟，十分簡單易行；加料裝置上方設(shè)有一個斜直抽式的排氣管，其直通加料裝置中的吸塵罩，使密煉機工作時產(chǎn)生的氣體及時排出。

3 密煉裝置

密煉裝置是整個密煉機的核心部件，其性能好壞直接決定著整機的使用性能和使用壽命。本機使用的轉(zhuǎn)子為長、短棱軸向長度為4：1的四棱高效型轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子造型為三維設(shè)計，并經(jīng)ANSYS軟件對其進行受力及變形情況的分析，使其剛度和強度都很好，使用安全系數(shù)高。此外，轉(zhuǎn)子棱峰及棱側(cè)堆焊有不同硬度的硬鉻層，以滿足高速高壓和高剪切狀態(tài)下的耐磨要求。

這臺110 L密煉機上更是在密煉工作面四周增加了小密煉機并未設(shè)置的耐磨板投料口（如圖4所示）。它由四塊耐磨板相圍組成，鑲嵌在邊支架與密煉室上方，其與膠料接觸的部分堆焊硬質(zhì)合金，不僅提高了機體的耐磨性，更對密煉室和邊支架的安裝起到了很好的定位作用。

在出水端邊支架上，本機增設(shè)了熱電偶裝置，其插入密煉裝置內(nèi)部，配合卸料門上的熱電偶對膠料溫度進行更準確的測量。

4 傳動裝置

本機傳動裝置包括減速器及其潤滑系統(tǒng)，在傳統(tǒng)的110 L密煉機傳動裝置基礎(chǔ)上，本機參考了大型密煉機的精湛之處，在細節(jié)上進行了卓有成效的改進。在減速器高速齒輪軸上，軸的末端設(shè)有手動盤車，在裝配時調(diào)整兩個轉(zhuǎn)子的相位會更為簡便易行，用戶也可以利用它進行手動排料。此外，在手動盤車裝置的外部設(shè)有接近開關(guān)，通過電氣反饋可以有效的防止手動盤車時啟動電機而造成危險事故。本機傳動裝置的齒輪均選用中硬齒面齒輪，較以往110 L密煉機選用的軟齒面齒輪，大幅提高了許用應(yīng)力，且齒面接觸強度和齒根彎曲強度的承載能力均有不同程度的提高。

圖4 耐磨板投料口圖

隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，齒輪傳動的研究和齒輪制造技術(shù)日益發(fā)展，齒輪修形的作用也越來越重要。實踐證明，在某些特定工況下，符合理論齒形的齒輪反而不能滿足傳動要求。本機在傳統(tǒng)110 L密煉機減速器基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有應(yīng)用場合、作用以及加工工藝等多個因素，對傳統(tǒng)齒輪的修形方式、種類及修形量等進行確定，從而有效地改善了齒輪的嚙合性能，減少嚙合沖擊，提高運行的平穩(wěn)性；減少動載荷，降低噪音；使齒寬載荷分布均勻，提高承載能力；同時，軸齒輪的彈性變形也會得到很好的補償與綜合。

此外，在減速器潤滑系統(tǒng)中，我們還增設(shè)了冷卻器與加熱器，以此來滿足本機在各種復(fù)雜工況下均能順利運行的要求。

5 結(jié)束語

傳統(tǒng)的110 L密煉機曾經(jīng)為國內(nèi)的橡塑工業(yè)作出了巨大貢獻，直至今天，在很多中小規(guī)模制品企業(yè)仍繼續(xù)擔(dān)負著重要的煉膠重任。本次設(shè)計本著110 L密煉機固有的技術(shù)理念，結(jié)合大中型密煉機先進的設(shè)計細節(jié)，使整機的結(jié)構(gòu)得到了較大改進，性能得到了很大提高。如今我們有了更多的參照物和樣板機，從設(shè)計的角度、從用戶使用的角度，只要我們善于總結(jié)，眾多老型機器總能得到更好的升級與替換。

(XS-04)

TQ330.4

1009-797X(2015)13-0070-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.13.023

呂明著（1983-），男，工程師，2005年畢業(yè)于沈陽工業(yè)大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，主要從事橡塑機械的研發(fā)工作。

2015-01-14