機械工程及自動化畢業(yè)設計論文(橡膠開煉機翻膠裝置設計)

1、北京化工大學畢業(yè)設計（論文）PAGE PAGE 46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)使用的主要煉膠設備之一，雖然其主機結構無多少變化，但其附屬結構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7102200(2540)，前輥線速度達40m/min，主電機驅(qū)動功率增至280 kW，且有單電機驅(qū)動

2、、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)動兩種結構形式。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)采用鉆孔結構。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，設定值與實際值的誤差在0.2mm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)設計主要通過對現(xiàn)有裝

3、備、裝置翻膠裝置進行技術挖潛改造，以達到擴大生產(chǎn)能力，提高工藝效果的目的。改進設計后的翻膠裝置結構簡單，使用維護方便，而且造價低廉。但由于本人能力力及時間的限限制，論文不不可避免存在在諸多不完善善之處，誠請請各位老師、專專家、學者批批評指正。第1章文獻綜綜述我所做的課題為為橡膠開煉機機的翻膠裝置置設計，雖然然翻膠裝置是是開煉機上的的附屬裝置，但但是現(xiàn)在卻成成為開煉機的的一個重要組組成部分，并并且起著舉足足輕重的地位位。在文獻查閱過程中，我查查找了許多于于翻膠裝置相關關的參考文獻獻，同時更查查閱了許多橡膠機機械行業(yè)相關關的一些中外外文文獻資料料，以更好地地完成本次對對橡膠開煉機機翻膠裝置的的設計

4、。首先，開煉機是是橡膠工業(yè)中中使用歷史最最悠久的加工工設備之一。他他隨著橡膠工工業(yè)的誕生而而產(chǎn)生，隨著著橡膠工業(yè)的的發(fā)展而發(fā)展展。成為橡膠膠工業(yè)中加工工橡膠、塑料料的常用設備備之一，也是是基本設備之之一。翻膠裝裝置是大中型型開煉機上的的一個重要組組成部分，在在過去的大型型橡膠開煉機機中占據(jù)著舉舉足輕重的地地位。因為開開煉機上安裝裝翻膠裝置后后，在一定程程度上改變了了膠料原來的的傳遞方向，從從而避免了膠膠料分子結構構的過渡線性性化，使各種種配合劑分散散趨于均勻一一致。同時開開煉機上安裝裝翻膠裝置，不不但可以降低低操作強度外外，還可增大大開煉機的裝裝料容量、減減少廢料、提提高膠料工藝藝質(zhì)量、減少少

5、能耗。據(jù)有有關資料報導導顯示，XKK-560開開煉機裝設翻翻膠裝置后，每每年可產(chǎn)生經(jīng)經(jīng)濟效益約88萬元，由此此可見，橡膠膠開煉機的翻翻膠裝置在整整個生產(chǎn)過程程中的重要性性。其次，橡膠機同同塑料機械有有許多共同之之處，密煉機機、開煉機、壓壓延機、擠出出機等大同小小異，已成孿孿生兄弟。而而橡塑機械作作為產(chǎn)業(yè)機械械的一員，專專業(yè)性非常強強，基本上為為橡膠和塑料料工業(yè)專用。特特別是對橡膠膠機械來說，同同橡膠生產(chǎn)工工藝的關系極極為緊密，如如成型機，硫硫化機等幾乎乎全是根據(jù)橡橡膠產(chǎn)品的工工藝要求而開開發(fā)的。這就就要求橡膠機機械廠能夠進進行自主開發(fā)發(fā)，使其適合合橡膠產(chǎn)品的的工藝要求在塑料加工中占占據(jù)半壁江山

6、山的注壓成型型機，近年來來在橡膠工業(yè)業(yè)也得到極為為迅速的發(fā)展展。注壓成型型機可以把橡橡膠的材料擠擠出，半成品品成型和硫化化三道工序連連為一體，合合而為一，因因而使工業(yè)橡橡膠制品的工工藝流程大大大縮短，生產(chǎn)產(chǎn)效率成倍提提高，產(chǎn)品性性能和質(zhì)量也也進一步得到到保證?，F(xiàn)在在，許多工業(yè)業(yè)橡膠制品廠廠都已開始大大量使用注壓壓成型機，今今后將進一步步實現(xiàn)普及化化。擠出技術術不僅可以代代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓壓出，而且還還可以取代壓壓延，使設備備小型化，從從模制品的各各種橡膠件到到非模制品的的膠板、膠條條、膠輥，乃乃至膠管、膠膠帶，甚至實實心胎、膠鞋鞋等都可用注注壓成型機生生產(chǎn)。擠出注注壓機還可取取代熱煉機，壓壓片機，向

7、壓壓延機供料和和給密煉機下下片。對于熱熱塑性彈性體體類橡膠更可可以螺桿混煉煉機的形式實實現(xiàn)連續(xù)混煉煉，從而使橡橡膠制品生產(chǎn)產(chǎn)的流程設計計在一條生產(chǎn)產(chǎn)線內(nèi)，預計計在未來不長長的時間內(nèi)，即即將成為橡機機的一大主流流產(chǎn)品。在這這一變化中，橡橡機產(chǎn)品對橡橡膠生產(chǎn)工藝藝的依賴性和和從動性，決決定了橡機廠廠不僅是設備備的設計制造造者，更是設設備安裝使用用，乃至維護護保養(yǎng)的技術術主導和指導導者。正如文文獻CFD methoods foor thee reduuctionn of rreactiive gaas emiissionn fromm a paaper llaminaating machiine中所

8、述述的世界第二二大飲料箱制制造廠商SIIG Commbibloo公司，為了了提高經(jīng)濟效效益，自主對對其所使用的的壓延機進行行再次開發(fā)，已已達到實行經(jīng)經(jīng)濟效益更優(yōu)優(yōu)化的目的1。再次，隨著著信息產(chǎn)業(yè)、光光機電一體化化等高新技術術的發(fā)展并在在橡機行業(yè)得得到成功應用用，近年來橡橡機的面貌發(fā)發(fā)生了很大變變化，不斷推推出各種技術術含量高的橡橡膠機新產(chǎn)品品。如溫控、時時控、能控三三位一體的智智能型密煉機機，無泄漏、低低噪音、節(jié)能能耗的環(huán)保型型密煉機。再再如收縮變形形小，尺寸精精度高，擠出出速度快的精精密型擠出機機，裁剪、粘粘貼成型與硫硫化結合一體體的多工位功功能型注壓成成型機。另外外，還有連續(xù)續(xù)硫化生產(chǎn)線線

9、，節(jié)能群控控自動硫化機機等等。這些些設備的推廣廣使用，將使使橡膠工業(yè)由由傳統(tǒng)勞動密密集型進入現(xiàn)現(xiàn)代技術密集集型時代。小小型化，精密密化，高效化化和節(jié)能化將將是橡機發(fā)展展的共同方向向。而在這一共同方方向的驅(qū)使下下，這就要求求橡塑機的自自身性能和其其加工工藝非非常高，便促促使機械設計計和交工工藝藝不斷推陳出出新，以適應應新型材料、精精密制品的要要求。如文獻獻所說，適當當?shù)墓に嚄l件件和生產(chǎn)操作作措施，可以以有效地改變變物料和制品品的性能。例例如在有硫醇醇填加劑和高高活性炭黑存存在條件下，活活性炭黑粒子子進入了橡膠膠相三維網(wǎng)絡絡結構中，在在硫化膠中形形成了含有這這類交聯(lián)鍵的的完整的橡膠膠填充劑硫化化網(wǎng)

10、絡，在試試驗硫化膠中中會形成上述述那種高強度度的耐高溫化化學品作用的的交聯(lián)鍵，從從而保證試驗驗硫化膠具有有高水平的物物理機械性能能，抗撕裂、耐耐磨耗、動態(tài)態(tài)疲勞、耐寒寒、耐熱、耐耐高低溫介質(zhì)質(zhì)作用等性能能優(yōu)異，工藝藝性能好，抗抗焦燒性能也也很突出22。最后，橡膠膠機械技術水水平的提高和和進步是一個個漸進積累的的過程，開煉煉機目前依然然是最經(jīng)典的的一種煉膠設設備，雖然其其主機結構無無多少變化，而各國對開煉機的改進和提高一直沒有停止過，但其附屬結構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，使其在技術水平和性能方面均得到了改進和提高。第2章

11、我國國橡膠機械行行業(yè)的現(xiàn)狀行業(yè)主要生產(chǎn)廠廠家及從業(yè)人人員情況行業(yè)主要生產(chǎn)廠廠家及從業(yè)人人員情況從20世紀80年代開始始，我國橡膠機機械行業(yè)得到到了快速的發(fā)發(fā)展，從事橡膠機機械產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量量，從公有制為為主的30多家到20000年時的各各種經(jīng)濟成分分的企業(yè)已達達到250家，從業(yè)人員約約為3萬人，其中技術人人員約為30000人。近年來，在發(fā)展子午午線輪胎的浪浪潮中，橡膠機械行行業(yè)迎來新一一輪的發(fā)展高高峰， 根據(jù)最新新統(tǒng)計，全國橡膠機機械企業(yè)已達達到400家，主要骨干企企業(yè)30家。全國主要橡橡機企業(yè)及其其經(jīng)濟體制類類型見表2.1。行業(yè)主要橡膠機機械產(chǎn)品、產(chǎn)產(chǎn)量與技術水水平行業(yè)主要橡橡膠機械產(chǎn)

12、品品、產(chǎn)量與技技術水平改革革開放以前，我我國橡膠機械械行業(yè)處于落落后局面。雖雖然能生產(chǎn)出出從開煉機、密密煉機、擠出出機、壓延機機、成型機到到輪胎定型硫硫化機等門類類較齊全的橡橡膠機械，但但主機的精度度、性能和配配套的檢測技技術、熱工元元件技術、液液壓氣動技術術，電器元件件技術以及計計算機技術都都相當落后，嚴嚴重地制約了了國內(nèi)橡膠機機械的發(fā)展。改革開放后，國國內(nèi)的橡膠企企業(yè)先后從日日本、美國、德德國、英國、意意大利和荷蘭蘭等國引進了了具有先進水水平的各種橡橡膠機械，國國內(nèi)橡膠機械械行業(yè)在原有有的工業(yè)基礎礎水平上，通通過關鍵設備備和聯(lián)動生產(chǎn)產(chǎn)線的消化吸吸收，并根據(jù)據(jù)國內(nèi)橡膠企企業(yè)的生產(chǎn)實實際情況和

13、生生產(chǎn)條件進行行改造、創(chuàng)新新，使國內(nèi)橡橡膠機械的技技術水平有了了相當大的提提高。加上近近年， 尤其其是入世以來來，國外名牌牌配套企業(yè)以以勢不可擋之之勢涌入國內(nèi)內(nèi)，使國內(nèi)長期期處于落后狀狀態(tài)的電氣配配套、熱工管管路配套、液液壓氣動配套套、檢測儀表表配套、計算算機軟件以及及控制配套技技術等得以迅迅速提升， 國內(nèi)橡膠機機械的總體水水平與國外技技術之間的差距迅迅速縮小。目前國內(nèi)已能生生產(chǎn)出較高水水平的煉膠機機、平板硫化化機、擠出機機、壓延機以以及橡膠注射射機， 同時時也能生產(chǎn)出出高度機械化化、聯(lián)動化和和自動化的上上輔機密煉煉機下輔機機聯(lián)動生產(chǎn)線線、復合胎面面聯(lián)動生產(chǎn)線線、鋼絲簾布布聯(lián)動生產(chǎn)線線、鋼絲簾

14、布布裁斷拼接聯(lián)聯(lián)動生產(chǎn)線、一一次法全鋼輪輪胎成型機、半半鋼輪胎成型型機、高精度度的曲柄連桿桿輪胎定型硫硫化機以及液液壓輪胎定型型硫化機等。也也能生產(chǎn)出較較高水平的橡橡膠制品設備備，如力車胎胎設備、翻胎胎設備、再生生膠設備、膠膠管設備、膠膠帶設備和某某些連續(xù)硫化化聯(lián)動生產(chǎn)線線等4。我國橡膠膠機械主要產(chǎn)產(chǎn)品、產(chǎn)量及及企業(yè)分布情情況見表2.2。表2.1 全國國主要橡膠機機械企業(yè)、企企業(yè)類型及主主要產(chǎn)品3企業(yè)名稱企業(yè)性質(zhì)主要橡機產(chǎn)品國有民營外資桂林橡膠機械廠廠 f g II j 益陽橡塑機械集集團有限公司司a b ff j北京橡研院機電電技術開發(fā)有有限公司c h桂林橡膠工業(yè)新新技術開發(fā)實實業(yè)公司c f

15、大連橡塑股份有有限公司e b dd e f北京航空制造工工程研究院i無錫雙象集團橡橡塑有限公司司 a b dd e廣東湛江機械制制造公司f j青島雙星橡膠機機械股份有限限公司 a e gg i j青島環(huán)球集團橡橡膠機械股份份有限公司g h ii j青島東亞橡機集集團有限公司司a j天津賽象科技股股份有限公司司g i kk青島高校軟控股股份有限公司司c e ii上海精元機械有有限公司 f g hh i無錫第一橡塑機機械有限公司司a b大連誠信橡塑機機械有限公司司a b北京敬業(yè)機械設設備有限公司司h上海思南橡塑機機械有限公司司a b dd j紹興精誠橡塑機機械有限公司司b d gg j福建建陽龍翔

16、機機械電器有限限公司 h桂林銀河橡塑機機械有限公司司c f gg蚌埠化工機械制制造有限公司司c注: a 煉膠膠機; b 密煉機及下下片機; cc 密煉機上上下輔機系統(tǒng)統(tǒng);D 壓延延機; e 壓延聯(lián)動裝裝置; f 擠出機; g 擠出聯(lián)聯(lián)動線; hh 半鋼輪胎胎成型機; i全鋼輪胎胎成型機; j輪胎硫化化機; k 平板硫化機機;l 注射射成型硫化機機; m 硫硫化罐;n 其他。表2.2 全國國橡膠機械主主要產(chǎn)品、產(chǎn)產(chǎn)量及企業(yè)分分布情況3設備類型年產(chǎn)量生產(chǎn)企業(yè)分布地區(qū)或重要要企業(yè)通用設備:開煉機 300070大連、上海、無無錫、青島翻轉密煉機 50018大連、四川樂山山、青島、無無錫擠出機77040

17、青島、桂林、內(nèi)內(nèi)蒙、上海平板硫化機 700090浙江湖州、上海海、青島、紹紹興輪胎設備:大型密煉機1305益陽、大連橡塑塑、青島環(huán)球球大型壓延機 2大連橡塑、無錫錫雙象半鋼輪胎成型機機 12010北京敬業(yè)、北橡橡機電、建陽陽龍翔全鋼輪胎成型機機1506天津賽象、北京京航空工程、青青島軟控輪胎定型硫化機機9508桂林橡機、福建建華橡、湖南南益神3.橡膠機械行行業(yè)的產(chǎn)值與與效益隨著近年來輪胎胎行業(yè)的迅猛猛發(fā)展， 橡膠機械械行業(yè)也隨之之迅猛發(fā)展， 其產(chǎn)值在在經(jīng)過20000年前后的的徘徊以后，20012004年連連年快速發(fā)展展，分別為23億億元、28億億元、42億元、57億元，增長速度平平均為35%。

18、橡膠機械行行業(yè)2001120044年實現(xiàn)利稅稅分別約為11.5億元、1.77億元、2.33億元、4.00億元。按各年度總總產(chǎn)值折算成成利稅率分別別為13%、110%、7%、9.5%。從以上數(shù)據(jù)據(jù)可以看出，橡膠機械行行業(yè)的效益最最高時，其利稅率也也只有13%，而其最低僅僅為7%，這樣除了稅稅收外，企業(yè)所得的的利潤就很低低了。4.我國橡膠機機械在國際橡橡膠機械市場場的地位(1) 我國橡橡膠機械的出出口國內(nèi)橡膠機機械出口貿(mào)易易逐年增加，20002004年年分別為1.9億元、2.11億元、4億元、4.88億元， 其增長率率分別為100%、90%、220%，增長速度是是比較快的，為國內(nèi)橡膠膠機械的發(fā)展展

19、提供了良好好的前景。從國內(nèi)橡膠膠機械的出口口率來看，一般只占總總產(chǎn)值的7%9%，出口率很低低，一方面說明明我國的橡機機產(chǎn)品質(zhì)量和和技術含量與與國際橡膠機機械有較大差差距，應迎頭趕上上；另一方面說說明我國橡膠膠機械仍有進進一步開發(fā)國國際市場的巨巨大潛力，要抓好抓緊緊這一機會。(2) 國內(nèi)橡橡膠機械的進進口從20世紀800年代后期開開始，我國橡膠機機械進口量不不斷增大，在2000年以以前這段時間間， 我國進口口橡機貿(mào)易額額達到6億美美元以上，在2000020022年3年期間間進口金額達達到了2億美美元以上; 2003年年當年進口金金額突破了33億美元。從橡膠機械械進口貿(mào)易金金額來看，一方面進口口量

20、遠遠高于于出口量，說明國際市市場上的橡膠膠機械產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量、性能優(yōu)優(yōu)異；另一方面，國外企業(yè)擠擠占我國部分分市場，同時說明我我國橡膠機械械市場還有很很大的潛力。(3) 我國橡橡膠機械在國國際橡膠機械械中的地位在于清溪的的全球橡膠膠工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨趨勢4一文中，排出了世界界橡機銷售額額的前30名名企業(yè)，見表2.3。在列入世界界前30名的橡機機企業(yè)中，歐盟有12家，占40%，銷售額為6.5億美元，占30%。其中德國最最多，達4家，共4.855 億美元；法國1家，0.86億億美元；荷蘭1家，0.64億美美元；奧地利2家，0.677億美元；意大利2家，0.59億億美元; 瑞瑞典1家，0.3億美元元；

21、斯洛伐克1家，0.75億美美元；中國有11家，4.20億億美元，已躍居世界界第2位；中國臺灣1家，0.199億美元；日本有4家，3.0億美美元，位居第3名；美國有2家家，0.85億美美元，位居第4。中國進入世世界前30名的已有有11家，占30家企業(yè)總總數(shù)的1/33；銷售額為為4.20億美美元，占30家的的25.5%。中國橡機企企業(yè)已進入前前10名的有22 家，進入前20名的有6家。因此，中國已成為為占全球1/4銷售額的的主要橡機生生產(chǎn)大國。表2.3 橡機機企業(yè)銷售額額全球30強排名( 20044 年) 3企業(yè)名稱銷售額職工人數(shù)生產(chǎn)工廠1 克虜伯(KKrupp/德國) 2.09880跨國2 貝爾

22、斯托夫夫(Bursstoff/德國) 1.62400跨國3 神戶制鋼/日本1.281500跨國4 三菱重工/ 日本1.021000跨國5 VMI/ 荷蘭1500跨國6 德斯瑪(DDesma)/德國0.68200跨國7 桂林橡機/中國0.6711008 REP/法法國0.64500跨國9 天津賽象科科技/中國0.5952010 ITW機機械/美國0.5111 福建華橡橡自控技術/中國0.51110012 特羅埃斯斯特(trooesterr)/德國0.46380跨國13 益陽橡塑塑機械/中國國0.4294014 馬蕾蘭(Maplaan)/奧地地利0.4120015 三友工業(yè)業(yè)/日本0.391501

23、6 克梅里奧奧(ComeerinEzzoole) /意大利利0.3817 馬塔多(Mataddor)/斯斯洛伐克0.3518 法勒爾( Farrrel) /美國0.34200跨國19 大連橡塑塑/中國0.34200020 上海精元元機械/中國國0.3121 拉爾森- 圖寶(LLarsennt&touubo)/丹丹麥0.3122 中田造機機/日本0.3115023 青島高校校軟控/中國國0.2721024 北京航空空制造工程/中國0.2710025 英蓋爾(Engell) /奧地地利0.2626 北京敬業(yè)業(yè)機械設備/中國0.2227 波米爾( Pomiini) /意大利0.2128 桂林橡膠膠工

24、業(yè)新技術術開發(fā)/中國國0.220029 東毓(TTung yyu) 油壓壓機械/中國國臺灣0.1930 大連誠信信橡塑機械/中國0.192205 我國橡膠的的發(fā)展空間廣廣大目前仍然是國內(nèi)內(nèi)外橡膠企業(yè)業(yè)使用的主要要煉膠設備之之一，其工作原理理和操作方式式無多少變化化，但在技術水水平和性能方方面卻得到了了改進和提高高，不但沒有被被密煉機所取取代或淘汰，相反還在不不斷發(fā)展。開煉機不但但在一般橡膠膠企業(yè)里大有有市場，就是在輪胎胎生產(chǎn)中也還還占有相當?shù)牡姆蓊~。橡膠加工的的第一步就是是混煉，故其混煉工工具開開煉機和密煉煉機，還有很大的的發(fā)展余地，其市場前景景也會是久遠遠的。第3章 開煉煉機及翻膠裝裝置簡介

25、開放式煉膠機開煉機主要是與與密煉機配套套使用，把經(jīng)經(jīng)密煉機混煉煉或塑煉后的的膠料壓制成成一定厚度和和寬度的膠片片供后道工序序使用。另外從工藝藝角度來看，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，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計制作的，可大大降低工人的勞動強度。3.1.1 基基本結構開煉機的主主要工作部件件是前后輥筒筒，前后兩個個輥筒由輥筒筒軸承支撐安安裝在左、右右兩個機架上上；壓蓋由螺螺栓固定在機機架頂部；壓壓緊后輥軸承承，而與前輥輥軸承保留一一定間隙，使使其能夠在機機架

26、上前后滑滑動，以便調(diào)調(diào)節(jié)輥距；調(diào)調(diào)距裝置安裝裝在機架的前前側；傳動裝裝置帶動前、后后輥筒以一定定的速比相對對回轉，機架架和傳動裝置置安裝在底座座上；潤滑裝裝置是保證輥輥筒軸承潤滑滑的；在兩輥輥筒的上方操操作者最容易易接觸到的地地方設有緊急急停車裝置，以以避免事故的的發(fā)生；在前前輥筒軸承的的前端裝有安安全裝置，以以保護開煉機機主要零件在在機器超負荷荷或發(fā)生故障障時不受損壞壞；輥溫調(diào)節(jié)節(jié)裝置用以加加熱或冷卻輥輥筒，以滿足足工藝要求。3.1.2結構構簡介目前使用的各種種類型開煉機機按其結構的的主要區(qū)別，可可以歸納為以以下七種類型型。(1) 傳統(tǒng)結結構開煉機 如圖 3.1所示。電電機9通過減減速器8及

27、其其輸出軸上的的小驅(qū)動齒輪輪帶動大驅(qū)動動齒輪7，大大驅(qū)動齒輪安安裝在后輥筒筒軸頸上，后后輥和前輥的的左端軸頸上上安裝一對速速比齒輪122，通過速比比齒輪使前后后輥筒以不同同的速度相對對回轉。這種結構形形式開煉機的的特點是使用用可靠，制造造成本低。缺缺點是占地面面積大，驅(qū)動動齒輪和速比比齒輪均為開開式齒輪傳動動，噪聲大，壽壽命短。這種種結構的開煉煉機多采用整整體底座，即即整臺機器同同置在一個鑄鑄鐵底座上，安安裝方便，運運行平穩(wěn)。圖3.1 傳統(tǒng)結結構開煉機11前輥筒；2后輥筒筒；3機架架；4壓蓋蓋；5機座座；6調(diào)距距裝置；7驅(qū)動齒輪；8減速器器；9電機機；10制制動裝置；111緊急停停車裝置；11

28、2速比齒齒輪；13輥溫調(diào)節(jié)裝裝置；14潤滑裝置(2) 整體式式開煉機 如如圖 3.2所示。其其結構特點是是，電動機安安裝在輥筒下下方，減速器器的傳動齒輪輪安裝在右機機架內(nèi)部，整整個機器安裝裝在整體的鑄鑄鐵底座上。其其傳動方式與與傳統(tǒng)結構開開煉機相比只只是傳動系統(tǒng)統(tǒng)各部件安裝裝位置的變化化。圖圖3.2 XK-4450A型開開煉機外形圖圖1減速機；2右調(diào)距裝裝置；3安全裝置置；4左調(diào)距裝裝置；5潤滑系統(tǒng)統(tǒng)；6加熱冷卻卻裝置整體式開煉機的的特點是結構構緊湊，占地地面積小，質(zhì)質(zhì)量小，安裝裝方便，外形形美觀。缺點點是維護、檢檢修不便，驅(qū)驅(qū)動齒輪和速速比齒輪仍為為開式齒輪傳傳動，壽命短短。(3) 準閉式式

29、集中傳動開開煉機 如圖圖3.3所示。電動動機通過彈性性聯(lián)軸節(jié)與減減速器相連，減減速器通過齒齒形聯(lián)軸節(jié)帶帶動后輥筒轉轉動，并經(jīng)速速比齒輪帶動動前輥筒轉動動，兩輥筒在在一定的速比比下工作。其其傳動方式與與傳統(tǒng)結構開開煉機相比，它它取消了驅(qū)動動齒輪，而速速比齒輪安裝裝在輥筒的動動力立輸入端端。圖 3.3 XK-550B型開煉機外外形圖1機架；2底座；3接料盤；4輥筒；5調(diào)距裝置置；6速比齒輪輪罩；7齒形聯(lián)軸軸器；8減速箱；9彈性聯(lián)軸軸器；10電機底底座；11電動機機；12潤滑系系統(tǒng)；13液壓保保護裝置；114緊急停停車裝置；115輥溫調(diào)調(diào)節(jié)裝置第3.2節(jié)翻翻料裝置3.2.1用途途翻膠裝置配套安安裝在

30、壓片機機上，以機械械翻膠代替人人工割膠、打打三角包和翻翻膠等操作，使使壓片機翻膠膠操作機械化化，減輕勞動動強度。3.2.2基本本結構翻料裝置是由牽牽引輥、壓輥輥、擺動裝置置、氣缸、傳傳動部分組成成。壓輥位于于牽引輥上方方，翻膠架兩兩內(nèi)側壓輥兩兩端下部裝有有氣缸，擺動動裝置將膠料料均勻的引進進牽引輥。牽牽引輥與前輥輥同方向旋轉轉，牽引速度度可在每分鐘鐘4.4444m 之間間無級調(diào)速，可可以滿足不同同的工藝要求求。3.2.3結構構簡介翻膠裝置的結構構如圖 3.4所示，主主要由壓輥11，牽引輥2、左右螺紋紋螺桿 4、導輥5、擺動輥 13 及傳動動裝置等組成成。壓輥 11 和牽引輥輥 2的兩軸端均均用

31、滾動軸承承支承，壓輥輥1的兩側裝有有兩個氣缸33，以操縱壓壓輥1的升降。壓壓輥1兩端的齒輪輪，分別與翻翻膠裝置機架架上的齒條嚙嚙合，以保證證壓輥1平行移動。開開始工作時，利利用氣缸3將壓輥1頂起，將壓壓片機前棍上上割下的膠片片經(jīng)過導輥 5和擺動輥 13引入壓輥輥 1 和牽引輥輥 2之間，而后后氣缸3排氣活塞下下降，壓輥11借重力壓向向牽引輥2，在牽引輥輥的帶動下，膠膠片經(jīng)導膠板板 ( 返回回壓片機)。導輥5和擺動輥133通過左右螺螺紋螺桿4帶動膠片左左右移動，達達到翻膠目的的。螺桿4由電機15 通過行行星擺線減速速器14 直接帶帶動。牽引輥輥2是主動輥，由由電機16和減速器器17傳動。牽牽引輥

32、2具有兩檔速速度，利用手手柄12操縱鍵7變換齒輪 10和11與主動齒齒輪的嚙合，從從而改變牽引引輥的速度。牽牽引輥2的轉動方向向與壓片機前前棍的轉動方方向一致。鍵鍵7的下方裝有有彈簧片8，使鍵7動作穩(wěn)定。整整個翻膠裝置置安裝在壓片片機左右兩個個機架的壓蓋蓋上。圖 3.4 翻膠裝裝置51壓輥；2牽引輥輥；3氣缸缸；4左右右螺紋螺桿；5導輥；6導膠板板；7鍵；8彈簧片片；9機架架；10、11齒輪；12手柄；13擺動輥輥；14、17行星擺擺線減速器；15、166電機；188膠片第3.3節(jié)實實例分析及解決63.3.1 存存在問題(1) 牽引輥輥速度低現(xiàn)在部分的開煉煉機，當牽引引輥搭上膠片片后，由牽引引

33、輥、膠片、壓壓片機前輥筒筒組成一特殊殊的傳動系統(tǒng)統(tǒng)。在這一系統(tǒng)統(tǒng)中，要使膠膠片連續(xù)正常常運行，應使使牽引輥的線線速度大于或或等于前輥筒筒的線速度。在實際使用用過程中，常常常是在把膠膠片搭上牽引引輥后，經(jīng)過過幾秒鐘時間間膠片就會在在擺動輥套筒筒和前輥筒之之間彎曲下垂垂。以致越聚越越多。最后膠片被被夾在前后輥輥隙上方的存存膠區(qū)而拉斷斷，導致翻膠膠裝置不能連連續(xù)運行。這是由于牽牽引輥的線速速度小于前輥輥筒的線速度度造成的，即即使使用牽引引輥的高速檔檔也是這種現(xiàn)現(xiàn)象。XKY一6660壓片機機的翻膠裝置置在使用高速速檔時能使膠膠片連續(xù)運行行，而低速檔檔卻不能使膠膠片正常運行行。為了提高牽牽引輥的速度度。

34、(2) 牽引輥輥減速器機座座移動牽引輥的轉動是是由電機通過過減速機和一一對相互嚙合合的傳動齒輪輪傳遞的，在在使用過程中中有時發(fā)現(xiàn)搭搭上膠片后牽牽引輥不能轉轉動。并且會聽到到傳動齒輪的的沖擊聲。這是因為牽牽引輥加載后后，傳動機構構由于受力作作用和長時間間的振動，使使減速機底座座后移，從而而造成傳動齒齒輪中心距增增大導致齒輪輪副嚙合面減減少、甚至脫脫開造成的，這邊造成了了備件的浪費費。減速機底座座移位的現(xiàn)象象在大部分型型號的開煉機機翻膠裝置中中均存在，究究其原因是由由于底座在制制造過程中未未安裝定位裝裝置造成的。3.3.2 故故障原因分析析在壓片機調(diào)調(diào)試試車階段段，翻料裝置就就不能很好使使用，膠片

35、經(jīng)常在在牽引輥與刮刮膠板處堆擠擠。由于子午線線輪胎膠料粘粘性大，膠片纏包住住牽引輥，迫使牽引輥輥不能轉動，膠片不能連連續(xù)進行翻料料。另外，擺動裝置擺擺膠架在絲杠杠滑動，套銅套經(jīng)常常松動外出，磨損擺膠孔孔，極易造成擠擠膠停機，頻繁停機開開機處理這些些故障，致使翻料裝裝置傳動部分分減速機出現(xiàn)現(xiàn)超載震裂漏漏油，蝸輪蝸桿加加劇磨損等問問題。(1) 原因一一翻料裝置刮膠板板選用鋼板(厚16mm) 和角鋼(規(guī)規(guī)格: 440404) 焊接而成，鋼板薄，強度小，整體結構呈呈板狀，抗彎曲、扭扭曲性能差，膠料極易進進入刮膠板和和牽引輥的間間隙內(nèi)纏包牽牽引輥， 擠壓刮膠膠板，使刮膠板扭扭曲變形，膠料不能順順著牽引輥

36、進進入主機兩輥輥縫隙，這樣粘在牽牽引輥上的膠膠片越積越多多，導致牽引輥輥停止轉動。(2) 原因二二由于生產(chǎn)任務加加大，所煉子午線線輪胎膠每輥輥由170kkg增加到2100kg ，使得前輥、后后輥之間上方方的翻膠空間間相對較小。這樣，從前輥切下下的膠片順著著牽引輥向主主機前后兩輥輥縫上方翻膠膠空間流入時時，由于空間相相對狹小，容易和積膠膠相堆擠，壓刮膠板，使刮膠板扭扭曲變形。膠片粘在牽牽引輥和刮膠膠板處，迫使牽引輥輥不能轉動，翻料不能進進行，膠料達不到到工藝要求，見圖1 。(3) 原因三三擺動裝置擺膠架架孔上安裝的的軸套(銅套套) 與擺膠膠架套筒是過過渡配合安裝裝，沒有止口安安裝固定，在絲杠行走

37、走時易松動外外出， 致使擺膠膠架與絲杠直直接摩擦，磨損軸套，導致間隙增增大，容易擠膠，擺動裝置不不能平穩(wěn)運行行。且銅套為整整體式，檢修更換極極不方便，需拆卸翻膠膠架，費時費力影影響生產(chǎn)。以上原因?qū)е路涎b置置不能很好使使用， 影響整個個生產(chǎn)線的生生產(chǎn)效率。為徹底解決決翻料裝置擠擠膠問題，決定對原有有結構進行改改造。3.3.3 翻翻料裝置的改改造(1) 翻料裝裝置刮膠板改改造原刮膠板是由116mm 厚厚鋼板和440404角鋼鋼焊接而成，強度弱，此種結構很很容易受擠壓壓變形。我們決定對對刮膠裝置重重新設計，采用15998的無縫鋼管管與75 755角鋼焊接，取代原來的的刮膠板，利用角鋼來來刮除粘在

38、牽牽引輥上的膠膠片?？箯澘古で阅芴岣?5倍，這樣，膠片沿著牽牽引輥和刮膠膠裝置順利進進入翻膠空間間。(2) 翻料裝裝置整體前移移根據(jù)壓片機輥縫縫間的積膠和和翻膠量來計計算翻膠空間間，最后決定將將整個翻膠裝裝置在壓片機機橫梁上整體體水平前移2200m mm ，使得翻膠空空間變大。這樣，主機兩輥上上方的積膠和和由前輥切下下沿著牽引輥輥的膠片不再再擠壓刮膠板板。(3) 擺膠架架銅套重新設設計并固定根據(jù)擺膠架套筒筒孔的內(nèi)徑和和外徑尺寸重重新設計了銅銅套，增加了止口口，并用螺栓固定在套套筒上。為了檢修更更換銅套的方方便，又將銅套整整體式設計成成兩半式。3.3.4 改改造后的效果果翻料裝置經(jīng)過上上述改

39、造后， 膠片由牽牽引輥引入，順著刮膠裝裝置進入翻膠膠空間，翻膠空間變變大，不再擠膠。刮膠裝置抗抗彎抗扭性能能好，不彎曲不變變形，能很好的刮刮除粘在牽引引輥上的膠片片，膠片不再包包纏牽引輥。3.3.5 意意義壓片機的翻膠裝裝置是實現(xiàn)膠膠料均勻性的的一項重要措措施。對改善膠料料的質(zhì)量起著著積極的作用用。因此翻膠裝裝置的正常運運行具有非常常重要的意義義。第4章 設設計計算第4.1節(jié)牽牽引輥的直聯(lián)聯(lián)型減速器的的選擇4.1.1 已已知條件從動機：連續(xù)均均勻工作工作時間：每日日連續(xù)24小小時工作。前機筒轉速轉速速：32m/min電機頻率為500Hz，4極極增安型電機機。輸出軸連接方式式：聯(lián)軸器（無無軸向力

40、）。4.1.2 計計算選型7(1) 計算牽牽引輥的轉速速因為前機筒的線線速度為v=32m/mmin，且牽牽引輥的線速速度應略大于于前機筒的線線速度，故=32m/mmin，暫取 =332m/miin因為 ， (4.1)所以 ， (4.2)則 (4.3)由式(4.3)得 此時暫取的(2) 計算牽牽引輥的扭矩矩圖4.1 牽牽引輥如下圖4.1所所示，最小扭矩處處即直徑最小小處，其值為為d=55mmm，查手冊得445鋼的力學性能參參數(shù)分別為8又由于 ， (4.4)由(4.4)得得，即最大極限公式 (4.5)由(4.5)得得 (4.6)所以由(4.66)得牽引輥輥的直徑最小小處的最大扭扭矩為：4.1.3

41、選選型(1) 使用用系數(shù)：查手手冊得K=11.29(2) 輸出轉轉速40.774366rr/min，電電機頻率500Hz計算傳動比i為為：選速比i=355，則實際輸輸出轉速為 (4.7) 所以，由式(44.3)得，牽引輥的實實際速度為： 因為，所以滿足足機器實際工工作情況要求求。(3) 電機功功率N為：如表4.1所式式，聯(lián)軸器的的效率按0.99計算，而減速器效率按0.9計算，則電機的實際功率為： 所以選取電機功功率為3kww4查手冊按表表選型號為 XWD ，使使用系數(shù)滿足足要求9。表4.1 機械械傳動和摩擦擦副的效率概概略值10第42節(jié) 正正反向絲杠的的直聯(lián)型減速速器的選擇4.2.1 已已知條

42、件(1) 從動機機：連續(xù)均勻勻工作(2) 工作時時間：每日連連續(xù)24小時時工作。(3) 擬定擺擺動翻膠裝置置擺動次數(shù)33次/minn。(4) 擺動翻翻膠裝置擺動動幅度16440mm。(5) 正反向向絲杠螺距為為80mm。(6) 電機頻頻率為50HHz。(7) 輸出軸軸連接方式：聯(lián)軸器（無無軸向力）。4.2.2計算算選型(1) 計算正正反向絲杠的的轉速因為擺動翻膠裝裝置擺動次數(shù)數(shù)3次/miin，擺動翻翻膠裝置擺動動幅度16440mm，正正反向絲杠螺螺距為80mmm，那么絲杠的轉轉速為n為： 所以在此狀態(tài)下下此時暫擬定定正反向絲杠杠的轉速為nn=61.55r/minn。(2) 計算牽牽引輥的扭矩矩

43、如圖4.2所示示圖 4.2 正正反向絲杠最小扭矩處即直直徑最小處，其其值為d=335mm查手冊得45鋼鋼的力學性能能參數(shù)分別為為8由式4.4得 由最大極限公式式(4.5)得所以牽引輥的直直徑最小處的的最大扭矩為為： 4.2.3 選選型(1) 使用系系數(shù)：查手冊冊得K=1.29輸出轉速n=661.5r/min，電電機頻率500Hz(2) 計算傳傳動比i為：選速比i=177，則實際輸輸出轉速為那么由得，擺動翻膠裝裝置實際擺動動次數(shù)為4.0172116643次次/min(3) 電機功功率N為：如表4.1所式式，聯(lián)軸器的的效率按0.99計算，而而減速器效率率按0.9計計算，則電機機的實際功率率為：所以

44、選取電機功功率為1.55kw(4) 按表116-2-1139選型號號為 XWD ，使使用系數(shù)滿足足要求9。第4.3節(jié)聯(lián)聯(lián)接螺栓的強強度校核111螺栓聯(lián)接是承受受預緊力和工工作應力的緊緊螺栓聯(lián)接，為為了保證緊密密性，以防止止聯(lián)接的接合合面間產(chǎn)生縫縫隙，殘余預預緊力 (4.8)預緊力 (4.9)無墊片故，考慮慮到螺栓在總總拉力的作用用下可能需要要補充擰緊，故故將總拉力增增加30%以以考慮扭轉切切應力的影響響。于是螺栓危危險界面的拉拉伸強度條件件為 (4.10)故只需校和危險險界面處的螺螺栓強度。4.3.1 支支架的螺栓校校核在圖4.3中，圖4.3 正反反向絲杠組件件4號螺栓和122號螺栓處的聯(lián)接分

45、別別為：4個MM8由式(4.8-4.10)得=312MPaa故選4.8級的的螺栓。在圖4.4中，6號螺栓處處聯(lián)接形式：4個M122由式(4.8-4.10)得=624Mpaa故選8.8級的的螺栓122。圖4.4 壓輥輥機構組合裝裝配圖4.3.2 擺擺動翻膠機構構的螺栓校和和在圖4.5中，圖4.5 擺動動翻膠裝置裝裝配圖4號螺栓處聯(lián)接接形式：4個個M12由式(4.8-4.10)得=774MPaa故選10.9級級的螺栓。7號螺栓處聯(lián)接接形式：4個個M10由式(4.8-4.10)得=717MPaa故選9.8級的的螺栓。第5章設計說說明本次對翻膠裝置置的優(yōu)化，主主要體現(xiàn)在正正反向絲杠和和與之相配合合的滑

46、塊的改改進設計，如如圖5.1所示，為為改進后的正正反向絲杠。圖5.1 改進進后的正反向向絲杠這次改進主要改改變正反向絲絲杠的正反向向旋轉的接頭頭處弧度，來來使擺動翻膠膠機構在每次次換向過程中可以換向向靈活，運轉轉自由，不至至于卡死在換換向接頭處。如圖5.2所示示，為改進設設計后的滑塊塊。圖5.2 滑塊塊在上面兩幅所示示的正反向絲絲杠和滑塊中中，正反向絲杠杠兩端正反向向旋轉換向的的接頭處是一一個半徑為1130mm的的圓弧，而滑滑塊與之相配配合的連接處處則是一個半半徑為35mmm的圓弧，這樣設計的優(yōu)點是，滑塊在正反向絲杠的正反向螺槽中運轉時，不會發(fā)生竄槽現(xiàn)象，同時反向絲杠兩端正反向旋轉換向處也可以

47、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。第6章經(jīng)濟效效益評價1. 主要技術術參數(shù)與結構構開煉機上置翻膠膠裝置機構示示意圖圖6.1圖6.1開開煉機上置翻翻膠裝置結構構見圖1.3橫導向向輥，2縱縱向?qū)蜉仯?4牽引輥主動輥驅(qū)動采用用直聯(lián)式XWWD 減速機機，其中速比i=35，電機機功率N=33kw，轉速速n=40.875r/min。由此得：主主動棍線速度度v=。主動棍線速速度略快于主主機前棍322m/minn的線速度，其其作用是對膠膠片產(chǎn)生一定定的拉力，便便于操作時搭搭頭。2. 使用效果果13根據(jù)中國橡膠膠塑料雜志志1993年年第3期“輪輪胎膠混煉效效果需要重新新評價

48、”文中中稱：瑞士SSchersser公司認認為，在一個個裝有翻膠裝裝置的開煉段段上對膠料的的混煉效果33min比斑斑伯里（即本本伯里原文如如此）密煉機機30minn的混煉效果果要好得多。關于Schherserr公司所預言言開煉段，是是指23臺臺裝有翻膠裝裝置的開煉機機。即Schee -rserr公司認為輪輪胎膠只通過過一次本伯里里密煉機和其其余的補充混混煉要在裝有有翻膠裝置的的23臺開開煉機上完成成，這樣混煉煉效果最好。當然，這是是指各種配合合粉料、油料料及膠料通過過一次本伯里里密煉機，并并在相當程度度上混和之后后再加工而言言。所以能產(chǎn)生生這種效果，其其主要原因可可能是：(1) 開開煉機的膠料

49、料混合溫度要要比密煉機的的膠料混合溫溫度低得多。安裝翻膠裝裝置后，使之之進一步有效效地散發(fā)掉由由于兩棍筒線線速度不同產(chǎn)產(chǎn)生的強烈剪剪切和擠壓作作用而帶來的的熱量，實現(xiàn)現(xiàn)在更低和變變化范圍更小小溫度（855攝氏度左右右）下的捏煉煉，這樣加工工的膠料可塑塑度真是穩(wěn)定定。(2) 安安裝翻膠裝置置后，在一定定程度上改變變了膠料原來來的傳遞方向向，從而避免免了膠料分子子結構的過渡渡線性化，使使各種配合劑劑分散趨于均均勻一致。另一方面，也也使供膠開煉煉機的容量由由100kgg左右增加到到179kgg左右，容量量幾乎增加一一倍。這樣事實上上增加了膠料料的混合時間間，從而有效效地彌補了密密煉機的混料料不足。使

50、用改裝后后，再進行翻翻膠熱煉的同同時，可以不不影響供膠抽抽條。尤其是翻膠膠輥上置，避避免了傳統(tǒng)上上使用的斜裝裝前置翻膠輥輥存在的不利利抽條操作，安安全可靠性差差以及對膠料料傳遞方向影影響不大、散散熱相對較差差的弊病。裝有該裝置置的供膠開煉煉機和裝有兩兩把下片刀的的熱煉開煉機機相配合，可可一人同時操操作兩臺設備備，而且勞動動量大為降低低，工藝有了了保證。所供膠片如如前所述可塑塑性穩(wěn)定一致致。表面光亮，魚魚鱗狀明顯減減少。也減少了膠膠條斷頭現(xiàn)象象，方便了壓壓出操作。由于獲得的的熱煉膠條可可塑度穩(wěn)定，混混合均勻，這這樣所壓出的的胎面收縮系系數(shù)一致，返返回料大為減減少，返回料料有半成品總總量的15%左

51、右降低到到5%左右，降降低了能耗，更更重要地是提提高了輪胎的的內(nèi)在質(zhì)量。3. 經(jīng)濟效益益評價(1) 節(jié)電以每年39萬套套標準輪胎3300個工作作日計算，每每日加工混煉煉膠約為177t，半成品品返回料1.7t，每小小時節(jié)電3000，年節(jié)電電9萬，價值值3萬余元。(2) 經(jīng)濟由于返回料減少少，同時也少少出了由于反反復加工產(chǎn)生生的自硫膠，其其效益更可觀觀，保守估計計每年可少出出自硫膠5tt左右，價值值5萬余元。(3) 高性能能使用該裝置后工工藝有了保障障，從而提高高了半成品、成成品質(zhì)量。結論開煉機在技術上上經(jīng)過一百多多年的發(fā)展，在在結構和性能能方面取得了了很大的進展展和提高。尤尤其是其附屬屬結構不斷地地改變更新，使使其逐漸向自自動化程方向向發(fā)展。因為為翻膠裝置是是大中型開煉煉機上的一個個重要組成部部分，在大型型橡膠開煉機機中占據(jù)著舉舉足輕重的地地位。因為開開煉機上安裝裝翻膠裝置后后，在一定程程度上改變了了膠料原來的的傳遞方向，從從而避免了膠膠料分子結構構的過渡線性性化，使各種種配合劑分散散趨于均勻一一致。同時開開煉機上安裝裝翻膠裝置，不不但可以降低低操作強度外外，還可增大大開煉機的裝裝料容量、減減少廢料、提提高膠料工藝藝質(zhì)量、減少少能耗。因此，根據(jù)物料料加工的特點點，相信開煉煉機在今后橡橡塑工業(yè)的發(fā)發(fā)展過程中不不但不會退出出其應有