密煉機結(jié)構(gòu)ppt課件
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43 加料部分,1、作用 用于加入膠料和其它物料,并瞬間存料。 2、結(jié)構(gòu) 該裝置安裝在密煉室的上部,主要由加料斗、翻板門、后門、填料箱等組成。,1,加 料 門,料門氣缸,吸塵口,氣缸緩沖裝置,粉料加料口,加料斗由兩側(cè)板、前后門、填料箱構(gòu)成。 翻板門固定在軸上,由氣缸帶動。 后門固定在側(cè)板上,檢修時打開。 填料箱在加料斗上,起上下隔離作用,使混煉室內(nèi)的粉塵不致飛揚到風筒內(nèi)。 安全銷用于檢修時將上頂栓擋住。,2,加料門主要用于加入膠料和部分小料,它的開啟和關閉由料門氣缸完成。但是由于氣缸的運動往往沖擊大,現(xiàn)在有的已改為液壓缸。加料門的后面是添加大宗粉料的接口,一般與密煉機上輔機相配。,3,氣缸鑄鐵件,為避免活塞在運動中與筒蓋碰撞,在氣缸頂部和下部設有緩沖裝置。 活塞其密封方式,有用橡膠皮和鑄鐵活塞環(huán)。 活塞桿有一定的強度及穩(wěn)定性,在加壓過程中不變形。 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、下運動的動力,提供上頂栓加壓物料的壓力。,44 壓料裝置(上頂栓),1、作用:將物料壓入密煉室中,并在煉膠過程給物料施加一定的壓力。,2、結(jié)構(gòu):該裝置安裝在密煉室的上部。,4,隨著高速高壓 密煉機的出現(xiàn), 這種加壓裝置 已采用了液壓 油缸,為防止 漏油進入密煉 室,一般都使 用兩個油缸, 并安裝在加料 加壓裝置的外 側(cè)。如圖所示。,油缸,上頂栓,5,上頂栓一般為鑄造件而且為中空,以便通入冷卻水,其底部與膠料接觸處呈尖形,并且在這個部位堆焊硬質(zhì)合金。上部設置一或兩個斜面,以便堆積的粉料能落入密煉室中。,上頂栓,6,為防止重錘連接部件斷裂造成重錘落入密煉室引起重大機械事故,必須采用一定安全措施。 加大活塞桿上銷孔尺寸。 混煉室的上部安裝擋銷。 冷卻水管上焊接擋塊。,(3)上頂栓安全裝置,7,包括: (1)加壓氣缸直徑的計算; (2)活塞桿的力學強度和穩(wěn)定計算。 1.受力分析 根據(jù)力學平衡,加料加壓裝置的受力應包括:膠料對上頂栓的反作用力;氣缸活塞的作用力以及活塞環(huán)、填料密封的摩擦力等。對這些作用力都要一一地計算,從而計算氣缸直徑和強度。 2.活塞桿穩(wěn)定計算 引入桿的柔度:,大柔度桿的臨界力,(4)壓料裝置的設計計算,8,45 卸料部分,1、卸料部分的作用: 開閉密煉室排料口的裝置,在混煉過程中起分流混合膠料作用。,滑動式,擺動下落式,翻轉(zhuǎn)式,2、卸料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式,9,、滑動式,滑動式卸料機構(gòu)是由氣缸和卸料門(或稱下頂栓)組成。這種機構(gòu)的運行是:氣缸通入壓縮空氣之后,氣缸活塞固定不動,缸體運動;下頂栓固定于缸體上,缸體運動時,下頂栓,隨之運動,從而完成卸料門的開啟和閉合。,氣缸移動式,活塞桿移動式,10,該裝置的結(jié)構(gòu)比較簡單,維修方便,用于慢速密煉機;但是它的運動是在滑道上滑動,因此摩擦力較大,運行速度慢;同時排料時容易存有余膠,容易引起卸料口密封不嚴的問題。,11,隨著快速密煉機的出現(xiàn),縮短了混煉時間,要求加快加料和卸料的速度,擺動式卸料機構(gòu)卸料速度大大地快于滑動式,開閉時間一次只需23秒,密封性能好,因此新型密煉機基本上都采用這種卸料機構(gòu)。 擺動式卸料機構(gòu)是由下頂栓、支座、鎖緊裝置和開閉裝置組成。 如下頁圖所示。,、擺動下落式,12,A、開閉裝置 下頂栓浮動地固定在支座上,支座與旋轉(zhuǎn)軸固定連接,旋轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動裝置連接。開啟時,支座在重力和旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動下帶著下頂栓下落,并繞旋轉(zhuǎn)軸擺動120135。閉合時,旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動支座繞軸回轉(zhuǎn)擺動,直至下頂栓與卸料口閉合,鎖緊機構(gòu)進行鎖緊。,旋轉(zhuǎn)軸,下頂栓,鎖緊機構(gòu),支座,13,擺動式卸料裝置的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置有:旋轉(zhuǎn)油缸和油缸齒條齒輪兩種。圖中所示為油缸齒條齒輪的機構(gòu)。,齒條,齒輪,油缸,14,卸料示意圖,15,B、鎖緊裝置,(1)作用:當下頂栓關閉后,用以鎖緊,避免混煉中在膠料壓力下打開。 (2)鎖緊形式,斜鎖,平鎖,旋轉(zhuǎn)式,肘節(jié)式,中間平鎖,兩端平鎖,16,a)旋轉(zhuǎn)式,結(jié)構(gòu)緊湊,但斜面易磨損易發(fā)生打不可鎖的現(xiàn)象。 b)肘節(jié)式,鎖緊效果好,力量大,比較先進。,17,c)中間平鎖,鎖緊穩(wěn)定,但將整個機座下部空檔堵死,不好維修。 d)兩端平鎖,結(jié)構(gòu)緊湊,傳動軸在混煉過程中不受膠料作用力,維修方便,但不易同步,鎖柱尺寸小,易變形。,18,翻轉(zhuǎn)式 翻轉(zhuǎn)式捏煉機的卸料機構(gòu)為翻斗式。下圖表示這種設備的工作過程。,卸料時,壓砣提起,密煉室通過翻轉(zhuǎn)傳動裝置向外翻轉(zhuǎn)140或110,將煉好的膠料從密煉室卸到料斗中,由料斗將膠料運到開煉機上。密煉室的翻轉(zhuǎn)裝置可用蝸輪蝸桿或螺桿螺母。采用蝸輪蝸桿傳動密煉室即可翻轉(zhuǎn)140;采用螺桿螺母傳動密煉室可翻轉(zhuǎn)110。密煉室的翻轉(zhuǎn)中心是前轉(zhuǎn)子軸線。,19,46 密封裝置,密煉機的密煉室是密閉的,工作時,兩個轉(zhuǎn)子相對回轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子軸徑與密煉室側(cè)壁之間的環(huán)形間隙在混煉時是容易漏料的,為了防止物料的泄漏,在轉(zhuǎn)子軸徑處裝設密封裝置。,20,(一)型式,密封裝置的結(jié)構(gòu)類型很多,目前在橡膠密煉機上采用的主要有以下四種: 1、端面密封 2、迷宮密封 3、反螺紋密封 4、填料密封,密煉機所采用的密封裝置多為端面密封,也有幾種組合而成的。,21,端面密封:將兩個精密的平面在介質(zhì)壓力下或外力(如彈簧力、液壓力)的作用下相互貼緊并相互回轉(zhuǎn)運動而構(gòu)成的動密封裝置。 迷宮密封:將兩個有凹凸形結(jié)構(gòu)的迷宮環(huán)相互配合安裝,形成通路曲折的迷宮,并作相對回轉(zhuǎn)運動而形成的動密封裝置。 反螺紋密封:在兩相對回轉(zhuǎn)的密封環(huán)之一上,切制成與軸的正常旋轉(zhuǎn)方向相反的螺紋,則可使漏出的物料返回原處的動密封裝置 填料密封:將填料壓入填料箱內(nèi)由于壓蓋對填料施加軸向壓力,使填料在產(chǎn)生軸向壓縮的同時產(chǎn)生徑向伸張,從而使填料與填料箱內(nèi)孔及轉(zhuǎn)動軸外圓表面密切結(jié)合而產(chǎn)生密封作用的動密封裝置。,22,(1)、外壓端面密封裝置,A、分類,螺栓彈簧壓緊式,撥叉彈簧壓緊式,撥叉液壓油缸壓緊式,按壓緊方式分,FYH式,普通式,23,轉(zhuǎn)動環(huán),壓緊環(huán),彈簧,端面密封裝置由安裝在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)動環(huán)和緊緊壓在轉(zhuǎn)動環(huán)上的壓緊環(huán),以及對壓緊環(huán)施加壓力的彈簧壓力機構(gòu)組成。,B、結(jié)構(gòu)及其密封原理,a、螺栓彈簧壓緊式,24,在彈簧壓力機構(gòu)作用下,轉(zhuǎn)動環(huán)和壓緊環(huán)的接觸面產(chǎn)生一定的壓力,阻止物料的泄漏。轉(zhuǎn)動環(huán)為表面經(jīng)淬火的鋼件;壓緊環(huán)是由銅環(huán)和鋼環(huán)組合的零件,與轉(zhuǎn)動環(huán)接觸處為銅環(huán),并且設置注潤滑油孔,以減少面接觸的磨損。當密煉機工作時,在密封裝置處有少量膏狀的物料和潤滑油混合物溢出。 但是,這種裝置在密煉機運行一段時間之后會出現(xiàn)密封效果下降,這是因為密煉機運行時轉(zhuǎn)子的竄動,壓緊環(huán)不能跟進轉(zhuǎn)動環(huán)的竄動產(chǎn)生間隙,這些間隙被物料填入,引起端面密封不嚴的結(jié)果,隨著快速密煉機的應用,這種現(xiàn)象更為明顯。,25,該密封裝置是用于低壓低速的密煉機,但具有結(jié)構(gòu)簡單、密封可靠,使用壽命長(保持良好的潤滑時,可用23年)的特點,但使用時要求有良好的維護。 b、撥叉液壓油缸壓緊式(簡稱FYH) 它是由油缸、壓緊環(huán)、轉(zhuǎn)動環(huán)、叉板等零件組成。油缸的缸體與叉板固定在一起,壓縮彈簧對插板產(chǎn)生一定的預緊力。工作時油缸通入壓力油,由于活塞桿不能移動,而缸體移動,從而帶動叉板移動,叉板中間的螺栓起著杠桿支點作用,使叉板運動的力轉(zhuǎn)化為對壓緊環(huán)的壓力。,26,撥叉液壓油缸壓緊式原理圖,油缸,叉板,壓緊環(huán),轉(zhuǎn)動環(huán),壓縮彈簧,27,這種裝置在每個轉(zhuǎn)子的密封處都安裝了一套,而且它們的四個油缸的進油管被串聯(lián)起來,并都通入一定壓力的液壓油,這樣叉板對壓緊環(huán)的壓力相等。當轉(zhuǎn)子竄動時,壓緊環(huán)會緊緊跟著竄動,而叉板上的油缸缸體也在不斷地竄動,這樣缸體內(nèi)的液壓壓力會不斷變化,缸體內(nèi)壓力低時,另一個缸體壓力高的就會補充,從而保持壓緊環(huán)和轉(zhuǎn)動環(huán)的接觸面始終壓力不變。 這種密封裝置的優(yōu)點是:各密封環(huán)工作面受壓均恒,密封面比壓保持相當穩(wěn)定,同時工作時可以調(diào)整,密封可靠、維修方便。,28,C、撥叉彈簧壓緊式,其結(jié)構(gòu)形式與撥叉液壓油缸壓緊式相似,即把圖中油缸換成了彈簧。結(jié)構(gòu)簡單,壓力較小適用與中小型密煉機和翻轉(zhuǎn)式密煉機。,螺母,壓緊彈簧,29,(2)內(nèi)壓端面接觸式自動密封裝置,右圖所示為內(nèi)壓端面接觸式自動密封裝置它由擋板1、外密封圈2、固定螺釘3、內(nèi)密封圈4、內(nèi)套圈5、彈簧6、調(diào)節(jié)螺釘7、壓板8和壓板螺釘9及“O”型密封圈10、軟化油接管和潤滑油管等組成。,30,內(nèi)壓端面接觸式自動密封,主要是依靠密煉室在混煉時的膠料向外擠出時的壓力使內(nèi)密封圈始終壓緊在外密封圈上,以達到良好的密封效果。在每個密封圈上裝有三個軟化油口,兩個潤滑油入口,軟化油的作用是使橡膠變成粘流態(tài)。潤滑油用來潤滑內(nèi)外密封圈接觸面,兩種油的注入壓力可達600kg/cm2 。 這種密封裝置可由膠料的壓力變化而自動調(diào)整內(nèi)密封圈的壓緊程度,密封效果較好。適用于高壓快速密煉機上的密封裝置。,31,(3)反螺紋與端面復合式自動密封裝置,它由彈簧7拉著旋轉(zhuǎn)密封套3與固定密封套4相接觸形成密封面,套3與環(huán)4的接觸面堆焊耐磨硬質(zhì)合金。密封面用油泵供給潤滑油。在密封面的前面還安裝有帶螺紋的軸套2,螺紋方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反。當物料從密煉室向外露出時,反螺紋可把它盡量返回到密煉室里面去。,32,(4)反螺紋迷宮式復合密封裝置,它由兩個迷宮環(huán)組成,鋼制迷宮環(huán)1是對開的,用螺釘固定在密煉室側(cè)壁上。迷宮環(huán)1有內(nèi)螺紋,螺紋方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反,可使露出的物料盡量返回到密煉室里面去,迷宮環(huán)4用鑄鐵制造,也是對開的,用螺釘5固定在轉(zhuǎn)子上。迷宮中需注入潤滑油。,33,(5)外壓迷宮式密封裝置,密封原理是:當密煉室內(nèi)的物料外泄時,需通過相當長的很窄的路徑才能到達內(nèi)外密封圈的接觸面,起到“迷宮”的作用。密封圈用六個彈簧壓緊密封面,保持密封,壓力大小可由彈簧調(diào)節(jié)。如果物料已從密封面泄出,則在密封面外還有一段迷宮,可是物料更緩慢的輕微流出。為了防止物料在迷宮通道中外流時溫升過高,除注入軟化油外,并在轉(zhuǎn)子軸徑內(nèi)設有冷卻水管,通水冷卻。,該裝置結(jié)構(gòu)簡單,制造維護方便,但轉(zhuǎn)子下沉,使兩個迷宮圓環(huán)接觸,則迷宮很快磨損。當轉(zhuǎn)子軸承成為滑動軸承時,不宜采用此種密封裝置。,34,該密封裝置可以滿足高壓快速混煉的需要,但結(jié)構(gòu)復雜,裝卸、調(diào)節(jié)和維護工作量較大,如GK型密煉機采用這種密封裝置。,35,(6)雙重反螺紋填料式復合密封裝置,在耐磨護板處,由兩扣反螺紋,成單線鋸齒形,深36毫米,寬度812毫米??拷軣捠业霓D(zhuǎn)子軸套上設有反螺紋。最后一道密封是采用橡膠石棉材料的密封填料,用端蓋壓緊。,36,耐磨護板是耐磨材料制成,表面經(jīng)熱處理。 這種密封裝置,結(jié)構(gòu)簡單,拆開壓蓋便可更換填料。但填料磨損較厲害,壽命不長,需經(jīng)常更換,只有當物料受中壓時,效果較好。,37,第五節(jié) 密煉機的控制系統(tǒng),1、電氣控制系統(tǒng) 密煉機電氣控制,分主機單獨控制及主機與上下輔機聯(lián)動控制。,控制方式,手動,半自動,全自動,發(fā)展趨勢,智能控制,模糊控制,38,自動控制系統(tǒng)可保證設備平穩(wěn)、安全的運行,上頂栓和排料門的運行過程中有位置保護功能。控制系統(tǒng)的核心部分為PLC可編程控制器,附帶網(wǎng)絡接口,用于和計算機的通訊聯(lián)絡。,3、液壓控制系統(tǒng) 隨著密煉機技術的發(fā)展,密煉機的上頂栓部分也由氣壓系統(tǒng)改為液壓系統(tǒng),另外還有卸料門油路,鎖緊油缸油路和端面密封油路等。 設計液壓回路,主要根據(jù)設計要求考慮油路壓力,泵的選擇,流量和液壓元件的設計計算等。,2、氣路控制系統(tǒng) 氣路控制系統(tǒng)主要用于控制壓料機構(gòu)、加料門。,39,第七節(jié) 密煉機的冷卻系統(tǒng),膠料在密煉室內(nèi)加工時,受到強烈的機械作用,產(chǎn)生大量熱。為保證煉膠質(zhì)量和一定排膠溫度,對密煉機的有關部位必須進行冷卻。 一、冷卻系統(tǒng)熱平衡 1、發(fā)熱量的計算 密煉機煉膠時產(chǎn)生的總熱量為: Q860N 式中860熱功當量 N 電動機平均消耗功率 傳動效率,40,2、熱量的分配,煉膠時產(chǎn)生的熱量主要分配在膠料、冷卻水及周圍介質(zhì)和設備中。 Q=Q1+Q2+Q3 Q1 =qC1(t2-t1) Q2 =GC2(t4 - t3) 式中:Q煉膠時產(chǎn)生的總熱量 Q1 膠料升溫吸收的熱量 Q2 冷卻水帶走熱量 Q3 散失在周圍介質(zhì)及設備中的熱量 t1-膠料投入時的溫度,t2排膠溫度,q密煉機的生產(chǎn)能力,t3冷卻水進水溫度,t4冷卻水出水溫度,C1膠料比熱,C2水的比熱,41,二、對冷卻水的要求及耗水量計算,1、對冷卻水要求 通過密煉機的冷卻水,最好是軟化水或經(jīng)過磁化器處理的水,以避免熱交換中生成水垢,減少導熱系數(shù),降低冷卻效果。對冷卻水進水溫度,有的認為要采用制冷水,還有的認為進水速度可為常溫,但要適當提高冷卻水壓力。實際上,要提高冷卻效果,不能單純地降低冷卻水進水溫度或提高冷卻水的壓力,更應重視增大設備的冷卻面積和改善設備的傳熱性能。,42,2、總耗水量 (由Q的三個公式得出),3、各冷卻部件傳熱面積及冷卻水消耗量的計算,密煉機需要進行冷卻的部件有密煉室、轉(zhuǎn)子、上、下頂栓四個部件,如圖所示。,43,1、密煉機傳熱面積F 對于夾套式、水浸式按膠料與密煉室接觸面積計算 式中 F1密煉室傳熱面積,m2; D密煉室內(nèi)直徑,m; L密煉室工作長度,m; 角度(見圖4-69). 對于鉆孔式密煉室傳熱面積F1計算 式中 d鉆孔直徑,m; L鉆孔長度,m; K1鉆孔個數(shù) .,44,2、轉(zhuǎn)子傳熱面積F2,式中 F2轉(zhuǎn)子傳熱面積,m2; d轉(zhuǎn)子工作部分基圓直徑,m; L轉(zhuǎn)子工作長度,m .,45,3、上頂栓傳熱面積F3,式中 F3上頂栓傳熱面積,因為上頂栓不是始終與物料接觸, 故取面積一半; a 上頂栓的寬度,m(如圖4-69、圖4-70); L 上頂栓長度,m.,對鉆孔式上頂栓傳熱面積F3,式中 d鉆孔直徑,m; k3 上頂栓鉆孔個數(shù); L上頂栓長度,m.,46,4、下頂栓傳熱面積F4,式中F4下頂栓傳熱面積,m2; 角度(如圖4-69、圖4-70). 對鉆孔式下頂栓傳熱面積 式中 F4下頂栓傳熱面積,m2; K4下頂栓鉆孔數(shù)目 .,47,5、總傳熱面積分F F=F1+F2+ F3 +F4 6、單位傳熱面積上每小時耗水量 式中 G總耗水量,kg/h; F總傳熱面積,m2; W單位傳熱面積上耗水量,kg/m2h.,48,7、各部件傳熱面積上的耗水量 :,密煉室:,轉(zhuǎn)子:,上頂栓:,下頂栓:,49,- 配套講稿:
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