山东省高密市2019捏合机机器发布会

摘要：从理论依据出发，准确计算捏合机驱动功率，依据桨叶及螺杆构型等设计要领，摆脱了传统捏合机生产需要依据经验设计的盲目性

捏合机可制成普通型、压力型、真空型、高温型四种，调温形式采用夹套、蒸汽、油高温捏合机加热、水冷却等方法，采用液压翻缸及启盖。出料方式有液压、翻缸倾倒、球阀出料，螺杆挤压、液压翻板出料等。并可通过PLC实时控制及记录生产中的温度、时间、粘度等相关数据。缸体及浆叶与物料接触部分均采用不锈钢、合金钢、锰钢等材质制成，确保产品质量。

根据前人研究发现驱动功率 ，其中 代表胶料粘度，Q代表胶料流量，s代表搅叶凸棱总长度，h代表搅叶与槽底的间隙，另外根据英国人Bollen研究发现，搅拌机转子构型参数A与功率P及物料粘度 的关系为 ，对于特定容量和桨型的捏合机，A近似于定值， 代表的是修正系数（ ，V代表的是工作容积），n代表的捏合机转速

真空捏合机是指在搅拌物料的时候可以保证箱体内真空度的捏合机，是热熔胶等高粘度物料的混合设备。

关于桨排列形式(见下图），捏合机桨叶有两种排列形式，一种两桨相切，一种两桨相交，相交型桨叶两桨只能做同速运转，剪切主要发生在桨叶与槽底的小间隙内，两桨交叉部位的物料形成交叉流动，对取得更均匀的混合料更有效，主要适用于粘度较低的粉料为主的物料混合；

我们以恩索公司代表客户波士胶芬德利一台制造丁基热熔胶产品2000L-160kw的捏合机为例来验算一下：经过以上公式我们推算可得出2000L捏合机SIGMA桨的构型参数A大约为（计算依据：一台2000L捏合机配置55kw电机，转速40RPM，物料粘度为500ps的成熟配置机型），计算出 =18.96，依据丁基热熔胶粘度极限范围 为1500ps，转速最高速为40RPM，反推算出波士胶2000L捏合机，投料量1500KG的情况下所需功率为52kw，考虑功率损耗及投料初期因素值系数，这里取2.0，计算得出所需功率大约为,104kw，再考虑到1.5倍的安全系数约为156kw,因此配置160KW的主电机的能够满足要求的，且达到1.5倍以上的安全系数，能够满足高强度的生产工艺要求；

目前应用最广泛、混合效果最好的间歇式混合设备是高速捏合机。高速捏合机由混合锅，搅拌浆、折流板、排料装置、驱动装置、传感器及控制系统等组成。根据加热方式和介质可分为电、油加热和蒸汽加热三种。排料口可用气动控制开、闭料门，也可用手动方式操作。

捏合机能应用于5000Pa.s左右的流动性极差的高粘度浆体或塑性固体，槽体的夹套中可以用导热油或水进行加热或冷却。特殊的需要场合，还可以设计在真空下操作，捏合机上盖有加液导管，双轴的速度差为7.52r/min.其优点是，由于物料不断地改变位置，使混合较快，且单位体积的传热面积大等。

捏合机常见出料方式有翻缸倾倒式、底阀下出料式和螺杆挤压出料三种，丁基热熔胶的成品胶粘度范围2000cps(150℃)-150000cps(200℃)，可设计采用螺杆挤压式出料，根据出料连接及效率要求，我们拟定为3T/H，我们采用直径250mm的机加工螺杆，采用渐变式螺距180-120mm，

设备先从低速到高速再到低速！设备运转过程中切不可打开顶盖观察！加入料后，顶盖应上紧。

值，都是基于熔体输送理论，针对丁基型热熔胶粘度为范围2000cps(150℃)-150000cps(200℃)，由于捏合机的螺杆主要功能是输送，一般长径比较小，螺杆与桶壁的间隙也比较大（1mm),一般单螺杆挤出机0.220-0.394mm,根据国产单螺杆挤出机的一些数据统计，得出一个估算挤出机功率的公式 ，这里D代表螺杆直径，k为系数，n为螺杆转速，根据目前单螺杆行业生产和统计，对系数，当D<90mm时，k取0.00354，当D>90mm是，k取0.008，在捏合机行业，因螺杆长径比较小（一般1:4-6，单螺杆挤出机1:7-25），螺杆与桶壁间隙大，挤出阻力较小，根据恩索公司在多年制造和试验过程中推算得知，当D>120mm时，k取0.0007(已计入1.5倍的安全系数）；我们将相关数据代入计算 ，考虑功率损耗，因此选用30KW的驱动功率较为安全可靠。

高温捏合机结构有夹套、外半管，加热冷却方式有蒸汽、导热油及热水、水冷却等。温度可达140-280度不等；