呂明著，王洪民，曲常文，郭紅燃，周仁忠，趙成龍

（大連橡膠塑料機(jī)械股份有限公司，遼寧 大連 116039）

密煉機(jī)是輪胎和橡膠制品生產(chǎn)中的重要設(shè)備之一，主要用于生膠塑煉和膠料混煉。1990年以前我國大型密煉機(jī)主要依賴進(jìn)口，隨著國產(chǎn)密煉機(jī)制造技術(shù)日益成熟，許多使用進(jìn)口密煉機(jī)的用戶希望在原有密煉機(jī)地基不變或微調(diào)的情況下，將進(jìn)口密煉機(jī)替換成國產(chǎn)密煉機(jī)，并保證國產(chǎn)密煉機(jī)正常使用。本文介紹國產(chǎn)密煉機(jī)替換進(jìn)口密煉機(jī)的方法。

1 替換原則

1.1 容積

密煉機(jī)的容積隨轉(zhuǎn)子中心距的變化而有所不同。通常容積270 L的密煉機(jī)通用中心距為565.5 mm，容積370 L的密煉機(jī)通用中心距為700 mm。若不替換傳動(dòng)裝置，新密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的中心距必須與安裝現(xiàn)場中心距保持一致，容積也應(yīng)一致。

1.2 轉(zhuǎn)子

根據(jù)密煉工藝中加硫黃與否，密煉機(jī)通常采用不同的2類轉(zhuǎn)子。如果密煉中經(jīng)常加入硫黃，則新密煉機(jī)應(yīng)選用內(nèi)部冷卻效果好、外部流動(dòng)性好的轉(zhuǎn)子，如四棱同步轉(zhuǎn)子；如果密煉中不經(jīng)常加入硫黃，則新密煉機(jī)應(yīng)選用高效剪切型轉(zhuǎn)子，如四棱高效轉(zhuǎn)子。如果減速機(jī)齒輪是帶速比的，新密煉機(jī)最好采用異步轉(zhuǎn)子。新密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一般與原密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一致，或是按用戶要求另行設(shè)計(jì)。

1.3 電機(jī)

根據(jù)新密煉機(jī)的容積、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，確定主電機(jī)功率。新密煉機(jī)電機(jī)的地基孔應(yīng)與原地基孔匹配。若不匹配，還需要根據(jù)原地基孔設(shè)計(jì)電機(jī)過渡底座。

1.4 尺寸

為保證新舊密煉機(jī)能完全互換，應(yīng)測量密煉機(jī)部件尺寸（如圖1所示）。必要時(shí)可根據(jù)地基孔位置將底座設(shè)計(jì)成焊接件，以滿足地腳螺栓的固定連接。

圖1 密煉機(jī)部件尺寸示意

1.5 附屬裝置

密煉機(jī)附屬裝置通常包括液壓裝置、稀油潤滑裝置、干油潤滑裝置以及水溫控制裝置。如果原密煉機(jī)附屬裝置能滿足新密煉機(jī)性能要求，則可以直接使用。密煉機(jī)在管路設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留的接口需與附屬裝置的相關(guān)接口相匹配。

1.6 其它

加料輸送帶的高度是固定的或在一定范圍內(nèi)的，加料門高度需滿足使用要求。除需控制加料門高度外，加料裝置的其他三面開口也可以根據(jù)用戶要求進(jìn)行加工，以保證與原有輔助加料設(shè)備直接連接。

如果密煉機(jī)原來使用氣動(dòng)壓砣，在電機(jī)功率允許情況下，也可以直接替換為液壓壓砣。與氣動(dòng)壓砣相比，液壓壓砣具有運(yùn)行速度快、運(yùn)行平穩(wěn)、操作維修方便、噪聲低、對環(huán)境污染小等特點(diǎn)。

更換密煉機(jī)主機(jī)時(shí)，需注意密煉機(jī)平臺能否滿足更換后設(shè)備的動(dòng)靜載荷要求。如不滿足，還需對整個(gè)替換方案進(jìn)行修改，但在絕大多數(shù)情況下，原有平臺都能滿足要求。

2 替換實(shí)例

以下介紹某輪胎企業(yè)用國產(chǎn)密煉機(jī)替換進(jìn)口機(jī)密煉機(jī)的實(shí)例。

原進(jìn)口密煉機(jī)因型號較老，使用時(shí)間較長，經(jīng)多次維修故障率依然較高，已不能滿足日漸增大的煉膠量需求，故用國產(chǎn)密煉機(jī)替換原進(jìn)口密煉機(jī)，并將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由原來的40 r·min-1提高到60 r·min-1，以提高生產(chǎn)能力。

2.1 容積、轉(zhuǎn)子和電機(jī)

（1）容積。原密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的中心距為565.5 mm，新密煉機(jī)容積與原密煉機(jī)容積均為270 L。由于用戶將密煉機(jī)主機(jī)與傳動(dòng)裝置一起替換，故可不考慮中心距問題。

（2）轉(zhuǎn)子。原密煉機(jī)混煉的膠料中經(jīng)常加入硫黃，但考慮到生產(chǎn)效率，新密煉機(jī)轉(zhuǎn)子采用四棱高效轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速按用戶要求設(shè)計(jì)為60 r·min-1。

（3）電機(jī)。原密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40 r·min-1，電機(jī)功率為1250 kW。原1250 kW的電機(jī)不能滿足使用要求，必須更換為1500 kW的電機(jī)。新密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為60 r·min-1，電機(jī)功率應(yīng)為1500 kW。

2.2 地基

根據(jù)以上分析，新密煉機(jī)需要采用新主機(jī)、傳動(dòng)裝置和電機(jī)。由于主機(jī)和傳動(dòng)裝置一起替換，可以不考慮中心距匹配問題，但需要考慮新密煉機(jī)與現(xiàn)場地基的匹配。安裝現(xiàn)場地基與新密煉機(jī)常規(guī)安裝地基分別如圖2和3所示。

圖2 安裝現(xiàn)場地基示意

圖3 新密煉機(jī)常規(guī)安裝地基示意

對比圖2和3得出，新密煉機(jī)安裝時(shí)需將安裝現(xiàn)場的減速器和電機(jī)地基高度降低，使主機(jī)、減速器和電機(jī)的地基高度一致；同時(shí)使用過渡底座保證新密煉機(jī)底座與安裝現(xiàn)場的地基匹配，并匹配各部件間的高度差。新密煉機(jī)減速器和主電機(jī)安裝地基如圖4所示。

圖4 新密煉機(jī)減速器和主電機(jī)安裝地基示意

2.3 附屬裝置

原密煉機(jī)附屬裝置因使用時(shí)間較長，存在質(zhì)量問題，繼續(xù)保留價(jià)值不大。因此，新密煉機(jī)廠商重新配置附屬裝置，以保證附屬裝置與主機(jī)間匹配良好。

2.4 其它

新密煉機(jī)加料門高度與原加料輸送帶高度匹配，且加料裝置與原輔助加料設(shè)備之間的連接管路可自行更改，故新密煉機(jī)的加料裝置無需更改。

2.5 安裝

2.5.1 底座

根據(jù)安裝現(xiàn)場地基的地腳孔與新密煉機(jī)螺釘孔的尺寸設(shè)計(jì)主機(jī)底座與減速器底座，根據(jù)安裝現(xiàn)場地基的地腳孔及1500 kW電機(jī)地腳孔的尺寸設(shè)計(jì)主電機(jī)底座。各底座的三維造型見圖5～7。

圖5 主機(jī)底座三維造型

圖6 減速器底座三維造型

圖7 電機(jī)底座三維造型

2.5.2 調(diào)整墊鐵的放置

在每個(gè)地腳螺栓兩側(cè)都要放置調(diào)整墊鐵，尤其是在密煉機(jī)主機(jī)排料口處，應(yīng)在鎖緊側(cè)放置調(diào)整墊鐵。調(diào)整墊鐵放置示意如圖8所示。

圖8 調(diào)整墊鐵放置示意

2.5.3 調(diào)整安裝精度

轉(zhuǎn)子與減速機(jī)之間、減速機(jī)與電機(jī)之間的安裝精度越高，轉(zhuǎn)子軸承的載荷就越小，齒輪與轉(zhuǎn)子的潤滑性越好，操作安全性越高，噪聲越小，調(diào)節(jié)聯(lián)軸器引起的磨損也越小。傳動(dòng)設(shè)備如圖9所示。

圖9 傳動(dòng)設(shè)備示意

檢測輸出軸Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的安裝精度，并調(diào)整底部墊鐵。輸出軸安裝精度要求見表1。

表1 輸出軸安裝精度要求

2.5.4 固定墊鐵

當(dāng)調(diào)整好安裝精度后，將平墊鐵與2塊斜墊鐵點(diǎn)焊在一起。固定墊鐵如圖10所示。

圖10 固定墊鐵示意

3 替換效果

新密煉機(jī)參數(shù)如下：容積，270 L；轉(zhuǎn)子類型，四棱高效轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，6～60 r·min-1；轉(zhuǎn)子速比，1∶1.16；主電機(jī)功率，1500 kW；主電機(jī)轉(zhuǎn)速，1000 r·min-1；主電機(jī)電壓，AC10000V。

目前，新密煉機(jī)已正常使用，由于采用高效型轉(zhuǎn)子且轉(zhuǎn)速提高，故單位時(shí)間內(nèi)的煉膠量增大，膠料性能提高，且更換后各部件使用情況穩(wěn)定，故障率降低，維修周期延長，完全能滿足用戶需求。

4 結(jié)語

老式進(jìn)口密煉機(jī)曾經(jīng)在我國橡膠行業(yè)，尤其是在輪胎行業(yè)的發(fā)展中扮演著重要的角色，今天在一些輪胎廠還能見到其身影。但隨著近年來國產(chǎn)密煉機(jī)制造技術(shù)的日益成熟，用國產(chǎn)密煉機(jī)替換老式進(jìn)口密煉機(jī)成為了必然趨勢。目前，我公司已成功完成多臺國產(chǎn)密煉機(jī)替換進(jìn)口密煉機(jī)的工作，為用戶解決了密煉機(jī)更新?lián)Q代的難題。