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第三章开炼机1
1第一节概述优点：结构简单、操作容易、加工适应性强、投资少等。缺点：结构笨重、占地面积大、能耗大、劳动强度大、生产效率低、卫生条件差等。使用场合：中、小型工厂以及加工小批量特殊用途的物料的生产中。2
2一、用途和分类1、用途：对橡胶加工主要用于：塑炼、混炼、热炼、压片（比压延机压片粗糙得多）、破胶、洗胶等。对塑料加工主要用于：混炼、热炼（为压延机供料）、也可用于压片制取半制品（较少采用）。3
32、分类：橡胶开炼机按用途可分为：塑（混）炼机、压片机、热炼机、破胶机、洗胶机、精炼机、粉碎机等，各种用途的开炼机区别主要在辊筒表面结构。塑料开炼机不以用途分类，辊筒一般为光滑面，塑料开炼机的差别主要在传动方式和布置形式上。4
4二、规格表示与技术特征两种表示法：1、以辊筒直径和长度表示：Ф550×1500：前后辊筒工作部分的直径为550毫米，辊筒工作部分的长度为1500毫米。5
52、机械工业部标准（JB1290-73）：XK：橡胶开炼机，SK：塑料开炼机X（S）K：橡胶塑料通用的开炼机，XKP：橡胶破胶机，XKA：橡胶热炼机等。如：XK－400表示辊筒直径为400mm的橡胶开炼机。6
6第二节基本结构与传动装置7
7组成：辊筒、轴承、机架和横梁、机座、调距装置、安全制动装置、辊温调节装置、润滑装置、传动装置等。8
8一、整体结构与传动装置1、基本结构：（1）辊筒（1、2）、轴承（3）、机架4和机座6及横梁5。（2）传动装置：电动机10、减速机（箱）（11）、驱动齿轮（9、12）、速比齿轮13。（3）调距装置：调距装置（7）、手轮（8）。（4）辊温调节装置：进水管14、喇叭口15、溢流收集室16。（5）安全制动装置：安全拉杆17、制动器18。（6）润滑装置：油箱24、小电机21、油泵22。挡料板19、盛料盘20。9
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102、传动装置：组成：电动机、减速机、驱动齿轮和速比齿轮等。传动方式（三种）：标准式、整体式、双电机式11
11标准式：结构简单、工作可靠、制造维修方便。但机器的轴向尺寸长，开式齿轮不易维护。12
12整体式：结构紧凑、占地面积小、重量轻、整体性好，但维护检修不便，辊筒中心较高，不便操作。13
13双电机式：最先进的一种传动形式，采用电动机直接调速以改变速比，齿轮及辊筒工作条件好，使用寿命长。14
14二、主要零部件（一）辊筒15
151、辊筒应具备的性能及辊筒材料辊筒足够的强度和刚度，良好的导热性能、耐磨（不低于肖氏硬度65～70度）、耐腐蚀。表面粗糙度～即可。16
16辊筒材料：常用：冷硬铸铁，即辊筒外表面为白口，内部为灰口，从而达到外表硬、内部韧、强度高、耐磨性好。高级材料：铬钼合金或低镍铬合金制造，强度比冷硬铸铁高。17
172、辊筒表面构形塑料开炼机的两辊筒均为光滑表面；橡胶开炼机用于塑炼、混炼、压片和供胶的辊筒为光滑表面；用于破胶的前辊为光滑表面，后辊为沟纹面，也可前后辊均用沟纹辊；洗胶机的两辊均为沟纹面；用于精炼的辊筒呈腰鼓形；热炼辊筒后辊有光滑辊和沟纹辊两种，有时压片机也采用一个光滑辊一个沟纹辊。18
18（二）辊筒轴承轴承的工作状况：开炼机辊筒轴承处于低速重载情况下工作，承受很大的比压力，一般高达70公斤/厘米2；工作温度高。对轴承材料的要求：耐磨损、承载能力大、使用寿命长。19
191、滑动轴承：组成：轴承体、轴衬材料：轴承体：铸铁轴衬：通常用锡磷青铜或锡锌青铜制造，现在橡胶开炼机推广使用浇铸型尼龙轴衬（绝不能用于塑料开炼机）20
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21滚动轴承：用于大型开炼机。寿命长、能耗小、安装方便、易于维护、润滑油耗量可降低75%。但因造价高、一次性投资大22
22（三）调距装置作用：加工物料和工艺的不同时，要求不同的辊距。需要设置辊距调节装置。调距范围：0.1～15mm。调距点：前辊轴承体。调距方式：手动（中、小型机）、电动（大型机）、液压（较少用）。23
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25（四）机架与横梁机架要求：足够的强度和刚度，耐冲击振动。机架材料：一般用铸铁制造，（HT25-27或HT30-54）。横梁作用：增加机架的刚度和整机的稳定性。26
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28（五）安全制动装置1、安全装置作用：保护开炼机主要工作零件，在机器发生故障时不受损坏。安装位置：在辊筒轴承和调距螺杆之间。形式：机械式（安全垫片）、液压式安全垫片材料：铸铁（HT15-33)或碳素钢29
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312、制动装置作用：保证操作者和设备的安全。制动装置位置：一般在电动机和减速器的联轴器上。操纵装置位置：机器操作位置的附近。类型：按结构分：块式和带式两种。按制动时的操作状态分：断电制动和通电制动。32
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37（六）辊温调节装置作用：保证开炼机辊温满足工艺要求。橡胶塑炼：属低温机械塑炼，辊温调节主要是冷却，一般用水冷却。炼塑：高温热炼，辊温调节以加热为主，常用蒸汽加热，也可用电加热。辊温调节装置形式：开式（主要用于炼胶）闭式（主要用于炼塑）38
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40第三节主要性能参数与工作原理一、辊速、速比与速度梯度辊速:一般指辊筒线速度或转速，主要根据加工物料的性质、工艺、开炼机的规格与机械化水平等选取。目前辊筒速度一般在30米/分以下。41
41辊筒速比（f）：辊筒后辊速度（v1)和前辊速度（v2）之比，其大小根据加工物料的工艺要求来确定，是开炼机的重要参数之一,f>1。f=v1/v242
42速度梯度=（v1-v2）/e=v2（f-1）/e43
43辊距越小，速比越大，则速度梯度越大，物料受到的剪切作用越大，炼胶效果越好，但功耗也增大，胶料温度高，对辊筒的冷却要求越高。44
44二、接触角与横压力接触角：物料与辊筒表面开始接触的点O至辊距最小处e之弧所对应的圆心角α。45
45横压力：物料在辊距间对辊筒作用的径向压力。横压力力图使两辊分开，所以又称为分离力。46
46横压力是作用在整个弧上的，随辊距的减小而增大。其合力在靠近辊距最小处，与水平轴线的夹角5～10°。47
47辊筒上的总横压力被辊筒两端的两个轴承承担，这样，一个轴承的横压力为总横压力的一半。影响横压力的因素较多。物料性能、加工温度、辊距大小等，要精确计算出横压力是比较困难的，通常以测定值作为设计计算的依据。48
48三、工作原理T=μF=tgФ·F物料被带入辊隙的条件就是T>FtF·tgФ>Ftgα，即：Ф>αFt=Ftgα49
49物料被拉入辊距（开炼机正常工作）的条件是：摩擦角Ф大于接触角α。物料在辊距中受到强烈的挤压和剪切作用。挤压作用是由于辊距的缩小而产生的，随辊距的减小而增大；剪切作用是由于物料在辊筒间有速度梯度而形成的。50
50四、容量与生产能力容量是开炼机的一次投料量，容量是否合理关系到产量和质量，以经验公式计算。q=KDL生产能力指单位时间开炼机的作业产量。Q=60qγα/t51
51五、塑、混炼过程中功率变化情况开炼机的功率消耗有两个特点。其一，受很多因素的影响，如物料性质、物料温度、辊筒规格、辊距、速度和速比等。其二，在工作过程中，功率消耗是不均匀的。52
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