LM在开炼机中的应用———LM在开炼机中的应用

　　                              
  

    　开炼机即双辊筒炼塑机，亦称开放式炼塑机，是橡胶塑料机械中最基本的一种设备。开炼机主要用于塑料的混炼，为压延机喂料和配合压片使用。

    　世界各主要工业国家开炼机的生产早已形成系列，其规格、尺寸、外形大致相似。20世纪90年代以来，中国对开炼机的改进主要是提高机械化程度、增加安全操作措施、改善劳动条件和减小占地面积。

    　目前国内的开炼机也已形成完整系列，品种规格齐全，完全可以满足用户各方面的要求。开炼机的辊筒及轴承均采用双列调心滚子轴承，所有传动齿轮均集中在封闭箱体内，结构紧凑、传动效率高、润滑条件好。辊筒调距既可单调也可同时进行双调，操作方便自如。

    　结构原理

   　 开炼是利用高温、剪切等作用使生胶获得一定的可塑性，使之适合于混炼、压延、挤出和成型等工艺操作的工艺过程，是橡胶加工的一道主要工序。

        
  
  

    　开炼机一般包括传动装置、辊距调节装置、温度控制装置、注料系统等。

    　传动装置主要实现两个电机的不同速比运动。实现胶料的挤压和剪切动作。这是开炼机最重要的机械动作，也是控制的主要动作；

    　滚距调节装置主要实现两辊轴之间的距离。不同的材料和工艺要求，对辊距的要求也不一样，要求开炼机能灵活地调节辊距；

    　开炼机辊轴内是中空的，内可充蒸汽或水，来实现温度的调节；

    　在开炼过程中，需要不断往胶料中放入配合剂、软化剂等，注料系统就是完成这个功能的。

    　开炼机的工作原理为利用两个平行排列的中空辊筒，以不同的线速度相对回转，加胶包辊后，在辊距上方留有一定量的堆积胶，堆积胶拥挤，产生许多缝隙，配合剂颗粒进入到缝隙中，被橡胶包住，形成配合剂团块，随胶料一起通过开炼机辊距时，由于开炼机辊筒线速度不同产生速度梯度，形成剪切力，橡胶分子链在剪切力的作用下被拉伸，产生弹性变形，同时配合剂团块也会受到剪切力作用而破碎成小团块，胶料通过辊距后，由于流道变宽，被拉伸的橡胶分子链恢复卷曲状态，将破碎的配合剂团块包住，使配合剂团块稳定在破碎的状态，配合剂团块变小，从而制得配合剂分散均匀并达一定分散度的混炼胶。

    　控制功能

    　开炼机控制，采用HOLLiAS LM PLC的CPU模块LM3109来进行各种信号的采集和控制，LM3310实现温度和压力的采集，LM3320实现变频器的频率控制，触摸屏为上位机对开炼机进行参数设定和数据显示，各种传感器、检测装置对开炼机的各个监测点进行检测。

    　开炼机控制主要包括以下几部分：　
  　　1.传动和速比控制 这是开炼机最重要的机械动作，速比和辊速增大，对混炼效果的影响与减小辊距的规律一致，会加快配合剂的分散，但对橡胶分子链剪切也加剧，易过炼，使胶料物性降低，胶料升温加快，能耗增加；速比过小，配合剂不易分散，生产效率低。PLC对速比和传动的控制，主要通过变频器实现；

   　 2.辊距自动调节  减小辊距，剪切变形速率增大，因此有利于配合剂的分散，但橡胶分子链受剪切断裂的机会也增大，使胶料的物理机械性能降低；辊距过大，剪切作用太小，配合剂不易分散，给混炼操作带来困难。因此开炼机混炼时，辊距要合适。PLC通过装在辊轴上的压力传感器，计算出所需要的辊距，然后通过调节装置自动调节；

   　 3.温度控制  不同胶料所需的开炼温度也不一样。根据实际胶料的不同，设定不同的温度要求，控制蒸汽阀来控制温度；

  　  4.注料系统控制  在开炼过程中需要加料，包括配合剂、软化剂、防老剂等，加料的时间，顺序和数量都根据胶料的不同而不同。PLC控制注料系统的打开时间来控制顺序放入不同的胶料及数量。

         
  

　　开炼机采用HOLLiAS LM PLC作为控制装置进行控制后，产品的合格率和整个设备的运行可靠性得到了很大提高。