橡胶挤出机由哪些部分组成?

橡胶挤出机橡胶挤出机是橡胶行业的基础设备,是影响产品质量的关键设备之一,在轮胎和橡胶制品的生产中起着非常重要的作用。国外橡胶挤出机的发展经历了柱塞式挤出机、螺杆式热喂料挤出机、普通冷喂料挤出机、主副螺纹冷喂料挤出机、冷喂料排气挤出机、销钉冷喂料挤出机、复合挤出机等。

橡胶挤出机柱塞挤出机的发展

螺旋式热喂料挤出机

普通冷喂料挤出机

冷喂料排气挤出机

销钉冷喂料挤出机

复合挤压机

由MC T D-9 0、M C T D-1 5 0和MC T D-2 0 0组成的三元复合挤出机具有体积小、节能20%的特点,在北美轮胎车削加工中使用。虽然MC T和MC T D挤出技术在开发商的宣传中介绍了很多优点,但并不是所有的MC T挤出机都是成功的。我国引进了Mct 95/50/503复合设备,原计划用于挤出轮胎胎面,但因塑化不均匀而失败。根据德国T r o e s t e r公司的意见,这个设计是不成功的。

我国橡胶挤出机的应用现状

随着冷喂料挤出机的出现和广泛应用,热喂料挤出机的应用范围逐渐缩小。橡胶挤出机从热喂料发展到冷喂料,冷喂料销钉挤出机成为发展的主流。目前,销钉挤出机已广泛应用于我国橡胶行业,涉及轮胎胎面、子午线轮胎胎侧、胎圈胶、各种胶管和内衬胶片。所用机器平台进口国产,螺杆直径85 ~ 250 m,长径比1.2 ~ 1.6。销钉式冷喂料挤出机与热喂料挤出机和普通冷喂料挤出机相比有许多优点。近十年来,在我国橡胶工业中得到广泛应用,用途不断扩大。我国早期引进的针式冷喂料挤出机主要用于子午线轮胎胎面胶挤出和胶管生产的胶芯和胶涂层生产工艺。目前,大多数半钢和全钢轮胎胎面都是用针式冷喂料挤出机生产的。在斜交轮胎等橡胶制品的生产过程中,许多厂家都采用了针式冷喂料挤出机。在橡胶工业的生产中,传统的生产工艺是以挤出机作为成型挤出工艺设备,而针式冷喂料挤出机因其挤出量大、塑化效果好而被广泛用于钢丝、纤维帘线压延和气密薄膜压延的供胶。近年来,针式冷喂料挤出机也广泛应用于橡胶过滤,深受用户欢迎。销钉式冷喂料内复合挤出机也已广泛应用于子午线轮胎生产中,成为子午线轮胎生产中的关键设备。虽然有些企业在生产中仍采用外复合挤出技术,但随着新技术、新工艺的改进和更新以及市场经济的发展,旧的生产工艺和设备将被淘汰,内复合挤出机是复合生产技术的必然发展方向。然而,目前在我国橡胶工业生产企业中,热喂料挤出机仍占很大比重。据不完全统计,我国采用开炼机供胶的热喂料挤出生产工艺约占70%。我国许多老橡胶生产企业使用的是上世纪50年代的挤出设备,技术装备落后。有些企业认为老的挤出设备有一定的优势,如开炼机混炼胶分散性好,可操作性好,操作人员熟练,但销钉式冷喂料挤出机的优势大于热喂料挤出机。销钉冷喂料挤出机代表了橡胶挤出机的发展方向,具有很大的发展潜力。可见,我国橡胶生产企业挤出工艺技术改造进一步推广使用销钉式冷喂料挤出机还有很大的空间。

[编辑本段]橡胶挤出机的发展趋势

螺杆正在向多螺杆发展。

螺杆挤出机的啮合区具有较大的速度梯度,因此啮合区有利于物料的充分混合。双螺杆、线性三螺杆、三角形三螺杆和四螺杆挤出机的啮合区数分别为1、2、3和4。随着啮合区数量的增加,物料混合能力逐渐增强。三角形三螺杆和四螺杆挤出机有一个特殊的结构——中心区。中心区物料形成环流,促进了中心区物料的混合,增加了中心区物料的混合时间。经过分析,材料不会停留在中心区域。双螺杆、线性三螺杆、三角形三螺杆和四螺杆挤出机的流量、回流速率、回流系数和平均剪切速率依次逐渐增大,从理论上证明了多螺杆挤出机在物料输送能力和物料混合能力方面具有良好的生产能力,多螺杆挤出机更适合聚合物加工。

多通道转移混合螺杆(MC T)挤出机

MC T挤出机沿螺杆轴向分为进料段、转移混合段和出料段。在转移混合段中,螺杆和机筒的内壁具有相反螺旋的螺纹。螺杆上的流道数量增加,螺纹深度减小,在混合转移区中部达到一个极值后逐渐恢复到原来的状态。在增加筒体内壁流道数量的过程中,流道的数量和深度与螺杆相反。MC T挤出机与普通冷喂料螺杆挤出机有着本质的区别。普通螺杆挤出机通过摩擦塑化,而MC T挤出机中胶料的塑化依靠机械作用,摩擦力很小,所以MC T挤出机的螺杆长度比普通挤出机短很多,只有螺杆直径的7倍左右。MC T挤出机不仅可用于生产易挤出的混炼胶和半成品如载重轮胎胎面胶,还可用于生产难挤出的高合成橡胶组分的材料,表面质量和外轮廓拐角形状良好。M C T挤出机的螺杆比普通挤出机短,很容易将两台或三台MC T挤出机组合在一起,实现复杂产品的“复合”和* * *挤出。例如,可以使用由一台9 5毫米主MC T挤出机和两台50米辅助MC T挤出机组成的“三元复合”挤出机。由于MC T挤出机的塑化混合区很短(约2.5 D),流道内没有障碍物干扰元件,螺杆翼和流道对物料有助推作用,物料在机内温升低,使螺杆高速旋转,生产能力大。一般来说,MC T挤出机在螺杆、模头、轴承和进料区配有温度调节口。在相同的温升条件下,MC T挤出机的生产能力大于销钉机筒挤出机,甚至大于光滑机筒挤出机。90年代末,世界各地已有数百台MC T挤出机投入使用,仅在北美地区,就有超过65,438+0,000台挤出机用于轮胎的热车和冷车。此外,配合CTC-SBI和CTC-SBII的挤出机/成型机,将MC T直接挤出到胎体上,不仅提高了质量,还节省了人力物力。2 5 4 m m/m MC T经过工业试验,德国橡胶技术研究所从90年代末开始探索利用超声波降低弹性体的粘度,以解决MC T挤出机对于普通工业胶料在挤出质量、产量和节能方面的不足。欧美主要橡胶挤出机制造商将开发MC T挤出机作为新的方向。近年来,开发的重点是改进的MC T挤出机。第三代M C T挤出机MC T D和销钉式MC T挤出机可能是未来的发展方向,尤其是销钉式M C T挤出机兼具销钉螺杆挤出机和MC T挤出机的优点,具有广阔的市场前景和发展空间。

机头正在向多复合方向发展。

挤出头是决定挤出产品最终质量的关键部件。传统的单螺杆挤出机头只能用于挤出单一种类胶料的产品。头部结构相对简单,头部压力相对较低,技术问题容易处理。随着挤出技术的发展和生产的需要,挤出机机头的结构和工艺较十几年前有了很大的进步,特别是在轮胎生产中,要求使用不同性能的混炼胶在机头中挤出胎面、胎侧、三角胶等部件。因此,从20世纪60年代开始,德国T r o e s t e r公司和B R S T O R F公司首先研制出用于挤出两种橡胶胶料的双复合挤出机头,到80年代和90年代,已经研制出三种复合挤出机头和四种复合挤出机头,目前正在研制五种复合挤出机头,产品即将问世。

大功率液压马达驱动新技术及其应用

随着挤出机性能要求的提高和驱动技术的进步,挤出机的驱动系统发生了许多变化。传统的交流电机恒速驱动、换向器电机变速驱动和交流电机变速箱有级变速驱动在国内外现代挤出机中已被淘汰,取而代之的是DC电机无级变速驱动。DC电机具有良好的低速转矩性能和宽调速范围。国产DC电机在西门子技术的支持下达到国际一流水平,已广泛应用于各种冷喂料挤出机。瑞典Ha g g l u n d s D r i v e r s A B公司早在30多年前就开始生产大功率液压马达,已用于开炼机、密炼机、双螺杆挤出压片机、压延机等大功率设备的驱动系统,也用于橡胶螺杆挤出机的驱动系统。由于国内液压技术发展相对落后,没有大扭矩液压马达,进口匹配昂贵,所以这种驱动技术至今没有在国产螺杆挤出机上使用。

智能网络化控制系统

发达国家的挤出机已普遍采用现代电子和计算机控制技术,对整个挤出过程的工艺参数,如熔体压力和温度、各段本体温度、主螺杆和喂料螺杆转速、喂料速度、各种原料配比、电机电流和电压等进行在线检测,采用微机闭环控制。一些公司已经采用在线远程监测、诊断和控制来控制挤压生产线。这对保证工艺条件的稳定和提高产品的精度是非常有利的。随着挤出机的复合化,其机械性能势必更加复杂,相应的控制系统也更加复杂,控制精度更高。因此,如何设计一个合适的控制系统,保证其经济、安全、可靠的运行,不至于在短时间内成为过时或过渡产品,是我们工程设计人员必须考虑的问题。在多台复合挤出机的控制中,总线技术和网络结构简单,技术性能稳定,不仅大大减少了接线数量,便于安装、调试和维护,而且大大增强了系统的灵活性和可靠性,在保证系统先进性的同时,取得了良好的社会效益和经济效益。

收缩变形小,尺寸精度高,挤压速度快

密炼机新型螺杆挤出机的发展和复合挤出技术的不断成熟,近年来橡胶工业的快速发展促进了我国橡胶挤出技术的快速提高。其中,子午线轮胎复合挤出技术可谓是橡胶挤出技术水平的典型代表。

需要发展精密挤压技术

挤出成型是一种高效、连续、低成本、适用范围广的加工方法,但人们误以为挤出成型是一种低精度、低附加值的加工方法。随着光纤、医用导管、视听片基、摄影片基、投影胶片等各种高精产品的市场需求日益增加,对精密挤出成型设备和技术的要求也越来越高。对于一些特殊的加工成型,如一些危险有毒物料的加工和反应挤出的过程,需要严格控制温度、压力、物料停留时间及其分布、相应物料与外界的热传递等工艺参数,这些往往是普通挤出机无法胜任的。精密挤出成型机为各种复杂的反应挤出工艺提供了必要的设备。目前国内厂商在高速精密设备方面与世界先进水平还有较大差距。专家认为,高产挤压设备无论是实际水平还是加工水平,都与国外先进水平有1.5-2 o年的差距。在工艺参数和产品参数的实时监控、先进控制技术的采用等方面也存在较大差距。先进的高精度在线检测仪器主要依靠进口,国内产品很少,与国外产品差距在1 O年以上。总体来看,中国精密挤出成型设备还处于起步阶段,有很大的发展空间。

挤出机设计的模块化和专业化

模块化生产可以满足不同用户的特殊需求,缩短新产品的研发周期,争取更大的市场份额;并且“专业化”生产可以安排挤出成型设备各系统模块的定点生产甚至全球采购,对保证整机质量、降低成本、加速资金周转非常有利。

[编辑本段]结论

自销钉冷喂料挤出技术问世以来,国内外挤出机制造商仍在探索新的挤出技术。但到目前为止,无论是MC T D、齿轮泵挤出技术还是其他挤出技术都有一定的优势,但在提高产量、降低胶温、降低能耗方面并不占优势。相反,由于它们结构复杂,维护困难,很难被用户接受,所以在实际使用中不具备标准机型的优势。在未来的挤出技术领域,销钉冷喂料挤出技术仍将占据主导地位。同时,我国的复合挤出技术日趋完善,完全可以满足不同用户的需求。

[编辑本段]参考文献

[1]何敏译。轮胎部件挤出技术的最新发展。现代橡胶技术[J],2 0 0 2,28 (4): 48-51。[2]赵光宪。橡胶挤出设备与技术的发展趋势[J].橡胶工业,2002,49 (7): 434-437。[3]苏和平。多通道传动混炼螺杆橡胶挤出机的技术特点分析及研究进展。内蒙古民族大学学报(自然科学版)[R],2005,20 (2): 176-179。[4] 182-185,[5]韩福成。中国挤出机发展概况。橡胶技术与设备[J],2004,30 (4): 19-21。[6]杨顺根。世界橡胶挤出技术发展综述。2005,32 (1 1): 36-39.[7]袁,,等.橡胶挤出设备的技术进步与发展.橡塑工艺与装配[J],2006,32 (2): 1 1-60。

[编辑本段]橡胶机械

用于制造轮胎等各种橡胶制品,包括通用橡胶机械、轮胎机械和其他橡胶制品机械。一般橡胶机械是制备橡胶或半成品的机器,包括原料加工机械、炼胶机、挤出机、压延机、帘子布预处理装置、切割机等。橡胶密炼机分为开放式和封闭式两种。开放式炼胶机主要用于橡胶热炼、压片、破胶、炼塑、混炼等。开放式炼胶机在1826年开始用于生产,结构比较简单,到了现代仍然广泛使用。密闭式炼胶机主要用于橡胶的塑化和混炼,比开放式炼胶机多一个混炼室。自从1916发明了椭圆形转子的密闭式炼胶机后,密闭式炼胶机在橡胶行业发展迅速,后来又出现了其他转子的密闭式炼胶机。现代密炼机的混炼周期为2.5 ~ 3分钟,混炼室最大容量为650升。挤出机是一种用于挤出胎面、内胎、胶管及各种胶条的橡胶机械,也用于包覆电缆、电线产品。常见的是螺杆挤出机。工作时,橡胶材料借助于挤出螺杆的旋转,在机筒内被搅拌、混合、塑化、压实,然后向机头运动,最终从模具中挤出具有一定形状的制品。压延机主要用于粘合或擦拭窗帘帆布,橡胶化合物的压制,层压和压花。1857年制造出第一台压光机并用于生产,此后不断改进。特别是20世纪50年代以来,塑料工业的发展有力地推动了高精度、高速压延机的发展。轮胎机械包括轮胎成型机、轮胎钢丝圈机、轮胎定型硫化机、胶囊硫化机、垫带硫化机、内胎接头机和内胎硫化机,以及动力轮胎机、轮胎翻新机和再生胶生产机。世界上60%以上的橡胶用于制造轮胎,因此轮胎机械在橡胶机械中占有重要地位。轮胎成型机主要用于将悬挂式橡胶帘布、钢丝圈、胎面等各种部件加工成轮胎胎坯。根据用途不同,可分为普通轮胎成型机和子午线轮胎成型机两大类。子午线轮胎成型全过程由一台成型机完成,称为一次成型法;胎体由改装的普通轮胎成型机制成,然后在子午线轮胎成型机上成型,称为两段成型法。轮胎定型硫化机是一种用于硫化汽车、工程车辆、拖拉机和飞机等充气轮胎的机器。这台机器出现在20世纪40年代。装胎、定胎、硫化、卸胎、充气后冷却等操作可在定形硫化机上完成,胶囊内过热水的温度、压力、蒸汽室温度可测量、记录和控制,整个生产过程可自动进行。其他橡胶产品机械包括用于制造胶带、软管、胶鞋、模型产品、粘胶和乳胶产品的机械。目前,在世界排名前32位的公司中,日本神户制钢所、荷兰VMI公司、台湾晶源公司和东宇液压公司都在中国大陆设立了合资或独资企业。除前32家外,在华外资橡机企业超过10家,如上海西马威力、安徽磐石、深圳嘉信电子设备科技、青岛光绪和亚东、桂林银河、简阳龙翔、广东华大、绍兴精诚等大部分是小型专业工厂。此外,斯洛伐克马塔多和青岛大学软控制进行了技术合作,共同开发子午线轮胎压延,挤出,切割和成型设备。加拿大RMS公司与大连冰山橡塑有限公司联合生产三复合挤出生产线,日本石川岛播磨重工与大连冰山橡塑有限公司联合生产钢帘线压延机。法勒和青岛大学共同经销、组装和维护密炼机。2006年,青岛环球集团与印度L & ampt公司* * *共同成立合资企业拉森特博罗(青岛)橡胶机械有限公司..从65438到0995,神户制钢所先后入驻中国,在生产、技术、资金、营销等方面开展了多种形式的合作。这些企业大多发展迅速,取得了骄人的成绩。比如上海晶元机械的销量已经超过台湾省总部,全球排名13,烟台飞迈(VMI)机械的销量已经占到荷兰VMI总量的1/4以上。湖南一申80%的产品出口,已成为日本神户制钢的主要海外橡机企业。随着宁波东宇的投产,台湾省东宇油压巩固了平拉硫化机在亚洲的领先地位。斯洛伐克马塔多与青岛大学软控合作后,全钢轮胎成型机在中国的销量大增,成为中欧地区最活跃的企业,并于2006年进入橡胶机世界第22位。此外,克虏伯、贝尔史托夫、VMI、三菱重工等全球排名前10的橡胶机械均在中国设有常驻机构,32强之外的祭制造株式会社、中田制造株式会社也紧随其后。大帆和微电子也成立了法人公司。中国是世界橡胶机械生产大国,是世界橡胶机械发展最快的地区,正在成为世界橡胶机械中心。