国产密炼机替换进口密炼机的方法

吕明著，王洪民，曲常文，郭红燃，周仁忠，赵成龙

（大连橡胶塑料机械股份有限公司，辽宁 大连 116039）

密炼机是轮胎和橡胶制品生产中的重要设备之一，主要用于生胶塑炼和胶料混炼。1990年以前我国大型密炼机主要依赖进口，随着国产密炼机制造技术日益成熟，许多使用进口密炼机的用户希望在原有密炼机地基不变或微调的情况下，将进口密炼机替换成国产密炼机，并保证国产密炼机正常使用。本文介绍国产密炼机替换进口密炼机的方法。

1 替换原则

1.1 容积

密炼机的容积随转子中心距的变化而有所不同。通常容积270 L的密炼机通用中心距为565.5 mm，容积370 L的密炼机通用中心距为700 mm。若不替换传动装置，新密炼机转子的中心距必须与安装现场中心距保持一致，容积也应一致。

1.2 转子

根据密炼工艺中加硫黄与否，密炼机通常采用不同的2类转子。如果密炼中经常加入硫黄，则新密炼机应选用内部冷却效果好、外部流动性好的转子，如四棱同步转子；如果密炼中不经常加入硫黄，则新密炼机应选用高效剪切型转子，如四棱高效转子。如果减速机齿轮是带速比的，新密炼机最好采用异步转子。新密炼机转子转速一般与原密炼机转子转速一致，或是按用户要求另行设计。

1.3 电机

根据新密炼机的容积、转子和转子转速，确定主电机功率。新密炼机电机的地基孔应与原地基孔匹配。若不匹配，还需要根据原地基孔设计电机过渡底座。

1.4 尺寸

为保证新旧密炼机能完全互换，应测量密炼机部件尺寸（如图1所示）。必要时可根据地基孔位置将底座设计成焊接件，以满足地脚螺栓的固定连接。

图1 密炼机部件尺寸示意

1.5 附属装置

密炼机附属装置通常包括液压装置、稀油润滑装置、干油润滑装置以及水温控制装置。如果原密炼机附属装置能满足新密炼机性能要求，则可以直接使用。密炼机在管路设计时预留的接口需与附属装置的相关接口相匹配。

1.6 其它

加料输送带的高度是固定的或在一定范围内的，加料门高度需满足使用要求。除需控制加料门高度外，加料装置的其他三面开口也可以根据用户要求进行加工，以保证与原有辅助加料设备直接连接。

如果密炼机原来使用气动压砣，在电机功率允许情况下，也可以直接替换为液压压砣。与气动压砣相比，液压压砣具有运行速度快、运行平稳、操作维修方便、噪声低、对环境污染小等特点。

更换密炼机主机时，需注意密炼机平台能否满足更换后设备的动静载荷要求。如不满足，还需对整个替换方案进行修改，但在绝大多数情况下，原有平台都能满足要求。

2 替换实例

以下介绍某轮胎企业用国产密炼机替换进口机密炼机的实例。

原进口密炼机因型号较老，使用时间较长，经多次维修故障率依然较高，已不能满足日渐增大的炼胶量需求，故用国产密炼机替换原进口密炼机，并将转子转速由原来的40 r·min-1提高到60 r·min-1，以提高生产能力。

2.1 容积、转子和电机

（1）容积。原密炼机转子的中心距为565.5 mm，新密炼机容积与原密炼机容积均为270 L。由于用户将密炼机主机与传动装置一起替换，故可不考虑中心距问题。

（2）转子。原密炼机混炼的胶料中经常加入硫黄，但考虑到生产效率，新密炼机转子采用四棱高效转子。转子转速按用户要求设计为60 r·min-1。

（3）电机。原密炼机转子转速为40 r·min-1，电机功率为1250 kW。原1250 kW的电机不能满足使用要求，必须更换为1500 kW的电机。新密炼机转子转速为60 r·min-1，电机功率应为1500 kW。

2.2 地基

根据以上分析，新密炼机需要采用新主机、传动装置和电机。由于主机和传动装置一起替换，可以不考虑中心距匹配问题，但需要考虑新密炼机与现场地基的匹配。安装现场地基与新密炼机常规安装地基分别如图2和3所示。

图2 安装现场地基示意

图3 新密炼机常规安装地基示意

对比图2和3得出，新密炼机安装时需将安装现场的减速器和电机地基高度降低，使主机、减速器和电机的地基高度一致；同时使用过渡底座保证新密炼机底座与安装现场的地基匹配，并匹配各部件间的高度差。新密炼机减速器和主电机安装地基如图4所示。

图4 新密炼机减速器和主电机安装地基示意

2.3 附属装置

原密炼机附属装置因使用时间较长，存在质量问题，继续保留价值不大。因此，新密炼机厂商重新配置附属装置，以保证附属装置与主机间匹配良好。

2.4 其它

新密炼机加料门高度与原加料输送带高度匹配，且加料装置与原辅助加料设备之间的连接管路可自行更改，故新密炼机的加料装置无需更改。

2.5 安装

2.5.1 底座

根据安装现场地基的地脚孔与新密炼机螺钉孔的尺寸设计主机底座与减速器底座，根据安装现场地基的地脚孔及1500 kW电机地脚孔的尺寸设计主电机底座。各底座的三维造型见图5～7。

图5 主机底座三维造型

图6 减速器底座三维造型

图7 电机底座三维造型

2.5.2 调整垫铁的放置

在每个地脚螺栓两侧都要放置调整垫铁，尤其是在密炼机主机排料口处，应在锁紧侧放置调整垫铁。调整垫铁放置示意如图8所示。

图8 调整垫铁放置示意

2.5.3 调整安装精度

转子与减速机之间、减速机与电机之间的安装精度越高，转子轴承的载荷就越小，齿轮与转子的润滑性越好，操作安全性越高，噪声越小，调节联轴器引起的磨损也越小。传动设备如图9所示。

图9 传动设备示意

检测输出轴Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的安装精度，并调整底部垫铁。输出轴安装精度要求见表1。

表1 输出轴安装精度要求

2.5.4 固定垫铁

当调整好安装精度后，将平垫铁与2块斜垫铁点焊在一起。固定垫铁如图10所示。

图10 固定垫铁示意

3 替换效果

新密炼机参数如下：容积，270 L；转子类型，四棱高效转子；转子转速，6～60 r·min-1；转子速比，1∶1.16；主电机功率，1500 kW；主电机转速，1000 r·min-1；主电机电压，AC10000V。

目前，新密炼机已正常使用，由于采用高效型转子且转速提高，故单位时间内的炼胶量增大，胶料性能提高，且更换后各部件使用情况稳定，故障率降低，维修周期延长，完全能满足用户需求。

4 结语

老式进口密炼机曾经在我国橡胶行业，尤其是在轮胎行业的发展中扮演着重要的角色，今天在一些轮胎厂还能见到其身影。但随着近年来国产密炼机制造技术的日益成熟，用国产密炼机替换老式进口密炼机成为了必然趋势。目前，我公司已成功完成多台国产密炼机替换进口密炼机的工作，为用户解决了密炼机更新换代的难题。