[汇总]鼓式硫化机

[汇总]鼓式硫化机 鼓式硫化机 我厂现在使用的鼓式硫化机:五辊平带鼓式硫化机 其生产特点: (一)优点: 1、能连续硫化; 2、制品面光洁度高; 3、厚度均匀; 4、劳动强度低; 5、容易实现生产过程自动化。 适用于生产表面质量要求高的和具有连续花纹的制品。 (二)缺点: 1、生产能力低;(受鼓径影响) 2、制品厚度受到限制;(受压力限制) 3、操作不方便。平带鼓式硫化机和平板硫化机相比，其主要优点是可以连续硫化，产品表面光洁，厚度均匀，内部致密，无两次重复硫化的接头，无接头的暗棱，且可实现环形无接头硫化。由于硫化连续进行，故可实现自动化作业，不仅操作人员可以减少，其劳动强度也可大大降低。对于表面强度要求高或具有连续花纹的板、带制品，其优越性尤为显著，在全长上的产品性能能达到均匀一致。 缺点是硫化压力不如平板硫化机高，且受到鼓径增大的限制，硫化厚制品的质量和生产能力都比不上平板硫化机，所以，目前主要用于硫化薄型板带。 硫化机设备与生产工艺 1.鼓式硫化机是在硫化鼓上完成制品的加热、加压和硫化的。因此，硫化鼓的直径与长度，是其最具代表性的参数之一。 (1)生产能力，因为:随着D的增大，生产能力将成比例的增加; (2)硫化压力，因为:在钢带张力一定的情况下，随着D的增大，硫化压力将成比例减少 ; (3)压力带强度，因为:对于一定的钢带厚度，随着D的减少，钢带的弯曲应力将成比例的增大，而且，当D,1000mm时，最好用挂胶钢丝编织带，而不是薄钢带，否则，其弯曲疲劳的寿命太短，且钢带的张力受到限制 ; (4)加工制造与机台的尺寸，因为:随着D的增大， 制造难度增加，而且机台尺寸过大 2.主鼓与从鼓的直径比为:D0 =2/3D 从鼓D0 不能太小，否则将影响压力带的弯曲疲劳寿命。 D0 太大，则机台笨重，操作不便。 主鼓的长度，以硫化制品的宽度为依据，同时，也要考虑到刚度的问，因此，其长径比不能过大，一般L/D,1,3为宜。也不能碰到硫化鼓上。当前，平带鼓式硫化机的包角2700,2800。 3..鼓转数与生产能力 鼓转数是由硫化时间决定的，通常，根据最长与最短硫化时间，确定其最低和最高转数，而最低和最高转速之间，应当是无级变速的。鼓式硫化机的生产能力，取决于硫化鼓的圆周速度，而圆周速度又取决于鼓的直径和转数，其转数又取决于压力带的包角和硫化时间。 随着硫化胶带的厚薄及胶料品种的不同，硫化时间不等，生产能力也不同。 其生产能力为:Q=60πDn /1000 ( m/h) 式中D,硫化鼓外径，mm; n,硫化鼓转数，rad/min。 为了强化鼓式硫化机的生产能力，应当在保证产皮品质量的前提下，尽可能缩短硫化时间。 4. 硫化温度 鼓式硫化机的硫化温度，应根据工艺条件和设备性能，并与硫化压力和硫化时间等权衡考虑。目前平带鼓式硫化机的硫化温度通常为140,160?，高者可达180,190?，总体来说，趋向于高温短时间的硫化工艺。但要考虑以下几点: 1)橡胶是不良导体，对较厚制品，应考虑内外层两面同时加热，使其同时达到正硫化温度的平坦范围;( (2)各种橡胶的耐高温性能不同; (3)硫化剂不同，硫化温度有很大差异; (4)加热介质不同，其硫化温度亦不同，(如用熔盐为加热介质的连续硫化，其硫化温度壳高达2000。) 5. 功率消耗 鼓式硫化机的功率消耗不高，它主要克服主鼓和从鼓轴承的摩擦及制品胶带卷入硫化鼓时的瞬间摩擦。但由于传动系统速比很大，再加上变速系统的传动效率不高，其中70,左右消耗在传动与变速系统上。 (以上的介绍，均以平带鼓式硫化机为例) 6、硫化鼓的结构 (为了保证主鼓与从鼓之间的平行度，轴承一般采用带有推卸套的调心轴承。) 硫化鼓的加热方式主要有:蒸汽加热、油加热和热水加热。 工厂中通常用蒸汽加热，温度可由蒸汽压力控制。 用蒸汽加热的硫化鼓，需要专门的旋转接头。结构复杂，但是密封效果较好。 目前，平带鼓式硫化机常用的压力带主要有两种，薄钢带和钢丝编织带，后者常单面挂胶。 1、硫化时，鼓内通入蒸气，带坯由导开装置导开，经过调节辊进入压力带和硫化鼓之间，由张紧装置及伸张辊将压力带张紧，并压紧在带坯上，对带坯加压。传动装置驱动传动辊，并通过压力带的摩擦传动使硫化鼓按硫化时间要求缓慢转动，并带动其他辊筒。硫化鼓边转动边加热带坯并逐渐完成硫化过程。 硫化鼓和压力带在使用过程中会积垢或锈蚀，故设有清洗装置。后压力辊可对硫化制品起着辅助加压作用，并驱赶进入硫化区的带坯内的气泡。 为了防止压力带跑偏而损坏，在机架的后部设有压力带调偏装置，用手柄调节导辊的升降，对压力带进行手动调整。 在传动辊和调节辊的轴承座上，设有调距装置，用于装卸压力带。在硫化不同厚度的制品时，调距装置还用于调整压力带在硫化鼓上的包角。调距装置在硫化时不得开动。 为了提高鼓式硫化机的生产效率，在使用薄钢板压力带的鼓式硫化机上，一般装有红外线电热装置，利用红外线的热辐射对带坯加热，有的鼓式硫化机除了伸张辊不加热外，其余的辊筒都进行加热，以提高鼓式硫化机的工作速度。 工作原理 一、工作过程 鼓式硫化机在工作时，先由辅机导开装置引出半成品，有时，先进入预热台，经下调节辊进入压力带与硫化鼓之间。经张紧了的压力带给半成品以硫化压力。通过无级变速的传动装置，按需要的转速带动上调节辊，并通过压力带的摩擦传动，带动硫化鼓及其他各辊跟着旋转。因此，半成品在通过硫化鼓的包角范围内，在保证硫化时间(由进入到出来的时间)、硫化温度(由蒸汽通过硫化鼓加热或还可在压力带外面有辅助电加热)及硫化压力的工艺条件下，完成制品的硫化工艺。 二、 工作原理 当上调节辊以一定速度按顺时针主动旋转时，带动硫化鼓、下调节辊及张紧辊等一起缓慢的旋转。硫化鼓的转速，是由制品的硫化时间决定的。其转矩是靠压力带借助于摩擦力传递的。 为了获得一定的硫化压力，可由液压油缸向后推移张紧辊，使张紧了的压力带，在硫化鼓上包容并压紧待硫化的制品。压力带的包角，可通过上下调节辊的移动来调节。为了获得所需要的硫化温度，可在硫化鼓内通蒸汽加热，调节蒸汽压力，即可控制硫化温度。 压力带的长度与厚度 压力带是保证制品硫化压力的主要部件，其宽度按硫化制品的最大宽度而定。 压力带长度，则按硫化机的结构计算而定，并且，随着长度L的减少，压力带的寿命将成比例的下降。 压力带的厚度也直接影响钢带的拉伸强度、弯曲强度及疲劳寿命。因此，它的选择是否适宜，会直接影响到鼓式硫化机性能的优劣。 以钢带作为压力带的最合理厚度，可按下述确定: (1)钢带受到的拉伸应力σ1 2 公斤,厘米 式中: σ—压力带的厚度，厘米; p—硫化压力，公斤,厘米2; D—硫化鼓直径，厘米。 (2)钢带受到的弯曲应力σu 2 公斤,厘米 2E—钢带的弹性模数，公斤,厘米; D0 —硫化机上压力带绕过的最小辊直径，通常为上下调节辊或张紧辊的直径，厘米。 以上二式综合考虑，可得压力带的总应力为: 2 公斤,厘米 微分得: 式中δ,压力带的厚度，cm P,硫化压力，kg/cm2 D,硫化鼓直径，cm E,钢带的弹性模量， kg/cm2 D0,硫化机上压力带经过的最小辊直径，通常为上下调节辊或张紧辊的直径，cm 由求出的δ最佳值，在实际设计制造过程中，尚需适当考虑腐蚀与磨损的裕度及加工方便与否。 钢带张力与硫化压力 硫化压力是硫化三要素中影响制品质量的关键参数之一。对于鼓式硫化机，硫化时间及硫化温度都容易保证，唯独硫化压力，由于受到钢带张力的限制，尚不能满足工艺上的最佳需要。 如图所示，当压力带张紧后，取压力带在硫化鼓上的包容段为分离体，进行受力分析。 设:P—压力带对制品的包容压力，公斤,厘米，则p即为制品的硫化压力 υ—压力带在硫化鼓上的包角， υ=360o-2βs—压力带单位宽度上的张力，公斤,厘米 。计算角度公式整理: 式中，P,制品的硫化压力，kg/cm2; s,压力带单位宽度上的张力，kg/cm; D,硫化鼓直径，cm。 由上式可见，硫化压力与压力带的张力成正比，在鼓径一定的情况下，欲增大硫化压力，必须增大压力带的张力。 按工艺要求，鼓式硫化机的硫化压力最好是9~16公斤,厘米2，但目前单带平带鼓式硫化机，由于压力带允许张力的限制，在没有辅助加压装置的情况下，其最大硫化压力只有4(5~5公斤,厘米2。 压力不足，会引起较厚制品出现气泡和明疤，并且，由于胶料与布层的密着力不足，常造成制品脱层和表面不平整，因而，会显著的影响制品物理机械性能。 根据张力计算硫化压力 由上式可知，在鼓径和带宽一定的情况下，硫化压力与钢带的总张力Q成正比。 欲增大硫化压力，只要增大张紧油缸的油压或柱塞面积，即可达到目的，但这要受到钢带拉伸强度、弯曲强度和疲劳寿命的限制。 对于工艺上给定的硫化时间τ，硫化鼓的转数n与τ的关系: τ ,υ/360n 而硫化鼓的圆周速度V应为: V,πDn， 所以，在保证硫化时间τ的情况下，包角υ越大，鼓的转速亦越高，因而对于一定的鼓径D其硫化制品的生产速度也就越快。 增加包角有一定限定，上下调节辊不能碰在一起，要留有进出带的位置，压力带上下两边也不能碰到硫化鼓上。胶带厚薄不同，胶料种类不同，其硫化时间亦不等。由公式τ ,υ/360n可见，应按给定的硫化时间，来调节硫化鼓的转数。 为了缩短硫化时间，提高生产能力，常在钢带压力带的外侧包容有氧化镁电热管组成的电加热装置。如图所示，该装置分七组，每组6支电热管。 电热装置利用两个温度调节器和热电偶来控制。当温度调整后，若压力带外侧温度发生变化，则热电偶的感应值随着变化，信号送入温度调节器，在温度调节器进行比较后，发出信号开动电机正转或反转，以改变自耦变压器的输出电压，电热管的输出功率得到调整，温度随之改变。电热管与压力带不能靠的很近以免损坏电热管。 。 由于电热管离压力带有15mm左右的距离，因此热效率较低。但对保温薄钢带起到相当好的作用。