Page 71 - 《橡塑技术与装备》2025年4期

机械与模具
MACHINERY AND MOLD

永磁半直驱驱动系统在密炼机中的应用

秦恩臣，夏连昌 , 康鹏志 , 崔浩森
( 益阳橡胶塑料机械集团有限公司，湖南 益阳 413000)

摘要 ： 近年来，随着大型轮胎和输送带客户对于炼胶产能增大和国家环保政策要求的提高，为了进一步降低密炼机的能耗，
采用永磁半直驱驱动系统替代传统三相异步电机加三级或三级以上传动结构的减速机驱动系统，已成大的趋势。本文通过理论计
算和实际数据对比，验证了新驱动系统的节能效果和可行性。
关键词 ： 密炼机 ；永磁半直驱 ；节能 ；高效率
中图分类号 ： TQ330.43 文章编号 ： 1009-797X(2025)04-0025-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2025.04.006

密炼机是橡胶行业中的关键设备，它在炼制生产 换速驱动结构再到无极调速驱动结构的发展过程。这
过程中发挥着不可或缺的作用。它通过添加填料、促 一变化主要是为了更好地满足客户对炼胶工艺和质量
进剂等胶料，使之充分分散并形成均匀混炼胶，这对 的严格要求。随着用户对炼胶质量要求的提高，他们
制造高质量的橡胶产品至关重要。同时，密炼机的能 需要在炼胶过程中进行多次转速调整以确保最佳效果。
耗占据了橡胶企业总能耗的 40%~50%，这使得密炼 因此，无极调速驱动系统由于其灵活性和精确性受到
机成为了橡胶企业中最高耗能的设备。因此，优化密 了用户的广泛关注，并成为了密炼机的主流配置 [1] 。
炼机的能效和降低其能耗，不仅可以为企业节省大量 无极调速驱动系统因其电机类型不同，可分为直
的能源成本，还有助于减少对环境的影响，符合现代 流电机驱动、变频电机驱动和永磁同步电机驱动，该
社会对可持续发展的追求。 系统主要由主机驱动器、不同类型的电机和三级或三
密炼机绝大部分功耗在其主驱动系统上，主要由 级传动以上减速机组成，为了满足炼胶所需的能量，
主电机驱动器、电机和减速机组成，驱动系统的结构决 现有的无极调速驱动系统（图 1）要满足以下几个关
定了密炼机的生产能力和能耗水平，为了进一步降低密 键要求 ：
炼机的能耗，需要对密炼机驱动系统进行优化改进。 （1）电机的功率范围为 250~3 000 kW。
近年来，为了能实现更好的节能，并得到更好的 （2）减速机输出转速为 4~60 r/min。
炼胶效果，各个厂家针对驱动器和电机进行了多次优 （3）减速机具有双轴输出功能。
化，由早期的直流驱动系统到交流高压变频系统，再 （4）电机必须具备带载启动特性，过载扭矩倍数
到最新的永磁同步驱动系统。通过更换效率更高的的 1.5 倍以上。
电机，利用其优异的机械特性来实现整体驱动系统的 （5）电机的冷却方式可选择强风冷、空水冷、直
节能。经过这么多年的发展，大家逐渐认识到，仅仅 水冷。
只是对电机的优化改进已经很难使得节能效果在本质 （6）大功率电机所连接的减速机必须采用稀油站
上产生更进一步的提高，大家就慢慢把目光看向整个 冷却液压油。为了满足炼胶工艺的需求，电机的转速
驱动系统，使得低转速、大转矩的永磁半直驱驱动系 通常较高，导致减速机整体结构较大，占地面积也相
统逐渐得到越来越多设备厂家和使用客户的关注。 应增加。例如，GN300 密炼机的主机 + 电机 + 减速机

1 传统驱动系统
作者简介 ：秦恩臣（1993-），男，工学学士，工程师，主
密炼机的驱动系统经历了从定速驱动结构到多挡 要从事炼胶设备密炼机等的设计工作。

年
2025 第 51 卷 ·25·