《机械工程及自动化毕业设计论文(橡胶开炼机翻胶装置设计).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械工程及自动化毕业设计论文(橡胶开炼机翻胶装置设计).docx（33页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、北京化工大学毕业设计（论文）前言已有100 多年历史的开炼机， 目前仍然是国内外橡胶企业使用的主要炼胶设备之一，虽然其主机结构无多少变化，但其附属结构却在日新月异地不断改变更新，例如翻胶装置的使用和不断改进，使开炼机逐渐向自动化程方向发展，这些变化，使其在技术水平和性能方面均得到了改进和提高。这样，开炼机不但没有被密炼机所取代或淘汰，相反还在不断发展。开炼机不但在一般橡胶企业里大有市场，就是在轮胎生产中也还占有相当的份额。由于轮胎制造的需要， 目前开炼机的规格已经达到了7102200(2540)，前辊线速度达40m/min，主电机驱动功率增至280 kW，且有单电机驱动、双单机驱动和直流电机无
2、级调速驱动等多种驱动方式，另有单机和双机联动两种结构形式。辊筒表面形状有光面和沟槽面两种类型。沟槽面辊筒的沟槽断面形状、大小、分布形式和与轴线的角度有多种多样，可根据工艺需要而定。对于辊面温度控制要求较高者，多数采用钻孔结构。辊筒的支承用滚动轴承取代铜瓦滑动轴承和尼龙瓦滑动轴承。利用滚动轴承作为辊筒支承，具有高效、节能的优点。辊筒调距由手动、电动发展到液压调距。液压调距的控制系统由压力传感器、位移传感器、PLC 和触摸屏等组成，可用它作精确调距，设定值与实际值的误差在0.2mm以内。同时翻胶装置也有了很大的改进，逐步实现了翻胶的半自动化程度。本次毕业设计主要通过对现有装备、装置翻胶装置进行技术
3、挖潜改造，以达到扩大生产能力，提高工艺效果的目的。改进设计后的翻胶装置结构简单，使用维护方便，而且造价低廉。但由于本人能力及时间的限制，论文不可避免存在诸多不完善之处，诚请各位老师、专家、学者批评指正。第1章文献综述我所做的课题为橡胶开炼机的翻胶装置设计，虽然翻胶装置是开炼机上的附属装置，但是现在却成为开炼机的一个重要组成部分，并且起着举足轻重的地位。在文献查阅过程中，我查找了许多于翻胶装置相关的参考文献，同时更查阅了许多橡胶机械行业相关的一些中外文文献资料，以更好地完成本次对橡胶开炼机翻胶装置的设计。首先，开炼机是橡胶工业中使用历史最悠久的加工设备之一。他随着橡胶工业的诞生而产生，随着橡胶工
4、业的发展而发展。成为橡胶工业中加工橡胶、塑料的常用设备之一，也是基本设备之一。翻胶装置是大中型开炼机上的一个重要组成部分，在过去的大型橡胶开炼机中占据着举足轻重的地位。因为开炼机上安装翻胶装置后，在一定程度上改变了胶料原来的传递方向，从而避免了胶料分子结构的过渡线性化，使各种配合剂分散趋于均匀一致。同时开炼机上安装翻胶装置，不但可以降低操作强度外，还可增大开炼机的装料容量、减少废料、提高胶料工艺质量、减少能耗。据有关资料报导显示，XK-560开炼机装设翻胶装置后，每年可产生经济效益约8万元，由此可见，橡胶开炼机的翻胶装置在整个生产过程中的重要性。其次，橡胶机同塑料机械有许多共同之处，密炼机、开
5、炼机、压延机、挤出机等大同小异，已成孪生兄弟。而橡塑机械作为产业机械的一员，专业性非常强，基本上为橡胶和塑料工业专用。特别是对橡胶机械来说，同橡胶生产工艺的关系极为紧密，如成型机，硫化机等几乎全是根据橡胶产品的工艺要求而开发的。这就要求橡胶机械厂能够进行自主开发，使其适合橡胶产品的工艺要求在塑料加工中占据半壁江山的注压成型机，近年来在橡胶工业也得到极为迅速的发展。注压成型机可以把橡胶的材料挤出，半成品成型和硫化三道工序连为一体，合而为一，因而使工业橡胶制品的工艺流程大大缩短，生产效率成倍提高，产品性能和质量也进一步得到保证。现在，许多工业橡胶制品厂都已开始大量使用注压成型机，今后将进一步实现普
6、及化。挤出技术不仅可以代替传统的压出，而且还可以取代压延，使设备小型化，从模制品的各种橡胶件到非模制品的胶板、胶条、胶辊，乃至胶管、胶带，甚至实心胎、胶鞋等都可用注压成型机生产。挤出注压机还可取代热炼机，压片机，向压延机供料和给密炼机下片。对于热塑性弹性体类橡胶更可以螺杆混炼机的形式实现连续混炼，从而使橡胶制品生产的流程设计在一条生产线内，预计在未来不长的时间内，即将成为橡机的一大主流产品。在这一变化中，橡机产品对橡胶生产工艺的依赖性和从动性，决定了橡机厂不仅是设备的设计制造者，更是设备安装使用，乃至维护保养的技术主导和指导者。正如文献CFD methods for the reduction
7、 of reactive gas emission from a paper laminating machine中所述的世界第二大饮料箱制造厂商SIG Combiblo公司，为了提高经济效益，自主对其所使用的压延机进行再次开发，已达到实行经济效益更优化的目的1。再次，随着信息产业、光机电一体化等高新技术的发展并在橡机行业得到成功应用，近年来橡机的面貌发生了很大变化，不断推出各种技术含量高的橡胶机新产品。如温控、时控、能控三位一体的智能型密炼机，无泄漏、低噪音、节能耗的环保型密炼机。再如收缩变形小，尺寸精度高，挤出速度快的精密型挤出机，裁剪、粘贴成型与硫化结合一体的多工位功能型注压成型机。另外
8、，还有连续硫化生产线，节能群控自动硫化机等等。这些设备的推广使用，将使橡胶工业由传统劳动密集型进入现代技术密集型时代。小型化，精密化，高效化和节能化将是橡机发展的共同方向。而在这一共同方向的驱使下，这就要求橡塑机的自身性能和其加工工艺非常高，便促使机械设计和交工工艺不断推陈出新，以适应新型材料、精密制品的要求。如文献所说，适当的工艺条件和生产操作措施，可以有效地改变物料和制品的性能。例如在有硫醇填加剂和高活性炭黑存在条件下，活性炭黑粒子进入了橡胶相三维网络结构中，在硫化胶中形成了含有这类交联键的完整的橡胶填充剂硫化网络，在试验硫化胶中会形成上述那种高强度的耐高温化学品作用的交联键，从而保证试验
9、硫化胶具有高水平的物理机械性能，抗撕裂、耐磨耗、动态疲劳、耐寒、耐热、耐高低温介质作用等性能优异，工艺性能好，抗焦烧性能也很突出2。最后，橡胶机械技术水平的提高和进步是一个渐进积累的过程，开炼机目前依然是最经典的一种炼胶设备，虽然其主机结构无多少变化，而各国对开炼机的改进和提高一直没有停止过，但其附属结构却在日新月异地不断改变更新，例如翻胶装置的使用和不断改进，使开炼机逐渐向自动化程方向发展，这些变化，使其在技术水平和性能方面均得到了改进和提高。第2章 我国橡胶机械行业的现状1. 行业主要生产厂家及从业人员情况行业主要生产厂家及从业人员情况从20世纪80年代开始，我国橡胶机械行业得到了快速的发
10、展，从事橡胶机械产品生产的企业数量，从公有制为主的30多家到2000年时的各种经济成分的企业已达到250家，从业人员约为3万人，其中技术人员约为3000人。近年来，在发展子午线轮胎的浪潮中，橡胶机械行业迎来新一轮的发展高峰， 根据最新统计，全国橡胶机械企业已达到400家，主要骨干企业30家。全国主要橡机企业及其经济体制类型见表2.1。2. 行业主要橡胶机械产品、产量与技术水平行业主要橡胶机械产品、产量与技术水平改革开放以前，我国橡胶机械行业处于落后局面。虽然能生产出从开炼机、密炼机、挤出机、压延机、成型机到轮胎定型硫化机等门类较齐全的橡胶机械，但主机的精度、性能和配套的检测技术、热工元件技术、
11、液压气动技术，电器元件技术以及计算机技术都相当落后，严重地制约了国内橡胶机械的发展。改革开放后，国内的橡胶企业先后从日本、美国、德国、英国、意大利和荷兰等国引进了具有先进水平的各种橡胶机械，国内橡胶机械行业在原有的工业基础水平上，通过关键设备和联动生产线的消化吸收，并根据国内橡胶企业的生产实际情况和生产条件进行改造、创新，使国内橡胶机械的技术水平有了相当大的提高。加上近年， 尤其是入世以来，国外名牌配套企业以势不可挡之势涌入国内，使国内长期处于落后状态的电气配套、热工管路配套、液压气动配套、检测仪表配套、计算机软件以及控制配套技术等得以迅速提升， 国内橡胶机械的总体水平与国外技术之间的差距迅速
12、缩小。目前国内已能生产出较高水平的炼胶机、平板硫化机、挤出机、压延机以及橡胶注射机， 同时也能生产出高度机械化、联动化和自动化的上辅机密炼机下辅机联动生产线、复合胎面联动生产线、钢丝帘布联动生产线、钢丝帘布裁断拼接联动生产线、一次法全钢轮胎成型机、半钢轮胎成型机、高精度的曲柄连杆轮胎定型硫化机以及液压轮胎定型硫化机等。也能生产出较高水平的橡胶制品设备，如力车胎设备、翻胎设备、再生胶设备、胶管设备、胶带设备和某些连续硫化联动生产线等4。我国橡胶机械主要产品、产量及企业分布情况见表2.2。表2.1 全国主要橡胶机械企业、企业类型及主要产品3企业名称企业性质主要橡机产品国有民营外资桂林橡胶机械厂 f
13、 g I j 益阳橡塑机械集团有限公司a b f j北京橡研院机电技术开发有限公司c h桂林橡胶工业新技术开发实业公司c f大连橡塑股份有限公司e b d e f北京航空制造工程研究院i无锡双象集团橡塑有限公司 a b d e广东湛江机械制造公司f j青岛双星橡胶机械股份有限公司 a e g i j青岛环球集团橡胶机械股份有限公司g h i j青岛东亚橡机集团有限公司a j天津赛象科技股份有限公司g i k青岛高校软控股份有限公司c e i上海精元机械有限公司 f g h i无锡第一橡塑机械有限公司a b大连诚信橡塑机械有限公司a b北京敬业机械设备有限公司h上海思南橡塑机械有限公司a b d
14、 j绍兴精诚橡塑机械有限公司b d g j福建建阳龙翔机械电器有限公司 h桂林银河橡塑机械有限公司c f g蚌埠化工机械制造有限公司c注: a 炼胶机; b 密炼机及下片机; c 密炼机上下辅机系统;D 压延机; e 压延联动装置; f 挤出机; g 挤出联动线; h 半钢轮胎成型机; i全钢轮胎成型机; j轮胎硫化机; k 平板硫化机;l 注射成型硫化机; m 硫化罐;n 其他。表2.2 全国橡胶机械主要产品、产量及企业分布情况3设备类型年产量生产企业分布地区或重要企业通用设备:开炼机 300070大连、上海、无锡、青岛翻转密炼机 50018大连、四川乐山、青岛、无锡挤出机77040青岛、桂
15、林、内蒙、上海平板硫化机 700090浙江湖州、上海、青岛、绍兴轮胎设备:大型密炼机1305益阳、大连橡塑、青岛环球大型压延机 2大连橡塑、无锡双象半钢轮胎成型机 12010北京敬业、北橡机电、建阳龙翔全钢轮胎成型机1506天津赛象、北京航空工程、青岛软控轮胎定型硫化机9508桂林橡机、福建华橡、湖南益神3.橡胶机械行业的产值与效益随着近年来轮胎行业的迅猛发展， 橡胶机械行业也随之迅猛发展， 其产值在经过2000年前后的徘徊以后，20012004年连年快速发展，分别为23亿元、28亿元、42亿元、57亿元，增长速度平均为35%。橡胶机械行业20012004年实现利税分别约为1.5亿元、1.7亿
16、元、2.3亿元、4.0亿元。按各年度总产值折算成利税率分别为13%、10%、7%、9.5%。从以上数据可以看出，橡胶机械行业的效益最高时，其利税率也只有13%，而其最低仅为7%，这样除了税收外，企业所得的利润就很低了。4.我国橡胶机械在国际橡胶机械市场的地位(1) 我国橡胶机械的出口国内橡胶机械出口贸易逐年增加，20002004年分别为1.9亿元、2.1亿元、4亿元、4.8亿元， 其增长率分别为10%、90%、20%，增长速度是比较快的，为国内橡胶机械的发展提供了良好的前景。从国内橡胶机械的出口率来看，一般只占总产值的7%9%，出口率很低，一方面说明我国的橡机产品质量和技术含量与国际橡胶机械有
17、较大差距，应迎头赶上；另一方面说明我国橡胶机械仍有进一步开发国际市场的巨大潜力，要抓好抓紧这一机会。(2) 国内橡胶机械的进口从20世纪80年代后期开始，我国橡胶机械进口量不断增大，在2000年以前这段时间， 我国进口橡机贸易额达到6亿美元以上，在20002002年3年期间进口金额达到了2亿美元以上; 2003年当年进口金额突破了3亿美元。从橡胶机械进口贸易金额来看，一方面进口量远远高于出口量，说明国际市场上的橡胶机械产品质量、性能优异；另一方面，国外企业挤占我国部分市场，同时说明我国橡胶机械市场还有很大的潜力。(3) 我国橡胶机械在国际橡胶机械中的地位在于清溪的全球橡胶工业生产现状与发展趋势
18、4一文中，排出了世界橡机销售额的前30名企业，见表2.3。在列入世界前30名的橡机企业中，欧盟有12家，占40%，销售额为6.5亿美元，占30%。其中德国最多，达4家，共4.85 亿美元；法国1家，0.86亿美元；荷兰1家，0.64亿美元；奥地利2家，0.67亿美元；意大利2家，0.59亿美元; 瑞典1家，0.3亿美元；斯洛伐克1家，0.75亿美元；中国有11家，4.20亿美元，已跃居世界第2位；中国台湾1家，0.19亿美元；日本有4家，3.0亿美元，位居第3名；美国有2家，0.85亿美元，位居第4。中国进入世界前30名的已有11家，占30家企业总数的1/3；销售额为4.20亿美元，占30家的
19、25.5%。中国橡机企业已进入前10名的有2 家，进入前20名的有6家。因此，中国已成为占全球1/4销售额的主要橡机生产大国。表2.3 橡机企业销售额全球30强排名( 2004 年) 3企业名称销售额职工人数生产工厂1 克虏伯(Krupp/德国) 2.09880跨国2 贝尔斯托夫(Burstoff/德国) 1.62400跨国3 神户制钢/日本1.281500跨国4 三菱重工/ 日本1.021000跨国5 VMI/ 荷兰1500跨国6 德斯玛(Desma)/德国0.68200跨国7 桂林橡机/中国0.6711008 REP/法国0.64500跨国9 天津赛象科技/中国0.5952010 ITW机
20、械/美国0.5111 福建华橡自控技术/中国0.51110012 特罗埃斯特(troester)/德国0.46380跨国13 益阳橡塑机械/中国0.4294014 马蕾兰(Maplan)/奥地利0.4120015 三友工业/日本0.3915016 克梅里奥(ComerinEzoole) /意大利0.3817 马塔多(Matador)/斯洛伐克0.3518 法勒尔( Farrel) /美国0.34200跨国19 大连橡塑/中国0.34200020 上海精元机械/中国0.3121 拉尔森- 图宝(Larsent&toubo)/丹麦0.3122 中田造机/日本0.3115023 青岛高校软控/中国0
21、.2721024 北京航空制造工程/中国0.2710025 英盖尔(Engel) /奥地利0.2626 北京敬业机械设备/中国0.2227 波米尔( Pomini) /意大利0.2128 桂林橡胶工业新技术开发/中国0.220029 东毓(Tung yu) 油压机械/中国台湾0.1930 大连诚信橡塑机械/中国0.192205 我国橡胶的发展空间广大目前仍然是国内外橡胶企业使用的主要炼胶设备之一，其工作原理和操作方式无多少变化，但在技术水平和性能方面却得到了改进和提高，不但没有被密炼机所取代或淘汰，相反还在不断发展。开炼机不但在一般橡胶企业里大有市场，就是在轮胎生产中也还占有相当的份额。橡胶加
22、工的第一步就是混炼，故其混炼工具开炼机和密炼机，还有很大的发展余地，其市场前景也会是久远的。第3章 开炼机及翻胶装置简介第3.1节 开放式炼胶机开炼机主要是与密炼机配套使用，把经密炼机混炼或塑炼后的胶料压制成一定厚度和宽度的胶片供后道工序使用。另外从工艺角度来看，开炼机还起到降低胶料温度、进一步分散胶料组分的作用。为了使胶料中的各种填充剂分散均匀，要对胶料进行翻转，即将胶料从辊筒的一端输送到辊筒的另一端，并投入压片机辊隙。翻胶装置就是为完成这种操作要求而设计制作的，可大大降低工人的劳动强度。3.1.1 基本结构开炼机的主要工作部件是前后辊筒，前后两个辊筒由辊筒轴承支撑安装在左、右两个机架上；压
23、盖由螺栓固定在机架顶部；压紧后辊轴承，而与前辊轴承保留一定间隙，使其能够在机架上前后滑动，以便调节辊距；调距装置安装在机架的前侧；传动装置带动前、后辊筒以一定的速比相对回转，机架和传动装置安装在底座上；润滑装置是保证辊筒轴承润滑的；在两辊筒的上方操作者最容易接触到的地方设有紧急停车装置，以避免事故的发生；在前辊筒轴承的前端装有安全装置，以保护开炼机主要零件在机器超负荷或发生故障时不受损坏；辊温调节装置用以加热或冷却辊筒，以满足工艺要求。3.1.2结构简介目前使用的各种类型开炼机按其结构的主要区别，可以归纳为以下七种类型。(1) 传统结构开炼机 如图 3.1所示。电机9通过减速器8及其输出轴上的
24、小驱动齿轮带动大驱动齿轮7，大驱动齿轮安装在后辊筒轴颈上，后辊和前辊的左端轴颈上安装一对速比齿轮12，通过速比齿轮使前后辊筒以不同的速度相对回转。这种结构形式开炼机的特点是使用可靠，制造成本低。缺点是占地面积大，驱动齿轮和速比齿轮均为开式齿轮传动，噪声大，寿命短。这种结构的开炼机多采用整体底座，即整台机器同置在一个铸铁底座上，安装方便，运行平稳。图3.1 传统结构开炼机1前辊筒；2后辊筒；3机架；4压盖；5机座；6调距装置；7驱动齿轮；8减速器；9电机；10制动装置；11紧急停车装置；12速比齿轮；13辊温调节装置；14润滑装置(2) 整体式开炼机 如图 3.2所示。其结构特点是，电动机安装在
25、辊筒下方，减速器的传动齿轮安装在右机架内部，整个机器安装在整体的铸铁底座上。其传动方式与传统结构开炼机相比只是传动系统各部件安装位置的变化。图3.2 XK-450A型开炼机外形图1减速机；2右调距装置；3安全装置；4左调距装置；5润滑系统；6加热冷却装置整体式开炼机的特点是结构紧凑，占地面积小，质量小，安装方便，外形美观。缺点是维护、检修不便，驱动齿轮和速比齿轮仍为开式齿轮传动，寿命短。(3) 准闭式集中传动开炼机 如图3.3所示。电动机通过弹性联轴节与减速器相连，减速器通过齿形联轴节带动后辊筒转动，并经速比齿轮带动前辊筒转动，两辊筒在一定的速比下工作。其传动方式与传统结构开炼机相比，它取消了
26、驱动齿轮，而速比齿轮安装在辊筒的动力立输入端。图 3.3 XK-550B型开炼机外形图1机架；2底座；3接料盘；4辊筒；5调距装置；6速比齿轮罩；7齿形联轴器；8减速箱；9弹性联轴器；10电机底座；11电动机；12润滑系统；13液压保护装置；14紧急停车装置；15辊温调节装置第3.2节翻料装置3.2.1用途翻胶装置配套安装在压片机上，以机械翻胶代替人工割胶、打三角包和翻胶等操作，使压片机翻胶操作机械化，减轻劳动强度。3.2.2基本结构翻料装置是由牵引辊、压辊、摆动装置、气缸、传动部分组成。压辊位于牵引辊上方，翻胶架两内侧压辊两端下部装有气缸，摆动装置将胶料均匀的引进牵引辊。牵引辊与前辊同方向旋
27、转，牵引速度可在每分钟4.444m 之间无级调速，可以满足不同的工艺要求。3.2.3结构简介翻胶装置的结构如图 3.4所示，主要由压辊1，牵引辊2、左右螺纹螺杆 4、导辊5、摆动辊 13 及传动装置等组成。压辊 1 和牵引辊 2的两轴端均用滚动轴承支承，压辊1的两侧装有两个气缸3，以操纵压辊1的升降。压辊1两端的齿轮，分别与翻胶装置机架上的齿条啮合，以保证压辊1平行移动。开始工作时，利用气缸3将压辊1顶起，将压片机前棍上割下的胶片经过导辊 5和摆动辊 13引入压辊 1 和牵引辊 2之间，而后气缸3排气活塞下降，压辊1借重力压向牵引辊2，在牵引辊的带动下，胶片经导胶板 ( 返回压片机)。导辊5和
28、摆动辊13通过左右螺纹螺杆4带动胶片左右移动，达到翻胶目的。螺杆4由电机15 通过行星摆线减速器14 直接带动。牵引辊2是主动辊，由电机16和减速器17传动。牵引辊2具有两档速度，利用手柄12操纵键7变换齿轮 10和11与主动齿轮的啮合，从而改变牵引辊的速度。牵引辊2的转动方向与压片机前棍的转动方向一致。键7的下方装有弹簧片8，使键7动作稳定。整个翻胶装置安装在压片机左右两个机架的压盖上。图 3.4 翻胶装置51压辊；2牵引辊；3气缸；4左右螺纹螺杆；5导辊；6导胶板；7键；8弹簧片；9机架；10、11齿轮；12手柄；13摆动辊；14、17行星摆线减速器；15、16电机；18胶片第3.3节实例
29、分析及解决63.3.1 存在问题(1) 牵引辊速度低现在部分的开炼机，当牵引辊搭上胶片后，由牵引辊、胶片、压片机前辊筒组成一特殊的传动系统。在这一系统中，要使胶片连续正常运行，应使牵引辊的线速度大于或等于前辊筒的线速度。在实际使用过程中，常常是在把胶片搭上牵引辊后，经过几秒钟时间胶片就会在摆动辊套筒和前辊筒之间弯曲下垂。以致越聚越多。最后胶片被夹在前后辊隙上方的存胶区而拉断，导致翻胶装置不能连续运行。这是由于牵引辊的线速度小于前辊筒的线速度造成的，即使使用牵引辊的高速档也是这种现象。XKY一660压片机的翻胶装置在使用高速档时能使胶片连续运行，而低速档却不能使胶片正常运行。为了提高牵引辊的速度
30、。(2) 牵引辊减速器机座移动牵引辊的转动是由电机通过减速机和一对相互啮合的传动齿轮传递的，在使用过程中有时发现搭上胶片后牵引辊不能转动。并且会听到传动齿轮的冲击声。这是因为牵引辊加载后，传动机构由于受力作用和长时间的振动，使减速机底座后移，从而造成传动齿轮中心距增大导致齿轮副啮合面减少、甚至脱开造成的，这边造成了备件的浪费。减速机底座移位的现象在大部分型号的开炼机翻胶装置中均存在，究其原因是由于底座在制造过程中未安装定位装置造成的。3.3.2 故障原因分析在压片机调试试车阶段，翻料装置就不能很好使用，胶片经常在牵引辊与刮胶板处堆挤。由于子午线轮胎胶料粘性大，胶片缠包住牵引辊，迫使牵引辊不能转
31、动，胶片不能连续进行翻料。另外，摆动装置摆胶架在丝杠滑动，套铜套经常松动外出，磨损摆胶孔，极易造成挤胶停机，频繁停机开机处理这些故障，致使翻料装置传动部分减速机出现超载震裂漏油，蜗轮蜗杆加剧磨损等问题。(1) 原因一翻料装置刮胶板选用钢板(厚16mm) 和角钢(规格: 40404) 焊接而成，钢板薄，强度小，整体结构呈板状，抗弯曲、扭曲性能差，胶料极易进入刮胶板和牵引辊的间隙内缠包牵引辊， 挤压刮胶板，使刮胶板扭曲变形，胶料不能顺着牵引辊进入主机两辊缝隙，这样粘在牵引辊上的胶片越积越多，导致牵引辊停止转动。(2) 原因二由于生产任务加大，所炼子午线轮胎胶每辊由170kg增加到210kg ，使得
32、前辊、后辊之间上方的翻胶空间相对较小。这样，从前辊切下的胶片顺着牵引辊向主机前后两辊缝上方翻胶空间流入时，由于空间相对狭小，容易和积胶相堆挤，压刮胶板，使刮胶板扭曲变形。胶片粘在牵引辊和刮胶板处，迫使牵引辊不能转动，翻料不能进行，胶料达不到工艺要求，见图1 。(3) 原因三摆动装置摆胶架孔上安装的轴套(铜套) 与摆胶架套筒是过渡配合安装，没有止口安装固定，在丝杠行走时易松动外出， 致使摆胶架与丝杠直接摩擦，磨损轴套，导致间隙增大，容易挤胶，摆动装置不能平稳运行。且铜套为整体式，检修更换极不方便，需拆卸翻胶架，费时费力影响生产。以上原因导致翻料装置不能很好使用， 影响整个生产线的生产效率。为彻底
33、解决翻料装置挤胶问题，决定对原有结构进行改造。3.3.3 翻料装置的改造(1) 翻料装置刮胶板改造原刮胶板是由16mm 厚钢板和40404角钢焊接而成，强度弱，此种结构很容易受挤压变形。我们决定对刮胶装置重新设计，采用1598的无缝钢管与75 755角钢焊接，取代原来的刮胶板，利用角钢来刮除粘在牵引辊上的胶片。抗弯抗扭曲性能提高5倍，这样，胶片沿着牵引辊和刮胶装置顺利进入翻胶空间。(2) 翻料装置整体前移根据压片机辊缝间的积胶和翻胶量来计算翻胶空间，最后决定将整个翻胶装置在压片机横梁上整体水平前移200m m ，使得翻胶空间变大。这样，主机两辊上方的积胶和由前辊切下沿着牵引辊的胶片不再挤压刮胶
34、板。(3) 摆胶架铜套重新设计并固定根据摆胶架套筒孔的内径和外径尺寸重新设计了铜套，增加了止口，并用螺栓固定在套筒上。为了检修更换铜套的方便，又将铜套整体式设计成两半式。3.3.4 改造后的效果翻料装置经过上述改造后， 胶片由牵引辊引入，顺着刮胶装置进入翻胶空间，翻胶空间变大，不再挤胶。刮胶装置抗弯抗扭性能好，不弯曲不变形，能很好的刮除粘在牵引辊上的胶片，胶片不再包缠牵引辊。3.3.5 意义压片机的翻胶装置是实现胶料均匀性的一项重要措施。对改善胶料的质量起着积极的作用。因此翻胶装置的正常运行具有非常重要的意义。第4章 设计计算第4.1节牵引辊的直联型减速器的选择4.1.1 已知条件从动机：连续
35、均匀工作工作时间：每日连续24小时工作。前机筒转速转速：32m/min电机频率为50Hz，4极增安型电机。输出轴连接方式：联轴器（无轴向力）。4.1.2 计算选型7(1) 计算牵引辊的转速因为前机筒的线速度为v=32m/min，且牵引辊的线速度应略大于前机筒的线速度，故=32m/min，暂取 =32m/min因为 ， (4.1)所以 ， (4.2)则 (4.3)由式(4.3)得 此时暂取的(2) 计算牵引辊的扭矩图4.1 牵引辊如下图4.1所示，最小扭矩处即直径最小处，其值为d=55mm，查手册得45钢的力学性能参数分别为8又由于 ， (4.4)由(4.4)得，即最大极限公式 (4.5)由(4
36、.5)得 (4.6)所以由(4.6)得牵引辊的直径最小处的最大扭矩为：4.1.3 选型(1) 使用系数：查手册得K=1.29(2) 输出转速40.74366r/min，电机频率50Hz计算传动比i为：选速比i=35，则实际输出转速为 (4.7) 所以，由式(4.3)得，牵引辊的实际速度为： 因为，所以满足机器实际工作情况要求。(3) 电机功率N为：如表4.1所式，联轴器的效率按0.99计算，而减速器效率按0.9计算，则电机的实际功率为： 所以选取电机功率为3kw4查手册按表选型号为 XWD ，使用系数满足要求9。表4.1 机械传动和摩擦副的效率概略值10第42节 正反向丝杠的直联型减速器的选择
37、4.2.1 已知条件(1) 从动机：连续均匀工作(2) 工作时间：每日连续24小时工作。(3) 拟定摆动翻胶装置摆动次数3次/min。(4) 摆动翻胶装置摆动幅度1640mm。(5) 正反向丝杠螺距为80mm。(6) 电机频率为50Hz。(7) 输出轴连接方式：联轴器（无轴向力）。4.2.2计算选型(1) 计算正反向丝杠的转速因为摆动翻胶装置摆动次数3次/min，摆动翻胶装置摆动幅度1640mm，正反向丝杠螺距为80mm，那么丝杠的转速为n为： 所以在此状态下此时暂拟定正反向丝杠的转速为n=61.5r/min。(2) 计算牵引辊的扭矩如图4.2所示图 4.2 正反向丝杠最小扭矩处即直径最小处，
38、其值为d=35mm查手册得45钢的力学性能参数分别为8由式4.4得 由最大极限公式(4.5)得所以牵引辊的直径最小处的最大扭矩为： 4.2.3 选型(1) 使用系数：查手册得K=1.29输出转速n=61.5r/min，电机频率50Hz(2) 计算传动比i为：选速比i=17，则实际输出转速为那么由得，摆动翻胶装置实际摆动次数为4.017216643次/min(3) 电机功率N为：如表4.1所式，联轴器的效率按0.99计算，而减速器效率按0.9计算，则电机的实际功率为：所以选取电机功率为1.5kw(4) 按表16-2-139选型号为 XWD ，使用系数满足要求9。第4.3节联接螺栓的强度校核11螺
39、栓联接是承受预紧力和工作应力的紧螺栓联接，为了保证紧密性，以防止联接的接合面间产生缝隙，残余预紧力 (4.8)预紧力 (4.9)无垫片故，考虑到螺栓在总拉力的作用下可能需要补充拧紧，故将总拉力增加30%以考虑扭转切应力的影响。于是螺栓危险界面的拉伸强度条件为 (4.10)故只需校和危险界面处的螺栓强度。4.3.1 支架的螺栓校核在图4.3中，图4.3 正反向丝杠组件4号螺栓和12号螺栓处的联接分别为：4个M8由式(4.8-4.10)得=312MPa故选4.8级的螺栓。在图4.4中，6号螺栓处联接形式：4个M12由式(4.8-4.10)得=624Mpa故选8.8级的螺栓12。图4.4 压辊机构组
40、合装配图4.3.2 摆动翻胶机构的螺栓校和在图4.5中，图4.5 摆动翻胶装置装配图4号螺栓处联接形式：4个M12由式(4.8-4.10)得=774MPa故选10.9级的螺栓。7号螺栓处联接形式：4个M10由式(4.8-4.10)得=717MPa故选9.8级的螺栓。第5章设计说明本次对翻胶装置的优化，主要体现在正反向丝杠和与之相配合的滑块的改进设计，如图5.1所示，为改进后的正反向丝杠。图5.1 改进后的正反向丝杠这次改进主要改变正反向丝杠的正反向旋转的接头处弧度，来使摆动翻胶机构在每次换向过程中可以换向灵活，运转自由，不至于卡死在换向接头处。如图5.2所示，为改进设计后的滑块。图5.2 滑块
41、在上面两幅所示的正反向丝杠和滑块中，正反向丝杠两端正反向旋转换向的接头处是一个半径为130mm的圆弧，而滑块与之相配合的连接处则是一个半径为35mm的圆弧，这样设计的优点是，滑块在正反向丝杠的正反向螺槽中运转时，不会发生窜槽现象，同时反向丝杠两端正反向旋转换向处也可以自由顺畅地通过圆弧，顺利完成自动换向，这便在很大程度上提高了翻胶效率。第6章经济效益评价1. 主要技术参数与结构开炼机上置翻胶装置机构示意图图6.1图6.1开炼机上置翻胶装置结构见图1.3横导向辊，2纵向导向辊，4牵引辊主动辊驱动采用直联式XWD 减速机，其中速比i=35，电机功率N=3kw，转速n=40.875r/min。由此得：主动棍线速度v=。主动棍线速度略快于主机前棍32m/min的线速度，其作用是对胶片产生一定的拉力，便于操作时搭头。2. 使用效果13根据中国橡胶塑料杂志1993年第3期“轮胎胶混炼效果需要重新评价”文中称：瑞士Scherser公司认为，在一个装有翻胶装置的开炼段上对胶料的混炼效果3min比斑伯里（即本伯里原文如此）密炼机30min的混炼效果要好得多。关于Scherser公司所预言开炼段，是指23台装有翻胶装置的开炼机。即Sche -rser公司认为轮胎胶只通过一次本伯里密炼机和其余的补充混炼要
