國產密煉機替換進口密煉機的方法

呂明著，王洪民，曲常文，郭紅燃，周仁忠，趙成龍

（大連橡膠塑料機械股份有限公司，遼寧 大連 116039）

密煉機是輪胎和橡膠制品生產中的重要設備之一，主要用于生膠塑煉和膠料混煉。1990年以前我國大型密煉機主要依賴進口，隨著國產密煉機制造技術日益成熟，許多使用進口密煉機的用戶希望在原有密煉機地基不變或微調的情況下，將進口密煉機替換成國產密煉機，并保證國產密煉機正常使用。本文介紹國產密煉機替換進口密煉機的方法。

1 替換原則

1.1 容積

密煉機的容積隨轉子中心距的變化而有所不同。通常容積270 L的密煉機通用中心距為565.5 mm，容積370 L的密煉機通用中心距為700 mm。若不替換傳動裝置，新密煉機轉子的中心距必須與安裝現場中心距保持一致，容積也應一致。

1.2 轉子

根據密煉工藝中加硫黃與否，密煉機通常采用不同的2類轉子。如果密煉中經常加入硫黃，則新密煉機應選用內部冷卻效果好、外部流動性好的轉子，如四棱同步轉子；如果密煉中不經常加入硫黃，則新密煉機應選用高效剪切型轉子，如四棱高效轉子。如果減速機齒輪是帶速比的，新密煉機最好采用異步轉子。新密煉機轉子轉速一般與原密煉機轉子轉速一致，或是按用戶要求另行設計。

1.3 電機

根據新密煉機的容積、轉子和轉子轉速，確定主電機功率。新密煉機電機的地基孔應與原地基孔匹配。若不匹配，還需要根據原地基孔設計電機過渡底座。

1.4 尺寸

為保證新舊密煉機能完全互換，應測量密煉機部件尺寸（如圖1所示）。必要時可根據地基孔位置將底座設計成焊接件，以滿足地腳螺栓的固定連接。

圖1 密煉機部件尺寸示意

1.5 附屬裝置

密煉機附屬裝置通常包括液壓裝置、稀油潤滑裝置、干油潤滑裝置以及水溫控制裝置。如果原密煉機附屬裝置能滿足新密煉機性能要求，則可以直接使用。密煉機在管路設計時預留的接口需與附屬裝置的相關接口相匹配。

1.6 其它

加料輸送帶的高度是固定的或在一定范圍內的，加料門高度需滿足使用要求。除需控制加料門高度外，加料裝置的其他三面開口也可以根據用戶要求進行加工，以保證與原有輔助加料設備直接連接。

如果密煉機原來使用氣動壓砣，在電機功率允許情況下，也可以直接替換為液壓壓砣。與氣動壓砣相比，液壓壓砣具有運行速度快、運行平穩、操作維修方便、噪聲低、對環境污染小等特點。

更換密煉機主機時，需注意密煉機平臺能否滿足更換后設備的動靜載荷要求。如不滿足，還需對整個替換方案進行修改，但在絕大多數情況下，原有平臺都能滿足要求。

2 替換實例

以下介紹某輪胎企業用國產密煉機替換進口機密煉機的實例。

原進口密煉機因型號較老，使用時間較長，經多次維修故障率依然較高，已不能滿足日漸增大的煉膠量需求，故用國產密煉機替換原進口密煉機，并將轉子轉速由原來的40 r·min-1提高到60 r·min-1，以提高生產能力。

2.1 容積、轉子和電機

（1）容積。原密煉機轉子的中心距為565.5 mm，新密煉機容積與原密煉機容積均為270 L。由于用戶將密煉機主機與傳動裝置一起替換，故可不考慮中心距問題。

（2）轉子。原密煉機混煉的膠料中經常加入硫黃，但考慮到生產效率，新密煉機轉子采用四棱高效轉子。轉子轉速按用戶要求設計為60 r·min-1。

（3）電機。原密煉機轉子轉速為40 r·min-1，電機功率為1250 kW。原1250 kW的電機不能滿足使用要求，必須更換為1500 kW的電機。新密煉機轉子轉速為60 r·min-1，電機功率應為1500 kW。

2.2 地基

根據以上分析，新密煉機需要采用新主機、傳動裝置和電機。由于主機和傳動裝置一起替換，可以不考慮中心距匹配問題，但需要考慮新密煉機與現場地基的匹配。安裝現場地基與新密煉機常規安裝地基分別如圖2和3所示。

圖2 安裝現場地基示意

圖3 新密煉機常規安裝地基示意

對比圖2和3得出，新密煉機安裝時需將安裝現場的減速器和電機地基高度降低，使主機、減速器和電機的地基高度一致；同時使用過渡底座保證新密煉機底座與安裝現場的地基匹配，并匹配各部件間的高度差。新密煉機減速器和主電機安裝地基如圖4所示。

圖4 新密煉機減速器和主電機安裝地基示意

2.3 附屬裝置

原密煉機附屬裝置因使用時間較長，存在質量問題，繼續保留價值不大。因此，新密煉機廠商重新配置附屬裝置，以保證附屬裝置與主機間匹配良好。

2.4 其它

新密煉機加料門高度與原加料輸送帶高度匹配，且加料裝置與原輔助加料設備之間的連接管路可自行更改，故新密煉機的加料裝置無需更改。

2.5 安裝

2.5.1 底座

根據安裝現場地基的地腳孔與新密煉機螺釘孔的尺寸設計主機底座與減速器底座，根據安裝現場地基的地腳孔及1500 kW電機地腳孔的尺寸設計主電機底座。各底座的三維造型見圖5～7。

圖5 主機底座三維造型

圖6 減速器底座三維造型

圖7 電機底座三維造型

2.5.2 調整墊鐵的放置

在每個地腳螺栓兩側都要放置調整墊鐵，尤其是在密煉機主機排料口處，應在鎖緊側放置調整墊鐵。調整墊鐵放置示意如圖8所示。

圖8 調整墊鐵放置示意

2.5.3 調整安裝精度

轉子與減速機之間、減速機與電機之間的安裝精度越高，轉子軸承的載荷就越小，齒輪與轉子的潤滑性越好，操作安全性越高，噪聲越小，調節聯軸器引起的磨損也越小。傳動設備如圖9所示。

圖9 傳動設備示意

檢測輸出軸Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的安裝精度，并調整底部墊鐵。輸出軸安裝精度要求見表1。

表1 輸出軸安裝精度要求

2.5.4 固定墊鐵

當調整好安裝精度后，將平墊鐵與2塊斜墊鐵點焊在一起。固定墊鐵如圖10所示。

圖10 固定墊鐵示意

3 替換效果

新密煉機參數如下：容積，270 L；轉子類型，四棱高效轉子；轉子轉速，6～60 r·min-1；轉子速比，1∶1.16；主電機功率，1500 kW；主電機轉速，1000 r·min-1；主電機電壓，AC10000V。

目前，新密煉機已正常使用，由于采用高效型轉子且轉速提高，故單位時間內的煉膠量增大，膠料性能提高，且更換后各部件使用情況穩定，故障率降低，維修周期延長，完全能滿足用戶需求。

4 結語

老式進口密煉機曾經在我國橡膠行業，尤其是在輪胎行業的發展中扮演著重要的角色，今天在一些輪胎廠還能見到其身影。但隨著近年來國產密煉機制造技術的日益成熟，用國產密煉機替換老式進口密煉機成為了必然趨勢。目前，我公司已成功完成多臺國產密煉機替換進口密煉機的工作，為用戶解決了密煉機更新換代的難題。