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1、第四节 主要零部件,41 转子（Rotor）1、作用 转子是密炼机的主要零部件（心脏部分），转子结构的设计好坏，直接影响工作性能、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。,2、转子材料,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。 转子材料多采用铸钢（ZG45）。突棱顶堆焊一层58毫米厚的耐磨硬质合金，其余工作表面也需堆焊一层23毫米厚的耐磨硬质合金。,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,按转子截面形状可分为,椭圆型,圆筒型,三角型,椭圆型转子按螺
2、旋棱数目不同,二棱,三棱,四棱,六棱,二 棱 转 子 图,F 四 棱 转 子 图,三棱同步转子图,四棱转子图,六棱VCMT转子图,4、 转子的结构,椭圆形转子工作部分的横截面是椭圆形的。转子突棱有转子工作部分的两端呈螺旋形向中心前进，一左旋，一右旋，互不相干；一长一短，互不相连。转子结构特征的主要特征参数主要由转子工作部分最大回转直径及长度、突棱的长度、突棱的螺旋角、突棱顶的宽度等。转子各部分尺寸是根据转子工作部分回转直径来确定的。下表是转子各部分主要尺寸关系 ：,转子的主要外形尺寸如图所示：,5、转子的冷却形式密炼机炼胶期间胶料产生的热量必须被导出，其中转子的导热起着重要的作用，而转子冷却方
3、式对导出胶料温度有很大影响。 过去密炼机转子，由于外形复杂且不规则，一般其冷却形式采用转子内腔喷水冷却，如图所示。但因棱顶不能进行冷却，内腔也不能进行加工，内腔表面粗糙，致使传热系数低，所以冷却效果很低。,喷淋式,喷淋式,强制冷却式,开放式 封闭式,螺旋夹套式 开螺旋沟槽 一般强制冷却,目前转子冷却方式大多数采用转子强制冷却结构，分为三种： （1）螺旋夹套式； （2）转子内表面开螺旋沟槽（GK系列）； （3）一般强制冷却式如图所示为 转子的强制冷却。,强制循环式,螺旋夹套式,42 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、
4、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。,常用材料： A、正面壁为ZG45，为保证其耐磨性，可在密炼室内壁堆焊24mm耐磨硬质合金。 B、侧面壁为铸铁件3、结构,前后组合式,上下对开式,开闭式（亮翅式）,倾斜式,翻转式,A、前后组合式 由前后两正面壁14、17，左右两侧面壁组成。,B、上下对开式由上、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
5、强筋。此种结构对制造、安装和检修都比较方便。,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,混炼室作为一个整体，可翻转一定角度。,转子,4、密炼室的冷却方式,椭圆型密炼机主要靠混炼室将炼胶过程中产生的大量热量传递出去。A、喷淋式：结构简单，冷却效果一般，用于旧式密炼机；B、水浸式：结构简单，水流速慢，冷却效果一般。以上两种侧面壁都不能冷却。,C、夹套式密炼室壁为一夹套，中间有许多隔板，夹套分两半部，冷却水由一边进入后，在夹套中沿
6、轴线方向循环流动，再由侧壁至另一边循环后流出。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。,D、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，故冷却效果较前一种好。,大孔串连式,小孔并联式,小孔串连式,分为,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，
7、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。,小孔串连方式,是把堆焊后的密炼室壳进行钻孔。如11D型密炼机，在一台密炼室壳钻孔26毫米的孔30个，孔间的距离为4050毫米，距内壁24毫米。孔在两端面上交叉进行沟通，然后再用弧型板盖盖住，这样构成了一个串连孔道。在混炼时通进流速为34米/秒的冷却水。一般情况下进出水温度差为350C。此种方式冷却效果最佳。,43 加料部分,1、作用用于加入胶料和其它物料，并瞬间存料。 2、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,料门气缸,吸尘口,气缸缓冲装置,粉料加料口,加料斗由两侧板、
8、前后门、填料箱构成。 翻板门固定在轴上，由气缸带动。 后门固定在侧板上，检修时打开。 填料箱在加料斗上，起上下隔离作用，使混炼室内的粉尘不致飞扬到风筒内。 安全销用于检修时将上顶栓挡住。,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。加料门的后面是添加大宗粉料的接口，一般与密炼机上辅机相配。,气缸铸铁件，为避免活塞在运动中与筒盖碰撞，在气缸顶部和下部设有缓冲装置。 活塞其密封方式，有用橡胶皮和铸铁活塞环。 活塞杆有一定的强度及稳定性，在加压过程中不变形。 重锤即上顶栓，为直接与胶料接触加压部件。 加压气缸的主要作用是提供上顶
9、栓上、下运动的动力，提供上顶栓加压物料的压力。,44 压料装置（上顶栓）,1、作用：将物料压入密炼室中，并在炼胶过程给物料施加一定的压力。,2、结构：该装置安装在密炼室的上部。,随着高速高压 密炼机的出现， 这种加压装置 已采用了液压 油缸，为防止 漏油进入密炼 室，一般都使 用两个油缸， 并安装在加料 加压装置的外 侧。如图所示。,油缸,上顶栓,上顶栓一般为铸造件而且为中空，以便通入冷却水，其底部与胶料接触处呈尖形，并且在这个部位堆焊硬质合金。上部设置一或两个斜面，以便堆积的粉料能落入密炼室中。,上顶栓,为防止重锤连接部件断裂造成重锤落入密炼室引起重大机械事故，必须采用一定安全措施。 加大活
10、塞杆上销孔尺寸。混炼室的上部安装挡销。 冷却水管上焊接挡块。,（3）上顶栓安全装置,45 卸料部分,1、卸料部分的作用：开闭密炼室排料口的装置，在混炼过程中起分流混合胶料作用。,滑动式,摆动下落式,翻转式,2、卸料机构的结构形式,、滑动式,滑动式卸料机构是由气缸和卸料门（或称下顶栓）组成。这种机构的运行是：气缸通入压缩空气之后，气缸活塞固定不动，缸体运动；下顶栓固定于缸体上，缸体运动时，下顶栓,随之运动，从而完成卸料门的开启和闭合。,气缸移动式,活塞杆移动式,该装置的结构比较简单，维修方便，用于慢速密炼机；但是它的运动是在滑道上滑动，因此摩擦力较大，运行速度慢；同时排料时容易存有余胶，容易引起
11、卸料口密封不严的问题。,随着快速密炼机的出现，缩短了混炼时间，要求加快加料和卸料的速度，摆动式卸料机构卸料速度大大地快于滑动式，开闭时间一次只需23秒，密封性能好，因此新型密炼机基本上都采用这种卸料机构。摆动式卸料机构是由下顶栓、支座、锁紧装置和开闭装置组成。如下页图所示。, 摆动下落式,A、开闭装置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120135。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。,旋转轴,下顶栓,锁紧机构,支座,摆动式卸料装置的旋转轴驱动装置有：旋转
12、油缸和油缸齿条齿轮两种。图中所示为油缸齿条齿轮的机构。,齿条,齿轮,油缸,卸料示意图,B、锁紧装置,（1）作用：当下顶栓关闭后，用以锁紧，避免混炼中在胶料压力下打开。（2）锁紧形式,斜锁,平锁,旋转式,肘节式,中间平锁,两端平锁,a）旋转式，结构紧凑，但斜面易磨损易发生打不可锁的现象。,b）肘节式，锁紧效果好，力量大，比较先进。,c）中间平锁，锁紧稳定，但将整个机座下部空档堵死，不好维修。,d）两端平锁，结构紧凑，传动轴在混炼过程中不受胶料作用力，维修方便，但不易同步，锁柱尺寸小，易变形。,翻转式 翻转式捏炼机的卸料机构为翻斗式。下图表示这种设备的工作过程。,卸料时，压砣提起，密炼室通过翻转传
13、动装置向外翻转140或110，将炼好的胶料从密炼室卸到料斗中，由料斗将胶料运到开炼机上。密炼室的翻转装置可用蜗轮蜗杆或螺杆螺母。采用蜗轮蜗杆传动密炼室即可翻转140；采用螺杆螺母传动密炼室可翻转110。密炼室的翻转中心是前转子轴线。,3.上顶栓对中问题,（1）用螺钉浮动对中,（2）用凸键连接螺钉浮动对中,46 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。,（一）型式,密封装置的结构类型很多，目前在橡胶密炼机上采用的主要有以下四种： 1、端面密封 2、迷宫密封3、反螺纹密封 4、
14、填料密封,密炼机所采用的密封装置多为端面密封，也有几种组合而成的。,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。 迷宫密封：将两个有凹凸形结构的迷宫环相互配合安装，形成通路曲折的迷宫，并作相对回转运动而形成的动密封装置。,反螺纹密封：在两相对回转的密封环之一上，切制成与轴的正常旋转方向相反的螺纹，则可使漏出的物料返回原处的动密封装置,填料密封：将填料压入填料箱内由于压盖对填料施加轴向压力，使填料在产生轴向压缩的同时产生径向伸张，从而使填料与填料箱内孔及转动轴外圆表面密切结合而产生密封作用的动密封装置。,转子轴,混炼室壁,填料
15、,压盖,螺栓,间隙,（1）、外压端面密封装置,A、分类,螺栓弹簧压紧式,拨叉弹簧压紧式,拨叉液压油缸压紧式,按压紧方式分,FYH式,普通式,小油缸直接加压式,转动环,压紧环,弹簧,端面密封装置由安装在转子上的转动环和紧紧压在转动环上的压紧环，以及对压紧环施加压力的弹簧压力机构组成。,B、结构及其密封原理,a、螺栓弹簧压紧式,在弹簧压力机构作用下，转动环和压紧环的接触面产生一定的压力，阻止物料的泄漏。转动环为表面经淬火的钢件；压紧环是由铜环和钢环组合的零件，与转动环接触处为铜环，并且设置注润滑油孔，以减少面接触的磨损。当密炼机工作时，在密封装置处有少量膏状的物料和润滑油混合物溢出。但是，这种装置
16、在密炼机运行一段时间之后会出现密封效果下降，这是因为密炼机运行时转子的窜动，压紧环不能跟进转动环的窜动产生间隙，这些间隙被物料填入，引起端面密封不严的结果，随着快速密炼机的应用，这种现象更为明显。,该密封装置是用于低压低速的密炼机，但具有结构简单、密封可靠，使用寿命长（保持良好的润滑时，可用23年）的特点，但使用时要求有良好的维护。 b、拨叉液压油缸压紧式(简称FYH）它是由油缸、压紧环、转动环、叉板等零件组成。油缸的缸体与叉板固定在一起，压缩弹簧对插板产生一定的预紧力。工作时油缸通入压力油，由于活塞杆不能移动，而缸体移动，从而带动叉板移动，叉板中间的螺栓起着杠杆支点作用，使叉板运动的力转化为对压紧环的压力。,拨叉液压油缸压紧式原理图,油缸,叉板,压紧环,转动环,压缩弹簧,这种装置在每个转子的密封处都安装了一套，而且它们的四个油缸的进油管被串联起来，并都通入一定压力的液压油，这样叉板对压紧环的压力相等。当转子窜动时，压紧环会紧紧跟着窜动，而叉板上的油缸缸体也在不断地窜动，这样缸体内的液压压力会不断变化，缸体内压力低时，另一个缸体压力高的就会补充，从而保持压紧环和转动环的接触面始终压力不变。这种密封装置的优点是：各密封环工作面受压均恒，密封面比压保持相当稳定，同时工作时可以调整，密封可靠、维修方便。,
