密炼机工作原理及参数精品课件
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橡胶机械设计教学课件3-3密炼机
⑹ 按索多边形找出转子任意点的纵矩η ，用η /K的值作为转子任意点的挠 度。
§4－2 密炼室
前密炼室壁
后密炼室壁
侧壁
1、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。
2、材料
在炼胶过程中受着物料的强烈摩擦、挤压等 作用，其受力情况复杂，物料对密炼室壁的磨损 也是十分严重的。内壁磨损后，转子棱顶与密炼 室内壁间隙加大，直接影响混炼效果，严重者磨 坏密炼室壁，使机器无法使用。
如图所示，这种传动与第一种传动不同之处 是没有一对大小驱动齿轮，结构紧凑，零件较 少，减速器会增大。
带行星减速机
带一般减速机
（三）双出轴传动方式
这种传动是将所有传动齿 轮速比齿轮集中在减速箱内， 并集中润滑。这种减速箱改善 了齿轮使用条件，并减轻了转 子轴承的负荷，但减速箱比较 大而且复杂。目前大多数密炼 机都采用这种减速器。
A、转子的主要外形尺寸如图所示：
B、转子工作部分设计图的画法
Ⅰ、确定转子回转直径D，并确定转子工作部分的长度L； 绘矩形。 Ⅱ、在矩形上分出 l1 和 l2 ,并将l1和l2分成n0～nn等分；
Ⅲ、计算长棱与断棱螺旋所对应的中心角β1和β2；
I 1 360 o 1= t1
I 2 360 o 2= t2
C、开闭式（亮翅式） 由前后两可开闭的正面壁及两侧壁组成。这 种结构的前后混炼室壁可以打开，便于更换 物料品种时
进行清理和 检查。因此， 结构比较复 杂。一般实 验室用的小 型密炼机才 采用此种结 构型式。
D、倾斜式
E、翻转式
加料口
加压气缸
混炼室作为一个 整体，可翻转一 定角度。
上顶栓 转子
第四章 密炼机
单电机 F、GK 双电机
Changsha University of Science & Technology
3.主要零部件
密炼机的主要零部件为转子、密炼室、加料 及压料装置、卸料装置、密封装置等。
Changsha University of Science & Technology
3.1 转子（Rotor）
后密炼室壁
侧壁
Changsha University of Science & Technology
(1)密炼室的作用
密炼室（mixing chamber）是密炼机的另一个主要工作部件。 它与转子一起共同完成对胶料的捏炼作用。它与上顶栓、卸料门 （就是下顶栓）组成密闭的炼胶空间。
Changsha University of Science & Technology
因此多选用三相异步交流笼型电动机。对于单速双速密炼机分别采 用单双速电动机，对于变速密炼机则采用直流电动机来驱动。 （现在的 同步转子不在需要速比齿轮，而是双输出）。
Changsha University of Science & Technology
2.2密炼机的传动型式
已淘汰
（1）按电机同时驱动密炼机台数
润滑系统 Lubrication system
Changsha University of Science & Technology
XM－250/40椭圆型密炼机结构图
Changsha University of Science & Technology
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3.主要零部件
密炼机的主要零部件为转子、密炼室、加料 及压料装置、卸料装置、密封装置等。
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3.1 转子（Rotor）
后密炼室壁
侧壁
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(1)密炼室的作用
密炼室（mixing chamber）是密炼机的另一个主要工作部件。 它与转子一起共同完成对胶料的捏炼作用。它与上顶栓、卸料门 （就是下顶栓）组成密闭的炼胶空间。
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因此多选用三相异步交流笼型电动机。对于单速双速密炼机分别采 用单双速电动机，对于变速密炼机则采用直流电动机来驱动。 （现在的 同步转子不在需要速比齿轮，而是双输出）。
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2.2密炼机的传动型式
已淘汰
（1）按电机同时驱动密炼机台数
润滑系统 Lubrication system
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XM－250/40椭圆型密炼机结构图
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密炼机PPT幻灯片
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。
2013/11/26
8
二、整体结构
六个部分
整 体 结 构
混炼部分 加料部分 压料部分 卸料部分 传动部分 底座
2013/11/26
加热冷却系统
五个系统
气压系统 液压系统
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。
2013/11/26
7
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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15
（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。
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前密炼室壁
后密炼室壁
16
（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。
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。
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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
六个部分
整 体 结 构
混炼部分 加料部分 压料部分 卸料部分 传动部分 底座
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加热冷却系统
五个系统
气压系统 液压系统
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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（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。
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前密炼室壁
后密炼室壁
16
（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。
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。
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密炼机培训教材(课堂PPT)
24
设备的润滑
▪ 上图示为主减速机润滑 油路分配器,每个油路可 通过调节油针来选定如 下图的油镜油量。
25
设备的润滑
▪ 生产线上有很多的轴承 瓦座,瓦座上都安装有注 油孔,要定期注油润滑
▪ 附:用油枪加注润滑油方 法
26
设备的润滑
图中所示的加油工具是我们常 用的加油工具之一——黄油 枪。
▪ 下面我简单介绍一下黄油枪 的使用方法。
32
设备的润滑
▪ 图中所示的状态属于加 油不均匀，致使油脂分 布不均，影响设备的卫 生情况,润滑效果也不好。
33
设备的润滑
▪ 图中箭头所指的部位油 已经发黑变质，必须要 清理干净后，加注新的 润滑油。否则，将影响 轴承及导轨的使用寿命。
34
密炼机液压系统
35
液压原理图
刘其云
刘其云
36
液压原理图
9
设备点检内容
▪ 3.2.4年检内容 ▪ 包括月检内容； ▪ 测量转子凸棱与密炼室正面壁之间、转子端面与密
炼室侧壁之间、压砣与投料口之间、两转子凸棱之 间的间隙。 ▪ 检查、测量各轴承径向游隙和轴向移动量。 ▪ 检查各齿轮工作表面的磨损情况。 ▪ 检查、校正各秤的精度。 ▪ 检查、测量各润滑油。 ▪ 测定各机台噪声。
、
、
4
▪ 1.2结构简述
▪ 主机主要由工作部分（转子和密炼室）、加 料与压料机构、卸料机构、传动装置、气动 控制系统、液压系统、温控系统、润滑系统、 电气控制系统等部分组成。
▪ 1.3主要技术参数（见表1）
5
性能 机型
GK400
密炼室总容积 410 L
工作容积
300
转子类型
ZZ2
转速r/min
设备的润滑
▪ 上图示为主减速机润滑 油路分配器,每个油路可 通过调节油针来选定如 下图的油镜油量。
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设备的润滑
▪ 生产线上有很多的轴承 瓦座,瓦座上都安装有注 油孔,要定期注油润滑
▪ 附:用油枪加注润滑油方 法
26
设备的润滑
图中所示的加油工具是我们常 用的加油工具之一——黄油 枪。
▪ 下面我简单介绍一下黄油枪 的使用方法。
32
设备的润滑
▪ 图中所示的状态属于加 油不均匀，致使油脂分 布不均，影响设备的卫 生情况,润滑效果也不好。
33
设备的润滑
▪ 图中箭头所指的部位油 已经发黑变质，必须要 清理干净后，加注新的 润滑油。否则，将影响 轴承及导轨的使用寿命。
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密炼机液压系统
35
液压原理图
刘其云
刘其云
36
液压原理图
9
设备点检内容
▪ 3.2.4年检内容 ▪ 包括月检内容； ▪ 测量转子凸棱与密炼室正面壁之间、转子端面与密
炼室侧壁之间、压砣与投料口之间、两转子凸棱之 间的间隙。 ▪ 检查、测量各轴承径向游隙和轴向移动量。 ▪ 检查各齿轮工作表面的磨损情况。 ▪ 检查、校正各秤的精度。 ▪ 检查、测量各润滑油。 ▪ 测定各机台噪声。
、
、
4
▪ 1.2结构简述
▪ 主机主要由工作部分（转子和密炼室）、加 料与压料机构、卸料机构、传动装置、气动 控制系统、液压系统、温控系统、润滑系统、 电气控制系统等部分组成。
▪ 1.3主要技术参数（见表1）
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性能 机型
GK400
密炼室总容积 410 L
工作容积
300
转子类型
ZZ2
转速r/min
密炼机-6
• 2、气力输送的主要目的 • 是将固体物料由一个位置移到另一个位置。气 力输送系统应配置压缩空气或气体源、把物料投 入到输送管道内的设备、输送管道以及从输送物 料和空气的混合中将输送物料和气体分离的分离 设备。这些设备的合理选择和布置可使工厂的布 局及操作更为灵活。例如，物料可由几个分管输 送到一个总管，或者从一个总输送管分配物料到 若干个接受贮斗。物料的输送压力和流动速度可 以记录和控制，可以将气力输送系统设计成全自 动控制系统。 • 输送.mpg
（三）炭黑气力输送系统设计
•
橡胶行业对炭黑气力输送系统的要求是大容量、长距离、 更节能，同时还要做到智能精确控制、低炭黑破碎率、无 污染和更可靠。炭黑正压密相气力输送系统能满足要求， 在此仅介绍该系统的设计。 • 1、系统的方案确定 • 系统设计时，首先需要了解基本设计数据，如：炭黑的 包装形式、炭黑的品种及物性、炭黑的输送能力要求、炭 黑的输送管道布置及输送距离、贮料罐的数量及容积等。 然后设计出系统流程图。系统设计程序如图所示。
第八节 密炼机上下辅机系统 第一部分 密炼机上辅机系统 • 一、概述 • 密炼机上辅机系统用于实现密炼机炼胶所 需的炭黑、胶料、油料等的自动输送、贮 存、配料称量、投料等工艺过程，是密炼 机炼胶不可缺少的的配套设备。其控制系 统包含了对密炼机主机以及上辅机的网络 化和智能化管理及控制。 • 炼胶车间的设备.ppt
• 2、主要零部件设计 • （1）供料装置 • 炭黑的包装形式有三种：太空包、小包装袋、槽车。根据 各橡胶企业的现状和自身的发展，首先应考虑设计适合太 空包和小包装袋均可投料的双工位供料装置。该装置以人 工解包投料为主，同一装置上设有两个工位，分别对应太 空包投料和小包装袋投料。同时该装置必须配备袋滤器， 以便将投ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ口飞扬的炭黑及时收集回用，保持工作环境的 清洁。另外，为了运输的方便和减少包装费用，炭黑散装 槽车的使用正有日益扩大的趋势。槽车以重力卸料为主， 内部分割成几个独立的室，用以盛装不同种类的炭黑，槽 车下部对应设有各自的卸料口，槽车卸料口对准投料口后， 投料口升降气缸升起，压紧槽车的卸料口法兰，此时即可 进行槽车卸料。 小包解包流程图、 手动解小包图、自动 解小包图 、太空包解包流程图 、槽车投料流程图
9.4 密炼机解析
8/112
加料与压料装置
加料斗包括颈筒及加料门等结构， 作用是连接加料装置与密炼室，形 成加料空间。 压料装置的作用是将物料压入密炼 室，并在混炼时对物料施加一定压 力，以达到良好的混炼效果。
9/112
卸料与锁紧机构
卸料装置由下顶栓与动力油缸 等组成，当下顶栓与密炼室合为一 体时，对炼塑物料起分割作用，当 下顶栓在动力油缸的驱动下打开， 对已炼塑好的物料起卸料的作用。
Banbury密炼机的剪切作用
Banbury密炼机对物料的剪切作 用主要发生于转子工作段的螺棱顶 部与密炼腔内壁之间的缝隙处，椭 圆形转子外表面与密炼腔内壁之间 的间隙呈楔形，而最大剪切发生的 区域就在缝隙最小的区域。
26/112
图9-18
密炼机的工作原理
27/112
9.4.2.3 Banbury密炼机的横向推挤和卷折作用
由于剪切、拉伸和挤压作用， 聚合物逐步软化、熔融或塑化，具 有一定的流动性，部分长分子链发 生断裂，该过程称之为塑化过程。
16/112
密炼机的基本类型
分类
(1) 按混炼室的结构分类 （a）上下组合型 （b）前后组合型
17/112
(2) 按转子转速分类
a、低速密炼机
（转子转速在20r/min)
b、中速密炼机
椭圆形转子其螺棱与密炼腔内 壁之间形成了一个渐变的楔形流道 ，并在推进面侧形成了一个高压区 ，在背面侧形成一个低压区。
28/112
在高压区，由于流道的收敛作用，物料 受到了转子强烈的推挤和拉伸作用，产 生了连续变形，实现了分布和塑化； 在低压区，由于缝隙处流来的物料扰乱 了该处物料原有的流动状态，形成了有 利于分布混合和体积交换的紊乱流动。 由于这种发生于高低压区域的推挤作用 是沿着转子旋转方向的，因此，通常称 之为旋向推挤作用。
密炼机
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
2013/11/26
下顶栓
锁紧机构
24
B、锁紧装置
2013/11/26
9
14
13 12
21 20 19 18
11
17
16
10
15 9
8 7 6 5 4 3 2
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
2013/11/26
2
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。
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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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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21 20 19 18
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8 7 6 5 4 3 2
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
2013/11/26
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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。
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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密炼机培训教材(PPT 48张)
密炼机培训教材
前
言
为了搞好设备维护保养,指导保全工正确的对设备进 行日常的点检、润滑、紧固与维修保养，特编制机 台设备的培训教材，供保全工学习和参考。
目
设备结构用途 设备的紧固与防松 设备的润滑 液压系统 故障分析 总结
录
设备的结构及用途
注解： 序 号 1、 部 件 名 称 上顶栓装 置 功 用 备 注 炼胶过程中， 行至下位， 与其他部件一起构成 一个密闭腔，对胶料加压。 1、对导杆，砣杆 每日进行润滑 2、油缸关节轴承 每月进行润滑 1、对转子轴承润 滑情况每日检查 1、对卸料门轴， 锁润滑情况每日 检查 1．对卸料门轴润 滑情况每日检查。 1．对锁紧装置润 滑情况每日检查。 1．对密炼室冷却 水腔每日检查。 1．对门轴每班润 滑，密封每周清 理。
设备的紧固与防松
主机与主减速机的联接 齿式联轴器要定期检查, 防止螺栓脱落,联轴器脱 开.
设备的紧固与防松
密炼机的液压系统油压 高.流量大,一旦漏油损 失很大,因此要时常检查 各联接紧固部位.
设备的紧固与防松
密炼机的加料门有左右 防尘条,它就是由箭头所 指弹簧使加的力与侧壁 紧密接触,从而防止粉尘 从加料门漏出.
设备的紧固与防松
密炼机卸料门,门尖与门 座之间的紧固螺栓应定 期检查,并且各螺栓之间 用铁丝串联,起到了防止 螺母脱落,掉入压片机上 作用.因此此处也要时常 检查.
设备的紧固与防松
需要紧固的部位很多. 这需要大家仔细检查; 但不能一概而论,如 箭头所示螺栓为调节 底座水平用的.
设备的润滑
设备的紧固与防松
上图示为运带的调偏丝 杆,要在生产过程中注意 观察运输带是否跑偏,如 发现有跑偏现象,要及时 通知保全工进行调整.
前
言
为了搞好设备维护保养,指导保全工正确的对设备进 行日常的点检、润滑、紧固与维修保养，特编制机 台设备的培训教材，供保全工学习和参考。
目
设备结构用途 设备的紧固与防松 设备的润滑 液压系统 故障分析 总结
录
设备的结构及用途
注解： 序 号 1、 部 件 名 称 上顶栓装 置 功 用 备 注 炼胶过程中， 行至下位， 与其他部件一起构成 一个密闭腔，对胶料加压。 1、对导杆，砣杆 每日进行润滑 2、油缸关节轴承 每月进行润滑 1、对转子轴承润 滑情况每日检查 1、对卸料门轴， 锁润滑情况每日 检查 1．对卸料门轴润 滑情况每日检查。 1．对锁紧装置润 滑情况每日检查。 1．对密炼室冷却 水腔每日检查。 1．对门轴每班润 滑，密封每周清 理。
设备的紧固与防松
主机与主减速机的联接 齿式联轴器要定期检查, 防止螺栓脱落,联轴器脱 开.
设备的紧固与防松
密炼机的液压系统油压 高.流量大,一旦漏油损 失很大,因此要时常检查 各联接紧固部位.
设备的紧固与防松
密炼机的加料门有左右 防尘条,它就是由箭头所 指弹簧使加的力与侧壁 紧密接触,从而防止粉尘 从加料门漏出.
设备的紧固与防松
密炼机卸料门,门尖与门 座之间的紧固螺栓应定 期检查,并且各螺栓之间 用铁丝串联,起到了防止 螺母脱落,掉入压片机上 作用.因此此处也要时常 检查.
设备的紧固与防松
需要紧固的部位很多. 这需要大家仔细检查; 但不能一概而论,如 箭头所示螺栓为调节 底座水平用的.
设备的润滑
设备的紧固与防松
上图示为运带的调偏丝 杆,要在生产过程中注意 观察运输带是否跑偏,如 发现有跑偏现象,要及时 通知保全工进行调整.
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可提高剪切应力，从而提高分散的速度。 13
4、简单结合(单纯混合，宏观分散，分布混炼)
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。 当剪切应力一旦超过破碎填充剂二次聚集体的 吸附力之后，填充剂的分散就与剪切应力无关， 而决定于施加给混炼胶总剪切应变量。
表面布满炭黑的颗粒，但进一步混炼结合为30 块胶料，再进一步混炼，则成为一个整体了。
由此可见，B的形式简单又有效。故近代的高 速密炼机是较理想的混炼设备。
10
3、分散(微观分散，分散混炼) Dispersive Mixing
在混入阶段，虽然填充剂混入橡胶中，并形成 了一个整体，但填充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，在填充剂粒子中产生了牵引力(即剪切力)， 一旦这个力超过了填充剂二次聚集体的聚集力 后，填充剂就逐渐分散开来，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。
4、简单结合 (单纯混合,宏观分散、分布混炼)
5
1 、细分（break） : 将较大的配合剂团块或聚集体进一步粉碎、分细
使橡胶和配合剂粉碎
6
2、混入(捏炼)
将粉状或液态物料混入橡胶中形成粘结块(需要 较长时间),要使配合剂混入，首先必须使块状 橡胶变形，以形成与填充剂接触的新界面.此界 面形成的方式，从理论上分析有两种。
7
A、在低速下拉伸在新 生的界面上。然后，橡胶收缩将粘着的填充 剂包围起来，并形成一个整体，就像把橡胶 的棱边拉伸、包卷，再拉伸等，最后在挤压 下形成一个整体。
生胶
拉伸
再拉伸
包卷
分 散
炭黑二次聚集体
8
B、在高速下使橡胶变形时,它呈现固体性质， 即发生脆性破坏而成粒状。这些新生成的胶 粒表面上就布满了填充剂接着就在压力下， 结合成一整体，成为块胶料。
第二节 工作原理和主要参数
§2－1 工作原理 §2－2 主要参数
1
§2－1 工作原理
在密炼室内，生胶的混炼和混炼胶的混炼过程， 比开炼机的塑炼和混炼要复杂的多，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，使胶料产生剪切变形，进行了
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胶料在密炼室中的混炼过程
生胶和配合剂由加料斗加入，首先落入两 个相对回转的转子口部，在上顶栓的压力 及摩擦力的作用下，被带入两转子之间的 间隙处，受到一定的捏炼作用，然后由下 顶栓的尖棱将胶料分开，进入转子与密炼 室壁的间隙中，在此处经受强烈的剪切捏 炼作用后，被破碎的两股胶料又相会于两 个转子口部，然后再进入两转子间隙处， 如此循环往复。
强烈的捏炼。由于转子有螺旋棱，在混炼时胶 料反复地进行轴向往复运动，起到了搅拌作用， 致使混炼更为强烈。
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密炼机的炼胶过程是比较复杂的，我们可以从下 面的图简单地表示炼胶过程。
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混
生
看作
胶
分散介质(液相)
讨论
炼 原
看作
理 配合剂
分散相
混炼
就是使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
机械上 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
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一 、混炼过程
1、细分（ break）
2、混入(捏炼)
基
（ intermix，blend）
本
步
骤
3、分散（微观分散,分散混炼） （Dispersive Mixing）
5、塑化阶段
由于天然胶强度大，尤其在采用老式慢速密炼 机时，其混入方式显然属于A的形式；而丁苯胶, 顺丁胶,乙丙胶等所谓干酪状橡胶(与天然胶相 比)，在密炼机转子转速达到某种程度以上时， 即不能发挥其弹性，就可能出现B的形式。
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有人做过实验：充油丁苯与顺丁胶并用进行混
炼，1.3kg胶，在混炼初期竟被分割成1800块，
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总剪切变形
t－混炼时间 n－转速
D－转子棱回转直径 h－间隙
由式可知，剪切速率与混炼时间对剪切应变
量影响很大，若要在相同的混炼时间内达到 一定的 ，则需增加D、n ，减小h。
实际上，在密炼过程中，在密炼机的密炼室 内，以上几个基本过程是同时进行的。
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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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填充剂
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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对于非牛顿流体
最大剪切应力:
最大剪切速率:
η1－胶料粘度 m－流变常数
－转子棱处剪切速率
D－转子棱回转直径
n－转速
h－间隙
则τmax=η1 (πDn/h)m
由式可见，增大转子直径、转速，减小间隙，均
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胶料在密炼室中的混炼过程如下：
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二、胶料在密炼室中所受的机械作用 1、 转子外表面与密炼室内壁间的捏炼作用 （ 椭圆型转子密炼机尤为明显）
（A）密炼机中流线和填充情况示意图 （B）局部放大，转子突棱棱峰处物料流动情况 19
转子表面与密炼室内壁间形成了一个环形间隙， 当胶料通过此环形间隙时，则受到捏炼作用。
由于转子表面制有螺旋突棱，它与密炼室形成的
间 隙 是 变 化 的 （ 如 XM-50 密 炼 机 间 隙 为 4 -
80mm,XM-250密炼机间隙为2.5-120mm），最小 间隙在转子棱峰与密炼室内壁之间。当胶料通过 此最小间隙时，受到强烈的挤压、剪切、拉伸作 用，这种作用与开炼机两辊距的作用相似，但比 开炼机的效果要大的多。这是由于转动的转子与 固定不动的室壁之间胶料的速度梯度比开炼机大 的多，而且，转子突棱与密炼室壁所形成的透射 角尖锐。胶料在转子突棱尖端与密炼室内壁之间 边捏炼，边通过，同时，还受到转子其余表面的 类似滚压作用。