機械工程及自動化畢業(yè)設(shè)計論文(橡膠開煉機翻膠裝置設(shè)計)

1、本文由qqqqq3632210貢獻doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT,或下載源文件到本機查看。北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文前言已有100多年歷史的開煉機,目前仍然是國內(nèi)外橡膠企業(yè)使用的主要煉膠設(shè)備之一,雖然其主機結(jié)構(gòu)無多少變化,但其附屬結(jié)構(gòu)卻在日新月異地不斷改變更新,例如翻膠裝置的使用和不斷改進,使開煉機逐漸向自動化程方向發(fā)展,這些變化,使其在技術(shù)水平和性能方面均得到了改進和提高。這樣,開煉機不但沒有被密煉機所取代或淘汰,相反還在不斷發(fā)展。開煉機不但在一般橡膠企業(yè)里大有市場,就是在輪胎生產(chǎn)中也還占有相當?shù)姆蓊~。由于輪胎制造的需要,目前開煉機的規(guī)格已經(jīng)達到了7 10

2、5;2200(2540,前輥線速度達40m/min,主電機驅(qū)動功率增至280kW,且有單電機驅(qū)動、雙單機驅(qū)動和直流電機無級調(diào)速驅(qū)動等多種驅(qū)動方式,另有單機和雙機聯(lián)動兩種結(jié)構(gòu)形式。輥筒表面形狀有光面和溝槽面兩種類型。溝槽面輥筒的溝槽斷面形狀、大小、分布形式和與軸線的角度有多種多樣,可根據(jù)工藝需要而定。對于輥面溫度控制要求較高者,多數(shù)采用鉆孔結(jié)構(gòu)。輥筒的支承用滾動軸承取代銅瓦滑動軸承和尼龍瓦滑動軸承。利用滾動軸承作為輥筒支承,具有高效、節(jié)能的優(yōu)點。輥筒調(diào)距由手動、電動發(fā)展到液壓調(diào)距。液壓調(diào)距的控制系統(tǒng)由壓力傳感器、位移傳感器、PLC和觸摸屏等組成,可用它作精確調(diào)距,設(shè)定值與實際值的誤差在0.2mm

3、以內(nèi)。同時翻膠裝置也有了很大的改進,逐步實現(xiàn)了翻膠的半自動化程度。本次畢業(yè)設(shè)計主要通過對現(xiàn)有裝備、裝置翻膠裝置進行技術(shù)挖潛改造,以達到擴大生產(chǎn)能力,提高工藝效果的目的。改進設(shè)計后的翻膠裝置結(jié)構(gòu)簡單,使用維護方便,而且造價低廉。但由于本人能力及時間的限制,論文不可避免存在諸多不完善之處,誠請各位老師、專家、學(xué)者批評指正。1北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文第1章文獻綜述章我所做的課題為橡膠開煉機的翻膠裝置設(shè)計,雖然翻膠裝置是開煉機上的附屬裝置,但是現(xiàn)在卻成為開煉機的一個重要組成部分,并且起著舉足輕重的地位。在文獻查閱過程中,我查找了許多于翻膠裝置相關(guān)的參考文獻,同時更查閱了許多橡膠機械行業(yè)相關(guān)的一些中外

4、文文獻資料,以更好地完成本次對橡膠開煉機翻膠裝置的設(shè)計。首先,開煉機是橡膠工業(yè)中使用歷史最悠久的加工設(shè)備之一。他隨著橡膠工業(yè)的誕生而產(chǎn)生,隨著橡膠工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。成為橡膠工業(yè)中加工橡膠、塑料的常用設(shè)備之一,也是基本設(shè)備之一。翻膠裝置是大中型開煉機上的一個重要組成部分,在過去的大型橡膠開煉機中占據(jù)著舉足輕重的地位。因為開煉機上安裝翻膠裝置后,在一定程度上改變了膠料原來的傳遞方向,從而避免了膠料分子結(jié)構(gòu)的過渡線性化,使各種配合劑分散趨于均勻一致。同時開煉機上安裝翻膠裝置,不但可以降低操作強度外,還可增大開煉機的裝料容量、減少廢料、提高膠料工藝質(zhì)量、減少能耗。據(jù)有關(guān)資料報導(dǎo)顯示,XK-560開煉機

5、裝設(shè)翻膠裝置后,每年可產(chǎn)生經(jīng)濟效益約8萬元,由此可見,橡膠開煉機的翻膠裝置在整個生產(chǎn)過程中的重要性。其次,橡膠機同塑料機械有許多共同之處,密煉機、開煉機、壓延機、擠出機等大同小異,已成孿生兄弟。而橡塑機械作為產(chǎn)業(yè)機械的一員,專業(yè)性非常強,基本上為橡膠和塑料工業(yè)專用。特別是對橡膠機械來說,同橡膠生產(chǎn)工藝的關(guān)系極為緊密,如成型機,硫化機等幾乎全是根據(jù)橡膠產(chǎn)品的工藝要求而開發(fā)的。這就要求橡膠機械廠能夠進行自主開發(fā),使其適合橡膠產(chǎn)品的工藝要求.在塑料加工中占據(jù)半壁江山的注壓成型機,近年來在橡膠工業(yè)也得到極為迅速的發(fā)展。注壓成型機可以把橡膠的材料擠出,半成品成型和硫化三道工序連為一體,合而為一,因而使工

6、業(yè)橡膠制品的工藝流程大大縮短,生產(chǎn)效率成倍提高,產(chǎn)品性能和質(zhì)量也進一步得到保證?，F(xiàn)在,許多工業(yè)橡膠制品廠都已開始大量使用注壓成型機,今后將進一步實現(xiàn)普及化。擠出技術(shù)不僅可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓出,而且還可以取代壓延,使設(shè)備小型化,從模制品的各種橡膠件到非模制品的膠板、膠條、膠輥,乃至膠管、膠帶,甚至實心胎、膠鞋等都可用注壓成型機生產(chǎn)。擠出注壓機還可取代熱煉機,壓片機,向壓延機供料和給密煉機下片。對于熱塑性彈性體類橡膠更可以螺桿混煉機的形式實現(xiàn)連續(xù)混煉,從而使橡膠制品生產(chǎn)的流程設(shè)計在一條生產(chǎn)線內(nèi),預(yù)計在未來不長的時間內(nèi),即將成為橡機的一大主流產(chǎn)品。在這一變化中,橡機產(chǎn)品對橡膠生產(chǎn)工2北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計

7、(論文藝的依賴性和從動性,決定了橡機廠不僅是設(shè)備的設(shè)計制造者,更是設(shè)備安裝使用,乃至維護保養(yǎng)的技術(shù)主導(dǎo)和指導(dǎo)者。正如文獻CFDmethodsforthereduction ofreactivegasemissionfromapaperlaminatingmachine中所述的世界第二大飲料箱制造廠商SIGCombiblo公司,為了提高經(jīng)濟效益,自主對其所使用的壓延機進行再次開發(fā),已達到實行經(jīng)濟效益更優(yōu)化的目的1。再次,隨著信息產(chǎn)業(yè)、光機電一體化等高新技術(shù)的發(fā)展并在橡機行業(yè)得到成功應(yīng)用,近年來橡機的面貌發(fā)生了很大變化,不斷推出各種技術(shù)含量高的橡膠機新產(chǎn)品。如溫控、時控、能控三位一體的智能型密煉機

8、,無泄漏、低噪音、節(jié)能耗的環(huán)保型密煉機。再如收縮變形小,尺寸精度高,擠出速度快的精密型擠出機,裁剪、粘貼成型與硫化結(jié)合一體的多工位功能型注壓成型機。另外,還有連續(xù)硫化生產(chǎn)線,節(jié)能群控自動硫化機等等。這些設(shè)備的推廣使用,將使橡膠工業(yè)由傳統(tǒng)勞動密集型進入現(xiàn)代技術(shù)密集型時代。小型化,精密化,高效化和節(jié)能化將是橡機發(fā)展的共同方向。而在這一共同方向的驅(qū)使下,這就要求橡塑機的自身性能和其加工工藝非常高,便促使機械設(shè)計和交工工藝不斷推陳出新,以適應(yīng)新型材料、精密制品的要求。如文獻所說,適當?shù)墓に嚄l件和生產(chǎn)操作措施,可以有效地改變物料和制品的性能。例如在有硫醇填加劑和高活性炭黑存在條件下,活性炭黑粒子進入了橡

9、膠相三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,在硫化膠中形成了含有這類交聯(lián)鍵的完整的橡膠填充劑硫化網(wǎng)絡(luò),在試驗硫化膠中會形成上述那種高強度的耐高溫化學(xué)品作用的交聯(lián)鍵,從而保證試驗硫化膠具有高水平的物理機械性能,抗撕裂、耐磨耗、動態(tài)疲勞、耐寒、耐熱、耐高低溫介質(zhì)作用等性能優(yōu)異,工藝性能好,抗焦燒性能也很突出2。最后,橡膠機械技術(shù)水平的提高和進步是一個漸進積累的過程,開煉機目前依然是最經(jīng)典的一種煉膠設(shè)備,雖然其主機結(jié)構(gòu)無多少變化,而各國對開煉機的改進和提高一直沒有停止過,但其附屬結(jié)構(gòu)卻在日新月異地不斷改變更新,例如翻膠裝置的使用和不斷改進,使開煉機逐漸向自動化程方向發(fā)展,這些變化,使其在技術(shù)水平和性能方面均得到了改進和提高

10、。3北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文第2章我國橡膠機械行業(yè)的現(xiàn)狀章1.行業(yè)主要生產(chǎn)廠家及從業(yè)人員情況行業(yè)主要生產(chǎn)廠家及從業(yè)人員情況從20世紀80年代開始,我國橡膠機械行業(yè)得到了快速的發(fā)展,從事橡膠機械產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量,從公有制為主的30多家到2000年時的各種經(jīng)濟成分的企業(yè)已達到250家,從業(yè)人員約為3萬人,其中技術(shù)人員約為3000人。近年來,在發(fā)展子午線輪胎的浪潮中,橡膠機械行業(yè)迎來新一輪的發(fā)展高峰,根據(jù)最新統(tǒng)計,全國橡膠機械企業(yè)已達到40 0家,主要骨干企業(yè)30家。全國主要橡機企業(yè)及其經(jīng)濟體制類型見表2.1。2.行業(yè)主要橡膠機械產(chǎn)品、產(chǎn)量與技術(shù)水平行業(yè)主要橡膠機械產(chǎn)品、產(chǎn)量與技術(shù)水平改革開放以

11、前,我國橡膠機械行業(yè)處于落后局面。雖然能生產(chǎn)出從開煉機、密煉機、擠出機、壓延機、成型機到輪胎定型硫化機等門類較齊全的橡膠機械,但主機的精度、性能和配套的檢測技術(shù)、熱工元件技術(shù)、液壓氣動技術(shù),電器元件技術(shù)以及計算機技術(shù)都相當落后,嚴重地制約了國內(nèi)橡膠機械的發(fā)展。改革開放后,國內(nèi)的橡膠企業(yè)先后從日本、美國、德國、英國、意大利和荷蘭等國引進了具有先進水平的各種橡膠機械,國內(nèi)橡膠機械行業(yè)在原有的工業(yè)基礎(chǔ)水平上,通過關(guān)鍵設(shè)備和聯(lián)動生產(chǎn)線的消化吸收,并根據(jù)國內(nèi)橡膠企業(yè)的生產(chǎn)實際情況和生產(chǎn)條件進行改造、創(chuàng)新,使國內(nèi)橡膠機械的技術(shù)水平有了相當大的提高。加上近年,尤其是入世以來,國外名牌配套企業(yè)以勢不可擋之勢涌

12、入國內(nèi),使國內(nèi)長期處于落后狀態(tài)的電氣配套、熱工管路配套、液壓氣動配套、檢測儀表配套、計算機軟件以及控制配套技術(shù)等得以迅速提升,國內(nèi)橡膠機械的總體水平與國外技術(shù)之間的差距迅速縮小。目前國內(nèi)已能生產(chǎn)出較高水平的煉膠機、平板硫化機、擠出機、壓延機以及橡膠注射機,同時也能生產(chǎn)出高度機械化、聯(lián)動化和自動化的上輔機密煉機下輔機聯(lián)動生產(chǎn)線、復(fù)合胎面聯(lián)動生產(chǎn)線、鋼絲簾布聯(lián)動生產(chǎn)線、鋼絲簾布裁斷拼接聯(lián)動生產(chǎn)線、一次法全鋼輪胎成型機、半鋼輪胎成型機、高精度的曲柄連桿輪胎定型硫化機以及液壓輪胎定型硫化機等。也能生產(chǎn)出較高水平的橡膠制品設(shè)備,如力車胎設(shè)備、翻胎設(shè)備、再生膠設(shè)備、膠管設(shè)備、膠帶設(shè)備和某些連續(xù)硫化聯(lián)動生產(chǎn)

13、線等4。我國橡膠機械主要產(chǎn)品、產(chǎn)量及企業(yè)分布情況見表2.2。4北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文表2.1全國主要橡膠機械企業(yè)、企業(yè)類型及主要產(chǎn)品3企業(yè)性質(zhì)企業(yè)名稱國有主要橡機產(chǎn)品民營外資fgabchcfebidefIjfj桂林橡膠機械廠益陽橡塑機械集團有限公司北京橡研院機電技術(shù)開發(fā)有限公司桂林橡膠工業(yè)新技術(shù)開發(fā)實業(yè)公司大連橡塑股份有限公司北京航空制造工程研究院無錫雙象集團橡塑有限公司廣東湛江機械制造公司青島雙星橡膠機械股份有限公司青島環(huán)球集團橡膠機械股份有限公司青島東亞橡機集團有限公司天津賽象科技股份有限公司青島高校軟控股份有限公司abfjaeghajgidegiijjkcei四川亞西橡塑機械fghi

14、有限公司四川亞西橡塑機械有限公司無錫第一橡塑機械有限公司大連誠信橡塑機械有限公司北京敬業(yè)機械設(shè)備有限公司上海思南橡塑機械有限公司紹興精誠橡塑機械有限公司福建建陽龍翔機械電器有限公司桂林銀河橡塑機械有限公司蚌埠化工機械制造有限公司ababhabbhcfcgddjgj注:a煉膠機;b密煉機及下片機;c密煉機上下輔機系統(tǒng);D壓延機;e壓延聯(lián)動裝置;5北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文f擠出機;g擠出聯(lián)動線;h半鋼輪胎成型機;i全鋼輪胎成型機;j輪胎硫化機;k平板硫化機;l注射成型硫化機;m硫化罐;n其他。表2.2全國橡膠機械主要產(chǎn)品、產(chǎn)量及企業(yè)分布情況3設(shè)備類型通用設(shè)備:開煉機翻轉(zhuǎn)密煉機擠出機平板硫化機輪胎

15、設(shè)備:大型密煉機大型壓延機半鋼輪胎成型機全鋼輪胎成型機輪胎定型硫化機120150950130521068益陽、大連橡塑、青島環(huán)球大連橡塑、無錫雙象北京敬業(yè)、北橡機電、建陽龍翔天津賽象、北京航空工程、青島軟控桂林橡機、福建華橡、湖南益神3000500770700070184090大連、上海、無錫、青島大連、四川樂山、青島、無錫青島、桂林、內(nèi)蒙、上海浙江湖州、上海、青島、紹興年產(chǎn)量生產(chǎn)企業(yè)分布地區(qū)或重要企業(yè)3.橡膠機械行業(yè)的產(chǎn)值與效益隨著近年來輪胎行業(yè)的迅猛發(fā)展,橡膠機械行業(yè)也隨之迅猛發(fā)展,其產(chǎn)值在經(jīng)過2000年前后的徘徊以后,20012004年連年快速發(fā)展,分別為23億元、28億元、42億元、5

16、7億元,增長速度平均為35%。橡膠機械行業(yè)20012004年實現(xiàn)利稅分別約為1.5億元、1.7億元、2.3億元、4.0億元。按各年度總產(chǎn)值折算成利稅率分別為13%、10%、7%、9.5%。從以上數(shù)據(jù)可以看出,橡膠機械行業(yè)的效益最高時,其利稅率也只有13%,而其最低僅為7%,這樣除了稅收外,企業(yè)所得的利潤就很低了。4.我國橡膠機械在國際橡膠機械市場的地位(1我國橡膠機械的出口國內(nèi)橡膠機械出口貿(mào)易逐年增加,20002004年分別為1.9億元、2. 1億元、4億元、4.8億元,其增長率分別為10%、90%、20%,增長速度是比較快的,為國內(nèi)橡膠機械的發(fā)展提供了良好的前景。從國內(nèi)橡膠機械的出口率來看,

17、一般只占總產(chǎn)值的7%9%,出口率很低,一方面說明我國的橡機產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)含量與國際橡膠機械有較大差距,應(yīng)迎頭趕上;另一方面說明我國橡膠機械仍有進一步開發(fā)國際市場的巨大潛力,6北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文要抓好抓緊這一機會。(2國內(nèi)橡膠機械的進口從20世紀80年代后期開始,我國橡膠機械進口量不斷增大,在2000年以前這段時間,我國進口橡機貿(mào)易額達到6億美元以上,在20002002年3年期間進口金額達到了2億美元以上;2003年當年進口金額突破了3億美元。從橡膠機械進口貿(mào)易金額來看,一方面進口量遠遠高于出口量,說明國際市場上的橡膠機械產(chǎn)品質(zhì)量、性能優(yōu)異;另一方面,國外企業(yè)擠占我國部分市場,同時說明我

18、國橡膠機械市場還有很大的潛力。(3我國橡膠機械在國際橡膠機械中的地位在于清溪的全球橡膠工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢4一文中,排出了世界橡機銷售額的前30名企業(yè),見表2.3。在列入世界前30名的橡機企業(yè)中,歐盟有12家,占40%,銷售額為6.5億美元,占30%。其中德國最多,達4家,共4.85億美元;法國1家,0.86億美元;荷蘭1家,0.64億美元;奧地利2家,0.67億美元;意大利2家,0.59億美元;瑞典1家,0.3億美元;斯洛伐克1家,0.75億美元;中國有11家,4. 20億美元,已躍居世界第2位;中國臺灣1家,0.19億美元;日本有4家,3.0億美元,位居第3名;美國有2家,0.85億美元

19、,位居第4。中國進入世界前30名的已有11家,占30家企業(yè)總數(shù)的1/3;銷售額為4.20億美元,占30家的25.5%。中國橡機企業(yè)已進入前10名的有2家,進入前20名的有6家。因此,中國已成為占全球1/4銷售額的主要橡機生產(chǎn)大國。表2.3橡機企業(yè)銷售額全球30強排名(2004年3企業(yè)名稱1克虜伯(Krupp/德國2貝爾斯托夫(Burstoff/德國3神戶制鋼/日本4三菱重工/日本5VMI/荷蘭6德斯瑪(Desma/德國7桂林橡機/中國8REP/法國9天津賽象科技/中國10ITW機械/美國7銷售額2.091.621.281.0210.680.670.640.590.51職工人數(shù)880400150

20、010005002001100500520生產(chǎn)工廠跨國跨國跨國跨國跨國跨國跨國北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文11福建華橡自控技術(shù)/中國12特羅埃斯特(troester/德國13益陽橡塑機械/中國14馬蕾蘭(Maplan/奧地利15三友工業(yè)/日本16克梅里奧(ComerinEzoole/意大利17馬塔多(Matador/斯洛伐克18法勒爾(Farrel/美國19大連橡塑/中國20上海精元機械/中國21拉爾森-圖寶(Larsent&toubo/丹麥22中田造機/日本23青島高校軟控/中國24北京航空制造工程/中國25英蓋爾(Engel/奧地利26北京敬業(yè)機械設(shè)備/中國27波米爾(Pomini/

21、意大利28桂林橡膠工業(yè)新技術(shù)開發(fā)/中國29東毓(Tungyu油壓機械/中國臺灣30大連誠信橡塑機械/中國5我國橡膠的發(fā)展空間廣大0.510.460.420.410.390.380.350.340.340.310.310.310.270.270.260.220.210.20.190.191100380940200150跨國2002000跨國150210100200220目前仍然是國內(nèi)外橡膠企業(yè)使用的主要煉膠設(shè)備之一,其工作原理和操作方式無多少變化,但在技術(shù)水平和性能方面卻得到了改進和提高,不但沒有被密煉機所取代或淘汰,相反還在不斷發(fā)展。開煉機不但在一般橡膠企業(yè)里大有市場,就是在輪胎生產(chǎn)中也還占有

22、相當?shù)姆蓊~。橡膠加工的第一步就是混煉,故其混煉工具開煉機和密煉機,還有很大的發(fā)展余地,其市場前景也會是久遠的。8北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文第3章開煉機及翻膠裝置簡介章第3.1節(jié)節(jié)開放式煉膠機開煉機主要是與密煉機配套使用,把經(jīng)密煉機混煉或塑煉后的膠料壓制成一定厚度和寬度的膠片供后道工序使用。另外從工藝角度來看,開煉機還起到降低膠料溫度、進一步分散膠料組分的作用。為了使膠料中的各種填充劑分散均勻,要對膠料進行翻轉(zhuǎn),即將膠料從輥筒的一端輸送到輥筒的另一端,并投入壓片機輥隙。翻膠裝置就是為完成這種操作要求而設(shè)計制作的,可大大降低工人的勞動強度。3.1.1基本結(jié)構(gòu)開煉機的主要工作部件是前后輥筒,前后兩個

23、輥筒由輥筒軸承支撐安裝在左、右兩個機架上;壓蓋由螺栓固定在機架頂部;壓緊后輥軸承,而與前輥軸承保留一定間隙,使其能夠在機架上前后滑動,以便調(diào)節(jié)輥距;調(diào)距裝置安裝在機架的前側(cè);傳動裝置帶動前、后輥筒以一定的速比相對回轉(zhuǎn),機架和傳動裝置安裝在底座上;潤滑裝置是保證輥筒軸承潤滑的;在兩輥筒的上方操作者最容易接觸到的地方設(shè)有緊急停車裝置,以避免事故的發(fā)生;在前輥筒軸承的前端裝有安全裝置,以保護開煉機主要零件在機器超負荷或發(fā)生故障時不受損壞;輥溫調(diào)節(jié)裝置用以加熱或冷卻輥筒,以滿足工藝要求。3.1.2結(jié)構(gòu)簡介目前使用的各種類型開煉機按其結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別,可以歸納為以下七種類型。(1傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)開煉機如圖3.1所

24、示。電機9通過減速器8及其輸出軸上的小驅(qū)動齒輪帶動大驅(qū)動齒輪7,大驅(qū)動齒輪安裝在后輥筒軸頸上,后輥和前輥的左端軸頸上安裝一對速比齒輪12,通過速比齒輪使前后輥筒以不同的速度相對回轉(zhuǎn)。9北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文這種結(jié)構(gòu)形式開煉機的特點是使用可靠,制造成本低。缺點是占地面積大,驅(qū)動齒輪和速比齒輪均為開式齒輪傳動,噪聲大,壽命短。這種結(jié)構(gòu)的開煉機多采用整體底座,即整臺機器同置在一個鑄鐵底座上,安裝方便,運行平穩(wěn)。圖3.1傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)開煉機1前輥筒;2后輥筒;3機架;4壓蓋;5機座;6調(diào)距裝置;7驅(qū)動齒輪;8減速器;9電機;10制動裝置;11緊急停車裝置;12速比齒輪;13輥溫調(diào)節(jié)裝置;14潤滑裝置(2

25、整體式開煉機如圖3.2所示。其結(jié)構(gòu)特點是,電動機安裝在輥筒下方,減速器的傳動齒輪安裝在右機架內(nèi)部,整個機器安裝在整體的鑄鐵底座上。其傳動方式與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)開煉機相比只是傳動系統(tǒng)各部件安裝位置的變化。10北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文圖3.2XK-450A型開煉機外形圖1減速機;2右調(diào)距裝置;3安全裝置; 4左調(diào)距裝置;5潤滑系統(tǒng);6加熱冷卻裝置整體式開煉機的特點是結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,質(zhì)量小,安裝方便,外形美觀。缺點是維護、檢修不便,驅(qū)動齒輪和速比齒輪仍為開式齒輪傳動,壽命短。(3準閉式集中傳動開煉機如圖3.3所示。電動機通過彈性聯(lián)軸節(jié)與減速器相連,減速器通過齒形聯(lián)軸節(jié)帶動后輥筒轉(zhuǎn)動,并經(jīng)速比齒輪帶動

26、前輥筒轉(zhuǎn)動,兩輥筒在一定的速比下工作。其傳動方式與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)開煉機相比,它取消了驅(qū)動齒輪,而速比齒輪安裝在輥筒的動力立輸入端。圖3.3XK-550B型開煉機外形圖1機架;2底座;3接料盤;4輥筒;5調(diào)距裝置;6速比齒輪罩;7齒形聯(lián)軸器;8減速箱;9彈性聯(lián)軸器;10電機底座;11電動機;12潤滑系統(tǒng);13液壓保護裝置;14緊急停車裝置;15輥溫調(diào)節(jié)裝置第3.2節(jié)翻料裝置節(jié)3.2.1用途翻膠裝置配套安裝在壓片機上,以機械翻膠代替人工割膠、打三角包和翻膠等操作,使壓片機翻膠操作機械化,減輕勞動強度。11北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文3.2.2基本結(jié)構(gòu)翻料裝置是由牽引輥、壓輥、擺動裝置、氣缸、傳動部分組成。

27、壓輥位于牽引輥上方,翻膠架兩內(nèi)側(cè)壓輥兩端下部裝有氣缸,擺動裝置將膠料均勻的引進牽引輥。牽引輥與前輥同方向旋轉(zhuǎn),牽引速度可在每分鐘4.444m之間無級調(diào)速,可以滿足不同的工藝要求。3.2.3結(jié)構(gòu)簡介翻膠裝置的結(jié)構(gòu)如圖3.4所示,主要由壓輥1,牽引輥2、左右螺紋螺桿4、導(dǎo)輥5、擺動輥13及傳動裝置等組成。壓輥1和牽引輥2的兩軸端均用滾動軸承支承,壓輥1的兩側(cè)裝有兩個氣缸3 ,以操縱壓輥1的升降。壓輥1兩端的齒輪,分別與翻膠裝置機架上的齒條嚙合,以保證壓輥1平行移動。開始工作時,利用氣缸3將壓輥1頂起,將壓片機前棍上割下的膠片經(jīng)過導(dǎo)輥5和擺動輥13引入壓輥1和牽引輥2之間,而后氣缸3排氣活塞下降,壓

28、輥1借重力壓向牽引輥2,在牽引輥的帶動下,膠片經(jīng)導(dǎo)膠板(返回壓片機。導(dǎo)輥5和擺動輥13通過左右螺紋螺桿4帶動膠片左右移動,達到翻膠目的。螺桿4由電機15通過行星擺線減速器14直接帶動。牽引輥2是主動輥,由電機16和減速器17傳動。牽引輥2具有兩檔速度,利用手柄12操縱鍵7變換齒輪10和11與主動齒輪的嚙合,從而改變牽引輥的速度。牽引輥2的轉(zhuǎn)動方向與壓片機前棍的轉(zhuǎn)動方向一致。鍵7的下方裝有彈簧片8,使鍵7動作穩(wěn)定。整個翻膠裝置安裝在壓片機左右兩個機架的壓蓋上。12北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文圖3.4翻膠裝置51壓輥;2牽引輥;3氣缸;4左右螺紋螺桿;5導(dǎo)輥;6導(dǎo)膠板;7鍵;8彈簧片;9機架;10、

29、11齒輪;12手柄;13擺動輥;14、17行星擺線減速器;15、16電機;18膠片分析及解決第3.3節(jié)實例分析及解決6節(jié)實例分析3.3.1存在問題(1牽引輥速度低現(xiàn)在部分的開煉機,當牽引輥搭上膠片后,由牽引輥、膠片、壓片機前輥筒組成一特殊的傳動系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)中,要使膠片連續(xù)正常運行,應(yīng)使牽引輥的線速度大于或等于前輥筒的線速度。在實際使用過程中,常常是在把膠片搭上牽引輥后,經(jīng)過幾秒鐘時間膠片就會在擺動輥套筒和前輥筒之間彎曲下垂。以致越聚越多。最后膠片被夾在前后輥隙上方的存膠區(qū)而拉斷,導(dǎo)致翻膠裝置不能連續(xù)運行。這是由于牽引輥的線速度小于前輥筒的線速度造成的,即使使用牽引輥的高速檔也是這種現(xiàn)象。X

30、KY一660壓片機的翻膠裝置在使用高速檔時能使膠片連續(xù)運行,而低速檔卻不能使膠片正常運行。為了提高牽引輥的速度。(2牽引輥減速器機座移動牽引輥的轉(zhuǎn)動是由電機通過減速機和一對相互嚙合的傳動齒輪傳遞的,在使用過程中有時發(fā)現(xiàn)搭上膠片后牽引輥不能轉(zhuǎn)動。并且會聽到傳動齒輪的沖擊聲。這是因為牽引輥加載后,傳動機構(gòu)由于受力作用和長時間的振動,使減速機底座后移,從而造成傳動齒輪中心距增大導(dǎo)致齒輪副嚙合面減少、甚至脫開造成的,這邊造成了備件的浪費。減速機底座移位的現(xiàn)象在大部分型號的開煉機翻膠裝置中均存在,究其原因是由于底座在制造過程中未安裝定位裝置造成的。3.3.2故障原因分析在壓片機調(diào)試試車階段,翻料裝置就不

31、能很好使用,膠片經(jīng)常在牽引輥與刮膠板13北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文處堆擠。由于子午線輪胎膠料粘性大,膠片纏包住牽引輥,迫使牽引輥不能轉(zhuǎn)動,膠片不能連續(xù)進行翻料。另外,擺動裝置擺膠架在絲杠滑動,套銅套經(jīng)常松動外出,磨損擺膠孔,極易造成擠膠停機,頻繁停機開機處理這些故障,致使翻料裝置傳動部分減速機出現(xiàn)超載震裂漏油,蝸輪蝸桿加劇磨損等問題。(1原因一翻料裝置刮膠板選用鋼板(厚16mm和角鋼(規(guī)格:40×40×4焊接而成,鋼板薄,強度小,整體結(jié)構(gòu)呈板狀,抗彎曲、扭曲性能差,膠料極易進入刮膠板和牽引輥的間隙內(nèi)纏包牽引輥,擠壓刮膠板,使刮膠板扭曲變形,膠料不能順著牽引輥進入主機兩輥縫隙

32、,這樣粘在牽引輥上的膠片越積越多,導(dǎo)致牽引輥停止轉(zhuǎn)動。(2原因二由于生產(chǎn)任務(wù)加大,所煉子午線輪胎膠每輥由170kg增加到210kg,使得前輥、后輥之間上方的翻膠空間相對較小。這樣,從前輥切下的膠片順著牽引輥向主機前后兩輥縫上方翻膠空間流入時,由于空間相對狹小,容易和積膠相堆擠,壓刮膠板,使刮膠板扭曲變形。膠片粘在牽引輥和刮膠板處,迫使牽引輥不能轉(zhuǎn)動,翻料不能進行,膠料達不到工藝要求,見圖1。(3原因三擺動裝置擺膠架孔上安裝的軸套(銅套與擺膠架套筒是過渡配合安裝,沒有止口安裝固定,在絲杠行走時易松動外出,致使擺膠架與絲杠直接摩擦,磨損軸套,導(dǎo)致間隙增大,容易擠膠,擺動裝置不能平穩(wěn)運行。且銅套為整

33、體式,檢修更換極不方便,需拆卸翻膠架,費時費力影響生產(chǎn)。以上原因?qū)е路涎b置不能很好使用,影響整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。為徹底解決翻料裝置擠膠問題,決定對原有結(jié)構(gòu)進行改造。3.3.3翻料裝置的改造(1翻料裝置刮膠板改造原刮膠板是由16mm厚鋼板和40×40×4角鋼焊接而成,強度弱,此種結(jié)構(gòu)很容易受擠壓變形。我們決定對刮膠裝置重新設(shè)計,采用159×8的無縫鋼管與75×75×5角鋼焊接,取代原來的刮膠板,利用角鋼來刮除粘在牽引輥上的膠片。抗彎抗扭曲性能提高5倍,這樣,膠片沿著牽引輥和刮膠裝置順利進入翻膠空間。(2翻料裝置整體前移根據(jù)壓片機輥縫間的積膠和

34、翻膠量來計算翻膠空間,最后決定將整個翻膠裝置在14北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文壓片機橫梁上整體水平前移200mm,使得翻膠空間變大。這樣,主機兩輥上方的積膠和由前輥切下沿著牽引輥的膠片不再擠壓刮膠板。(3擺膠架銅套重新設(shè)計并固定根據(jù)擺膠架套筒孔的內(nèi)徑和外徑尺寸重新設(shè)計了銅套,增加了止口,并用螺栓固定在套筒上。為了檢修更換銅套的方便,又將銅套整體式設(shè)計成兩半式。3.3.4改造后的效果翻料裝置經(jīng)過上述改造后,膠片由牽引輥引入,順著刮膠裝置進入翻膠空間,翻膠空間變大,不再擠膠。刮膠裝置抗彎抗扭性能好,不彎曲不變形,能很好的刮除粘在牽引輥上的膠片,膠片不再包纏牽引輥。3.3.5意義壓片機的翻膠裝置是實現(xiàn)

35、膠料均勻性的一項重要措施。對改善膠料的質(zhì)量起著積極的作用。因此翻膠裝置的正常運行具有非常重要的意義。15北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文第4章章設(shè)計計設(shè)計計算輥的直聯(lián)型減速器的選擇第4.1節(jié)牽引輥的直聯(lián)型減速器的選擇節(jié)牽引輥的4.1.1已知條件從動機:連續(xù)均勻工作工作時間:每日連續(xù)24小時工作。前機筒轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速:32m/min電機頻率為50Hz,4極增安型電機。輸出軸連接方式:聯(lián)軸器(無軸向力。4.1.2計算選型7(1計算牽引輥的轉(zhuǎn)速因為前機筒的線速度為v=32m/min,且牽引輥的線速度v牽應(yīng)略大于前機筒的線速度,故v牽v=32 m/min,暫取因為v=2r×n,(4.1v牽=32m/mi

36、n所以n=v2r,(4.2則16北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文n牽=v牽d(4.3由式(4.3得n牽=v牽d32m/min×250×10?3=40.74366r/min此時暫取的v牽=40.74366r/min(2計算牽引輥的扭矩圖4.1學(xué)性能參數(shù)分別為8牽引輥如下圖4.1所示,最小扭矩處即直徑最小處,其值為d=55mm,查手冊得45鋼的力b600MPas355MPa516%=40%Ak=39J=100MPa又由于Wp=Ipd3=,d162(4.417北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文由(4.4得,即Ipd3Wp=d162×553=16=32.66765×103mm

37、3最大極限公式由(4.5得max=TWp(4.5(4.6T=×Wp所以由(4.6得牽引輥的直徑最小處的最大扭矩為:T=×Wp=100M Pa×32.66765×103mm3=326.7N?m4.1.3選型(1使用系數(shù):查手冊得K=1.29(2輸出轉(zhuǎn)速40.74366r/min,電機頻率50Hz計算傳動比i為:i=143040.74366=35.09773837n牽=ni1430=35=40.85714286選速比i=35,則實際輸出轉(zhuǎn)速為(4.7所以,由式(4.3得,牽引輥的實際速度為:v牽=×d×n=×250×1

38、0-3×40.85714286=32.10326213m/min18北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文因為v牽=32.10326213m/min>32m/min,所以滿足機器實際工作情況要求。(3電機功率N為:T×n9550326.7×40.85714286=9550=1.397699327kwN=如表4.1所式,聯(lián)軸器的效率按0.99計算,而減速器效率按0.9計算,則電機的實際功率為:N實=1.3976993270.9×0.99=1.568686113所以選取電機功率為3kw1,使用系數(shù)k=1.27>1.2滿足要求9。354.查手冊按表選型號為XW

39、D2.2?5×表4.1機械傳動和摩擦副的效率概略值1019北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文第4.2節(jié)正反向絲杠的直聯(lián)型減速器的選擇.節(jié)正反向絲杠的直聯(lián)型減速器的選擇4.2.1已知條件(1從動機:連續(xù)均勻工作(2工作時間:每日連續(xù)24小時工作。(3擬定擺動翻膠裝置擺動次數(shù)3次/min。(4擺動翻膠裝置擺動幅度1640mm。(5正反向絲杠螺距為80mm。(6電機頻率為50Hz。(7輸出軸連接方式:聯(lián)軸器(無軸向力。4.2.2計算選型(1計算正反向絲杠的轉(zhuǎn)速因為擺動翻膠裝置擺動次數(shù)3次/min,擺動翻膠裝置擺動幅度1640mm,正反向絲杠螺距為80mm,那么絲杠的轉(zhuǎn)速為n為:20北京化工大學(xué)畢業(yè)

40、設(shè)計(論文n=1640×380=61.5(r/min所以在此狀態(tài)下此時暫擬定正反向絲杠的轉(zhuǎn)速為n=61.5r/min。(2計算牽引輥的扭矩如圖4.2所示圖4.2正反向絲杠最小扭矩處即直徑最小處,其值為d=35mm查手冊得45鋼的力學(xué)性能參數(shù)分別為8b600MPas355MPa516%=40%Ak=39J=100MPa由式4.4得Ipd3=d162Wp=21北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文=×35316=8.418486564×103mm3由最大極限公式(4.5得max=TWp所以牽引輥的直徑最小處的最大扭矩為:T=×Wp=100MPa×8.41848

41、6564×103mm3=84.2N?m4.2.3選型(1使用系數(shù):查手冊得K=1.29輸出轉(zhuǎn)速n=61.5r/min,電機頻率50Hz(2計算傳動比i為:i=140061.5=22.76422764選速比i=17,則實際輸出轉(zhuǎn)速為ni1400=17=82.35294118n絲=那么由82.35294118×80=4.017216643次/min1640得,擺動翻膠裝置實際擺動次數(shù)為4.017216643次/min22北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文(3電機功率N為:T×n955084.2×82.35294118=9550=0.720856175kwN=如表4.

42、1所式,聯(lián)軸器的效率按0.99計算,而減速器效率按0.9計算,則電機的實際功率為:N實=0.7208561750.9×0.99=0.8090717228所以選取電機功率為1.5kw1,使用系數(shù)k=1.27>1.2滿足要求9。17(4按表16-2-139選型號為XWD1.5?3×第4.3節(jié)聯(lián)接螺栓的強度校核11節(jié)螺栓聯(lián)接是承受預(yù)緊力和工作應(yīng)力的緊螺栓聯(lián)接,為了保證緊密性,以防止聯(lián)接的接合面間產(chǎn)生縫隙,殘余預(yù)緊力F1=0.4F預(yù)緊力(4.8Cb?F0=F1+?1?FCb+Cm?(4.9無墊片故CbCb+Cm=0.25,考慮到螺栓在總拉力F2的作用下可能需要補充擰緊,故將總

43、拉力增加30%以考慮扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的影響。于是螺栓危險界面的拉伸強度條件為ca=1.3F24d21(4.1023北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文故只需校和危險界面處的螺栓強度。4.3.1支架的螺栓校核在圖4.3中,圖4.3正反向絲杠組件4號螺栓和12號螺栓處的聯(lián)接分別為:4個M8F=P?S=44.04KN由式(4.8-4.10得ca=312MPa故選4.8級的螺栓。在圖4.4中,6號螺栓處聯(lián)接形式:4個M12F=P?S=71.502KN由式(4.8-4.10得ca=624Mpa故選8.8級的螺栓12。24北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文圖4.4壓輥機構(gòu)組合裝配圖4.3.2擺動翻膠機構(gòu)的螺栓校和在圖4.5中,圖

44、4.5擺動翻膠裝置裝配圖4號螺栓處聯(lián)接形式:4個M12F=P?S=88.58KN由式(4.8-4.10得ca=774MPa故選10.9級的螺栓。7號螺栓處聯(lián)接形式:4個M10F=P?S=71.502KN由式(4.8-4.10得25北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文ca=717MPa故選9.8級的螺栓。第5章設(shè)計說明章設(shè)計說明本次對翻膠裝置的優(yōu)化,主要體現(xiàn)在正反向絲杠和與之相配合的滑塊的改進設(shè)計,如圖5.1所示,為改進后的正反向絲杠。26北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 圖改進后的正反向絲杠 這次改進主要改變正反向絲杠的正反向旋轉(zhuǎn)的接頭處弧度，來使擺動翻膠機構(gòu)在 每次換向過程中可以換向靈活，運轉(zhuǎn)自由，不至于

45、卡死在換向接頭處。如圖所示 ，為改進設(shè)計后的滑塊。 圖滑塊 在上面兩幅所示的正反向絲杠和滑塊中，正反向絲杠兩端正反向旋轉(zhuǎn)換向的接頭 處是一個半徑為的圓弧，而滑塊與之相配合的連接處則是一個半徑為的圓 弧，這樣設(shè)計的優(yōu)點是，滑塊在正反向絲杠的正反向螺槽中運轉(zhuǎn)時，不會發(fā)生竄槽現(xiàn) 象，同時反向絲杠兩端正反向旋轉(zhuǎn)換向處也可以自由順暢地通過圓弧，順利完成自動 換向，這便在很大程度上提高了翻膠效率。 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第章經(jīng)濟效益評價章 主要技術(shù)參數(shù)與結(jié)構(gòu)開煉機上置翻膠裝置機構(gòu)示意圖圖 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 圖 開煉機上置翻膠裝置結(jié)構(gòu)見圖 橫導(dǎo)向輥，縱向?qū)蜉仯瑺恳?減速機，其中速比，

46、電機功率，轉(zhuǎn)速。由 此得：主動棍線速度。主動棍線速度略快于主機前棍 的線速度，其作用是對膠片產(chǎn)生一定的拉力，便于操作時搭頭。 主動輥驅(qū)動采用直聯(lián)式？× 使用效果 根據(jù)中國橡膠塑料雜志年第期“輪胎膠混煉效果需要重新評價”文中 稱：瑞士公司認為，在一個裝有翻膠裝置的開煉段上對膠料的混煉效果 比斑伯里（即本伯里原文如此）密煉機的混煉效果要好得多。關(guān)于 公司所預(yù)言開煉段，是指臺裝有翻膠裝置的開煉機。即公司認為 輪胎膠只通過一次本伯里密煉機和其余的補充混煉要在裝有翻膠裝置的 臺開煉機上完成，這樣混煉效果最好。當然，這是指各種配合粉料、油料及 膠料 通過一次本伯里密煉機，并在相當程度上混和之后再加工而言。所以能產(chǎn)生這 種效果，其主要原因可能是： （）開煉機的膠料混合溫度要比密煉機的膠料混合溫度低得多。安裝翻膠裝置 后， 使之進一步有效地散發(fā)掉由于兩棍筒線速度不同產(chǎn)生的強烈剪切和擠壓作用而帶 來的熱量，實現(xiàn)在更低和變化范圍更小溫度（攝氏度左右）下的捏煉，這樣加工的 膠料可塑度真是穩(wěn)定。 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） （）安裝翻膠裝置后，在一定程度上改變了膠料原來的傳遞方向，從而避免了膠 料分子結(jié)構(gòu)的過渡線性化，使各種配合劑分散趨于均勻一致。另一方面，也使供膠開 煉機的容量由左右增加到左右，容量幾乎增加一倍。這樣事實上增加了