110L密煉機的改進與提高

呂明著，劉 婧，高玉茹，周仁忠，韓幫闊

（大連橡膠塑料機械股份有限公司，遼寧 大連 116039）

110L密煉機的改進與提高

improvement of 110L mixer

呂明著，劉 婧，高玉茹，周仁忠，韓幫闊

（大連橡膠塑料機械股份有限公司，遼寧 大連 116039）

將先進的四角帶導塊壓砣、加料門彈簧張緊密封和齒輪修形等技術在傳統110 L密煉機上進行成功“嫁接”，使得老產品具有了較先進的結構和更好的使用性能，為眾多老型機器的升級與替換提供了參考。

密煉機；液壓上頂栓；齒輪修形

20世紀80年代，大連橡膠塑料機械股份有限公司（以下簡稱大橡塑）在國內率先設計和制造出了110 L密煉機。該機打破了國外對我國中小型密煉機的壟斷，為我國的橡塑機械國產化奠定了堅實的技術基礎。由于它體積小、價位低，并能滿足煉制多種膠料的需求，故迅速地被投放到市場中。21世紀的今天，這種小型密煉機的制造技術已日漸成熟，且各零部件的設計已形成標準化。然而，現今越來越多的小型機器被大型機種取代，大功率、大容積的密煉機正不斷完善其各自性能。2014年中旬，“大橡塑”接到某國內橡膠制品企業的110 L密煉機合同訂單，此次項目欲使小密煉機結合大密煉機的先進理念，完善傳統結構，使之具有更合理高效的生產能力。

1 壓料裝置

這臺110 L密煉機是液壓上頂栓控制的，相比以往設備，其先進之處在于，將原有的焊接壓砣四角加工出凹槽，再將四根導塊分別用螺釘固定在壓砣體的凹槽內（如圖1所示）。導塊采用牌號為QT400-18的球墨鑄鐵材料，這種鐵素體型的球墨鑄鐵，沖擊韌性高，抗磨性好。將其安裝在壓砣四角上，與壓料通道之間分別留有1 mm的間隙，所以不但具有很好的耐磨性，并且具有很好的導向性。導塊還能有效地保護壓砣體，使用壽命長，維修時只需要更換導塊，非常方便快捷。

2 加料裝置

傳統的110 L密煉機將酚醛層壓板塞進加料門左右兩側的塞板以實現靜態密封的作用（如圖2所示），此次產品則用大型密煉機彈簧張緊鑲條密封結構（如圖3所示）。工作時，壓縮了的張緊彈簧把作用力傳給滑動壓緊角鋼，滑動壓緊角鋼又將張緊彈簧的彈力傳到加料門鑲條上，使鑲條與加料側壁之間密封，以期實現加料門與加料側壁之間有效密封的作用。

圖1 壓砣圖

圖2 傳統的加料門密封結構圖

圖3 加料門銅條密封張緊裝置圖

此外，在加料裝置的后墻上開有供壓料裝置壓砣更換導塊的槽孔，正常工作時用蓋板固定封口，維修時再將蓋板開啟，十分簡單易行；加料裝置上方設有一個斜直抽式的排氣管，其直通加料裝置中的吸塵罩，使密煉機工作時產生的氣體及時排出。

3 密煉裝置

密煉裝置是整個密煉機的核心部件，其性能好壞直接決定著整機的使用性能和使用壽命。本機使用的轉子為長、短棱軸向長度為4：1的四棱高效型轉子，轉子造型為三維設計，并經ANSYS軟件對其進行受力及變形情況的分析，使其剛度和強度都很好，使用安全系數高。此外，轉子棱峰及棱側堆焊有不同硬度的硬鉻層，以滿足高速高壓和高剪切狀態下的耐磨要求。

這臺110 L密煉機上更是在密煉工作面四周增加了小密煉機并未設置的耐磨板投料口（如圖4所示）。它由四塊耐磨板相圍組成，鑲嵌在邊支架與密煉室上方，其與膠料接觸的部分堆焊硬質合金，不僅提高了機體的耐磨性，更對密煉室和邊支架的安裝起到了很好的定位作用。

在出水端邊支架上，本機增設了熱電偶裝置，其插入密煉裝置內部，配合卸料門上的熱電偶對膠料溫度進行更準確的測量。

4 傳動裝置

本機傳動裝置包括減速器及其潤滑系統，在傳統的110 L密煉機傳動裝置基礎上，本機參考了大型密煉機的精湛之處，在細節上進行了卓有成效的改進。在減速器高速齒輪軸上，軸的末端設有手動盤車，在裝配時調整兩個轉子的相位會更為簡便易行，用戶也可以利用它進行手動排料。此外，在手動盤車裝置的外部設有接近開關，通過電氣反饋可以有效的防止手動盤車時啟動電機而造成危險事故。本機傳動裝置的齒輪均選用中硬齒面齒輪，較以往110 L密煉機選用的軟齒面齒輪，大幅提高了許用應力，且齒面接觸強度和齒根彎曲強度的承載能力均有不同程度的提高。

圖4 耐磨板投料口圖

隨著經濟技術的發展，齒輪傳動的研究和齒輪制造技術日益發展，齒輪修形的作用也越來越重要。實踐證明，在某些特定工況下，符合理論齒形的齒輪反而不能滿足傳動要求。本機在傳統110 L密煉機減速器基礎上，結合現有應用場合、作用以及加工工藝等多個因素，對傳統齒輪的修形方式、種類及修形量等進行確定，從而有效地改善了齒輪的嚙合性能，減少嚙合沖擊，提高運行的平穩性；減少動載荷，降低噪音；使齒寬載荷分布均勻，提高承載能力；同時，軸齒輪的彈性變形也會得到很好的補償與綜合。

此外，在減速器潤滑系統中，我們還增設了冷卻器與加熱器，以此來滿足本機在各種復雜工況下均能順利運行的要求。

5 結束語

傳統的110 L密煉機曾經為國內的橡塑工業作出了巨大貢獻，直至今天，在很多中小規模制品企業仍繼續擔負著重要的煉膠重任。本次設計本著110 L密煉機固有的技術理念，結合大中型密煉機先進的設計細節，使整機的結構得到了較大改進，性能得到了很大提高。如今我們有了更多的參照物和樣板機，從設計的角度、從用戶使用的角度，只要我們善于總結，眾多老型機器總能得到更好的升級與替換。

(XS-04)

TQ330.4

1009-797X(2015)13-0070-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.13.023

呂明著（1983-），男，工程師，2005年畢業于沈陽工業大學機械設計制造及其自動化專業，主要從事橡塑機械的研發工作。

2015-01-14