110L密炼机的改进与提高

吕明著，刘 婧，高玉茹，周仁忠，韩帮阔

（大连橡胶塑料机械股份有限公司，辽宁 大连 116039）

110L密炼机的改进与提高

improvement of 110L mixer

吕明著，刘 婧，高玉茹，周仁忠，韩帮阔

（大连橡胶塑料机械股份有限公司，辽宁 大连 116039）

将先进的四角带导块压砣、加料门弹簧张紧密封和齿轮修形等技术在传统110 L密炼机上进行成功“嫁接”，使得老产品具有了较先进的结构和更好的使用性能，为众多老型机器的升级与替换提供了参考。

密炼机；液压上顶栓；齿轮修形

20世纪80年代，大连橡胶塑料机械股份有限公司（以下简称大橡塑）在国内率先设计和制造出了110 L密炼机。该机打破了国外对我国中小型密炼机的垄断，为我国的橡塑机械国产化奠定了坚实的技术基础。由于它体积小、价位低，并能满足炼制多种胶料的需求，故迅速地被投放到市场中。21世纪的今天，这种小型密炼机的制造技术已日渐成熟，且各零部件的设计已形成标准化。然而，现今越来越多的小型机器被大型机种取代，大功率、大容积的密炼机正不断完善其各自性能。2014年中旬，“大橡塑”接到某国内橡胶制品企业的110 L密炼机合同订单，此次项目欲使小密炼机结合大密炼机的先进理念，完善传统结构，使之具有更合理高效的生产能力。

1 压料装置

这台110 L密炼机是液压上顶栓控制的，相比以往设备，其先进之处在于，将原有的焊接压砣四角加工出凹槽，再将四根导块分别用螺钉固定在压砣体的凹槽内（如图1所示）。导块采用牌号为QT400-18的球墨铸铁材料，这种铁素体型的球墨铸铁，冲击韧性高，抗磨性好。将其安装在压砣四角上，与压料通道之间分别留有1 mm的间隙，所以不但具有很好的耐磨性，并且具有很好的导向性。导块还能有效地保护压砣体，使用寿命长，维修时只需要更换导块，非常方便快捷。

2 加料装置

传统的110 L密炼机将酚醛层压板塞进加料门左右两侧的塞板以实现静态密封的作用（如图2所示），此次产品则用大型密炼机弹簧张紧镶条密封结构（如图3所示）。工作时，压缩了的张紧弹簧把作用力传给滑动压紧角钢，滑动压紧角钢又将张紧弹簧的弹力传到加料门镶条上，使镶条与加料侧壁之间密封，以期实现加料门与加料侧壁之间有效密封的作用。

图1 压砣图

图2 传统的加料门密封结构图

图3 加料门铜条密封张紧装置图

此外，在加料装置的后墙上开有供压料装置压砣更换导块的槽孔，正常工作时用盖板固定封口，维修时再将盖板开启，十分简单易行；加料装置上方设有一个斜直抽式的排气管，其直通加料装置中的吸尘罩，使密炼机工作时产生的气体及时排出。

3 密炼装置

密炼装置是整个密炼机的核心部件，其性能好坏直接决定着整机的使用性能和使用寿命。本机使用的转子为长、短棱轴向长度为4：1的四棱高效型转子，转子造型为三维设计，并经ANSYS软件对其进行受力及变形情况的分析，使其刚度和强度都很好，使用安全系数高。此外，转子棱峰及棱侧堆焊有不同硬度的硬铬层，以满足高速高压和高剪切状态下的耐磨要求。

这台110 L密炼机上更是在密炼工作面四周增加了小密炼机并未设置的耐磨板投料口（如图4所示）。它由四块耐磨板相围组成，镶嵌在边支架与密炼室上方，其与胶料接触的部分堆焊硬质合金，不仅提高了机体的耐磨性，更对密炼室和边支架的安装起到了很好的定位作用。

在出水端边支架上，本机增设了热电偶装置，其插入密炼装置内部，配合卸料门上的热电偶对胶料温度进行更准确的测量。

4 传动装置

本机传动装置包括减速器及其润滑系统，在传统的110 L密炼机传动装置基础上，本机参考了大型密炼机的精湛之处，在细节上进行了卓有成效的改进。在减速器高速齿轮轴上，轴的末端设有手动盘车，在装配时调整两个转子的相位会更为简便易行，用户也可以利用它进行手动排料。此外，在手动盘车装置的外部设有接近开关，通过电气反馈可以有效的防止手动盘车时启动电机而造成危险事故。本机传动装置的齿轮均选用中硬齿面齿轮，较以往110 L密炼机选用的软齿面齿轮，大幅提高了许用应力，且齿面接触强度和齿根弯曲强度的承载能力均有不同程度的提高。

图4 耐磨板投料口图

随着经济技术的发展，齿轮传动的研究和齿轮制造技术日益发展，齿轮修形的作用也越来越重要。实践证明，在某些特定工况下，符合理论齿形的齿轮反而不能满足传动要求。本机在传统110 L密炼机减速器基础上，结合现有应用场合、作用以及加工工艺等多个因素，对传统齿轮的修形方式、种类及修形量等进行确定，从而有效地改善了齿轮的啮合性能，减少啮合冲击，提高运行的平稳性；减少动载荷，降低噪音；使齿宽载荷分布均匀，提高承载能力；同时，轴齿轮的弹性变形也会得到很好的补偿与综合。

此外，在减速器润滑系统中，我们还增设了冷却器与加热器，以此来满足本机在各种复杂工况下均能顺利运行的要求。

5 结束语

传统的110 L密炼机曾经为国内的橡塑工业作出了巨大贡献，直至今天，在很多中小规模制品企业仍继续担负着重要的炼胶重任。本次设计本着110 L密炼机固有的技术理念，结合大中型密炼机先进的设计细节，使整机的结构得到了较大改进，性能得到了很大提高。如今我们有了更多的参照物和样板机，从设计的角度、从用户使用的角度，只要我们善于总结，众多老型机器总能得到更好的升级与替换。

(XS-04)

TQ330.4

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

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.13.023

吕明著（1983-），男，工程师，2005年毕业于沈阳工业大学机械设计制造及其自动化专业，主要从事橡塑机械的研发工作。

2015-01-14