机械工程及自动化毕业设计论文(橡胶开炼机翻胶装置设计)

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1、 本文由q q q q q 3632210贡献 d o c 文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机 查看。 北京化工大学毕业设计（论文） 前言 已有 100 多年历史的开炼机， 目前仍然是国内外橡胶企业使用的主要炼胶设备 之一，虽然其主机结构无多少变化，但其附属结构却在日新月异地不断改变更新，例 如翻胶装置的使用和不断改进，使开炼机逐渐向自动化程方向发展，这些变化，使其 在技术水平和性能方面均得到了改进和提高。这样，开炼机不但没有被密炼机所取代 或淘汰，相反还在不断发展。开炼机不但在一般橡胶企业里大有市场，就是在轮胎生 产中也还占有相当的份额。由于轮胎制造的需

2、要， 目前开炼机的规格已经达到了 7 102200(2540)，前辊线速度达 40m /m i n ，主电机驱动功率增至 280 k W，且有单电机 驱动、双单机驱动和直流电机无级调速驱动等多种驱动方式，另有单机和双机联动两 种结构形式。辊筒表面形状有光面和沟槽面两种类型。沟槽面辊筒的沟槽断面形状、 大小、分布形式和与轴线的角度有多种多样，可根据工艺需要而定。对于辊面温度控 制要求较高者，多数采用钻孔结构。辊筒的支承用滚动轴承取代铜瓦滑动轴承和尼龙 瓦滑动轴承。利用滚动轴承作为辊筒支承，具有高效、节能的优点。辊筒调距由手动 、 电动发展到液压调距。液压调距的控制系统由压力传感器、位移传感器、P

3、LC 和触 摸 屏等组成，可用它作精确调距，设定值与实际值的误差在 0.2m m 以内。同时翻胶 装置 也有了很大的改进，逐步实现了翻胶的半自动化程度。 本次毕业设计主要通过 对现有装备、装置翻胶装置进行技术挖潜改造，以达 到扩大生产能力，提高工艺 效果的目的。改进设计后的翻胶装置结构简单，使用维护 方便，而且造价低廉。 但 由于本人能力及时间的限制，论文不可避免存在诸多不完善之处，诚请各位老 师、专 家、学者批评指正。 1 北京化工大学毕业设计（论文） 第1章 文献综述 章 我所做的课题为橡胶开炼机的翻胶装置设计，虽然翻胶装置是开炼机上的附属装 置，但是现在却成为开炼机的一个重要组成部分，并

4、且起着举足轻重的地位。在文献 查阅过程中，我查找了许多于翻胶装置相关的参考文献，同时更查阅了许多橡胶机械 行业相关的一些中外文文献资料，以更好地完成本次对橡胶开炼机翻胶装置的设计。 首先，开炼机是橡胶工业中使用历史最悠久的加工设备之一。他随着橡胶工业的 诞 生而产生，随着橡胶工业的发展而发展。成为橡胶工业中加工橡胶、塑料的常用设 备 之一，也是基本设备之一。翻胶装置是大中型开炼机上的一个重要组成部分，在过 去 的大型橡胶开炼机中占据着举足轻重的地位。因为开炼机上安装翻胶装置后，在一 定 程度上改变了胶料原来的传递方向，从而避免了胶料分子结构的过渡线性化，使各 种 配合剂分散趋于均匀一致。 同时

5、开炼机上安装翻胶装置， 不但可以降低操作强度外 ， 还可增大开炼机的装料容量、减少废料、提高胶料工艺质量、减少能耗。据有关资 料 报导显示，XK-560 开炼机装设翻胶装置后，每年可产生经济效益约 8 万元，由此 可 见，橡胶开炼机的翻胶装置在整个生产过程中的重要性。 其次，橡胶机同塑料机 械有许多共同之处，密炼机、开炼机、压延机、挤出机等 大同小异，已成孪生兄弟。 而橡塑机械作为产业机械的一员，专业性非常强，基本上 为橡胶和塑料工业专用。特 别是对橡胶机械来说，同橡胶生产工艺的关系极为紧密， 如成型机，硫化机等几乎全 是根据橡胶产品的工艺要求而开发的。这就要求橡胶机械 厂能够进行自主开发，使

6、其 适合橡胶产品的工艺要求 在塑料加工中占据半壁江山的注压成型机，近年来在橡胶 工业也得到极为迅速的 发展。注压成型机可以把橡胶的材料挤出，半成品成型和硫化 三道工序连为一体，合 而为一，因而使工业橡胶制品的工艺流程大大缩短，生产效率 成倍提高，产品性能和 质量也进一步得到保证。现在，许多工业橡胶制品厂都已开始 大量使用注压成型机， 今后将进一步实现普及化。 挤出技术不仅可以代替传统的压 出， 而且还可以取代压延， 使设备小型化，从模制品的各种橡胶件到非模制品的胶 板、胶条、胶辊，乃至胶管、 胶带，甚至实心胎、胶鞋等都可用注压成型机生产。挤 出注压机还可取代热炼机，压 片机，向压延机供料和给密

7、炼机下片。对于热塑性弹性 p a g e 1 体类橡胶更可以螺杆混炼机的 形式实现连续混炼，从而使橡胶制品生产的流程设计在 一条生产线内，预计在未来不 长的时间内，即将成为橡机的一大主流产品。在这一变 化中，橡机产品对橡胶生产工 2 北京化工大学毕业设计（论文） 艺的依赖性和从动性，决定了橡机厂不仅是设备的设计制造者，更是设备安装使 用， 乃至维护保养的技术主导和指导者。正如文献CFD m e t h o d s f o r t h e r e d u c t i o n o f r e a c t i v e g a s e m i s s i o n f r o m a p a p e r

8、 l a m i n a t i n g m a c h i n e 中所述的世界第二大 饮料箱制造厂商SIG Co m b i b l o 公司，为了提高经济效益，自主对其所使用的压延机进 行再次开发，已达到 实行经济效益更优化的目的1。 再次，随着信息产业、光机电 一体化等高新技术的发展并在橡机行业得到成功应 用，近年来橡机的面貌发生了很大 变化，不断推出各种技术含量高的橡胶机新产品。 如温控、时控、能控三位一体的智 能型密炼机，无泄漏、低噪音、节能耗的环保型密 炼机。再如收缩变形小，尺寸精度 高，挤出速度快的精密型挤出机，裁剪、粘贴成型 与硫化结合一体的多工位功能型注 压成型机。另外，还

9、有连续硫化生产线，节能群控 自动硫化机等等。这些设备的推广 使用，将使橡胶工业由传统劳动密集型进入现代技 术密集型时代。小型化，精密化， 高效化和节能化将是橡机发展的共同方向。 而在这一共同方向的驱使下，这就要求橡 塑机的自身性能和其加工工艺非常高， 便促使机械设计和交工工艺不断推陈出新，以 适应新型材料、精密制品的要求。如文 献所说，适当的工艺条件和生产操作措施，可 以有效地改变物料和制品的性能。例如 在有硫醇填加剂和高活性炭黑存在条件下，活 性炭黑粒子进入了橡胶相三维网络结构 中，在硫化胶中形成了含有这类交联键的完整 的橡胶填充剂硫化网络，在试验硫化胶 中会形成上述那种高强度的耐高温化学品

10、作用 的交联键，从而保证试验硫化胶具有高 水平的物理机械性能，抗撕裂、耐磨耗、动态 疲劳、耐寒、耐热、耐高低温介质作用 等性能优异，工艺性能好，抗焦烧性能也很突 出2。 最后，橡胶机械技术水平的提高和进步是一个渐进积累的过程，开炼机目前 依然 是最经典的一种炼胶设备，虽然其主机结构无多少变化，而各国对开炼机的改进 和提 高一直没有停止过，但其附属结构却在日新月异地不断改变更新，例如翻胶装置 的使 用和不断改进，使开炼机逐渐向自动化程方向发展，这些变化，使其在技术水平 和性 能方面均得到了改进和提高。 3 北京化工大学毕业设计（论文） 第2章 我国橡胶机械行业的现状 章 1. 行业主要生产厂家及

11、从业人员情况 行业主要生产厂家及从业人员情况从20世 纪80年代开始，我国橡胶机械行业得到 了快速的发展，从事橡胶机械产品生产的企业 数量，从公有制为主的30多家到2000年 时的各种经济成分的企业已达到250家，从业 人员约为3万人，其中技术人员约为3000 人。近年来，在发展子午线轮胎的浪潮中， 橡胶机械行业迎来新一轮的发展高峰， 根 据最新统计，全国橡胶机械企业已达到40 0家，主要骨干企业30家。全国主要橡机企 业及其经济体制类型见表2.1。 2. 行业主 要橡胶机械产品、产量与技术水平 行业主要橡胶机械产品、产量与技术水平改革开放 以前，我国橡胶机械行业处于 落后局面。虽然能生产出从

12、开炼机、密炼机、挤出机、 压延机、成型机到轮胎定型硫 化机等门类较齐全的橡胶机械，但主机的精度、性能和 配套的检测技术、热工元件技 术、液压气动技术，电器元件技术以及计算机技术都相 当落后，严重地制约了国内橡 胶机械的发展。 改革开放后，国内的橡胶企业先后从 日本、美国、德国、英国、意大利和荷兰等 国引进了具有先进水平的各种橡胶机械， 国内橡胶机械行业在原有的工业基础水平 上，通过关键设备和联动生产线的消化吸收 ，并根据国内橡胶企业的生产实际情况和 生产条件进行改造、 创新， 使国内橡胶机 械的技术水平有了相当大的提高。 加上近年， 尤其是入世以来，国外名牌配套企业 以势不可挡之势涌入国内，使

13、国内长期处于落后 状态的电气配套、热工管路配套、液 压气动配套、检测仪表配套、计算机软件以及控 制配套技术等得以迅速提升， 国内 橡胶机械的总体水平与国外技术之间的差距迅速 缩小。 目前国内已能生产出较高水 平的炼胶机、平板硫化机、挤出机、压延机以及橡胶 注射机， 同时也能生产出高度 机械化、联动化和自动化的上辅机密炼机下辅机 联动生产线、复合胎面联动生产 p a g e 2 线、钢丝帘布联动生产线、钢丝帘布裁断拼接联动生 产线、一次法全钢轮胎成型机、 半钢轮胎成型机、高精度的曲柄连杆轮胎定型硫化机 以及液压轮胎定型硫化机等。也 能生产出较高水平的橡胶制品设备，如力车胎设备、 翻胎设备、再生胶

14、设备、胶管设 备、胶带设备和某些连续硫化联动生产线等4。我国 橡胶机械主要产品、产量及企 业分布情况见表2.2。 4 北京化工大学毕业设计（论文） 表2.1 全国主要橡胶机械企业、企业类型及主要产品3 企业性质 企业名称 国有 主要橡机产品 民营 外资 f g a b c h c f e b i d e f I j f j 桂林橡胶机械厂 益阳橡塑机械集团有限公司 北京橡研院机电技术开发有限公司 桂林橡胶工业新技术开发实业公司 大连橡塑股份有限公司 北京航空制造工程研究院 无锡双象集团橡塑有限公司 广东湛江机械制造公司 青岛双星橡胶机械股份有限公司 青岛环球集团橡胶机械股份有限公司 青岛东亚橡

15、机集团有限公司 天津赛象科技股份 有限公司 青岛高校软控股份有限公司 a b f j a e g h a j g i d e g i i j j k c e i 四川亚西橡塑机械 f g h i 有限公司 四川亚西橡塑机械 有限公司 无锡第一橡塑机械有限公司 大连诚信橡塑机械有限公司 北京敬业机械设备有限 公司 上海思南橡塑机械有限公司 绍兴精诚橡塑机械有限公司 福建建阳龙翔机械电器 有限公司 桂林银河橡塑机械有限公司 蚌埠化工机械制造有限公司 a b a b h a b b h c f c g d d j g j 注: a 炼胶机; b 密炼机及下片机; c 密炼机上下辅机系统;D 压延机;

16、 e 压延 联动装置; 5 北京化工大学毕业设计（论文） f 挤出机; g 挤出联动线; h 半钢轮胎成型机; i 全钢轮胎成型机; j 轮胎硫化机 ; k 平板 硫化机;l 注射成型硫化机; m 硫化罐;n 其他。 表2.2 全国橡胶机械主要 产品、产量及企业分布情况3 设备类型 通用设备: 开炼机 翻转密炼机 挤出机 平 板硫化机 轮胎设备: 大型密炼机 大型压延机 半钢轮胎成型机 全钢轮胎成型机 轮胎 定型硫化机 120 150 950 130 5 2 10 6 8 益阳、大连橡塑、青岛环球 大连橡塑、无 锡双象 北京敬业、北橡机电、建阳龙翔 天津赛象、北京航空工程、青岛软控 桂林橡 机、福建华橡、湖南益神 3000 500 770 7000 70 18 40 90 大连、上海、无锡、青岛 大连、四川乐山、青岛、无锡 青岛、桂林、内蒙、上海 浙江湖州、上海、青岛、绍 兴 年产量 生产 企业 分布地区或重要企业 3.橡胶机械行业的产值与效益 随着近年来轮胎行业的