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        近年來，隨著汽車工業(yè)及其它各行業(yè)的快速發(fā)展，尤其是節(jié)能與效率方面各種高標準的提出，對密煉機的性能提出了更高的要求。而我國的密煉機生產(chǎn)廠家在對國外密煉機進行引進吸收的基礎上，對自己的密煉機產(chǎn)品進行了大量的技術(shù)改進和創(chuàng)新，如采用了各種構(gòu)型的轉(zhuǎn)子(銷釘轉(zhuǎn)子、同步轉(zhuǎn)子、可調(diào)距轉(zhuǎn)子)、液壓上頂栓、液壓式轉(zhuǎn)子端面密封、PID溫度自動控制系統(tǒng)、計算機全自動監(jiān)控等。目前我國生產(chǎn)的大型密煉機主要是大連冰山橡塑機械公司的XM系列和益陽橡機廠的GK系列，已實現(xiàn)了系列化。各密煉機生產(chǎn)廠家對密煉機所做的主要改進體現(xiàn)在以下一些方面。

1 突出技術(shù)特點，采納開發(fā)新的技術(shù)結(jié)構(gòu)
為適應工藝發(fā)展的要求，必須突出技術(shù)特點，采納開發(fā)新的技術(shù)結(jié)構(gòu)。主要改進是：
1.1 傳動系統(tǒng)多樣化
為適應不同的橡膠工藝需求和國產(chǎn)配套條件的制約，密煉機的傳動系統(tǒng)采用多種形式。
(1)雙速電動機配單速減速機。通過電機的變速使密煉機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速獲得雙速變化。如XM-270×20×40密煉機即為1000／500kW雙速電機，使轉(zhuǎn)子獲得以40／20r／min的兩種轉(zhuǎn)速。
(2)單速電動機配變速減速機。通過減速機換檔變速使轉(zhuǎn)子獲得不同的轉(zhuǎn)速。如大連冰山橡塑機械公司的XM—270×20×30×40×60型密煉機就是通過減速機換四檔而使轉(zhuǎn)子具有20、30、40、60?r/min的四種可變轉(zhuǎn)速。
(3)變速電機(如：直流電動機、變頻電動機等)配單速減速機，使轉(zhuǎn)子具有無級變速功能，可以適應更廣泛的煉膠工藝要求。
1.2 推進減速機強化、優(yōu)化設計，采用集中傳動結(jié)構(gòu)
針對密煉機負荷性加大、載荷周變頻率加快而引起偶發(fā)斷齒現(xiàn)象，對減速機進行優(yōu)化設計、強化CAD設計。在合理地優(yōu)選材質(zhì)，嚴格熱處理工藝和中硬齒面的精密加工工藝上下工夫，使減速機整體結(jié)構(gòu)緊湊、耐用、噪聲低、操作環(huán)境良好。
1.3 加料裝置結(jié)構(gòu)更趨合理、實用 
(1)適當加大加料裝置風缸直徑，更適合我國橡膠廠、輪胎廠風壓普遍偏低的情況，使膠料獲得較大的壓力，以提高煉膠效率。
(2)在風缸下加設支座，使維修和更換密封有較大的空間，更方便。
(3)壓鉈和膠料接觸的表面用堆焊硬質(zhì)合金或鍍硬鉻，使之更加耐磨耐蝕。
(4)壓鉈可以通水冷卻，增強對煉膠的冷卻效果。
(5)在加料裝置與密煉室連接處，采用四塊耐磨板銜接，不僅耐磨和便于維修，而且使密煉室的組裝定位更加簡便可靠。
1.4 混煉部分的結(jié)構(gòu)不斷更新，更趨于先進
(1)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)多樣化。隨著煉膠配方和工藝的發(fā)展，對密煉機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)也提出了新的不同要求。通過多年的研究，除傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子外，還開發(fā)出銷釘轉(zhuǎn)子、同步轉(zhuǎn)子、可調(diào)距轉(zhuǎn)子等。它們不僅在轉(zhuǎn)子形狀結(jié)構(gòu)上有很大改進，并且對螺棱部分增加特制冷卻通道，使之更適合不同膠料和煉膠工藝的要求，混煉效果好，效率高。
(2)轉(zhuǎn)子采用新材質(zhì)，機械性能優(yōu)異，鑄造性能好、可焊性強。并在轉(zhuǎn)子工作部分表面堆焊高硬度的硬質(zhì)合金，做精密的整形加工，或表面鍍硬鉻，使轉(zhuǎn)子具有更好的耐磨耐蝕性能，且自潔性更好。
(3)轉(zhuǎn)子端面密封裝置普遍采用撥叉外壓式密封結(jié)構(gòu)，保證高壓潤滑油注入密封端面，精密地調(diào)整、研合密封面，使整個端面密封可靠耐用。
(4)改進密煉室組裝結(jié)構(gòu)，采用定位耐磨板、定位楔塊及銷，配有硬度適宜的大螺栓組合，使密煉室整體結(jié)構(gòu)剛性足，堅固耐用，裝卸方便。
(5)密煉室采用周圍鉆孔的冷卻結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁堆焊硬質(zhì)合金，表面耐磨，冷卻效果極佳。
1.5 采用撐料迅速、密封可靠的下落式卸料結(jié)構(gòu)
(1)下落式卸料，其下頂栓表面進行嚴格的精密加工，可以通水冷卻，與膠料接觸面堆焊硬質(zhì)合金，亦可以增鍍硬鉻，使之冷卻效果更好，耐磨且密封可靠。
(2)在中小型機種中采用結(jié)構(gòu)簡便的液壓插板式鎖緊結(jié)構(gòu)(兩端插銷式，側(cè)面插板式)，在大型機種上采用曲拐鉸鏈式鎖緊機構(gòu)，摩擦力小、剛性好、自鎖性強，因此鎖緊可靠、開閉暢通。
(3)卸料門擺動采用液壓齒條、齒輪驅(qū)動機構(gòu)，較之擺動旋轉(zhuǎn)油缸等結(jié)構(gòu)受力均勻、結(jié)構(gòu)簡便、安全可靠、無；中擊現(xiàn)象。對大型機種則采用雙齒條單齒輪驅(qū)動機構(gòu)，更加平穩(wěn)可靠，提高了卸料的開合速度和使用壽命。

       目前，大連冰山橡塑機械公司和益陽橡機廠生產(chǎn)的這兩種系列的密煉機均達到了國外同類產(chǎn)品的技術(shù)水平，已經(jīng)全面占領(lǐng)了國內(nèi)市場，取代了進口。而且益陽橡機廠的GK270密煉機被米其林公司批量采用，更說明我國的密煉機已經(jīng)具有了相當高的水平。

2 分批混煉與連續(xù)混煉
        目前，工業(yè)化國家正在投入大量的人力物力進行膠料連續(xù)混煉的研究，因為連續(xù)混煉具有：可大幅提高生產(chǎn)效率、由一條生產(chǎn)線取代密煉機及上下輔機、簡化設備結(jié)構(gòu)、降低能耗、提高混煉膠質(zhì)量和穩(wěn)定性、容易實現(xiàn)綠色操作等優(yōu)點。雖然受到喂料必須采用膠?；蚰z粉等條件的限制，而遲遲不能推廣，但仍受到高度的重視，被認為是未來煉膠設備的發(fā)展方向。

2.1 分批混煉
2.1.1 分批混煉的優(yōu)點
(1)可輸送不同規(guī)格和形狀的原材料。
(2)能在少量物料或無準備情況下用手動或自動方式加料。
(3)可以采用手動或簡單的PLC操作。 
(4)通過速度控制或特殊轉(zhuǎn)子設計，使原材料得到充分混煉，能得到較高剪切或較低粘度的混煉膠。
(5)不管小批量或大批量生產(chǎn)，均能進行經(jīng)濟操作。
(6)設備堅固耐用，使用壽命長。

2.1.2 分批混煉的缺點
(1)經(jīng)常裝料、卸料，不能充分利用電能。
(2)當大批量混煉膠直接通過開煉機或其它壓片加工時，熱量改變。
(3)混煉過程中，排出大量含有有害化合物的氣體。
(4)勞動強度大，需一名操作人員。
(5)設備笨重，安裝費用高。 
(6)稱重會略有不同，批料與批料之間有重量差異。
(7)混煉膠需要二次設備進行成型或搬運。 
選擇混煉設備時，必須充分了解連續(xù)加工生產(chǎn)線的優(yōu)缺點。
2.2 連續(xù)混煉
2.2.1連續(xù)混煉的優(yōu)點
(1)能量消耗穩(wěn)定，沒有大的峰值，節(jié)能。 
(2)根據(jù)某些參數(shù)要求(溫度、功率等)，使混煉達到穩(wěn)定狀態(tài)。
(3)連續(xù)運行，需要的操作人員少。
(4)連續(xù)小批量排膠所產(chǎn)生的熱歷程比分批式混煉所產(chǎn)生熱歷程均勻。 
(5)預混合配合劑均勻且生產(chǎn)狀態(tài)穩(wěn)定。
(6)安裝費低。

2.2.2連續(xù)混煉的缺點
(1)不能加工流動性差的材料。
(2)需要采用先進的稱量及計量設備。
(3)不易手動操作，適于自動控制。
(4)短期生產(chǎn)成本較高。
(5)排膠溫度比分批混煉高。
(6)更換混煉膠時，需要配置專用的設備。 
         分批混煉和連續(xù)混煉各有優(yōu)缺點，須根據(jù)具體情況如膠料性能等確定。但隨著適用于連續(xù)混煉設備的熱塑性彈性體(如粒狀、流動性好的三元乙丙膠等)在傳統(tǒng)橡膠工業(yè)中的廣泛應用，連續(xù)混煉技術(shù)機設備越來越受到重視，經(jīng)多年研究在國外已有很大進展，如三海公司的CCC低溫連續(xù)混煉技術(shù)，能降低能耗50%，降低成本62%，這是很有誘惑力的，但這種技術(shù)的詳細情況仍然處于保密之中。以下介紹的是幾種連續(xù)混煉機。

3 國外連續(xù)混煉機
        多年來，塑料工業(yè)已有幾種通用的連續(xù)混煉設備。經(jīng)某些改進，這些密煉機已用于混煉特殊的混煉膠。連續(xù)混煉設備的型號可以選擇。大多數(shù)采用正旋轉(zhuǎn)雙螺桿，它能夠按各種螺桿部件和機筒部件規(guī)格定做。有些連續(xù)混煉設備有明顯的不同。下面是這些連續(xù)混煉設備類型的簡介。

3.1 FCM連續(xù)混煉機
         FCM連續(xù)混煉機是一種雙轉(zhuǎn)子相對旋轉(zhuǎn)裝置。它是一種相當短的混煉設備，其長徑比大約為15：1。該設備包括兩個轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子安裝在光滑的混煉室內(nèi)，與本伯里密煉機的布置相似。密煉機的一端裝有加料斗，原材料通過該加料斗喂入密煉機。其對應端上裝有一個卸料門，混煉好的膠料通過該卸料門排出。

        其轉(zhuǎn)子是仿制本伯里密煉機轉(zhuǎn)子設計的。轉(zhuǎn)子上有一類似于擠出機螺桿的供料段，其主要用途是把原材料推進密煉機內(nèi)。與其鄰接的是正、反向螺旋狀物，其主要用途是提供充分和廣泛的混煉。除此之外，還有橢圓形翼，該翼用于通過卸料門開口排出物料。 

         這種密煉機最明顯的特征是連續(xù)供料。密煉機的生產(chǎn)率基于喂料速率。保持恒定供料，可以提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，以得到更大的剪切力，或者稍微關(guān)閉卸料門，提高排膠溫度。密煉機在常壓下操作，形成獨立混煉環(huán)境，完全不受成型要求的影響。根據(jù)這一特征，F(xiàn)CM裝置能夠混煉剪切率和溫度高的物料，同時也能混煉低剪切率和對溫度更為敏感的物料。

         目前全世界有1000多臺這樣的密煉機在使用中。這種密煉機原為膠料的連續(xù)混煉而設計，現(xiàn)大多數(shù)用于塑料工業(yè)。生產(chǎn)能力從100到1000001b／h以上。

3.2 法雷爾MVX(混煉，排氣，擠出) 
        MVX包括一臺裝有兩個三角形相對旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的密煉機，該密煉機與一臺擠出機緊密配置，使混煉和擠出可同時進行。盡管這種密煉機當初是為塑料工業(yè)而設計，但后來發(fā)現(xiàn)其更適合橡膠工業(yè)。 

        加料裝置是一種簡單的氣動上頂栓，上頂栓迫使自由流動物料進入混煉室。上頂栓往復運動可保持所需的壓力。當物料直接通過混煉室時，將成為六個滾動堆積膠團，滾動堆積膠團由擋膠板擋住，以防未混煉物料短循環(huán)。 

         機組的生產(chǎn)率與擠出速度有關(guān)。水和空氣由喂料螺桿后端排出。擠出機頭端部可以安裝膠條輸送裝置或造粒裝置。該機組的生產(chǎn)率為1000-100001b／h。

3.3 FTX雙螺桿擠出機
         FTX是一種正旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機，見圖2，有各種配置，以滿足用戶各種混煉要求。這些配置由多種螺桿和機筒部件組成。由于工程樹脂需在高溫下混煉，使這種連續(xù)混煉設備變得更為通用。遺憾的是，這種螺桿)令卻問題很難解決，不適于混煉溫度敏感的物料。混煉室機筒部件的設計可在不破壞構(gòu)造的前提下獲得最佳的混煉效果。這些機筒部件也可用真空排氣以及在下道工序添加其它配合劑{如增塑劑}的設計。該機的長徑比幾乎不受限制。

        捏煉件呈螺旋狀，可提供起碼的充分混煉。最近采用的新結(jié)構(gòu)對混煉溫度敏感的物料提供了較大的可能性，這些部件為六角型和FCM設計。這兩種設計混煉時產(chǎn)生的熱能較低，也可以采用流動形式，以確保物料良好的分散和均勻分布。FCM區(qū)段實現(xiàn)了正向和反向混煉，而六角區(qū)段則給出流動形狀，以便進行混煉操作。這些設計為雙螺桿混煉混煉膠獲得成功打下理論基礎。

        顯然，橡膠工業(yè)已準備采用連續(xù)混煉。雖然由于投資巨大，分批式混煉機還不會很快被淘汰，但是流動性好的原材料以及設計新型的連續(xù)加工設備的采用，使這一發(fā)展成為必然趨勢，這將開辟混煉工藝的新領(lǐng)域。通過對連續(xù)混煉設備的開發(fā)應用，許多混煉過程中的難題將迎刃而解，從而可以生產(chǎn)出更為優(yōu)質(zhì)的橡膠產(chǎn)品。

4 結(jié)語
        今后，我國的密煉機生產(chǎn)廠家應注意進一步做好向密煉室大容量、主電機大功率，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高速化、多級或無級化方向的發(fā)展，并解決好隨之而來的主要零部件的加工及精度問題、關(guān)鍵部件的材質(zhì)及表面處理問題、適應短周期的上、下輔機配套問題、聯(lián)動和自動控制相配套問題以及高轉(zhuǎn)速與橡膠加工工藝相適應的問題等，進一步提高我國密煉機的整體水平。

        但與此同時各密煉機生產(chǎn)廠家應當注意到，煉膠設備未來的主要發(fā)展方向是連續(xù)混煉。雖然受到喂料必須采用膠粒或膠粉等條件的限制，而遲遲不能推廣，但因為連續(xù)混煉具有可大幅提高生產(chǎn)效率、由一條生產(chǎn)線取代密煉機及上下輔機，簡化設備結(jié)構(gòu)、降低能耗、提高混煉膠質(zhì)量和穩(wěn)定性、容易實現(xiàn)綠色操作等等諸多優(yōu)點，使其具有廣闊的發(fā)展前景，尤其是隨著熱塑性彈性體等適宜連續(xù)混煉的新材料的廣泛使用，這種趨勢就更加明顯。發(fā)達工業(yè)國家早就投入了大量的人力物力和財力進行研究，并取得了一定的進展。如倍耐力公司的CCM連續(xù)混煉技術(shù)，與傳統(tǒng)的煉膠方式相比，在設備投資、廠房面積、生產(chǎn)效率等方面都有很大的優(yōu)勢，以年產(chǎn)300萬套輪胎為例，在煉膠車間設備投資方面，傳統(tǒng)方法需2500萬歐元，而CCM只需1000萬歐元；廠房面積CCM只需800m2，而傳統(tǒng)方法需3000m2；采用CCM技術(shù)可提高生產(chǎn)效率25%，節(jié)省能料消耗21%，且可得到更好的產(chǎn)品質(zhì)量。另外，采用CCM技術(shù)后，生產(chǎn)周期可由原來的24h減少到4.7h(指從訂貨到出貨所需時間)，且更為環(huán)保。這是一項非常先進的新技術(shù)，有可能對傳統(tǒng)的橡膠加工業(yè)產(chǎn)生積極而深遠的影響，代表著混煉膠技術(shù)的發(fā)展方向。而在這方面，我國已經(jīng)遠遠的落后于發(fā)達國家，至今沒有見到相關(guān)方面的報道。我國密煉機生產(chǎn)廠家應當在對現(xiàn)有密煉機技術(shù)水平和質(zhì)量做進一步提高的同時，加緊對連續(xù)混煉技術(shù)方面的開發(fā)與研究，及早的迎頭趕上。