连续混捏机的结构原理与维修

2014-09-24许炎锋

城市建设理论研究 2014年25期

关键词：维修原理结构

许炎锋

【摘要】本文主要围绕着连续混捏机的结构、原理展开分析，探讨了连续混捏机的结构、原理和维修的相关问题，以期可以为使用连续混捏机提供必要的参考和借鉴。

【关键词】连续混捏机；结构；原理；维修

中图分类号：TF576文献标识码： A

一、前言

连续混捏机在众多行业都有使用，因此，分析连续混捏机的结构原理，并探讨其使用过程中问题的维修方法非常有必要，这是提高连续混捏机使用效果的必要工作。

二、连续混捏机的结构

1、连续混捏机的结构组成

连续混捏机的主体结构如图1所示，可分为驱动部分、工作部分、辅助部分。驱动部分包括电机、齿轮箱、扭矩限制耦合器、联轴器等部件，其作用是向工作部分提供混捏糊料时所需的动力和运动；工作部分包括混捏腔、混捏轴、排料档板等部件，其作用是实现糊料的连续混捏并自动排料；辅助部分包括:各润滑单元(给各运动部件进行自动润滑)、混捏腔开启装置(检修时用来开启混捏腔)、液压驱动单元(驱动排料档板和混捏腔开启装置)、旋转接头(使混捏轴接入热媒油进行保温)，以及机座等部件。

①旋转接头(接导热油管)；②排料档板；③机壳(腔体)；④进料口；⑤联轴器；⑥限矩耦合器；⑦驱动电机；⑧齿轮箱；⑨混捏轴；⑩排料口(溜槽)；瑏瑡滑动轴承支座；瑏瑢机座

图1混捏机主体结构示意图

2、连续混捏机的结构特点

连续混捏机的结构主要有以下特点:

（一）驱动电机与齿轮箱的连接采用限矩耦合器，当出现异常情况、扭矩超出正常设定值时，耦合器两端联接电机与齿轮箱的两部分相对分离，防止电机、齿轮箱过载、受损。

（二）齿轮箱除了采用常见的齿轮减速机构以降低转速、增加扭矩之外，还采用偏心轮摇杆机构，产生直线往复运动，使得混捏轴每旋转一周的同时沿轴线往复运动一次，满足对糊料产生挤压揉搓作用的需要。

（三）齿轮箱的润滑采用压力油强制循环润滑，由外部独立的油液润滑单元自动完成。

（四）混捏轴为细长轴，这是由糊料混捏质量要求及连续作业的要求决定的。

（五）混捏轴内部中空，从旋转接头引入的热媒油自混捏轴尾端导流套管周边小孔进入环形腔，流过整个环形腔后进入导流套管再回到混捏轴尾端，自导流套管中央孔通过旋转接头回油。

（六）混捏轴上装有送料螺旋和叶片状动齿。二者的区别在于:螺旋叶片是多头的完整螺旋线，其作用是将刚进入进料口的物料迅速的向前推送；而后者为单头断开型叶片状，每段动齿上的3个叶片状搅刀呈轴向不连续螺旋状，周向相互间隔120°均匀分布，其作用主要是搅拌物料。

（七）机壳为对开剖分式夹层结构，夹层中通入热媒油，对腔体内糊料加热、保温，以保证混捏质量。机壳的开合借助于液压驱动的启闭装置。

三、新型连续混捏机的工作机理

连续混捏机的工作原理为:螺杆在连续旋转的同时还按一定规律做轴向往复运动,以便使物料在螺杆和机筒之间的运动多样化；机筒上的固定齿,具有清扫螺棱、物料输送及分布、分散混合作用(见图2)。物料混合作用可在轴向发生。这就使物料在螺杆和机筒中的运动大为复杂,物料除在楔形区中正常流动外,还有一小部分发生倒流,形成拖曳流。

常规螺杆混合机中,物料很少发生再取向,故分布混合不佳。该混捏机改变了常规混捏机的薄层剪切规律,其机筒内设置有齿,能连续切割,产生新的物料表面,使物料经由取向、切割、折叠、再取向等过程,得到很好的混合效果。

该机型的分散混合也不同于常规混合机。常规混合机的混合作用都是径向发生的,而该往复机的混合却是在轴向实现的,发生在移动螺纹和固定齿之间,能使螺纹内的全部物料受到均匀的剪应力。齿在螺槽内,如同系列搅拌器,经由横扫过螺棱的混合运动,对物料实现多次再分布；齿扫过中断螺纹,使物料不能停留。齿能引起一定轴向固流,消除轴向温度和组分的不均匀。齿提供了某种附加的摩擦剪切表面,部分的弥补了因螺纹间断造成的摩擦剪切表面减少的情况。

图2连续混捏机工作机理简图

四、连续混捏机的日常维修

1、密封。连续混捏机的密封问题主要在于两方面:

（一）腔体的密封。投入使用不久的连续混捏机腔体基本保持原状，因此一般只需在接缝处填入石棉绳一类的密封材料即可，随着使用时间的延长，腔体变形逐渐增大，光靠石棉绳就不能很好的起到密封作用。根据实际经验，这时可在腔体接缝处抹上耐火土，密封效果较为理想。

（二）旋转接头热媒油的密封。由于混捏轴始终在做复合运动，而热媒油管路固定，故旋转接头热媒油的密封容易出问题。如果是旋转接头与软管接口漏油，一般是由于混捏轴的往复运动使得软管接头处密封垫松动、破坏，应更换新的密封垫并调整软管位置，使其所受往复运动影响最小；如果是旋转接头与混捏轴接口漏油，则是由于旋转接头与混捏轴长期摩擦引起衬套、导流管过度磨损，应修补、更换相应零件，恢复密封性能。

（三）易损件。

①动齿。动齿可分为更换式和修补式两种。更换式动齿为铸造工具钢制成，表面经硬化处理，其磨损不可修复，磨损至一定程度后须报废更新。修补式动齿本体为铸钢件，外覆硬质合金(碳化钨)保护层，一般不需更换，保护层磨损至一定程度后进行补焊即可继续使用。

②定齿。定齿按结构可分两种:一种定齿与固定螺栓分体，定齿心部中空，为内螺纹结构，固定螺栓由混捏腔外伸入，穿进定齿内固定；另一种定齿为实心，与螺栓为一体式结构，螺杆由混捏内机内向外穿出，用螺母固定。由于侧面是定齿的主要工作表面，分体定齿侧壁相对较薄，因此磨损较快，短时间内其侧壁就会磨穿，露出螺纹线。此时如继续磨损，会造成固定螺纹完全失效，进而使定齿移位、甚至完全脱落，以致损害设备。因此采用一体式定齿可延长使用寿命，降低维修工作量。

③衬板。衬板的维修可视其磨损程度采取不同方式。如果某区段衬板整体磨损严重，则应对此区段的衬板整块更换；如果只是局部磨损较为严重，例如某个定齿附近，其余部分磨损程度轻且为均匀，则可以选用耐磨损性、耐腐蚀性较好，机械强度较高，且与金属结合强度高的金属耐磨修补剂，对过度磨损部位用局部修补的方式进行维修。这样既节省了成本，也降低了维修工作量。

五、生产实践中暴露出的问题及原因分析

从机理分析可看出,物料被混的同时还有捏的作用。捏就会对物料产生一定的破碎作用,从而破坏物料的粒级分布。当然,这种破碎作用大小很难从理论计算得出,只能通过进出料的筛分实验得出。这项工作笔者虽然没有做,但有一点可以肯定,对配料的纯度和精度肯定有影响,只是影响比较小。

推料螺旋是多头的、连续的,同时螺旋角大,因而物料向前推进速度快。动搅刀是单头、断续的,且螺旋角小,使得物料向前推进速度慢。这样设计,无疑会增强混捏效果,但也容易造成堵料现象发生,尤其是在动、静搅刀磨损较严重和下料量波动大的情况下更是频繁发生。

现有的设备安全保护装置存在严重缺陷现有的保护装置主要有两道:

现使用的混捏机已定型,不可能进行大的改动,但可以从操作、维护上下工夫来弥补这些不足:

启动生产时,必须先开混捏机,后下料；停产时,必须先停料,筒体内糊料排空后再停机。生产过程中,控制好料量大小并尽可能保持平稳,避免大的波动。一旦发生堵料,必须打开机壳清理后再生产,决不能复位后重新启动电机强行排料,以免烧坏电机,损伤减速系统。

及时更换或补焊动、搅刀,使之保持正确的外形几何尺寸,这对减少物料破碎、保持良好混捏效果和减少堵料现象发生至关重要。

物料输送各工序尽可能封闭或增设除铁设施,杜绝异物进入,尤其是不可破碎物。

考虑增设安全销或在电机与减速机之间安装自动保护式限矩联轴器等,极大减轻或避免冲击、过载,以保护减速机、混捏轴等重要部件。

六、结束语

综上所述，只有充分明确了连续混捏机的运行原理和结构，才能够更好的运用它，也才能够更好的完善日常维护工作，确保连续混捏机能够稳定高效率的运行。

【参考文献】