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橡胶机械的“三机”制造
- 2017-08-03 -

       炼胶设备是轮胎及其他橡胶制品生产中不可缺少的关键设备,其性能水平的高低决定了炼胶质量的优劣。在炼胶设备中使用最普遍的当属开炼机、密炼机及配套下辅机。 

      经过近 20 年发展,我国炼胶设备设计制造水平已达到国外 20 世纪 90 年代末水平,完全可满足国内轮胎制造业的需求。目前我国新上轮胎厂除超大规格密炼机外,其他开炼机、密炼机及压片机等基本选用国货。此外,我国炼胶设备还批量出口。 

开炼机
      该机适应性强,炼胶质量较好,简单实用,广泛用于胶料塑炼、混炼、压片、热炼等。但随着大容量密炼机的推广,开炼机在轮胎制造业中的份额逐渐降低。 

      我国开炼机生产技术较成熟,已形成辊筒直径为 160 (毫米,下同)、 250 、 360 、 400 、 450 、 480 、 550 ( 510 、 560 )、 610 、 660 、 710 等规格的系列产品。该机发展的主要趋势: 


      一是大型化,特别体现在规格大型化、主电机功率增大、辊筒转速高速化方面。如,国内最大的 710 开炼机辊筒直径达 710 ,工作面长度为 2200 ,配有空气冷却式 280 千瓦电机,产量可达 1400 千克/时。大连冰山橡塑股份公司近期开发的 XKR660G 热炼机主电机功率已达 280 千瓦。为提高炼胶效率和满足炼胶工艺要求,大规格开炼机的辊线速度正在不断增加, 660 、 710 开炼机前辊线速度已达到 40 米/分。 

       二是结构多样化,主要表现在传动、辊筒、机架压盖和底座、调距装置以及附属装置的多样化方面。在传动方面,电动机可采用单电机驱动,亦可采用双电机各拖一个辊筒驱动;双出轴闭式齿轮减速箱加万向联轴节代替了老式的开式齿轮,齿轮减速箱亦更多地采用硬齿面齿轮;液压技术逐渐渗入到开炼机中。在辊筒方面,有中空式、钻孔式和沟槽式。调距装置目前常用的是手动和电动装置,并配以安全片装置。翻胶形式有沿轴线来回摆动式、五指辊式、旋转头式和铧梨式等。切刀装置有圆片刀和直板刀,刀片的调整可以手动、气动和电动。 

       三是安全性能更佳。不少开炼机除了在操作箱上配置紧急停止按钮开关外,还配置了双面脚踢板式安全装置,以增加多重保险。刹车后允许辊筒旋转的圆周长度不超过 100 。 

密炼机
       我国生产的密炼机主要有 F 和 GK 系列,两大系列产品已完全能够满足轮胎制造业的要求。密炼机发展的趋势: 

       一是转子转速高速化、转子转速多级或无级化。以 270L 为例,上世纪 80 年代还盛行中低双速密炼机, 90 年代相继出现了转子转速为 30 / 60 、 15 / 20 / 30 / 40 、 20 / 30 / 40 / 60 及 4 - 40 、 6 - 60 、 7 - 70r / min 的高速、多级或无级密炼机。 

       二是主电机功率逐渐加大, 270L 、 60r / min 密炼机已由常规的 1500 千瓦电机增配到 1800 千瓦,有的甚至达到 2000 千瓦。 


           三是压料装置液压化。 

       四是转子结构多样化。转子结构形式为密炼机开发的重点,在轮胎制造业运用最广的是椭圆形。按转子棱数分有两棱、四棱和多棱。现标准型的两棱转子应用较少,而四棱转子发展很快。 

       五是强化冷却。密炼室改变过去喷淋式或夹套式通水冷却方式,改为沿室壁钻孔式冷却结构;转子则改变过去喷淋后开式自然回流的方式,改为采用旋转接头强制水流冷却结构。在新型转子的棱部设有通道,对棱部实施强制冷却。为使排胶通畅,卸料门采用个别孔冷却的方式。大连冰山橡塑股份公司在新型密炼机上大多配置闭路循环水温控制系统,可根据胶料配方和炼胶工艺的要求,对各部分工艺温度进行设定,通过 PID 控制交流系统各段温度。 


            六是强化控制功能。在大中型机组中普遍采用计算机控制系统,实现对上辅机、密炼机及配套下辅机的自动控制。对密炼过程采用智能控制,增加了密炼瞬间功率、物料粘度、转子转速、炼胶各段温度、压铊压力等密炼过程多点数据的采集,再通过在线预测功能,选择相应的数学模型预测出炼胶效果,最终使炼胶效果达到最佳、炼胶的质量均匀化。 

压片挤出机
           为实现自动化和批量生产,现有大型密炼机组大多采用压片挤出机和胶片冷却装置。压片挤出机主要由挤出装置、压片装置、加料槽、传动系统、水温控制系统和电气控制系统组成。压片挤出机的发展趋势: 

   一是结构多样化,用户可根据其生产条件及现场状况等进行选择。 

       二是传动形式多样化,共有 4 种形式供选择,目前采用最多的是直流电机拖动双出轴减速器,再从双出轴各由一个万向联轴器分别带动一个压片辊筒。它不仅传动精度高,运转平稳可靠,而且可以实现较大的开距,便于对挤出装置出料部分及积胶的清理。 

       三是对与物料接触的主要部位表面进行了处理。螺杆、机筒与物料的接触表面都镀硬铬,耐磨而不粘料;有的螺杆还采用螺杆棱部堆焊硬质合金,机筒采用双金属结构,压片辊多采用冷硬铸铁制成。 

      四是自动控制系统和安全保护系统更加完善,其主传动采用全数字调速装置,控制系统采用 
PLC 。在加料装置处装有两组超声波料位器,以实现对挤出和压片速度的调整。在压片装置处装有压力传感器,用于修正挤出装置螺杆转速,并将同步信号传往胶片冷却机,实现全线的同步运行。同时还配有出胶测温系统、压片辊筒缝测量及显示装置。在安全上配有各种报警装置及紧急停车开关及拉线停车开关,确保人身及设备安全