XK400-1000開煉機(jī)設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】
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開煉機(jī)文獻(xiàn)綜述學(xué)院:班級:姓名: 學(xué)號:文獻(xiàn)綜述國產(chǎn)開煉機(jī)的發(fā)展歷程與趨勢摘要: 介紹國產(chǎn)開煉機(jī)的發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢。開煉機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要經(jīng)歷了從開式傳動、閉式傳動到雙聯(lián)傳動結(jié)構(gòu)的變化, 控制方式實現(xiàn)了智能化, 新材料、新工藝、新技術(shù)、新裝置以及新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用進(jìn)一步提高了開煉機(jī)的整體性能。大規(guī)格和液壓驅(qū)動是國產(chǎn)開煉機(jī)的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞: 開煉機(jī); 發(fā)展歷程; 發(fā)展趨勢計開發(fā)工作。1.發(fā)展概況我國規(guī)?;a(chǎn)化工機(jī)械設(shè)備起步較晚。其中, 開煉機(jī)的生產(chǎn)始于20 世紀(jì)50 年代, 生產(chǎn)技術(shù)基本是沿襲前蘇聯(lián)的, 規(guī)格只有5400, 5450 和5560 等少數(shù)幾種, 結(jié)構(gòu)形式以開式傳動為主。80年代, 隨著我國機(jī)械工業(yè)的飛速發(fā)展和全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇, 汽車、石油以及高分子材料等工業(yè)得到迅猛發(fā)展, 帶動了相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大, 一些新工藝、新設(shè)備也隨之應(yīng)運(yùn)而生, 特別是橡膠行業(yè), 不斷開發(fā)出各種新型橡膠生產(chǎn)設(shè)備, 開煉機(jī)的產(chǎn)品規(guī)格和結(jié)構(gòu)形式也有了極大發(fā)展, 主要表現(xiàn)在產(chǎn)品規(guī)格系列化、結(jié)構(gòu)形式多樣化和控制方式智能化。1.1 產(chǎn)品規(guī)格系列化開煉機(jī)的應(yīng)用范圍在不斷拓展, 其產(chǎn)能配套情況必須隨使用要求而定, 絕大多數(shù)情況下, 開煉機(jī)生產(chǎn)只是產(chǎn)品生產(chǎn)的一個中間環(huán)節(jié), 需要與其它生產(chǎn)設(shè)備組合成生產(chǎn)線配套使用。這樣, 開煉機(jī)的生產(chǎn)能力就必須滿足生產(chǎn)線中各配套設(shè)備的產(chǎn)能要求, 而與開煉機(jī)配套的密煉機(jī)、壓延機(jī)等設(shè)備規(guī)格較多, 產(chǎn)能也各不相同, 因此, 為滿足使用要求, 我國又陸續(xù)開發(fā)出了5360, 5550, 5610,5660 和5710 等多種規(guī)格開煉機(jī), 并且每種規(guī)格都形成了系列, 以滿足不同的速度、速比及潤滑和安全防護(hù)方式等方面的要求。1.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式多樣化開煉機(jī)雖然都是通過電動機(jī)驅(qū)動, 但由于制造年代和使用工藝條件的不同, 傳動結(jié)構(gòu)各式各樣, 其中主要包括開式傳動結(jié)構(gòu)、閉式傳動結(jié)構(gòu)和雙聯(lián)傳動結(jié)構(gòu)。( 1) 開式傳動結(jié)構(gòu)早期開煉機(jī)普遍采用開式傳動結(jié)構(gòu)。開式傳動結(jié)構(gòu)簡單, 造價低廉, 傳動部分分散, 安裝調(diào)整繁瑣。輥筒軸承通常采用銅或尼龍材質(zhì)的滑動軸承, 調(diào)距方式多為手動。前后輥筒速比通過安裝在輥筒一端的速比齒輪來實現(xiàn)。由于前后輥筒的動力直接靠速比齒輪傳遞, 而且生產(chǎn)過程中輥距需要調(diào)整, 造成了速比齒輪的嚙合不能處于理想狀態(tài), 因此開式傳動開煉機(jī)的傳動齒輪壽命較短,傳動效率較低。( 2) 閉式傳動結(jié)構(gòu)20 世紀(jì)七八十年代出現(xiàn)了閉式傳動結(jié)構(gòu)的開煉機(jī), 并迅速得到了用戶的認(rèn)可和推廣, 成為當(dāng)時開煉機(jī)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)形式。閉式傳動結(jié)構(gòu)開煉機(jī)將傳動部分完全統(tǒng)一起來, 把傳動齒輪及速比齒輪全部集中到一個箱體內(nèi), 減速機(jī)采用雙軸輸出,輸出軸與輥筒之間靠萬向聯(lián)軸器連接。閉式傳動結(jié)構(gòu)較開式傳動結(jié)構(gòu)有了很大的進(jìn)步。首先, 將傳動部分集中統(tǒng)一起來, 便于安裝和維修, 而且齒輪的嚙合精度和整機(jī)的機(jī)械效率大大提高, 既延長了設(shè)備使用壽命, 又降低了無用功的消耗; 其次, 設(shè)備承載能力大大提高。輥筒軸承多采用圓柱滾動軸承, 運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn), 使用壽命更長, 不必經(jīng)常更換軸承, 減少了設(shè)備維護(hù)維修的工作量。( 3) 雙聯(lián)傳動結(jié)構(gòu)雙聯(lián)傳動開煉機(jī)是我國近幾年開發(fā)出的一種特殊結(jié)構(gòu)的開煉機(jī)( 見圖1) , 它由1 臺主電機(jī)和1臺減速機(jī)驅(qū)動, 減速機(jī)的雙側(cè)輸出軸各驅(qū)動兩個輥筒, 減速機(jī)與輥筒之間通過齒型聯(lián)軸器連接。雙聯(lián)傳動開煉機(jī)可以根據(jù)用戶要求使兩端的輥筒產(chǎn)生不同的速比, 從而實現(xiàn)不同的煉膠工藝要求,而且兩側(cè)機(jī)體相距較近, 縮短了膠料運(yùn)輸行程, 提高了膠料混煉效率。雙聯(lián)傳動開煉機(jī)已經(jīng)得到越來越多的用戶認(rèn)可。除上述3 種結(jié)構(gòu)形式外, 為滿足一些特殊使用環(huán)境及工藝要求, 又陸續(xù)產(chǎn)生了整體式、角式傳動和雙電機(jī)驅(qū)動等多種結(jié)構(gòu)形式開煉機(jī), 大大豐富了開煉機(jī)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類型, 提高了開煉機(jī)的應(yīng)用范圍, 極大地滿足了不同用戶的各種使用要求。1.3 控制方式智能化在開煉機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化的同時, 開煉機(jī)控制方式也更加趨于完善, 開始重視控制系統(tǒng)的安全、高效、合理和智能化。以往開煉機(jī)的控制系統(tǒng)只針對單機(jī)進(jìn)行操作, 極少與其它設(shè)備進(jìn)行通訊, 設(shè)備的控制和操作非常麻煩。目前, 由于計算機(jī)控制工程的不斷發(fā)展, 一些新技術(shù)被不斷應(yīng)用到機(jī)械產(chǎn)品中, 開煉機(jī)實現(xiàn)了程序控制, 并與前后配套設(shè)備之間實現(xiàn)了通訊控制, 可以根據(jù)生產(chǎn)線的工作情況確定啟動、停止、緊急制動、調(diào)整輥筒線速度或自動調(diào)整輥距等工作狀態(tài), 甚至在相對惡劣的工作條件下實現(xiàn)無人看守。開煉機(jī)實現(xiàn)智能控制既可以提高生產(chǎn)效率, 又可以避免一些安全事故的發(fā)生。2.性能優(yōu)化開煉機(jī)結(jié)構(gòu)和控制方式改進(jìn)的最終目的是提高整機(jī)性能, 在工作過程中充分體現(xiàn)出低能耗、高效率、低噪聲和高安全性等特性。在影響開煉機(jī)性能的諸多因素中, 新材料、新工藝、新裝置、新標(biāo)準(zhǔn)起到了至關(guān)重要的作用。2.1 新材料與新工藝采用合金冷硬鑄鐵新材料后, 輥筒機(jī)械強(qiáng)度提高, 承載能力加大, 使用壽命延長。通過深孔鉆等機(jī)械加工手段加工出的鉆孔輥筒, 工作過程中的冷卻條件得到改善, 開煉機(jī)的煉膠質(zhì)量明顯提高。圖1 雙聯(lián)傳動開煉機(jī)結(jié)構(gòu)示意開煉機(jī)傳動齒輪大量使用了如20CrMnMo等合金鋼材, 齒面硬度提高, 齒輪更加耐磨, 具有更高的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。采用磨齒加工技術(shù)后, 齒輪齒形精度和嚙合度得到了提高, 開煉機(jī)傳動系統(tǒng)的傳動效率明顯提高, 而且運(yùn)行噪聲大大降低, 在性能提高的同時更加環(huán)保。2. 2 新技術(shù)越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用到開煉機(jī)中。開煉機(jī)控制系統(tǒng)實現(xiàn)了可編程控制, 通過PLC 接收并發(fā)送指令, 使其更好地與前后配套設(shè)備配合協(xié)調(diào),實現(xiàn)部分功能的自動化控制。液壓、氣動等技術(shù)的應(yīng)用使開煉機(jī)各部件間的銜接配合更加穩(wěn)定、有序、準(zhǔn)確, 同時工人的勞動強(qiáng)度大大降低, 設(shè)備安全性提高。2. 3 新裝置開煉機(jī)附屬裝置的性能對整機(jī)性能的影響尤為關(guān)鍵, 為此, 一些新的裝置不斷得到開發(fā)和應(yīng)用。氣動和電動切刀裝置的開發(fā), 使膠片的切割和輸送更加方便、快捷; 壓桿緊急制動裝置和防止制動反轉(zhuǎn)的光電開關(guān)使開煉機(jī)工作時更加安全,避免工人的人身安全受到威脅; 自動翻膠裝置取代了人工翻膠, 膠料混煉的質(zhì)量更高、更省力; 特別是液壓調(diào)距裝置的應(yīng)用, 不僅實現(xiàn)了輥距設(shè)定后的自動調(diào)整, 而且可以在工作過程中對輥筒載荷準(zhǔn)確地進(jìn)行實時監(jiān)控, 并根據(jù)程序設(shè)定要求, 實現(xiàn)對輥筒等核心工作元件的保護(hù), 從而避免因設(shè)備超載所造成的破壞和人身傷害事故, 同時取代了機(jī)械安全片, 免去了更換安全片這樣繁瑣的重復(fù)勞動, 生產(chǎn)的連續(xù)性得到了很好保證。2. 4 新標(biāo)準(zhǔn)開煉機(jī)屬于低轉(zhuǎn)速、重載荷機(jī)械設(shè)備, 尤其在工作狀態(tài)下載荷的波動非常大, 不僅設(shè)備本身承受很大沖擊, 而且絕大多數(shù)開煉機(jī)需要人工操作,對操作者存在著極大的人身傷害安全隱患。為避免意外事故的發(fā)生, 雖然開煉機(jī)上安裝了安全壓桿和急停按鈕等用于安全防護(hù)的裝置, 并可通過制動電磁鐵實現(xiàn)設(shè)備的緊急制動, 最大限度地避免人身傷害的發(fā)生, 但這些防護(hù)措施并不全面, 在一些平時并不引起注意的環(huán)節(jié)上仍然存在著安全隱患。為此, 我國參照歐洲EN 1417 標(biāo)準(zhǔn)制定了開煉機(jī)的國家安全標(biāo)準(zhǔn), 詳盡地規(guī)定了開煉機(jī)所應(yīng)達(dá)到的各項安全防護(hù)措施。新標(biāo)準(zhǔn)已于2006年頒布, 2007 年7 月1 日起實施, 這標(biāo)志著我國開煉機(jī)設(shè)備的使用性能和安全性能正在接近國際先進(jìn)水平。3. 發(fā)展趨勢目前我國開煉機(jī)的技術(shù)水平和安全性能正在接近國際先進(jìn)水平, 但隨著與之相配套設(shè)備及相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展, 開煉機(jī)設(shè)備在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面仍然存在著很大的發(fā)展空間。3. 1 開煉機(jī)規(guī)格的大型化以輪胎生產(chǎn)行業(yè)為例, 目前270 L 密煉機(jī)普遍配置的下輔機(jī)為5660 或5710 規(guī)格的開煉機(jī), 但隨著各輪胎廠生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大, 370和400 L 及以上規(guī)格密煉機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛,其一次排膠量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了我國現(xiàn)有規(guī)格開煉機(jī)的最大一次投料量, 因此, 現(xiàn)有大規(guī)格密煉機(jī)的下輔機(jī)普遍采用擠出壓片機(jī), 這就造成了生產(chǎn)工藝流程的單一性, 一些特殊工藝條件的實施受到限制。為彌補(bǔ)這一缺陷, 最大限度地滿足用戶的使用要求, 對大規(guī)格開煉機(jī)的開發(fā)已是大勢所趨,況且國外已經(jīng)具有應(yīng)用大規(guī)格開煉機(jī)的成功經(jīng)驗, 以我國機(jī)械行業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件, 完全可大規(guī)模生產(chǎn)5760 和5810 等大規(guī)格開煉機(jī), 未來幾年大規(guī)格開煉機(jī)必將成為開煉機(jī)市場的一個新賣點。3. 2 液壓電機(jī)的應(yīng)用液壓技術(shù)在開煉機(jī)上應(yīng)用是開煉機(jī)系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能上的一個重大突破, 也是推動開煉機(jī)技術(shù)繼續(xù)發(fā)展的重要力量。隨著液壓調(diào)距裝置在開煉機(jī)上的成功應(yīng)用, 人們越來越認(rèn)識到了液壓技術(shù)所具有的動作平穩(wěn)、控制靈活和安全可靠等這些機(jī)械式結(jié)構(gòu)所無法比擬的優(yōu)勢。在國外, 特別是在歐洲的一些技術(shù)發(fā)達(dá)國家, 液壓電機(jī)已經(jīng)普遍作為開煉機(jī)的驅(qū)動裝置。液壓傳動開煉機(jī)具有以下特點。( 1) 結(jié)構(gòu)簡單, 占地面積小。液壓電機(jī)作為開煉機(jī)的動力裝置, 直接將扭矩傳遞給兩個輥筒, 避免了反復(fù)的動力傳遞過程, 節(jié)省了大量空間, 對用戶廠房的排布十分有利。( 2) 安裝調(diào)整方便、快捷。液壓傳動開煉機(jī)結(jié)構(gòu)小巧, 安裝時只需調(diào)整機(jī)體和輥筒部分的精度就可以實現(xiàn)開煉機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。( 3) 維護(hù)保養(yǎng)容易。由于結(jié)構(gòu)簡單, 液壓傳動開煉機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)容易, 并且液壓電機(jī)的安裝和拆卸都比較方便, 可以節(jié)省大量的維護(hù)保養(yǎng)時間,為用戶節(jié)省大量的資金和精力。( 4) 安全性能極好。液壓電機(jī)作為開煉機(jī)的動力源, 可以實現(xiàn)輥筒的快速制動, 使輥筒在極小的轉(zhuǎn)動角度內(nèi)實現(xiàn)完全制動, 而且不會對設(shè)備造成大的沖擊, 最大限度地保護(hù)設(shè)備和人員安全。目前, 我國液壓技術(shù)還不是很先進(jìn), 液壓電機(jī)等關(guān)鍵液壓設(shè)備的質(zhì)量和性能還有待提高, 但從國際上開煉機(jī)的發(fā)展情況來看, 發(fā)展液壓驅(qū)動開煉機(jī)是一種必然趨勢, 將來液壓驅(qū)動開煉機(jī)有可能成為開煉機(jī)設(shè)備的主流。4 結(jié)語我國橡膠機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展雖然存在著科技發(fā)展相對滯后、市場化程度不高、機(jī)械加工手段不夠先進(jìn)、接觸國際市場較晚以及國產(chǎn)液壓元件和系統(tǒng)的穩(wěn)定性差等諸多制約因素, 但是, 我們應(yīng)該有信心克服這些制約因素, 依靠我國自主研發(fā)力量推動國產(chǎn)開煉機(jī)的快速發(fā)展, 逐步完善產(chǎn)品性能, 達(dá)到國際先進(jìn)水平, 增強(qiáng)國產(chǎn)開煉機(jī)的國際市場競爭力。5.參考文獻(xiàn)1、機(jī)械設(shè)計手冊,成大先,化學(xué)工業(yè)出版社,第三版2、塑料機(jī)械設(shè)計,北京化工學(xué)院,華南工學(xué)院,輕工業(yè)出版社,第一版3、橡膠工業(yè)手冊第九分冊上、下冊4、橡膠塑料機(jī)械產(chǎn)品樣本,大連塑材機(jī)械研究所編,機(jī)械工業(yè)出版社,第二版5、液壓元件產(chǎn)品樣本 杜國森,機(jī)械工業(yè)出版社 第一版6、塑料機(jī)械液壓傳動,北京化工大學(xué),華南理工大學(xué),中國輕工業(yè)出版社,第一版7、液壓元件手冊,黎啟柏,冶金工業(yè)出版社,機(jī)械工業(yè)出版社,第一版
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