密煉機(jī)轉(zhuǎn)子密封系統(tǒng)存在的問(wèn)題
拋開(kāi)滑動(dòng)密封圈的磨損不講,物料粘結(jié)和滑動(dòng)密封圈潤(rùn)滑所需要的油也會(huì)導(dǎo)致一些實(shí)質(zhì)性的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)上述功用需要使用大量的油料,造成油料采購(gòu)成本很高。而且,這些包含著混煉膠中的各種成分,如聚合物、填料等的油料,通過(guò)轉(zhuǎn)子密封系統(tǒng)從混煉室中出來(lái),也需要進(jìn)行處理,這也相當(dāng)昂貴。眾所周知,所使用的油料有超過(guò)80%的部分流入混煉室,這部分油可能導(dǎo)致重大的質(zhì)量問(wèn)題。前已述及,如果物料粘結(jié)部分潤(rùn)滑油的量過(guò)少,部分混煉膠會(huì)積聚在環(huán)狀間隙中開(kāi)始自硫,可能會(huì)導(dǎo)致下一車料被污染。其次,滑動(dòng)密封圈部分潤(rùn)滑油用量過(guò)少會(huì)導(dǎo)致密封圈迅速磨損。
更多的密封圈磨損的決定性參數(shù)還包括填料的品種及硬度、轉(zhuǎn)子的幾何形狀、安裝位置和表面壓力的調(diào)整等。將磨損和沖洗處理作為表面壓力的函數(shù),可觀察到兩種對(duì)立的趨勢(shì)。如果獨(dú)立地考慮壓力影響因素,可確定運(yùn)用較低的接觸壓力以降低磨損率。反而言之,增大接觸壓力能夠?qū)е旅芊馊^快地磨損。
沖洗處理和磨損之間的交互作用也必須進(jìn)行考慮。沖洗處理量的增加也會(huì)導(dǎo)致經(jīng)過(guò)滑動(dòng)區(qū)有磨損作用填料的數(shù)量增加。因此,困難在于針對(duì)合適的操作參數(shù)來(lái)確定密封系統(tǒng)的正確調(diào)整。
環(huán)形間隙過(guò)程原理分析
下面的研究考察了物料從混煉室傳輸?shù)矫芊馊Φ挠绊懀貏e考察了粘結(jié)油料的影響。
混煉試驗(yàn)是在一臺(tái)7升容量的切線型轉(zhuǎn)子的試驗(yàn)室密煉機(jī)中進(jìn)行的。為達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康模瑑蓚€(gè)密封位置的密封圈被拆除。天然膠((RSS 1,100phr)作為試驗(yàn)用原材料,分別在無(wú)潤(rùn)滑和在混煉室外部區(qū)域加入粘結(jié)油料(BP Enerpar 16)的情況下進(jìn)行試驗(yàn)。
這組研究試驗(yàn)的目標(biāo)是考察橡膠在密煉機(jī)沒(méi)有密封時(shí)的重量差額。差額定義為初始橡膠重量mo與泄漏橡膠重量Mexit的比率。為達(dá)到這一目的,將泄漏的橡膠分別從每個(gè)位置收集起來(lái)。加粘結(jié)油料的情況下,將橡膠從泄漏的油料中分離收集起來(lái)。
所有的試驗(yàn)都是在加入聚合物后混煉15分鐘。上頂拴壓力選擇為50N/cm2作為典型值。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為30和50rpm,填充系數(shù)從50%到80%,或從40%到70%變化。排料后,用手感分別測(cè)試批料的溫度。
每一橡膠差額曲線都顯示出泄漏橡膠的重量持續(xù)增加。進(jìn)行沖洗處理的可以分成兩部分,起先,可以檢測(cè)出處理量慢慢上升,當(dāng)溫度范圍達(dá)到130℃左右時(shí),每條曲線的橡膠差額以幾乎同樣的斜率上漲。轉(zhuǎn)子速度上升為50rpm時(shí),由于剪切速率上升,導(dǎo)致橡膠泄漏量加倍。這一情形,在混煉室低填充量時(shí)的橡膠泄漏同樣會(huì)產(chǎn)生。導(dǎo)致這一結(jié)果的假定是物料傳輸是由Weibenberg效應(yīng)造成的。在高填充系數(shù)時(shí),這一效應(yīng)疊加了混煉室內(nèi)壓升高的影響。考慮到實(shí)際混煉過(guò)程,結(jié)果是物料傳輸增加了對(duì)轉(zhuǎn)子密封系統(tǒng)加載的壓力,特別是天然橡膠-基于高溫的配方,這與開(kāi)煉機(jī)的效果是不一樣的。
為比較非潤(rùn)滑和潤(rùn)滑的情形下天然橡膠重量差額程度,油的用量按兩個(gè)水平變化。指定油的總量包括兩個(gè)非密封的轉(zhuǎn)子密封部分。通過(guò)潤(rùn)濕轉(zhuǎn)子軸,橡膠的溢出能夠被阻止相當(dāng)一部分。在最高流速1016ml/h 的情形下,在所研究的填充系數(shù)范圍內(nèi)沒(méi)有物料從混煉室中出來(lái)。降低流速至440ml/h 時(shí),導(dǎo)致橡膠最大差額0.7%,橡膠溢出開(kāi)始于填充系數(shù)超過(guò)65%時(shí)。隨著溫度的上升,橡膠對(duì)油的吸收能力上升。摩擦力再次超過(guò)粘附力。這樣,加入粘結(jié)油料有了新的更深層次的意義。首先,細(xì)微的填料必須粘結(jié)起來(lái),隨著混煉溫度和均勻程度的提高,沿著轉(zhuǎn)子密封系統(tǒng)向外移動(dòng)的物料可以通過(guò)降低混煉膠和轉(zhuǎn)子軸間的粘性來(lái)減少。因此強(qiáng)烈推薦使用粘結(jié)油料。
密煉機(jī)轉(zhuǎn)子密封所存在的問(wèn)題(二)
作者:ADMIN 發(fā)布日期:2011/11/13

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