炭黑加料装置的结构设计本科论文.doc

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1、前言橡胶工业历经180多年发展已成为世界各国产业经济的重点。橡胶制品业已渗透到人们日常生活的各个方面。尤其是20世纪90年代以来，随着材料科学突飞猛进的发展大大推动了橡胶混炼技术的完善与提高。混炼过程是橡胶加工的核心环节，直接影响最终产品的质量与性能。高质量混炼胶既是满足高质量橡胶制品的必须条件，又是后继成型高质量半成品生产的前提，因此均匀一致的混炼胶是橡胶制品成功加工制造的关键条件。目前，主要使用开炼机和密炼机来完成橡胶的混炼，但这些设备均存在着诸多缺点，因此高效、低耗和稳定的混炼技术成为橡胶

2、加工的发展趋势，亦是多年来橡胶加工业的梦想。要实现混炼，炭黑是必不可少的添加剂，而要在混炼时添加炭黑，炭黑加料装置是就成了混炼装置中必不可缺的设备了。当然为了紧跟世界发展的步伐,加料装置也应敏锐地跟踪国外自动化技术的发展,掌握加料装置的推广应用及先进的自动化技术。现今，加料装置己沿着精度高、性能强的方向发展，加料系统日益走向复杂化、精确化，加料生产中的过程控制、管理和决策任务越来越繁重，因此，加料装置自动化是很多动力设备非常重要的组成部分，根据现有的加料装置完全是按照经验设定的曲线来进行控制，容

3、易造成资源浪费，再加上传统闭环控制只适用于十分简单且偏差变化慢的控制系统，而且一般控制系统开始时稳定性差，传统控制稳定性差且受到外界影响变化剧烈，这样很影响加料装置控制系统精度，复杂的控制系统不易建立，且控制参数难确定，跟不上时代潮流。这就要求我们在加料装置控制系统中加入新的控制方法。本课题是以橡胶行业中炭黑加料装置的自动称量为研究对象，旨在设计一套精度高、故障率低、效率高、节能环保的新型全自动炭黑加料称量系统，探讨加料装置在炭黑加料中的应用，以解决目前炭黑加料存在的问题:提高炭黑加料的自动化程

4、度，提高生产效率并保障工人的操作安全;实现更高准确度的定量配料，满足更高的生产要求。本文虽然炭黑加料装置的结构设计做了一定的探索，但由于虽然炭黑加料装置研究本身的复杂性以及本人实践经验和理论水平有限，论文中定存在诸多瑕疵，恳请各位专家、学者不吝斧正。1绪论1.1课题来源和背景橡胶行业是一个有160年悠久历史的传统产业，它是指以橡胶加工或直接服务于橡胶加工为职业特点的工业门类。因此，橡胶行业属于一个庞大的体系。橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一。它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工

5、橡胶产品，而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。可见，橡胶行业的产品种类繁多，后向产业十分广阔。近几年来，橡胶行业得到不少发展，已有细分行业稳中有升，新生橡胶细分行业则飞速发展。橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程，通过各种加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在加入各种配合剂制成

6、半成品，然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品[1]。而在这些工艺过程中,需要加入一种非常重要的粉料-----炭黑,要加入炭黑,就需要一套加料装置.当然为了紧跟世界发展的步伐,加料装置也应敏锐地跟踪国外自动化技术的发展,掌握加料装置的推广应用及先进的自动化技术。现今，加料装置己沿着精度高、性能强的方向发展，加料系统日益走向复杂化、精确化，加料生产中的过程控制、管理和决策任务越来越繁重，因此，加料装置自动化是很多动力设备非常重要的组成部分，根据现有的加料装置完全是按照

7、经验设定的曲线来进行控制，容易造成资源浪费，再加上传统闭环控制只适用于十分简单且偏差变化慢的控制系统，而且一般控制系统开始时稳定性差，传统控制稳定性差且受到外界影响变化剧烈，这样很影响加料装置控制系统精度，复杂的控制系统不易建立，且控制参数难确定，跟不上时代潮流。这就要求我们在加料装置控制系统中加入新的控制方法[2]。1.2加料装置控制技术简介加料装置又名送料机，专门用于粒料，粉料，片状料，带状，液状等材料的自动化，数控化，精确化的输送;加料装置就是输送材料的机器，是无论是轻工行业还是重工业都不

8、可缺少的设备。传统观念，送料器是借助于机器运动的作用力加力于材料，对材料进行运动运输的机器。目前加料器使用最多的是螺旋结构。螺旋输送机结构简单、成本低廉、进卸料灵活，设计、生产、制造工艺发展较成熟。螺旋进料器有两种基本结构形式:饥饿型和充满型。饥饿型进料器进料溜槽的截面大，进料螺旋的几何压缩比为3:1―3.5:1，螺旋直径大，采用定速电机，有计量器控制和定量给料，其特点是向进料螺旋的供料量少于螺旋的推送量，料片在进料溜槽中不允许停留和堆积。它适用于稻麦草、芦苇、蔗渣，经粉碎的棉杆和竹丝等流动性较