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        LM在開煉機中的應用

        2022-01-08

          開煉機即雙輥筒煉塑機,亦稱開放式煉塑機,是橡膠塑料機械中基本的一種設備。開煉機主要用于塑料的混煉,為壓延機喂料和配合壓片使用。

          世界各主要工業國家開煉機的生產早已形成系列,其規格、尺寸、外形大致相似。20世紀90年代以來,中國對開煉機的改進主要是提高機械化程度、增加操作措施、勞動條件和減小占地面積。

          目前國內的開煉機也已形成完整系列,品種規格齊全,完全可以滿足用戶各方面的要求。開煉機的輥筒及軸承均采用雙列調心滾子軸承,所有傳動齒輪均集中在封閉箱體內,結構緊湊、傳動效率高、潤滑條件好。輥筒調距既可單調也可同時進行雙調,操作方便自如。

          結構原理

          開煉是利用高溫、剪切等作用使生膠獲得的可塑性,使之適合于混煉、壓延、擠出和成型等工藝操作的工藝過程,是橡膠加工的一道主要工序。

        開煉機一般包括傳動裝置、輥距調節裝置、溫度控制裝置、注料系統等。

          傳動裝置主要實現兩個的不同速比運動。實現膠料的擠壓和剪切動作。這是開煉機重要的機械動作,也是控制的主要動作;

          滾距調節裝置主要實現兩輥軸之間的距離。不同的材料和工藝要求,對輥距的要求也不一樣,要求開煉機能靈活地調節輥距;

          開煉機輥軸內是中空的,內可充蒸汽或水,來實現溫度的調節;

          在開煉過程中,需要不斷往膠料中放入配合劑、軟化劑等,注料系統就是完成這個功能的。

          開煉機的工作原理為利用兩個平行排列的中空輥筒,以不同的線速度相對回轉,加膠包輥后,在輥距上方留有量的堆積膠,堆積膠擁擠,產生許多縫隙,配合劑顆粒進入到縫隙中,被橡膠包住,形成配合劑團塊,隨膠料一起通過開煉機輥距時,由于開煉機輥筒線速度不同產生速度梯度,形成剪切力,橡膠分子鏈在剪切力的作用下被拉伸,產生彈性變形,同時配合劑團塊也會受到剪切力作用而破碎成小團塊,膠料通過輥距后,由于流道變寬,被拉伸的橡膠分子鏈恢復卷曲狀態,將破碎的配合劑團塊包住,使配合劑團塊穩定在破碎的狀態,配合劑團塊變小,從而制得配合劑分散均勻并達分散度的混煉膠。

          控制功能

          開煉機控制,采用HOLLiAS LM PLC的CPU模塊LM3109來進行各種信號的采集和控制,LM3310實現溫度和壓力的采集,LM3320實現變頻器的頻率控制,觸摸屏為上位機對開煉機進行參數設定和數據顯示,各種傳感器、檢測裝置對開煉機的各個監測點進行檢測。

          開煉機控制主要包括以下幾部分: 


          1.傳動和速比控制 這是開煉機重要的機械動作,速比和輥速增大,對煉效果的影響與減小輥距的規律一致,會加快配合劑的分散,但對橡膠分子鏈剪切也加劇,易過煉,使膠料物性降低,膠料升溫加快,能耗增加;速比過小,配合劑不易分散,生產效率低。PLC對速比和傳動的控制,主要通過變頻器實現;

          2.輥距自動調節  減小輥距,剪切變形速率增大,因此有利于配合劑的分散,但橡膠分子鏈受剪切斷裂的機會也增大,使膠料的物理機械性能降低;輥距過大,剪切作用太小,配合劑不易分散,給混煉操作帶來困難。因此開煉機混煉時,輥距要合適。PLC通過裝在輥軸上的壓力傳感器,計算出所需要的輥距,然后通過調節裝置自動調節;

          3.溫度控制  不同膠料所需的開煉溫度也不一樣。根據實際膠料的不同,設定不同的溫度要求,控制蒸汽閥來控制溫度

          4.注料系統控制  在開煉過程中需要加料,包括配合劑、軟化劑、防老劑等,加料的時間,順序和數量都根據膠料的不同而不同。PLC控制注料系統的打開時間來控制順序放入不同的膠料及數量。

          開煉機采用HOLLiAS LM PLC作為控制裝置進行控制后,產品的合格率和整個設備的運行可靠性得到了很大提高。


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