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1、3本节内容本节内容3-5-5 3-5-5 3-5-5 3-5-5 辊温调节装置辊温调节装置辊温调节装置辊温调节装置3-5-6 3-5-6 3-5-6 3-5-6 润滑系统润滑系统润滑系统润滑系统3-5-7 3-5-7 3-5-7 3-5-7 挡挡挡挡 胶胶胶胶 板及翻胶装板及翻胶装板及翻胶装板及翻胶装置置置置3-6 3-6 开炼机的工作原理开炼机的工作原理重点：重点：1 1 1 1、辊温调节装置、润滑系统、挡胶、辊温调节装置、润滑系统、挡胶、辊温调节装置、润滑系统、挡胶、辊温调节装置、润滑系统、挡胶板及翻胶装置的作用和结构板及翻胶装置的作用和结构板及翻胶装置的作用和结构板及翻胶装置的作用和结构
2、2 2、开炼机的工作原理、开炼机的工作原理3、掌握强化炼胶的条件、掌握强化炼胶的条件 4、辊筒横压力的概念及原理、辊筒横压力的概念及原理 3-5-5辊温调节装置辊温调节装置开开炼炼机机不不论论塑塑炼炼与与混混炼炼作作业业，都都需需要要在在一一定定的的温温度度下下进进行行。对对于于天天然然橡橡胶胶在在塑塑炼炼时时，为为了了保保证证良良好好的的机机械械作作用用，一一般般要要求求温温度度在在60oC左左右右，当当超超过过70oC后后，塑塑炼炼效效果果将将大大大大下下降降。在在混混炼炼时时一一般般也也不不超超过过7590oC，以防止胶料的早期硫化。，以防止胶料的早期硫化。刚刚开开机机时时辊辊筒筒是是冷
3、冷的的达达不不到到操操作作温温度度，则则开开机机前前需需对对辊辊筒筒用用蒸蒸汽汽预预热热到到所所需需温温度度，而而在在炼炼胶胶过过程程中中由由于于摩摩擦擦生生热热引引起起胶胶料料内内部部的的温温度度上上升升，又又需需对对辊辊筒筒进进行行冷冷却却。因因此此从从炼炼胶胶工工艺艺角角度度上上要要求求辊辊筒筒能能进进行行温温度度调节以保证在一定温度下炼胶。调节以保证在一定温度下炼胶。（一）（一）调温装置的类型与结构调温装置的类型与结构辊筒的调温装置有两种辊筒的调温装置有两种开式调温装置、闭式的调温装置。开式调温装置、闭式的调温装置。开式多用于炼胶机上开式多用于炼胶机上优点是：构造简单，冷却效果好水温可
4、随时用手探知，水管优点是：构造简单，冷却效果好水温可随时用手探知，水管堵塞时也便于发现，堵塞时也便于发现，缺点是：耗水量大。缺点是：耗水量大。闭式多用于塑炼机上闭式多用于塑炼机上闭式调温装置耗水量小但冷却效果差。闭式调温装置耗水量小但冷却效果差。下图所示是下图所示是开式调温装置开式调温装置。冷却水在压力作用下通过三通接头冷却水在压力作用下通过三通接头1，三通管，三通管2经调节阀经调节阀3进入喷水管进入喷水管4，喷水，喷水管上钻有直径管上钻有直径25毫米的孔，孔位错开排列，其间距为毫米的孔，孔位错开排列，其间距为100125毫米。喷水毫米。喷水管上钻孔的角度，须保证喷出的水对着积胶区，保证胶料发
5、出的热量能及时管上钻孔的角度，须保证喷出的水对着积胶区，保证胶料发出的热量能及时导出。冷却水从孔口喷出后，积于辊筒体导出。冷却水从孔口喷出后，积于辊筒体5的腔内，积水不断从喇叭口的腔内，积水不断从喇叭口6内流内流出进入水槽出进入水槽7中，水槽内的水通过集水器中，水槽内的水通过集水器8的出口排入下水道。的出口排入下水道。（二）结构（二）结构图图示示是是闭闭式式调调温温结结构构，它它的的特特点点是是蒸蒸汽汽的的冷冷凝凝水水或或冷冷却水排出采用密闭式结构并防止蒸汽溢出。却水排出采用密闭式结构并防止蒸汽溢出。影影响响开开炼炼机机冷冷却却效效果果的的因因素素是是多多方方面面的的，为为了了提提高高冷冷却却
6、效效果果，在在设设计计、制制造造和和使使用用时时均均应应特特别别的的注注意意。实实践践证证明，下述措施是可行的：明，下述措施是可行的：1要要严严格格控控制制冷冷却却水水的的初初温温，一一般般要要求求在在10oC左左右右，最最好好不不要要超超过过14oC，若若使使用用15oC以以上上的的冷冷却却水水，不不但但会会大大大大增增加加用用水水量量，甚甚至至会会影影响响胶胶料料的的质质量量，以以致致破破坏坏炼炼胶胶作用。作用。2辊辊筒筒内内表表面面在在加加工工时时，要要用用专专门门的的刮刮具具清清理理，不不允允许许有有铸铸造造的的残残渣渣，否否则则将将增增加加其其热热阻阻，同同时时，辊辊筒筒腔腔内内进进
7、水管要装喷头，以便提高冷却的给热系数。水管要装喷头，以便提高冷却的给热系数。（三）（三）强化辊筒冷却效果的措施强化辊筒冷却效果的措施3要要严严格格控控制制冷冷却却水水的的质质量量，冷冷却却水水内内不不应应含含有有盐盐类类物质，此类物质沉淀后，就会增大热阻，降低传热系数。物质，此类物质沉淀后，就会增大热阻，降低传热系数。4辊辊筒筒在在使使用用时时，要要经经常常的的清清洗洗，辊辊筒筒内内腔腔可可放放置置钢钢块块，当当辊辊筒筒转转动动时时，钢钢块块冲冲击击腔腔壁壁，以以便便清清除除内内部部的的沉沉淀物，提高传热性能。淀物，提高传热性能。5在在设设计计时时减减少少辊辊筒筒的的厚厚度度，这这样样可可以以
8、降降低低辊辊筒筒的的热热阻阻，增增大大辊辊筒筒的的散散热热面面积积，有有利利于于提提高高散散热热性性能能，但但这这必须在保证辊筒强度的条件下才许可。必须在保证辊筒强度的条件下才许可。6采采用用钻钻孔孔辊辊筒筒时时，它它不不但但可可以以提提高高传传热热面面积积，同同时时也也可可以以采采取取高高速速流流动动的的冷冷却却水水提提高高给给热热系系数数，达达到到提提高高传热性能的要求。传热性能的要求。3-5-6润滑系统润滑系统图示为用稠润滑油在油泵图示为用稠润滑油在油泵4的作的作用下经过滤器送入分配器用下经过滤器送入分配器6中，中，再由分配器送到辊筒轴承再由分配器送到辊筒轴承1中。中。油泵的给油能力：在
9、手动增压油泵的给油能力：在手动增压时每周期送油量为时每周期送油量为8cm3，工作，工作压力可达压力可达100kgcm2。主要是辊筒轴承的润滑主要是辊筒轴承的润滑常用的润滑系统分单独润滑和集中润滑两种，常用的润滑系统分单独润滑和集中润滑两种，少数情况下二者同时采用。少数情况下二者同时采用。按油质分干油和稀油润滑二种按油质分干油和稀油润滑二种这里简要介绍集中润滑系统这里简要介绍集中润滑系统3-5-7挡挡胶胶板及翻胶装置板及翻胶装置（一）挡胶板（一）挡胶板挡挡胶胶板板按按结结构构形形式式可可分分为为整整体体与与组组合合式式两两种种。图图示示为为整整体体式式结结构构。由由布布质质酚酚醛醛塑塑料料制制成
10、成挡挡胶胶板板1，与螺栓，与螺栓2固定在外固定在外壳壳3上，其所在位置上，其所在位置可以用螺栓可以用螺栓4控制，控制，外壳通过轴孔用螺钉外壳通过轴孔用螺钉5固定在机架压盖的连固定在机架压盖的连杆上。杆上。翻胶与切割装置主要用于机械捣胶和切割。它提高翻胶与切割装置主要用于机械捣胶和切割。它提高了炼胶作业的机械化程度和减轻工人的劳动强度。了炼胶作业的机械化程度和减轻工人的劳动强度。电动翻胶装置电动翻胶装置气动翻胶装置气动翻胶装置2、分类：、分类：1、作用：、作用：（二）翻胶与切割装置（二）翻胶与切割装置（1）电动翻胶装置：）电动翻胶装置：翻胶装置主要由压辊翻胶装置主要由压辊1、2，双向丝杠，双向丝
11、杠3和翻胶摆动辊和翻胶摆动辊4组成。组成。见下图，翻胶装置支架见下图，翻胶装置支架5和和6分别固定在炼胶机机架的上横梁上，支分别固定在炼胶机机架的上横梁上，支架上用二对轴承装有压辊架上用二对轴承装有压辊1和和2，压辊，压辊1的轴承可通过弹簧的轴承可通过弹簧7和压杆和压杆8调节其压力。翻胶摆动辊调节其压力。翻胶摆动辊4装在双向丝杠装在双向丝杠3上，丝杠上，丝杠3和压辊和压辊2是通是通过传动链过传动链9、减速器、减速器10、11和电动机和电动机12传动的。传动的。（2）气动翻胶装置）气动翻胶装置下图为用气缸控制压辊的翻胶装置。压辊下图为用气缸控制压辊的翻胶装置。压辊2由电动机、摆线减速由电动机、摆
12、线减速机和一对变速齿轮传动，压辊机和一对变速齿轮传动，压辊2的转动方向与压片机前辊转向相同，的转动方向与压片机前辊转向相同，速度按工艺要求可调，一般采用与前辊相同。胶料靠两压辊的摩擦力速度按工艺要求可调，一般采用与前辊相同。胶料靠两压辊的摩擦力带动，未送料时用气缸把压辊带动，未送料时用气缸把压辊2顶开。顶开。近年来，国外在大规模开炼机上，采用了自动翻胶装置。此外，近年来，国外在大规模开炼机上，采用了自动翻胶装置。此外，还有固定式或移动式切胶刀。还有的切胶刀装在托盘下面，使用时由还有固定式或移动式切胶刀。还有的切胶刀装在托盘下面，使用时由压缩空气驱动，将刀从盘下升起，方便作业。压缩空气驱动，将刀
13、从盘下升起，方便作业。3-6开炼机的工作原理开炼机的工作原理1.开开炼炼机机为为什什么么能能够够把把高高弹弹性性的的生生胶胶转变为具有可塑性状态的塑炼胶呢？转变为具有可塑性状态的塑炼胶呢？2.如如何何把把胶胶料料与与各各种种配配合合剂剂均均匀匀混混合合在一起？在一起？当当物物料料加加到到辊辊筒筒上上时时,由由于于摩摩擦擦力力作作用用被被拉拉入入辊辊间间隙隙,受受到到强强烈烈的的挤挤压压、剪剪切切作作用用，经经过过多多次次捏捏炼炼，以以及及捏捏炼炼过过程程中中伴伴随随的的化化学学作作用用，将将橡橡胶胶内内部部的的大大分分子子链链打打断断，使使配配方方中中的的各各种种成成分分掺掺和和均均匀匀，最最
14、后后达达到到炼炼胶胶的的目目的的。如图所示。如图所示。间歇炼胶过程图间歇炼胶过程图连续炼胶连续炼胶1加料加料2捏炼捏炼3切割胶料切割胶料 胶料在开炼机上加工时，应具备哪些胶料在开炼机上加工时，应具备哪些条件才能得到良好的炼胶效果呢？条件才能得到良好的炼胶效果呢？一、胶料进入辊距的条件一、胶料进入辊距的条件在在炼炼胶胶操操作作时时我我们们可可以以看看到到，当当胶胶料料包包覆覆一一个个辊辊筒筒后后两两辊辊筒筒间间还还有有一一定定数数量量的的堆堆积积胶胶，这这些些堆堆积积胶胶不不断断被被转转动动的的辊辊筒筒带带入入辊辊隙隙中中去去，而而新新的的堆堆积积胶胶又又不不断断形形成成。这这些些堆堆积积胶胶对
15、炼胶效果的影响是很大的。对炼胶效果的影响是很大的。若若堆堆积积过过多多，过过多多的的堆堆积积胶胶便便不不能能及及时时进进入入辊辊隙隙，只只能能原原地地轻轻抖动，此时炼胶效果显著下降。轻轻抖动，此时炼胶效果显著下降。若堆积胶过少，则不能形成稳定连续的操作。若堆积胶过少，则不能形成稳定连续的操作。可可见见，确确定定适适量量的的堆堆积积胶胶是是必必要要的的，堆堆积积胶胶量量是是由由胶胶与与辊辊筒筒表表面面的的接接触触点点决决定定的的，为为此此就就需需要要引引入入一一个个称称之之为为接接触触角角的的概念。概念。即胶料在辊筒上接触点即胶料在辊筒上接触点a与辊筒断面圆心连线和辊筒断与辊筒断面圆心连线和辊筒
16、断面中心线的水平线的交角，以面中心线的水平线的交角，以表示。如图所示。表示。如图所示。胶胶料料能能否否进进入入辊辊隙隙，取取决决于于胶胶料料与与辊辊筒筒的的摩摩擦擦系系数数和和接接触触角的大小。角的大小。接触角：接触角：Fx的作用的作用：对胶料产生挤：对胶料产生挤压作用，并使其产生变形；压作用，并使其产生变形；Ft的作用的作用：是把胶料推出：是把胶料推出辊距。辊距。另另外外，胶胶料料与与辊辊筒筒之之间间在在运运动动过过程程中中产产生生摩摩擦擦作作用用，即即有有摩摩擦擦力力存存在在，胶胶料料对对辊辊筒筒的的摩摩擦擦力力用用T表表示示，方方向向背背离离辊辊距距。反反过过来来，辊辊筒筒对对胶胶料料的
17、的摩摩擦擦力力，用用T表表示示，方方向向进进入入辊辊距距，它它的的作作用用是是把把胶胶料料拉入辊距。拉入辊距。l以以胶胶料料为为研研究究对对象象，以以接接触触点点a作作为为边边缘缘研研究究点点，在在炼炼胶胶过过程程中中，胶胶料料对对辊辊筒筒产产生生径径向向作作用用力力（合合力力）即即横横向向压压力力，用用P表表示示，反反过过来来，辊辊筒筒对对胶胶料料产产生生一一个个大大小小相相等等、方方向向相相反反的的作作用用力力横横压压力力的的反反作作用用力力，用用F表示。把这个力分解成一个水平作用力表示。把这个力分解成一个水平作用力Fx和切向作用力和切向作用力Ft。PT若想胶料进入辊距进行炼胶，只有若想胶
18、料进入辊距进行炼胶，只有TFtPT若想胶料进入辊距进行炼胶，只有若想胶料进入辊距进行炼胶，只有TFtT为为摩摩擦擦力力，应应为为TF，F为为正正压压力力，为为摩摩擦擦系系数数；tg，为摩擦角。为摩擦角。TFtg从分析可知，只有当摩擦角从分析可知，只有当摩擦角大于接大于接触角触角时，胶料才能进入辊距。时，胶料才能进入辊距。从图上可以看出，从图上可以看出，即从即从FtFA得知得知FtFtg为胶料接触角为胶料接触角又又TFt即有即有TFtgFtFtg即即tgtg 有有一般一般=38420，生胶与金属辊筒摩，生胶与金属辊筒摩擦擦角角=38041。炼胶过程中一般采用接触角。炼胶过程中一般采用接触角=32
19、400，国内推荐采，国内推荐采=36400。只有只有这个条件满足时，才能保证正常炼胶。这个条件满足时，才能保证正常炼胶。橡胶或胶料与金属辊筒的摩擦角橡胶或胶料与金属辊筒的摩擦角与胶料成分及其与胶料成分及其配方、可塑度、炼胶温度及辊筒表面形状等有关。配方、可塑度、炼胶温度及辊筒表面形状等有关。二、二、横压力横压力1.横压力的概念横压力的概念胶胶料料通通过过辊辊隙隙时时，胶胶料料对对辊辊筒筒产产生生径径向向作作用用力力Fx和和切切向向作作用用力力Ft（接接触触应应力力）。如如图图所示。所示。径向作用力径向作用力径向作用力径向作用力亦即横压力，又称分离力。亦即横压力，又称分离力。 径向作用力：径向作
20、用力：Qf（y），它力图使两辊筒分离，），它力图使两辊筒分离，其方向其方向垂直于垂直于辊面，其大小从辊面，其大小从y4y4y1y1截面渐增，截面渐增，从从y1y1y1 y1截面又平滑下降，在截面又平滑下降，在y1y1截面截面为最大值，在为最大值，在y4y4和和y1y1截面为零。径向作用截面为零。径向作用力的分布如图中的虚线所示力的分布如图中的虚线所示。径向作用力径向作用力切向作用力切向作用力切向作用力切向作用力切切向向作作用用力力：f1（y），它它力力图图使使胶胶料料拉拉入入辊辊隙隙中中，其其方方向向取取决决于于胶胶料料的的运运动动速速度度，其其大大小小从从y4y4y1y1截截面面由由零零经经
21、最最大大到到零零，从从y1y1y1y1截截面面又又由由零零经经最最大大到到零零，由由于于在在y1y1截截面面上上、下下胶胶料料与与辊辊面面的的相相对对运运动动方方向不同，故二向不同，故二次出现的峰值次出现的峰值相反。切向作相反。切向作用力的分布如用力的分布如图中的实线所示。图中的实线所示。2.2.分布与效应分布与效应横横压压力力是是开开炼炼机机的的主主要要参参数数，在在炼炼胶胶过过程程中中，胶胶料料在在整整个个夹夹持持弧弧上上都都产产生生对对辊辊筒筒的的径径向向作作用用力力，而而分分布布是是不不均均匀匀的的，随随楔楔形形断断面面的的不不断断减减小小，横横压压力力也也在不断增大。在不断增大。由由
22、实实验验知知，横横压压力力的的最最大大值值在在夹夹持持弧弧的的3 36 6 上上，径径向向作作用用力力的的合合力力作作用用点点要要根根据据实实验验来来确确定定，合合力力作作用用线线与与水水平平线线的的夹夹角角一一般般在在5 51010范范围围内内，推推荐采用荐采用1010。横横压压力力有有使使二二辊辊筒筒分分开开的的趋趋势势，使使辊辊筒筒产产生生弯弯曲曲变变形形。辊辊筒筒对对胶胶料料的的径径向向作作用用力力与与胶胶料料对对辊辊筒筒的的径向作用力大小相等，方向相反。径向作用力大小相等，方向相反。如图所示。如图所示。3.影响横压力的因素影响横压力的因素辊辊筒筒横横压压力力的的大大小小，主主要要取取
23、决决于于胶胶料料的的性性质质、加加工工温温度度、辊辊距距和和辊辊筒筒线线速速度度等等。用用函函数数式式表表示示出出来来，即即P=F(T,V,DL,e，t)要要从从理理论论上上定定量量的的讨讨论论是是很很困困难难的的，使使用用时时，只只能从现有机台中确定几个参数后，由实验得来。能从现有机台中确定几个参数后，由实验得来。（1）横横压压力力P与与辊辊温温T的的关关系系，当当T增增大大，P减减小小；当当T减小，减小，P增大。增大。（2）横横压压力力P与与辊辊筒筒规规格格DL，当当DL增增大大，P增大；当增大；当DL减小，减小，P减小。减小。（3）横压力）横压力P与炼胶时间与炼胶时间t的关系的关系,t越
24、长；越长；P越小。越小。（4）堆堆积积胶胶的的多多少少与与横横压压力力的的关关系系，（实实际际用用接接触触角角也也可可）越越大大，P越越大大；当当越越小小，P越越小。小。由于横压力影响因素多而复杂,其大小的计算目前还没有准确的计算公式 ,在这里只能定性的分析：在这里只能定性的分析：三、强化炼胶效果，必须具备四个条件三、强化炼胶效果，必须具备四个条件经经过过上上面面分分析析讨讨论论可可知知，要要想想完完成成炼炼胶胶操操作作及及得到较好的炼胶效果，应实现下面四点：得到较好的炼胶效果，应实现下面四点：1、使使胶胶料料摩摩擦擦角角大大于于接接触触角角（）以以便便把把胶胶料料带带入辊距；入辊距；2、使使
25、前前后后辊辊速速（线线速速度度）不不相相等等，以以便便对对辊辊隙隙中中的的胶料进行强烈的挤压和剪切；胶料进行强烈的挤压和剪切；3、炼炼胶胶时时，需需要要切切割割翻翻胶胶，以以破破坏坏胶胶料料的的封封闭闭回回流流线，加强物料的分散效果；线，加强物料的分散效果；4、炼炼胶胶过过程程中中不不断断调调整整辊辊距距，以以改改变变速速度度梯梯度度，提提高炼胶效果。高炼胶效果。作业作业P87：第：第8题；题；补充题：补充题：1简述开炼机制工作原理；简述开炼机制工作原理；2简述横压力的的概念及其影响因素；简述横压力的的概念及其影响因素；3简述强化炼胶的条件。简述强化炼胶的条件。 Gotochapter3-4END
