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主要内容•一.轮胎产业，炼胶及炼胶设备概述•二.密炼机、液压站、温控、螺杆挤出压片机、碳黑输送、爬坡胶冷及收胶装置等结构及原理•三.检修及维护保养•四.生产操作及安全事项第一部分轮胎，炼胶及炼胶设备概述在人类的历史上，车轮的发明促进了交通运输的发展和社会的繁荣。我国使用车轮已有两千多年的历史了。最初的车轮是采用木材制造的。以后发展到在木轮的外周上加上铁箍。这种车轮在某些发展中国家现在还可看到。但这种车轮滚动阻力和能量损耗都很大，而且转弯不灵活，车辆负荷和行驶速度不能提高，而且只适用于硬路面，因此车辆的发展也受到很大限制。橡胶的发现促进了人类社会的发展，对车轮的性能有了明显的改进原来木芯加铁箍的轮子，改用木芯加橡胶箍。但未经硫化的橡胶性能很差，温度高时发粘，温度低时发硬。直到1839年固特异发明了橡胶的硫化技术后，橡胶工业发展的步伐才大大地加快。最早的橡胶轮胎是实心轮胎，1845年空气轮胎发明后，轮胎的舒适性及滚动性都提高很多，但这种轮胎负荷量小，也无法充气，因而限制了它的使用范围。1888年英国人邓录普发明了充气轮胎，开创了轮胎制造技术的新局面，一直发展到今天的子午线轮胎。随着轮胎结构的发展，对胶料的要求越来越高，而对炼胶设备的要求也随之提高。下面将对目前应用非常广泛的GK400型密炼机的炼胶系统进行介绍第二部分GK400炼胶设备结构与原理密炼机GK４００密炼机适用于轮胎及橡胶制品厂对各种胶料的塑炼、混炼和终炼主要技术参数见右图拖动形式两台直流电机转子转速63/67r/min电机功率2×1150KW传动方式右传动或左传动转子形式ZZ2型式密炼室容积400L填充系数0.97工作容积389每根转子转矩215MN·m冷却水耗量主机～50m3/h减速机8m3/h主电机2×15m3/h上顶栓对胶料压力0～0.63MPa单位重量耗电量～190度/T最大生产能力（MAX）4.5T/h（胶料比重为1.2）外型（长×宽×高）7600×4850×5660重量67T结构概述及各部分说明•GK400密炼机由机体、泄料机构、转子支承、密封装置、加料及压料机构、传动装置、气动控制系统、液压系统、加热和冷却系统、润滑系统、电控系统组成。机体•机体主要由前后密炼室、侧墙板、轴承座、耐磨板和底座等组成。•密炼室分为前、后两块，在室壁周围转孔，并构成循环通道，冷却水在一定压力下沿通道循环流动，以达到良好的热传导效果。密炼室内壁表面堆焊硬质耐磨合金，以保证其使用寿命。用于安装耐磨板及转子轴承的上侧板和轴承座是水平解剖分的。每块侧板上有两块垂直方向剖分的耐磨板，该板是可冷却的。•整个混炼结构安装在焊接而成的底座上，两半混炼室支承在底座上，它与侧墙板、轴承座、耐磨板构成一个封闭的密炼室。维修时，只需将侧壁墙板及加料筒与混炼室间的联接螺栓拧开，而不用将装料机构和其余重要零部件分开，就可以前后密炼室拉出。转子•转子支承在自动润滑的双列球面滚子轴承上，轴承内孔为锥形孔，转子由推力轴承承受轴向力，并确定轴向位置，这种装置轴承受力情况良好，温升低。机械式密封装置•结构：转子出轴处，密炼室的密封是通过侧墙板、耐磨板、静环及跟着转子转动的动环构成的滑动表面完成。密封作用是通过在压环上布置六组弹簧来实现的，动环和静环都为剖分式的，很容易安装更换，在滑动的表面上都堆焊了耐磨合金，同样安装在侧墙上的耐磨板接触表面及作用表面也堆焊了耐磨合金。•转子密封装置适用于加工各种胶料时的密封。密封润滑油在两个不同的位置以高压注入环形通道。密炼室内的粉料在高压油的作用下，被密封在混炼室内。同样动耐磨环处也用高压密封油进行润滑。作用在动耐磨环上的外压力可以通过改变压紧螺母的拧紧程度来调整•要是转子密封能保持其作用，就必须认真地维护。动环在轴上要保持运动自如，不能被混炼料粘结住或硬化。建议随时拆开和清扫相对运动的滑环。在增加压紧力的情况下，如果跑料仍不断增加，则应当拆开滑环并进行清扫。同时，保证良好的润滑也是控制和监控的组成部分。•一个处于现有尺寸的转子密封，在正常情况下是不能绝对密封的，压力弹簧不能达到最大的压力，否则会带来较大的磨损，甚至与滑环表面咬死。可以通过总结经验，求得弹簧压力与允许跑料之间的最佳关系，滑环密封的润滑与相应的装配关系。•随时间的推移，在滑动表面上出现的磨损，要在压环上进行观察和对张紧螺母进行调节。液压式密封装置•GK400密炼机液压密封结构主要由动环、静环、柱塞、弹簧、拨叉、及油缸等组成。•液压密封装置的外力传递是杠杆原理。其作用点正落在通过工作端面中心的固定套的直径线上，所以工作端面上的力是均匀分布的；另外，4个油缸的工作油路是连通的，所以在炼胶过程中，转子的轴向串动对端面压力的增减由压力油随时补充。这样4个工作端面始终不变的端面比压下工作，以保证良好的密封。•在不工作的状态下，由弹簧的预紧力使动、静耐磨环两个工作面紧贴在一起。•工作状态下，当压力油进入油缸时，注塞向左移，移至侧墙板上孔的端面，由于压力继续上升拨叉以中间固定点为支点，把外力传递到拨叉的另一端，使定环紧贴于动环的工作端面起到密封作用。•润滑油由定环的注入口进入到两个工作端面接触处，形成一层极薄的油膜起润滑、冷却、密封作用。•液压系统中，通过调整减压阀来控制工作系统的压力，在不露粉料的前提下，压力不要调得太大，一般油压力调在1.5～3.5Mpa范围内即可。加料装置及液压上顶栓•加料装置主要有：左侧板、右侧板、后侧板、前壁上、下板组成的加料筒，装在前壁的加料门及控制加料门开闭的油缸。•“V”型底上顶栓、活塞杆、油缸、横梁、导向杆及密封件组成装在加料口顶部，上顶栓的四角用螺钉固定了四块耐磨镶条和胶料接触的部位堆焊了一层硬质耐磨合金。上顶栓通水冷却，并设有维修安全保险装置。•压料机构安装在混炼室的顶部，其零件都由高强度螺钉连接在一起，在喂料斗喉部位置，混炼室和侧墙板上均镶有堆焊了硬合金的可更换的耐磨板。喂料门后侧开口用于碳黑进料左壁或右壁无用于小料进料，加料门的位置开关装在墙板外侧，并设有两安全销用于检修时安全保险。•液压控制系统用来控制上顶栓的升降加加料门的开闭。上顶栓对胶料的压力可以根据胶料工艺要求0～0.58MPa范围内任意调节。•炼胶过程中，上顶栓压调节可以通过调压阀控制。•上顶栓提升、下降和清扫三个位置通过无触点限位开关控制。•上顶栓在提升和下降中的缓冲的措施在活塞杆的头部安装有一个和汽缸盖上的排气口相配合的导套。上顶栓提升到一定位置，排气口被封闭，活塞和汽缸盖之间形成一个气垫以达到缓冲目的。上顶栓下降时，空气通过两条管道排出，其中一条带有单向节流阀。当活塞接近支架室，因为汽缸结构的巧妙设计而将其中一条排气通道关闭，空气通过另一条带有单向节流阀的管道排出，通过调节节流阀控制排气速度从而达到缓冲的目的。卸料装置及液压控制系统•卸料装置由卸料门、旋转油缸、液压锁紧装置等组成。•卸料门的关闭和开启由旋转油缸控制，在卸料门关闭的工作位置上卸料门由锁紧油缸通过锁紧滑块锁紧，炼胶时残生的压力主要由锁紧滑块支撑，锁紧接触部位进行了表面硬化处理，且是斜面接触，可以长期使用。卸料门顶部和胶料接触部位堆焊了一层硬质耐磨合金，边缘钻有冷却孔可以由通过卸料门轴孔内引入的介质组成回路，进行冷却和加热。•卸料门的关闭和开启，锁紧装置的动作都通过液压控制系统来执行。•液压系统分主回路、保压回路及事故回路三部分组成，主回路由一个电动双联油泵驱动。保压回路由一个蓄能器驱动。在机器断电时，电动油泵不能正常工作，可通过手动泵驱动液压系统。旋转油缸为差动式齿轮齿条油缸，减少了油缸内的液压冲击传动装置•GK400N密炼机的传动装置由两台直流电动机、恒速比减速机、弹性联轴节和齿轮联轴节组成。加热、冷却系统•炼胶过程中温度的变化对炼胶的质量具有重要的意义。混炼室、转子、下顶栓自动加热、冷却系统来控制和分配，各自形成一个独立闭式循环回路。该系统分别调节各回路介质流的速度或流量，平衡温度。每个回路都有必要的测试和调节元件。这个自动的加热、冷却系统做为一个单独的集成单元独立操作。润滑系统GK400密炼机通过相互独立的自动润滑系统润滑，共有三个油泵供润滑油。•一个干油泵周期性的给转子轴承、卸料门轴承和锁紧滑块处供油；•一个润滑油泵连续地向转子密封处的动、静耐磨环供油；•一个油泵向转子密封处的环形间隙供油；温度测量•胶料温度的测量通过安装的卸料门顶部或侧墙板上的耐磨损的热电偶传感器得到精确、可靠的测量值密炼机液压系统•概述密炼机液压系统由上顶栓阀块、下顶栓阀块以及大、油泵装置、蓄能器组和冷却器等部分组成。上顶栓部分，用比例伺服阀实现压砣的快速移动，实现压砣的力控制。下顶栓部分，实现卸料门的开门和关门，锁紧油缸的锁紧和松开，加料门的开门和关门，转子密封油缸的密封等动作。本液压系统的特点：1.料的压强可在0.1～0.6MPa之间任意调节；2.压砣可随意锁定在全行程的任意位置；3.在橡胶的塑炼、混炼和终炼时，压砣的上升和下降的时间小于和等于4秒，平均速度30米/分；4.当主机超载时，本系统可自动进入浮动状态；5.上顶栓、下顶栓公用统一的泵源；6.冷却循环清洗泵不断地清洗和冷却液压油；7.本系统采用多种措施，实现卸料门的开、关的缓冲，以减少系统的冲击。主要技术参数•油泵：上顶栓有一台变量柱塞油泵。排量：140ml/rev，允许连续工作压力：28.0MPa，现调定压力：20.5MPa。上顶栓还有一台小排量的变量柱塞油泵，允许连续工作压力：PAV6.3RKP1A。排量：6.3ml/rev，允许连续工作压力：35Mpa，现调定压力：21.0MPa。•电机：上顶栓：型号：Y250M-4B3550HZAC380V功率：55kw转速：1480r/min型号：Y132S-4B3550HZAC380V功率：5.5kw转速：1440r/min冷却循环清洗：型号：Y112M-65B50HZAC380V功率：2.2kw转速：940r/min•电磁铁电压：DC24V•系统压力：20Mpa•系统流量：209l/min•油箱容积：900L•油温范围：10～60℃•外型尺寸：长×宽×高=3250×1435×2300mm温控机械部分•密炼机有多个不同温度控制段,每一段称一个通道.无论几个通道,其每个通道的结构相同,下面以一个通道为例介绍机械部分结构框图如下图所示.•1—温度检测元件2—液位检测元件3—压力检测元件•4—流量检测元件5—极限温度检测元件•6—循环泵•7—冷却换热器8—冷却电磁阀9—泄压电磁阀•10—匀温罐11—安全阀12—电加热器•13—控温对象14—止回阀•循环介质在循环泵作用下经控温对象不断循环，通过温度检测元件检测到实际温度的变化，送调节仪表进行PID运算并输出控制信号，在由驱动电路驱动中断执行元件—冷却阀、排气泄压阀、电加热器,实现循环介质温度自动控制。控温对象温度的变化将引起循环介质温度变化，温度高了将有循环介质经冷却换热器将热量带走；温度低了，将有电加热器给循环介质补充热量，从而控制循环介质的温度，间接控制了密炼机各不同控温对象的温度，以满足工艺要求。•温度检测元件（Rt）自动检测回水温度由信号综合调理电路经A/D转换送PLC，按PID调节规律输出调节信号，与设定的上下限温度比较输出温度上下限报警信号，压力上限（P1）、压力下限（P2）、泵过载（R）、循环介质液位（L）、极限温度（TL）、循环介质流动状态（F）等状态量自动检测元件或装置送PLC，自动/手动、循环泵、加热、冷却/排气按键命令信号经“信号综合调理”电路送PLC。PLC对其逻辑运算输出实际控制信号经“驱动”电路驱动各终端控制元件，输出当前温控装置的状态信号，经状态显示电路显示其工作状态，输出当前实际温度值和设定参数值，送各通道温度、状态显示电路和设定电路显示，实现了自动检测、自动显示、自动报警、自动控温、自动保护功能。两栖智能密炼上辅机系统简介•本软件系统由青岛高校软控股份有限公司在２０００版上位机系统的基础上开发而成的新一代上位机系统．•网络科技的飞速发展，使其在工业控制自动化，技术信