Page 53 - 《橡塑技术与装备》2025年4期

综述与专论
SPECIAL AND COMPREHENSIVE REVIEW

根据上顶栓压砣的不同工况给予不同的供油量，从而 3.3 凸棱形式
达到节能的目的。由于供油量由伺服电机精准控制， 啮合型转子的棱峰特别宽，与胶料接触面积大 ；
进行循环的油量明显减少，从而使液压系统的用电量 剪切型转子的棱峰较窄，与胶料接触面积小。
降低 ；同时，由于用伺服电机取代比例阀，减少了由 3.4 工作机理
比例阀压差引起的油温上升，噪音也明显下降 ；而且 啮合型转子在工作时，胶料在棱峰与密炼室内壁
伺服泵的液压系统结构简单，维护更加方便。 间发生剪切 ；同时也在转子棱峰与另一根转子的基圆
同样的道理，对 270 密炼机下顶栓液压系统进行 之间发生剪切，综合了密炼机与开炼机的特点，对于
“ 伺服电机 + 伺服泵 ” 改造，其效果也比较明显。下 分散困难的胶料混炼优势比较突出。而剪切型转子棱
顶栓液压系统的交流电机功率为 15 kW，可以选用 7.5 峰只与密炼室内壁之间发生剪切，分散效果不如啮合
kW 的伺服电机。如果油泵不变，则节电率比 “ 交流 型转子。
电机 + 柱塞泵 ” 配置降低 60% 以上，比 “ 交流电机 + 3.5 数量区别
变频控制 + 柱塞泵 ” 降低 40% 以上，其节电效果更为 目前，剪切型转子数量远远高于啮合型转子，但
明显。 是随着半钢轮胎配方中白炭黑填充比例加大，对胶料
的分散性及胶料品质要求提高，啮合型转子因其良好
3 转子结构的对比及选择 的冷却和分散效果而被逐步推广。
转子是密炼机的关键部件，其结构与形状直接影 3.6 使用影响
响密炼机的操作性能、炼胶质量、生产效率、能源消 啮合型转子对质量提升有帮助，因此可以称之为
耗等。转子的分类方法有多种，目前大容量密炼机主 “ 质量型 ” 转子 ；而剪切型转子的生产效率较高，则
要按照是否啮合分为啮合型转子和剪切型转子两类， 可以称之为 “ 产量型 ” 转子。
而且转速以中速（30~50 r/min）和高速（≥ 60 r/ 3.7 自身分类

min）为主。随着子午胎技术的迅速发展，对转子的 从目前的情况看，啮合型转子的结构形式较少，
要求也越来越高、越来越多元化。具体而言，主要体 主要是 PES5 结构。而剪切型转子种类较多，以大连
现在填充系数高、吃料性能好、温度均匀、分散性提 橡胶塑料机械有限公司（DXS）为例，目前剪切型转
高等方面，以满足轮胎企业高效、高质、低耗的炼胶 子就有六种以上，其结构形式、特点、适合工艺及转
需求。下面以啮合型和剪切型两类转子进行简单对比 子速比等对比详见表 1。
分析 ： 通过对啮合型和剪切型转子的对比，轮胎生产企
3.1 转子结构 业可以根据实际，在新购密炼机时应对转子类型和特
密炼机转子结构有穿轴式和整体铸造式两种结 点进行全面分析、对比、选择和配置，也可以根据配
构，其中穿轴式结构是转子体为铸造、芯轴为锻造， 方变化对在用密炼机转子进行优化或置换，以便于稳
通过相应的装配工艺完成转子体和芯轴装配，形成一 定炼胶工艺和胶料指标，提升炼胶生产效率，增加胶
个整体 ；而整体铸造式结构则是转子体和芯轴作为一 料的种类，提高密炼机的适应性，并降低胶料的电单
个整体进行铸造，然后进行加工。对同一台密炼机， 耗，这是炼胶工序密炼机节能、提质、降本的关键。
可以配备两种结构的转子，其装配尺寸完全相同，这
样可以便于用户的选择。目前，啮合型转子以穿轴式 4 主电机进行永磁电机置换
结构为主，而剪切型转子则是穿轴式结构和整体铸造 近年来，永磁电机因其高效节能、结构简单等优
式结构并存。正常情况下，啮合型转子的强度要高于 势，在轮胎生产企业得到广泛应用，其中密炼机主电
剪切型转子。 机进行永磁电机置换的节电效果最为明显。下面对永
3.2 冷却方式 磁电机的优缺点进行简要介绍，并对置换永磁电机后
穿轴式结构的转子采用螺旋槽强制冷却，整体铸 的效益进行对比分析。
造式转子一般为中空浸泡冷却、棱峰强制循环冷却。 4.1 永磁电机的优缺点
正常情况下，螺旋槽强制冷却、棱峰强制循环冷却要 永磁电机具有以下优点 ：
优于中空浸泡冷却。 （1）由于永磁电机没有电枢绕组和换向器等零部

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