橡膠機械的“三機”制造

煉膠設(shè)備是輪胎及其他橡膠制品生產(chǎn)中不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備，其性能水平的高低決定了煉膠質(zhì)量的優(yōu)劣。在煉膠設(shè)備中使用最普遍的當屬開煉機、密煉機及配套下輔機。 

        經(jīng)過近 20 年發(fā)展，我國煉膠設(shè)備設(shè)計制造水平已達到國外 20 世紀 90 年代末水平，完全可滿足國內(nèi)輪胎制造業(yè)的需求。目前我國新上輪胎廠除超大規(guī)格密煉機外，其他開煉機、密煉機及壓片機等基本選用國貨。此外，我國煉膠設(shè)備還批量出口。 

開煉機
        該機適應性強，煉膠質(zhì)量較好，簡單實用，廣泛用于膠料塑煉、混煉、壓片、熱煉等。但隨著大容量密煉機的推廣，開煉機在輪胎制造業(yè)中的份額逐漸降低。 

        我國開煉機生產(chǎn)技術(shù)較成熟，已形成輥筒直徑為 160 （毫米，下同）、 250 、 360 、 400 、 450 、 480 、 550 （ 510 、 560 ）、 610 、 660 、 710 等規(guī)格的系列產(chǎn)品。該機發(fā)展的主要趨勢： 

        一是大型化，特別體現(xiàn)在規(guī)格大型化、主電機功率增大、輥筒轉(zhuǎn)速高速化方面。如，國內(nèi)最大的 710 開煉機輥筒直徑達 710 ，工作面長度為 2200 ，配有空氣冷卻式 280 千瓦電機，產(chǎn)量可達 1400 千克／時。大連冰山橡塑股份公司近期開發(fā)的 XKR660G 熱煉機主電機功率已達 280 千瓦。為提高煉膠效率和滿足煉膠工藝要求，大規(guī)格開煉機的輥線速度正在不斷增加， 660 、 710 開煉機前輥線速度已達到 40 米／分。 

         二是結(jié)構(gòu)多樣化，主要表現(xiàn)在傳動、輥筒、機架壓蓋和底座、調(diào)距裝置以及附屬裝置的多樣化方面。在傳動方面，電動機可采用單電機驅(qū)動，亦可采用雙電機各拖一個輥筒驅(qū)動；雙出軸閉式齒輪減速箱加萬向聯(lián)軸節(jié)代替了老式的開式齒輪，齒輪減速箱亦更多地采用硬齒面齒輪；液壓技術(shù)逐漸滲入到開煉機中。在輥筒方面，有中空式、鉆孔式和溝槽式。調(diào)距裝置目前常用的是手動和電動裝置，并配以安全片裝置。翻膠形式有沿軸線來回擺動式、五指輥式、旋轉(zhuǎn)頭式和鏵梨式等。切刀裝置有圓片刀和直板刀，刀片的調(diào)整可以手動、氣動和電動。 

        三是安全性能更佳。不少開煉機除了在操作箱上配置緊急停止按鈕開關(guān)外，還配置了雙面腳踢板式安全裝置，以增加多重保險。剎車后允許輥筒旋轉(zhuǎn)的圓周長度不超過 100 。 

密煉機
       我國生產(chǎn)的密煉機主要有 F 和 GK 系列，兩大系列產(chǎn)品已完全能夠滿足輪胎制造業(yè)的要求。密煉機發(fā)展的趨勢： 

       一是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高速化、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速多級或無級化。以 270L 為例，上世紀 80 年代還盛行中低雙速密煉機， 90 年代相繼出現(xiàn)了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 30 ／ 60 、 15 ／ 20 ／ 30 ／ 40 、 20 ／ 30 ／ 40 ／ 60 及 4 － 40 、 6 － 60 、 7 － 70r ／ min 的高速、多級或無級密煉機。 

       二是主電機功率逐漸加大， 270L 、 60r ／ min 密煉機已由常規(guī)的 1500 千瓦電機增配到 1800 千瓦，有的甚至達到 2000 千瓦。 

        三是壓料裝置液壓化。 

       四是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)多樣化。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式為密煉機開發(fā)的重點，在輪胎制造業(yè)運用最廣的是橢圓形。按轉(zhuǎn)子棱數(shù)分有兩棱、四棱和多棱?，F(xiàn)標準型的兩棱轉(zhuǎn)子應用較少，而四棱轉(zhuǎn)子發(fā)展很快。 

       五是強化冷卻。密煉室改變過去噴淋式或夾套式通水冷卻方式，改為沿室壁鉆孔式冷卻結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子則改變過去噴淋后開式自然回流的方式，改為采用旋轉(zhuǎn)接頭強制水流冷卻結(jié)構(gòu)。在新型轉(zhuǎn)子的棱部設(shè)有通道，對棱部實施強制冷卻。為使排膠通暢，卸料門采用個別孔冷卻的方式。大連冰山橡塑股份公司在新型密煉機上大多配置閉路循環(huán)水溫控制系統(tǒng)，可根據(jù)膠料配方和煉膠工藝的要求，對各部分工藝溫度進行設(shè)定，通過 PID 控制交流系統(tǒng)各段溫度。 

         六是強化控制功能。在大中型機組中普遍采用計算機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對上輔機、密煉機及配套下輔機的自動控制。對密煉過程采用智能控制，增加了密煉瞬間功率、物料粘度、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、煉膠各段溫度、壓鉈壓力等密煉過程多點數(shù)據(jù)的采集，再通過在線預測功能，選擇相應的數(shù)學模型預測出煉膠效果，最終使煉膠效果達到最佳、煉膠的質(zhì)量均勻化。 

壓片擠出機
          為實現(xiàn)自動化和批量生產(chǎn)，現(xiàn)有大型密煉機組大多采用壓片擠出機和膠片冷卻裝置。壓片擠出機主要由擠出裝置、壓片裝置、加料槽、傳動系統(tǒng)、水溫控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成。壓片擠出機的發(fā)展趨勢： 

       一是結(jié)構(gòu)多樣化，用戶可根據(jù)其生產(chǎn)條件及現(xiàn)場狀況等進行選擇。 

       二是傳動形式多樣化，共有 4 種形式供選擇，目前采用最多的是直流電機拖動雙出軸減速器，再從雙出軸各由一個萬向聯(lián)軸器分別帶動一個壓片輥筒。它不僅傳動精度高，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，而且可以實現(xiàn)較大的開距，便于對擠出裝置出料部分及積膠的清理。 

       三是對與物料接觸的主要部位表面進行了處理。螺桿、機筒與物料的接觸表面都鍍硬鉻，耐磨而不粘料；有的螺桿還采用螺桿棱部堆焊硬質(zhì)合金，機筒采用雙金屬結(jié)構(gòu)，壓片輥多采用冷硬鑄鐵制成。 

　　    四是自動控制系統(tǒng)和安全保護系統(tǒng)更加完善，其主傳動采用全數(shù)字調(diào)速裝置，控制系統(tǒng)采用 PLC 。在加料裝置處裝有兩組超聲波料位器，以實現(xiàn)對擠出和壓片速度的調(diào)整。在壓片裝置處裝有壓力傳感器，用于修正擠出裝置螺桿轉(zhuǎn)速，并將同步信號傳往膠片冷卻機，實現(xiàn)全線的同步運行。同時還配有出膠測溫系統(tǒng)、壓片輥筒縫測量及顯示裝置。在安全上配有各種報警裝置及緊急停車開關(guān)及拉線停車開關(guān)，確保人身及設(shè)備安全。