第5课密炼机主要零部件

这种冷却方式可以 增大冷却面积，增 加冷却水的流速， 提高冷却效果。但 因为密炼室壁较厚， 冷却效果不是太理 想。
④钻孔式
在密炼室壁内沿着轴向方向钻了许多小孔，冷却水 沿孔道循环流动，对密炼室壁分上下两半部进行冷却。 因钻孔的截面积较夹套的小，故水流速度较快，且孔与 密炼室内壁距离更接近，导热系数高，传热快，故冷却
二 棱 转 子 图
F
四 棱 转 子 图

三棱同步转子图

六棱VCMT转子图
转子的结构尺寸
二棱转子。两个突棱，由转子工作部分的两端成螺旋形 向中心前进。一左旋，一右旋，互不相干；一长一短，互不 相连。转子各部分的尺寸是根据工作部分的回转直径来确定 的。

转子工作部分的长度L=(1.45~1.70)D
3.3 传动系统与机台布置

3.3.1 传动系统 传动系统是密炼机的重要组成部分之一，它用
来传递动力，使转子克服工作阻力而转动，从而完
成炼胶作业。密炼机在炼胶过程中消耗大量的功率， 但转速并不高，一般在20~60r/min范围内，而电动 机的转速却高达750~1500r/min，因此密炼机的传 动装置具有传递功率大和传动比大两个特点。
（4）密炼机直接安装于第二层楼地面上（图2-50），不必搭 建基础高台，减少占地面积，但厂房高度增加。
3.4 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。

3.4.1 转子（Rotor）
（1） 转子的作用

转子（rotor）是密炼机的主要工作部件， 称之为密炼机的“心脏”。转子的结构形式、 强度等技术性能直接影响着工作性能、生产 效率和炼胶质量。与混炼室一起完成对胶料 的混合剪切和捏炼作用。
电机特性
一般密炼机的转子的转速是不同的，且多数密炼机转子 的速比是固定不变的，因此传动系统需要安装速比齿轮。密 炼机的工作环境比较恶劣，工作过程中又有高峰负荷，因此 对电动机的要求较高。

（1）瞬时过载系数要大于2.48，有耐超负荷特性； （2） 起动转矩大； （3） 可以正、反转； （4）用封闭式电动机。 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）。
带大驱动齿轮的传动
如图所示，电动机1通过 弹性联轴节带动减速器2， 然后通过齿轮联轴节带动 小驱动齿轮3和大驱动齿
轮4使后转子8转动，再由
装在后转子上的速比齿轮6 使前转子7转动。这种传动 系统结构比较零散，安装复 杂，机器总长度较长。较少
采用。
不带大驱动齿轮的传动
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，但减速器 会增大。
效果较前一种好。
分为
大孔串连式 小孔并联式
钻孔式
小孔串连式
大孔串连式
大孔串连式由于在浇铸时是把孔铸出来的，孔有毛刺和 砂未清理干净；浇铸时铸件会有不均匀现象；孔大，冷却水
流速不快，所以冷却效果不佳。
小孔并联式
对于小孔并联式，当水在空中流动时会走捷径，冷却水 在孔中有呆滞现象，故冷却效果也不好。采用这种型式在加 工上也较为困难。
转子的材料
密炼机的转子多以铸钢（ZG310~570）制成，而后在 突棱顶堆焊一层5~8mm的耐磨硬质合金（硬度HRC5562），其余工作表面堆焊或喷涂一层2-3mm的耐磨硬质合 金或者焊后整体镀铬，铬层0.1mm。此外某些高性能的密炼 机转子还有以优质合金钢材料或不锈钢材料制造的，价格昂 贵，使用有限。
捏炼区及时冷却导热并控温将无法确保混炼过程的
正常进行。所以密炼机的转子及混炼室等部件的冷 却性能直接影响到排胶温度和炼胶质量。对于高压 快速密炼机来说更是如此。
转子的冷却方式常见的有两种，因结构不同，冷却效果也不同。
①喷淋式冷却 适用于两棱低转速转子的冷却。 ②强制循环冷却 适用与高压快速密炼机转子的冷却。
严重裂纹的转子堆焊
轻微裂纹的转子堆焊
（3）转子类型与结构
转子的结构形状与密炼机的生产效率及混炼质量密切相关。 椭圆型
（elliptical type rotor） （cylindrical type rotor） （triangular type rotor）
按转子断面形状可分为
圆筒型 三角型
二棱
短螺旋棱轴向长度L1=（0.38~0.43）L 长螺旋棱轴向长度L2=（0.70~0.72）L


长螺旋段的螺旋突棱与轴线的夹角α=30°，
短螺旋段的螺旋突棱与轴线的夹角α=45°。 转子的内部铸成空腔，以便通入冷却水或蒸汽进行冷却或加 热。
转子的主要外形尺寸
（4）转子的冷却方式

在炼胶过程中，在转子与密炼室内壁间的高剪 切区因胶料剧烈变形产生大量的热量，如不及时对

密炼机的密炼室是密闭的，工作时两个转子相 对回转，转子轴颈与密炼室侧壁之间的环形空隙在
混炼时物料容易泄漏。因此在该交界处需要装设密
封装置（dust stop）。特别是近年来随着高压快
速密炼机的发展，密封问题显得更为重要。
常见密封形式

端面密封：将两个精密的平面在介质压力下或外力（如弹簧
力、液压力）的作用下相互贴紧并相互回转运动而构成的动 密封装置。
3.3.2 密炼机的布置
密炼机属于重型设备，根据生产工艺及操作的 需要，应配有若干辅助设备，如混炼前物料的自动
称量（输送、投料）与混炼胶压片、冷却等设施。
在厂房内合理合理地配置这些机械设备，对形成合 理的生产组织、节省空间容量和保护建筑物及使机 台自身免受振动损坏等具有重要意义。
密炼机在厂房内的布置形式，就其基础安装方法分为以下几种。 （1）密炼机安装于第一层厂房矮基础上。在专用平台3上进行投 料，混炼后的胶料由倾斜式运输带4及翻动料槽7传输于压片机5 上。这种形式基础设施要求低、机器安装检修方便、厂房高度低， 但整体设施占地面积大。
（2）密炼机设于第一层楼房的高基础上，并在二层楼上 装设料斗，密炼机与压片机之间以水平运输带3相连。 这种布置将加料与排料 隔离开来，可以减少第 一层楼的灰尘，便于实 现投料的机械化和自动 化操作。密炼机和压片 机之间的距离可适当减 少，但高基础设施施工 复杂并易产生振动。
（3）密炼机安装于第一层楼房的钢筋混凝土平台上 （图2-48），在第二层楼上 设加料斗，压片机或挤出机 设于密炼机正下方，密炼室 卸出的胶料沿卸料槽直接落 于压片机上。这种形式占地 面积小，为众多厂家采用。 图2-49为密炼机被高架后， 其投料实现机械化与自动化 操作以及胶料排卸后的布置 情况。
方式冷却效果最佳。
冷却水的最佳温度

实践证明，以40-60°的温水对密炼机进行温 度控制更有益于混炼过程的进行。因为温水冷却将
克服因水温过低而在混炼室剪切壁上所导致的“露
水效应”而延缓混炼过程的弊病；保持混炼冷却水
温的一致，使胶料加工的稳定性有所保证，并节省
能量、缩短混炼周期、提高设备使用效率。
3.4.3 密封装置
椭圆型转子按螺旋棱数目不同
三棱 四棱 六棱
椭圆形转子是当今密炼机最为广泛使用的一种转子，其
突出的高剪切性能有力地促进了物料的分散混合与分布混合，
并且吃料快，排料净，生产效率高。 椭圆形转子按螺旋突棱的数目可分为两棱转子、四棱 转子和六棱转子。突棱越多，转子的机械捏炼作用越强，混 炼速度越快，混炼效率越高，但结构越复杂。实践证明，四 棱转子密炼机比二棱转子密炼机缩短混炼周期25%~30%， 生产能力提高25%，能耗降低15%~20%。
压与高温等作用，工作情况复杂，物料对密炼室壁
面的磨损十分严重。内壁磨损后，转子突棱与密炼 室内壁间隙加大，直接影响混炼效果并延长混炼时 间，严重者则损坏密炼室壁，使机器无法使用。因 此密炼室必须具有较大的力学强度与刚度、表面硬
度大、耐磨性、耐腐蚀性、导热性好，便于安装与
维修。
密炼室材料

一般密炼室正面壁材料要求不低于Q235钢（Q235:国 内标准,Q代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数 值，,Q235意思是屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构 钢。 ）为保证其表面耐磨性，可在密炼室内壁堆焊2~4mm 厚的耐磨合金，硬度不低于HRC40，或用镶装不锈钢衬套、 表面喷涂、表面镀铬等方法提高其耐磨性耐腐蚀性。

侧面壁为铸铁件
（3）密炼室的结构
密炼室的结构
上下组合式密炼室 前后组合式密炼室 开闭式密炼室 倾斜式密炼室 翻转式密炼室
①上下组合式（对开式）
由上、下混炼室及上、下机壳组成。分界面在转子轴线 位置上，上下混炼室为焊接件，带有通冷却水的夹套， 为提高内壁的强度和增大冷却水回流路线，在夹套中焊 有加强筋。此种结构对制造、安装和检修都比较方便。

3.4.2 密炼室
前密炼室壁
后密炼室壁
侧壁
(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。
（2）密炼室的性能要求及材料选择

密炼室在炼胶过程中承受物料强烈的摩擦、挤
（2）转子的性能要求与材料选择

在炼胶过程中，转子直接与胶料接触，承受着 胶料的摩擦、挤压、腐蚀、高温作用及巨大的扭矩， 这些作用比开炼机中强烈得多。故要求转子： ①具有足够的强度和刚度，以确保转子工作的安全 可靠。②表面硬度大，耐磨性及耐腐蚀性好，以延 长使用寿命。③良好的导热性能，以利于混炼温度 的控制。
上顶栓 转子
密炼室
密炼室在翻转传动机构
的驱动下可绕前转子的轴心 向前翻转110-140°，从而 排卸物料。翻转式密炼室的 下方无须设置下顶栓，两个