第10章 输送带机械

10.1 概述

输送带按结构一般可分为多层芯式、整体带芯式、钢丝绳芯式、钢丝网芯式、钢缆芯式、挡边式输送带,不同结构的输送带相对应的有不同的生产工艺和生产机械。

多层芯式输送带——层贴式成型生产工艺,主要生产机械为层贴式普通帆布带芯输送带成型机和恒张力合幅拼缝成型机。

整体带芯式输送带分为全塑型和橡塑复合型:全塑型——浸渍(涂刮)式生产工艺,整体带芯PVG浸渍塑化生产线;橡塑复合型——浸渍硫化式生产工艺,整体带芯PVC浸渍塑化挤出生产线或浸渍塑化+覆盖胶贴合+平板硫化机生产线。

钢丝绳芯式输送带——钢丝绳恒张力冷压胶片成型硫化生产工艺,钢丝绳芯输送带平板硫化生产线。

挡边式输送带——冷贴合二次硫化生产工艺,挡边输送带二次硫化生产线。

目前,国内输送带生产机械除通用橡胶设备外,输送带专用生产设备尚无国家标准和定型产品,都是根据各输送带生产厂家提出的工艺技术参数制作的。

10.2 多层芯式输送带成型设备(包括单层芯式、双层芯式)

10.2.1 普通输送带成型机

10.2.1.1 用途

普通输送带成型机主要用于以棉帆布、涤棉帆布、尼龙帆布和聚酯帆布等纤维织物为骨架材料,带芯表面贴覆盖胶片的多层芯式输送带的成型及较厚覆盖胶片的复合。

10.2.1.2 基本结构

典型的多层芯式普通输送带成型机如图10-1所示,主要由带芯卷取导开装置1和11、胶布(胶片)双挂料架2和10、压合牵引装置4和9、胶布(胶片)单挂料架5、涂胶糊装置3、上边胶装置6、工作台7、加热盘管8、导辊12、导向辊13等组成。

图10-1 普通输送带成型机

1,11—带芯卷取导开装置;2,10—胶布(胶片)双挂料架;3—涂胶糊装置;4,9—压合牵引装置
5—胶布(胶片)单挂料架;6—上边胶装置;7—工作台;8—加热盘管;12—导辊;13—导向辊

输送带成型工序主要有胶布贴合、带芯涂胶糊、上边胶、覆盖胶贴合等操作过程,对于多层输送带的成型,需进行反复多次胶布贴合才能完成。为提高生产效率,减轻劳动强度,避免来回反复吊运半成品带芯,在工作台两端设置有两套带芯卷取导开装置1和11、两套胶布(胶片)双挂料架2和10、两套压合牵引装置4和9,能够来回进行胶布、胶片的贴合及涂胶糊、上边胶等成型操作。

加热盘管8安装在工作台7的下方,在冬季时用于工作台面的保温,以提高胶布层之间及覆盖胶片与胶布之间的黏合力。

10.2.1.3 主要装置

(1)带芯卷取导开装置 带芯卷取导开装置用于导开或卷取带芯半成品和成型好的带坯,主要由机架1、安全卡盘2和由交流异步力矩电机7驱动的动力系统组成,其结构如图10-2所示。由于动力系统采用了力矩电机,利用力矩电机恒张力的特性,能够满足卷取线速度一致和张力恒定的卷取要求。

图10-2 带芯卷取导开装置

1—机架;2—安全卡盘;3—芯轴;4—减速机;5—传动链轮;6—制动器;7—力矩电机

使用安全卡盘,既可方便吊装操作,又能确保运转安全。安全卡盘的结构如图10-3所示。

图10-3 安全卡盘

1—卡盘;2—油封;3—轴承;4—卡盘轴;5—轴承座;6—端盖;7—安全销;8—卡盘销轴

带芯卷取导开装置的主要技术参数如下。

卷取芯轴直径:ф320mm。

卷取带坯直径:最大ф3500mm。

卷取带坯宽度:最大2400mm。

力矩电机:力矩100N·m;转速约960r/min。

(2)胶布(胶片)单、双挂料架 胶布(胶片)挂料架用于胶布卷或胶片卷的导开及垫布的卷取,分胶布(胶片)单、双挂料架两种结构。双挂料架带有两套胶布(胶片)卷导开及垫布卷取装置,配合带芯卷取导开装置,导开或卷取带芯或带坯用垫布。

双胶布(胶片)挂料架如图10-4所示,主要由两套垫布卷取装置1和2、胶布(胶片)导开装置3和4、行星摆线减速机6、双排链轮5和机架9组成。为使两组的卷取速度相同,由双排链轮5带动两根链条分别驱动垫布卷取装置1和2。成型操作时,由人工调节垫布卷取装置1和2的摩擦制动装置摩擦片上的压紧力,可以使垫布卷取装置1和2牵引导出胶布(胶片)的速度与压合牵引装置的牵引速度同步。

图10-4 双胶布(胶片)挂料架

1,2—垫布卷取装置;3,4—胶布(胶片)导开装置;5—双排链轮;
6—行星摆线减速机;7—卷取木轴;8—导开方杠;9—机架

为防止导出的胶布产生皱褶,可在胶布导开装置与工作台靠近的位置加装扩布辊,通过扩布辊使胶布展平后,进入牵引贴合装置进行贴合压实,以提高带芯成型的质量。

胶布(胶片)挂料架的主要技术参数如下。

垫布卷取直径:ф600mm。

胶布导开直径:最大ф1200mm。

胶布导开宽度:最大2400mm。

星摆电机:功率4kW;转速1450r/min。

卷取方杠:45mm×45mm。

(3)牵引贴合装置 牵引贴合装置用于牵引、贴合胶布(胶片),并进行压平、压实和排出胶布层之间及胶片和胶布之间的空气,其基本结构如图10-5所示,主要由机架1、上牵引辊2、下牵引辊3、行星摆线减速机6、联动齿轮组7、辊距调节装置8等部件组成。上牵引辊2和下牵引辊3的轴承座安装在两端机架的滑槽中,上牵引辊2在辊距调节装置8的调节下,可沿机架滑槽上下移动,调节辊距大小和对贴合带芯的压合力。行星摆线减速机6直接驱动下牵引辊3,通过下牵引辊3另一端轴头上的联动齿轮组7驱动上牵引辊2,使上牵引辊2和下牵引辊3同速反向转动,既同是主动辊,又可确保牵引线速度保持一致。

图10-5 牵引贴合装置

1—机架;2—上牵引辊;3—下牵引辊;4—拉杆;5—联轴器;
6—行星摆线减速机;7—联动齿轮组;8—辊距调节装置

牵引贴合装置的主要技术参数如下。

牵引压合辊:直径ф450mm;长度2600mm;线速度20m/min。

上牵引辊行程:最大40mm。

贴合压力:最大100N/cm。

星摆电机:功率7.5kW;转速1450r/min。

(4)上边胶装置 上边胶装置用于将边胶贴在胶带芯的两侧,其基本结构如图10-6所示,主要由机架1、随动架2、边胶贴合架3、宽度调节丝杠7、导向光杠8、导轨9等部件组成。随动架2底部安装有导向轮,可在导轨9上移动,其上安装有边胶贴合架3,两侧边胶贴合架3之间的距离可通过宽度调节丝杠7来调节,以适应不同宽度的带坯。两侧边胶贴合架3通过宽度调节丝杠7、导向光杠8和随动架2连接为一体,可以随带坯左右浮动,即使带坯跑偏时也能确保将边胶压紧在带坯上,保证了上边胶的贴合质量。上边胶时,将边胶条贴在带坯后,调节宽度调节丝杠7,使边胶贴合架3上的侧压辊4从两侧将边胶条压紧贴在带坯边部,同时调节上压辊6将边胶压紧在下托辊5上,从三个方向同时将边胶压紧贴在带坯边部,带坯在牵引贴合装置的牵引下向前运动时,将边胶贴合在带坯的两个边部。

图10-6 上边胶装置

1—机架;2—随动架;3—边胶贴合架;4—侧压辊;5—下托辊;6—上压辊;
7—宽度调节丝杠;8—导向光杠;9—导轨

(5)涂胶糊装置 涂胶糊装置用于将胶糊涂覆在带坯的两侧边部,使边胶与带坯贴合牢固,其基本结构如图10-7所示,主要由机架1、调距丝杠3、涂胶糊箱6等部件组成。两个涂胶糊箱6的间距可通过调距丝杠3调节,涂胶糊箱6中装有与工作台面倾斜15°的锥轮5。涂胶糊操作时,通过调距丝杠3调节两个涂胶糊箱6的间距,使锥轮5压紧在带坯的两边,带坯向前运动时,带动锥轮转动,从胶糊箱里带上胶糊,涂在通过的带边上。

图10-7 涂胶糊装置

1—机架;2—导向轮;3—调距丝杠;4—带坯;5—锥轮;6—涂胶糊箱

(6)工作台 工作台的基本结构如图10-8所示,主要由机架1、工作台面2、导辊3等部件组成。沿工作台中心线按宽度方向安装有多组导辊3,导辊3的上表面比工作台面2高出5~10mm,用以减少带坯与台面的摩擦。一般情况下,工作台面2下面安装有加热盘管,在冬季气温较低时,通入蒸汽,加热工作台面和胶布或带坯,便于成型操作和增加布层间附着力。

图10-8 工作台

1—机架;2—工作台面;3—导辊

10.2.2 恒张力合幅拼缝成型机

10.2.2.1 用途

①单幅胶布和胶片的贴合、带坯成型。

②两幅胶布和胶片的纵向拼幅贴合、带坯成型。

③两幅胶片的纵向拼幅、胶片贴合。

10.2.2.2 结构特点

(1)恒张力合幅拼缝机(青岛北海机械) 恒张力合幅拼缝机如图10-9(a)所示,主要由带芯导开及垫布卷取装置1、胶布(胶片)导开及垫布卷取装置2、上边胶装置3、张力反馈装置4、机架5、工作台6、切边拼缝装置7、定中心装置8、压合牵引装置9、刺气泡装置10、带芯切边装置11、涂胶糊装置12、带芯卷取及垫布导开装置13及控制系统等部件组成。

图10-9 恒张力合幅拼缝成型机

1—带芯导开及垫布卷取装置;2—胶布(胶片)导开及垫布卷取装置;3—上边胶装置;4—张力反馈装置;5—机架;6—工作台;7—切边拼缝装置;
8—定中心装置;9—压合牵引装置;10—刺气泡装置;11—带芯切边装置;12—涂胶糊装置;13—带芯卷取及垫布导开装置

该恒张力合幅拼缝机是在引进德国辛拜尔坎普公司生产线的基础上,结合国内输送带生产工艺及技术特点,由青岛北海机械设备公司设计制造的,具有结构新颖、张力均恒、调控灵敏可靠、自动化程度较高、用途广泛、维修方便等特点。

(2)恒张力成型机(无锡锦和科技) 恒张力成型机如图10-9(b)所示,设备的主要性能及特点如下。

①生产线流程简洁新颖,贴合装置位于生产线中间,可往返进行贴合成型,所有的成型操作均在同一平面上进行,降低了工人操作强度,充分体现了人性化生产的特点。

②生产线工作速度为2.5~25m/min,可在成型操作中进行无级调速,并能保证各布层间速度一致;生产线在紧急停车时各胶布卷均能保持恒张力,在恢复成型操作时可按原设定参数延续生产;生产线成型操作工进速度全部智能跟随牵引、贴合装置。

③生产线控制方式:生产线由PLC主控,所有控制操作集中在中央操作控制台上进行,控制面板设置触摸式显示屏,可根据输送带品种规格要求任意设置输入相关工艺参数,PLC根据设定程序执行自动作业;各动作执行单元独立设置联动、单动、急停操作面板,可在作业状态中随时切换自动、单动操作程序,在自动模式状态下可实施全线联动作业;生产线动力驱动均为矢量变频电机,运行平稳可靠,启动、停止时无瞬间冲击,相对于选用普通电机在启停瞬时对胶布的拉撕,该型动力电机在生产过程中对胶布结构不会产生损伤。

④生产线张力控制:传统的张力控制一般采用导开收卷的速度差产生拉紧力,定重力悬垂辊筒位移产生张力,以及采用固定转矩电机收卷产生张力等方法来实施,采用上述方法实际只是单纯地起到一种把胶布拉紧的作用,而不能随着带卷直径的变化和垫布/胶布间附着力的差异来修正张力值而达到恒张力导开及收卷的功效,所以也很难保证成型出来的产品的质量;本机采用的是矢量变频控制加智能张力导开相结合的技术,该项技术能实现在整个成型过程中每层胶布的张力值始终处于恒定状态,并且能够随着布卷卷径的变化适时自动修正导开张力,垫布卷放及带体收卷作业同样在定张力、智能跟随的状态下进行,从而保证了整个成型生产过程各环节张力的一致性(恒张力控制误差≤5%设定张力);为适应不同材料带芯的成型工艺,生产线各导开单元均具备张力数值设定、调整、显示功能。

⑤生产线定中心功能:根据输送带多层贴合时的布层间错边量控制精度的工艺要求,生产线每层胶布都独立设置RE基准光电测偏仪,胶布导开及底层基带均相应设置了独立式自动调偏装置,该装置反应灵敏(反应时间<0.1s),可达到20mm/s的调偏速度,调偏距离控制精确,调偏精度控制在±2mm以内,总调偏行程达到200mm。

⑥安全设施:生产线牵引压合装置两侧特别设置了安全光栅,如有异物挡住光栅中的任一点,生产线将自动停止,另外生产线还设置了多工位多点应急停止开关,工人在任何一个操作点都能即时控制生产线停止,彻底杜绝了安全事故的发生。

该输送带恒张力成型机以高端的配置及自动化控制程序、简便实用的操作方式实现了输送带半成品带坯的恒张力、定中心、多层一次贴合,整条生产线有2~3人(传统成型生产线需6~8人)即可完成成型的全部操作,成型过程中,操作人仅需观察各控制台的控制仪表,操作控制按钮就可完成成型的全部操作,减少了操作工人,降低了劳动强度。根据工艺要求,可预设定各布层间的张力,张力误差可控制在5%设定张力以内,确保了半成品带坯各布层间张力基本恒定一致,成品跑偏、跑长、脱层、整体强度降低等质量缺陷明显减少,可大幅度提高输送带成品质量。

10.2.2.3 恒张力合幅拼缝机的主要装置

(1)带芯导开及垫布卷取装置 带芯导开及垫布卷取装置如图10-10所示,主要由垫布卷取装置1、移动导轮2、机架3、摩擦盘4、制动器5、移动气缸6、张力辊7、托辊8等部件组成。带芯导出后,由设在工作台上的定中心光电开关检测带芯边部,如发生偏离,给移动气缸6发出控制信号,移动气缸6推动机架3,将带芯9移到生产线中心线位置,使带芯跑正。当带芯导开张力大于或小于设定张力时,张力辊7检测到张力信号,反馈控制制动器5对摩擦盘4减小或增加制动力,使带芯9始终以设定的恒张力导出。垫布卷取装置1由直流电机驱动,以恒张力将垫布卷取。

图10-10 带芯导开及垫布卷取装置

1—垫布卷取装置;2—移动导轮;3—机架;4—摩擦盘;5—制动器;
6—移动气缸;7—张力辊;8—托辊;9—带芯

(2)胶布(胶片)导开及垫布卷取装置 胶布(胶片)导开及垫布卷取装置如图10-11所示,主要由移动油缸1、垫布卷取装置2、导轨3、导向轮4、机架5、胶布(胶片)导开装置7等部件组成。垫布卷取装置2由变频电机带动减速机驱动,通过张力反馈装置的控制信号,控制垫布卷取的速度,使之与带芯速度匹配。胶布(胶片)的导开张力可根据工艺要求预先设定,当压合牵引装置牵引带芯进行成型时,张力反馈装置上的张力辊发出控制信号,控制胶布(胶片)导开装置7上的制动装置,制动装置发出制动力,使胶布导开产生一定的张力,胶布导开张力与张力辊设定张力相互匹配、调节,使胶布导开张力恒定。移动油缸1根据定中心装置发出的控制信号,移动机架5左右运动,使胶布(胶片)沿设定的中心线导开,进行成型操作。

图10-11 胶布(胶片)导开及垫布卷取装置

1—移动油缸;2—垫布卷取装置;3—导轨;4—导向轮;5—机架;6—垫布;
7—胶布(胶片)导开装置;8—胶布(胶片)

(3)上边胶装置 上边胶装置的结构和工作原理与普通输送带成型机配置的上边胶装置基本一样,不再介绍。

(4)张力反馈控制装置 张力反馈装置如图10-12所示,主要由导向辊1、浮动辊2、限位开关3、张力辊4、张力控制辊5等部件组成。

图10-12 张力反馈装置

1—导向辊;2—浮动辊;3—限位开关;4—张力辊;5—张力控制辊

进行胶布贴合操作时,将胶布导出经过导向辊1、浮动辊2、张力辊4、张力控制辊5,浮动辊2在限位开关3控制的区间上下浮动,用于缓冲和储存胶布(胶片),张力辊4两端部轴头安装有电磁摩擦制动器,可预先设定制动阻力,张力控制辊5两端轴承座内安装有压力传感器,压力传感器的控制信号与设定的胶布恒张力信号值进行比较,当胶布张力达到设定的信号值时,压力传感器发出控制信号,控制胶布(胶片)导开及垫布卷取装置导出胶布,浮动辊2在平衡装置的作用下,向下移动,碰到下限位开关时,发出控制信号,控制胶布(胶片)导开及垫布卷取装置停止导出胶布,胶布继续贴合时,带动浮动辊2向上移动,碰到上限位开关时,发出控制信号,控制胶布(胶片)导开及垫布卷取装置开始导出胶布,张力辊4对胶布产生的阻力正好与设定的胶布恒张力值一致,使胶布始终在恒张力下贴合成型。

进行胶片贴合操作时,将胶片导出经过导向辊1、浮动辊2、张力控制辊5,进入工作台上的活动压辊。当牵引贴合胶片时,将张力控制辊5的压力传感器控制信号设定到最小,张力控制辊5的压力传感器发出控制信号,控制胶布(胶片)导开及垫布卷取装置将胶片导出,进入浮动辊2中储存,浮动辊2的上、下限位开关控制胶片导开及垫布卷取装置连续不断地将胶片导出,使胶片基本上在无张力的状态下进行贴合成型。

(5)工作台 工作台如图10-13所示,主要由活动压辊1、支撑立柱2、托辊3、工作台面4等部件组成。活动压辊1可将从胶布(胶片)导开及垫布卷取装置导出的胶布(胶片)压合在带体上,托辊3外径上表面高出工作台面5~10mm,可以减少带体对工作台面4的摩擦阻力。工作台面4由12mm厚的硬质塑料板敷设而成。

图10-13 工作台

1—活动压辊;2—支撑立柱;3—托辊;4—工作台面

(6)切边拼缝装置 切边拼缝装置如图10-14所示,主要由底梁1、行走机构2、转盘3、锁紧螺栓4、调节丝杠5、刀架6、直流电机7、主动裁刀8、被动裁刀10等部件组成。底梁1固定在工作台上,调节丝杠5可以调节行走机构2沿底梁1横向移动,刀架6安装在转盘3上,转盘3通过一销轴连接在行走机构2上,转盘3可以在行走机构2上转动45°角,由锁紧螺栓4锁紧,直流电机7带动主动裁刀8转动,被动裁刀10与主动裁刀8的刀刃紧压在一起,当主动裁刀8转动时,被动裁刀10与其相向转动,直流电机7通过调速装置控制,可使主动裁刀8与被动裁刀10的切割线速度与覆盖胶片9运动的线速度始终保持一致。

图10-14 切边拼缝装置

1—底梁;2—行走机构;3—转盘;4—锁紧螺栓;5—调节丝杠;6—刀架;
7—直流电机;8—主动裁刀;9—覆盖胶片;10—被动裁刀

当进行胶片拼缝时,先将刀架6调节到与覆盖胶片9成45°角,再通过调节丝杠5将刀架6调节到适当位置,使主动裁刀8和被动裁刀10的切口正好对准覆盖胶片9的切割位置,启动直流电机7,带动主动裁刀8和被动裁刀10转动,覆盖胶片9被向前牵引运动时,需拼缝的边部被切割成45°角,切割好的胶片在工作台上向前运动,与另一套切边拼缝装置切割好的成45°角的覆盖胶片正好重合,在压合辊的压合下,两幅胶片合幅拼缝成一幅整胶片。

(7)定中心装置 定中心装置如图10-15所示,主要由手轮1、底座2、滑动丝母3、光电探头4、光杠5、丝杠6、中心支座7等部件组成。由底座2和中心支座7将定中心装置固定在设备机架上,转动手轮1,使丝杠6转动,调节滑动丝母3和光电探头4沿光杠5横向移动。根据胶布(胶片)宽度,将光电探头4调节到预定位置,当胶布(胶片)向前运动时,光电探头4中的红外探头,检测胶布(胶片)的两个边部,胶布(胶片)向一侧偏移时,这一侧的光电探头发出控制信号,控制胶布(胶片)导开及垫布卷取装置向相反方向移动,使胶布(胶片)跑正。这个调节过程是动态的,通过不断调整,使胶布(胶片)始终沿设定的中心线运动。

图10-15 定中心装置

1—手轮;2—底座;3—滑动丝母;4—光电探头;5—光杠;6—丝杠;7—中心支座

(8)压合牵引装置 压合牵引装置的结构如图10-16所示,主要由速比齿轮箱1、万向节2、蜗轮蜗杆减速机3、直流电机4、调距装置5、调心轴承6、轴承座7、左机架8、上压辊9、下压辊10、手轮11、右机架12等部件组成。直流电机4直接驱动蜗轮蜗杆减速机3,蜗轮蜗杆减速机3选用蜗轮空心轴的连接形式,蜗轮空心轴的两端直接与下压辊10和速比齿轮箱1的输入轴相连,同时驱动下压辊10和速比齿轮箱1,速比齿轮箱1选用1:1的速比,其输出轴通过万向节2与上压辊9相连接,使上压辊9和下压辊10能够同速反向转动,对成型的带芯进行压合牵引。采用万向节2,通过调距装置5调节上压辊9和下压辊10之间的辊距,不但增大了辊距调节范围,而且辊距可任意调节。速比齿轮箱1取代了传统的悬挂齿轮传动方式,减轻了传动噪声,提高了速比齿轮的使用寿命,消除了开式传动的润滑油污染。

图10-16 压合牵引装置

1—速比齿轮箱;2—万向节;3—蜗轮蜗杆减速机;4—直流电机;5—调距装置;6—调心轴承;
7—轴承座;8—左机架;9—上压辊;10—下压辊;11—调距手轮;12—右机架

压合辊的辊距可采用手动调节或电动调节形式。采用电动调节,压合辊上压辊压力可通过压力传感器控制无级调节,同时带有过接头缓冲保护功能。压合辊轴承座处设有拉线位移传感器对左右轴承座终端检测辊距,具有压合力、辊距和线速度检测和显示功能。在主控操作柜上设有手动调节电位器,手动调节成型的线速度,自动无级调节速度通过直流电机控制器来完成,实现胶坯卷取、导开装置速度与压合牵引机速度的同步。在压合辊入辊方向两侧安装有安全光栅和安全防护网,防护网底部与台板间隙为50mm,以防止有异物进入压合辊。成型带坯的长度用编码器进行检测,其检测的值可通过触摸屏现场显示。

(9)刺气泡装置 刺气泡装置如图10-17所示,主要由推顶气缸1、连杆2、转轴3、刺辊4、托辊5等部件组成。刺辊4、托辊5为被动辊,刺辊4表面安装有直径3mm、长20mm的刺针,当带芯通过刺辊时,推顶气缸1通过连杆2将刺辊4压在带芯表面上,刺针刺入布层或胶片内,带芯向前运动时,带动刺辊4转动,刺针就会在布层或胶片表面刺上均匀分布的针孔,以便于压合排气和硫化排气。

图10-17 刺气泡装置

1—推顶气缸;2—连杆;3—转轴;
4—刺辊;5—托辊;6—工作台

(10)带芯切边装置 带芯切边装置如图10-18所示,主要由螺栓1、定位套2、侧向逼轮3、行走轮4、定位板5、底板6、导轨7、切边刀8等部件组成。带芯9贴合好需要切边时,将带芯9头部引入定位板5,按要求的切割宽度将切边刀8定位在带芯9的两边,当带芯9在牵引压合机的牵引下,向前移动时,切边刀8将带芯9两侧多余的带边切下,切好边的带芯向前进入涂胶糊装置,自动将边部涂上胶糊。侧向逼轮3可对带芯切边装置进行纵向定位,行走轮4可使带芯切边装置自由随带芯9横向移动,即使带芯9有横向摆动,也能确保切割宽度的准确性。

图10-18 带芯切边装置

1—螺栓;2—定位套;3—侧向逼轮;4—行走轮;5—定位板;6—底板;7—导轨;8—切边刀;9—带芯

(11)涂胶糊装置 涂胶糊装置的结构和工作原理与普通输送带成型机配置的涂胶糊装置基本一样,不再介绍。

(12)带芯卷取及垫布导开装置 带芯卷取及垫布导开装置如图10-19所示,主要由导向辊1、机架2、蜗轮蜗杆减速机3、联轴器4、直流电机5、垫布导开装置6等部件组成。带芯卷取采用双动力驱动,即用两套直流电机和蜗轮蜗杆减速机从带芯卷取轴两端卡盘同时输入动力,驱动带芯卷取轴转动卷取带芯,使带芯卷取轴受力均匀,转动平稳。

图10-19 带芯卷取及垫布导开装置

1—导向辊;2—机架;3—蜗轮蜗杆减速机;4—联轴器;5—直流电机;6—垫布导开装置

10.2.2.4 控制系统

①控制系统采用西门子S7-300系列PLC,选用16点式的数字I/O模块。

②带芯卷取装置直流电机的直流调速系统采用欧陆直流调速器进行控制。

③垫布卷取装置采用变频电机驱动,变频器选用ABB公司产品。

④由触摸屏显示设备运行参数、工作状态、故障点。

⑤张力设定值由触摸屏输入,张力在线显示,闭环控制。

⑥成型速度可无级调速,采用PLC按钮式控制,触摸屏显示在线速度。

⑦控制系统参数设置由触摸屏输入。

⑧定中心系统采用光电纠偏装置检测,PLC控制执行机构进行纠偏。

⑨控制系统设有手动、自动两种方式,可任意切换。

10.2.3 维护与保养

①为确保设备正常运转,必须配备具有一定专业技能的维修人员,要保证设备的合理使用和正确维修,必须保证设备的清洁和各滑动转动部位的正确润滑,所有紧固件应定期检查紧固。

②为避免重大停机事故的发生,应储备足够数量的备件。

③在进行安装维修时,要遵守设备安全规程,将主电源断开,不得在机架上随意焊接。

④要每周对设备进行一次彻底清理,以确保设备良好运转。

⑤要每季一次检查所有连接螺栓和螺母,如有松动,要及时拧紧。

⑥要按照设备润滑要求,定期对各润滑点进行加油,要做到定人、定点、定质、定量、定时。

⑦每次班前都应用干净的软布擦定边传感器透镜,检查各传感器的工作状态、位置是否正确、安全系统的可靠性。

⑧每周对液压系统检查一次,如发现管路有渗漏或油箱液位不够,要及时解决。

10.2.4 成型带坯常见的缺陷、原因及解决办法

(1)成型带坯常见的质量缺陷

①布层张力不均衡及皱叠、边胶不实。

②气泡、窝气;带坯污染。

③经纬线偏位。

④带芯厚度不均,带坯横向全厚度局部皱褶严重、长度和宽度超标。

(2)成型带坯常见质量产生原因及解决办法 普通输送带成型机成型的织物芯分层输送带坯容易出现上述质量缺陷。在成型过程中,无法对各布层胶布进行张力控制,各布层胶布基本上是在无张力控制下由操作工人自由贴合,同层两幅胶布的拼接采用搭接的方式,必然会形成各布层间和同层两幅胶布间厚度不一、内部起皱、窝气、张力不均,甚至同一幅布都会出现一边松一边紧的情况。由于成型产生的张力不均,各层骨架材料不能均匀承受运输荷载,降低了成品输送带荷载能力。使成品输送带在使用过程中,易出现跑偏、跑长、脱层、层间断裂甚至撕裂等质量缺陷,严重影响了输送带的使用寿命。

解决分层输送带成型工序中出现的质量问题,需要在成型过程中对各布层胶布进行恒张力控制。通过恒张力合幅拼缝成型机的使用,改变落后的输送带无张力成型工艺,使各布层胶布均在同一恒张力状态下贴合成型,各布层在成型过程中均受到恒定的拉伸,提高了带坯半成品的平直度,降低了定负荷伸长率,减少了成品输送带体弯曲和海带边等质量缺陷,避免了在使用过程中额外的跑长、跑偏;由于同布层两幅间在恒张力下对接拼幅,避免了因搭接而造成的输送带成品顺浪、明疤等外观质量缺陷。由于钢丝绳上下覆盖胶的拼幅采用恒张力匀速运行并切割对接成型,避免了因覆盖胶片局部过厚而造成钢丝绳排列间距变形和拉伸不一致变薄而在硫化过程中出现明疤、海绵、气泡等质量缺陷。

10.2.5 主要性能参数

(1)普通输送带成型机主要性能参数

成型宽度:400~2400mm。

成型厚度:约40mm。

成型速度:20000mm/min。

成型方式:双向往复连续成型。

一次胶布贴合层数:2~4层。

贴合压力:最大100N/cm。

胶布卷导开直径:最大1200mm。

带坯卷取直径:最大3500mm。

带坯卷取重量:最大15000kg。

(2)恒张力合幅拼缝成型机主要性能参数

成型宽度:500~2800mm。

成型厚度:最大40mm。

成型速度:5~20m/min无级变速。

成型方式:单向连续成型。

一次胶布贴合层数:2~4层。

贴合压力:最大200N/cm。

压合辊直径:500mm。

胶布导开直径:最大ф1500mm。

胶布导开张力:100~5000N可调。

胶布导开张力控制精度:±10N。

胶片厚度范围:1~8mm。

胶布厚度范围:0.8~2mm。

垫布卷取/导开方杠规格:□45mm×45mm。

胶片/胶布导开方杠规格:□45mm×45mm。

带芯导开/卷取方杠规格:□120mm×120mm。

带坯卷取直径:最大ф3500mm。

带坯卷取重量:最大20000kg。

定中心控制形式:光电控制,误差0~3mm。

定张力控制形式:恒张力。

电控形式:PLC控制,自动/手动。

(3)恒张力成型机主要性能参数

成型速度:2.5~25m/min。

垫布卷取速度:3.5~35m/min。

成型带坯规格:最大宽度1800mm;最大厚度40mm;最大长度500m;最大卷径3500mm;最大重量20t。

卷取芯轴:最大宽度2000mm,轴头□90mm×90mm,卷取芯轴为可拆卸的结构,卷取芯轴中心高距地面1850mm。

垫布:最大宽度2000mm;最大厚度0.7mm;最大长度220m;最大卷径600mm。垫布卷轴:直径120mm,最大宽度2200mm;卷轴方杠□45mm×45mm。

胶布贴合:EPC控制(自动纠偏),自动纠偏精度≤±3mm(要求提供成型胶布的边部偏差≤±1.5mm),恒张力控制,胶布张力通过SMC气动比例阀+PLC和矢量变频器卷径计算功能以及气动制动器来实现,调节范围30~1100N,误差≤3%设定张力。

胶片导开时可设定为无张力状态,胶片引出由牵引压合机同垫布收卷配合进行。

带芯张力通过西门子6RA70系列全数字直流控制器中心卷取功能+卷径计算功能进行间接张力控制,控制调节范围50~12000N,误差≤5%设定张力。“中心卷取”控制具有卷径计算、磁通补偿、惯性补偿、摩擦损耗补偿、断带保护等功能。

压合辊:直径ф600mm,工作面长度2000mm,压合辊上压辊压力通过拉压传感器来控制,带压力显示,同时带有过接头缓冲保护功能。压合辊压力:无级调节,压力调节范围为100~3200kg(1kgf=9.8N),压力显示值既可通过触摸屏现场显示也可通过以太网送入中央控制柜显示。压合辊线速度:2.5~25m/min,线速度有检测和显示功能,在主控操作柜上有手动调节电位器,手动调节成型的线速度,自动无级调节速度通过直流电机控制器来完成,实现带坯卷取、导开装置速度与压合牵引机速度的同步。

10.3 阻燃输送带生产设备

10.3.1 阻燃输送带产品品种、用途

(1)产品起源与发展 阻燃输送带用于防范易引起火灾的工作现场作业的输送机上,特别适合煤炭井下安全运输,近年来非煤矿山也开始使用阻燃输送带,在国内属于矿用安全标志认证产品。随着国际国内安全生产的规范强化,阻燃输送带配方、工艺、装备、检测等技术得到了空前发展,目前井下安全运输的主要输送带品种由难燃带演变为阻燃带,包括阻燃整芯带和阻燃钢丝绳输送带两个品种。阻燃钢丝绳输送带主要配套阻燃配方工艺改变,其余生产工艺装备均同普通钢丝绳生产线一致,本章仅重点介绍阻燃整芯输送带生产装备。阻燃叠层带产品虽然经过多年开发,在滚动摩擦阻燃试验安全与综合物理机械性能平衡等关键技术上未有实质性突破,其生产工艺装备基本同普通分层带相同。

整体带芯输送带(简称整芯带)为英国芬纳20世纪50年代率先开发产品,因阻燃性能优异,主要用于煤矿井下煤炭安全生产运输,并逐步向非煤矿山、非阻燃带领域拓展。国内近三十年的经济快速增长,整芯带产品种类、质量、装备水平均得到快速发展。基于发展高强力、大运量阻燃整芯带的需要,在解决黏合、耐磨、抗冲击等方面,品种从薄盖胶向厚盖胶、从塑料型向橡胶型、弹性体型发展;带芯骨架从棉、维纶、锦纶向涤纶、芳纶发展;工艺从涂刮法向挤擦、从涂覆向贴胶、从塑化向硫化发展;生产装备从塑化线向挤擦线、硫化线发展。阻燃整芯输送带强度级别从一般680S~1400S发展到2800S以上;运输量从50万吨达到200万吨以上,甚至达到1000万吨以上;使用寿命从半年达到2年以上,甚至高达5年以上。

(2)品种与装备 阻燃整芯输送带生产设备由带芯织造(纺织机械)和PVC糊料浸渍塑化加胶硫化定型两部分组成。纺织设备主要包括线绳合股捻线机(经线/直筒型、纬线/宝塔型)、整体带芯重型箭杆织机,可根据带芯结构、强度级别选用,现重点介绍浸渍塑化加胶硫化定型部分。

阻燃整芯输送带生产设备,因各种新型材料的发展变化,因输送带产品种类的不同,装备配套有所不同。阻燃整芯输送带产品包括涂刮法PVC整芯带、厚覆糊PVGT整芯带、挤擦法PVC整芯带、挤擦法PVG整芯带、挤出法PVG整芯带等品种,配套主要生产工艺装备有涂刮法、挤擦法、贴合硫化法、复合线等。

整芯输送带生产控制环节主要包括以下部分:合股加捻编织;配料制糊;带芯干燥牵引;真空浸渍;塑化;张力控制;上糊/挤出/贴面;定型;辅助控制系统等。

主要生产方法见表10-1。

表10-1 阻燃整芯输送带品种及主要生产方法

整体带芯输送带(简称整芯输送带、整芯带)是单层带,按照输送带配方阻燃功能分为非阻燃带、难燃带和阻燃带;按照带芯结构分为A型、B型等整芯输送带;按照浸胶定型型式分为涂刮法和挤擦法、板压法;按照覆盖胶种类分为PVC带、PVG带和PVGT带,还有按照材料、装备等分类方式。涉及主要生产工艺及装备的不同,采用浸胶定型型式更具代表性,下面按照浸胶定型型式进行对比,具体见表10-2。

表10-2 浸胶定型型式的几种工艺方法对比

(3)整芯带生产装备发展方向

①制糊装备高均质 制糊自动配料,高分散、高均质化。

②塑化挤出成型装备精准密实 挤出、压延精密成型,保证精密、精确、密实无气泡,满足中低级别高性能产品发展需要。

③塑化定型装备高压高效 发展高张力、高压力、高效率塑化定型、高效硫化定型等工装技术。

④装备及附属配套齐全,控制自动、节能、环保、安全、高效 主体装备及附属配套齐全,匹配合理,大力发展高效工况物流运输及供配电、供热节能装备,提高装备控制自动化程度,确保安全、环保、节能、高效。

⑤试验检测装备升级 完善原材料检测分析装备、产品检验测试装备配套,重点配套终端产品系列试验,包括生产模拟试验、黏合试验、动态疲劳寿命试验、冲击破坏试验、磨损试验、应用环境阻燃强化试验等关键装备,升级接头安装等装备技术配套,全面提升科研攻关装备配套手段。

10.3.2 生产工艺流程总图

生产工艺流程总图见图10-20。

图10-20 生产工艺流程总图

10.3.3 PVC制糊系统

阻燃整芯输送带包含整体带芯与弹性体两部分,其中弹性体包括芯体弹性体和覆盖胶弹性体:芯体内部浸渍糊料塑化弹性体、涂覆面糊(一般2~3次)塑化弹性体/挤擦贴合面胶弹性体/压延贴合面胶弹性体。需要具备制糊系统及造粒/混料、炼胶设备。

目前阻燃整芯带生产工艺装备均需浸渍芯糊,需要配置PVC糊料制取设备;挤擦法生产的PVGT等所需弹性体覆盖胶,一般需要提前造粒,需配置预混/造粒设备;挤擦或压延贴合橡胶面需要配置炼胶设备。因造粒生产技术装备与现有常规PVC造粒基本相同,炼胶与常规炼胶生产技术装备相同,本节不再述及。

目前的制糊系统所采用的设备基本上都是高速搅拌机或自制搅拌机,没有自动称量装置,对液料、辅料和主料的计量分储都属开放式,靠简单的天平/磅秤,由人工来进行称量操作,员工劳动强度极大。热混部分也是比较简陋的,而糊树脂、炭黑等粉料都极易飘浮;抗静电剂、大豆油等液料又极黏稠,运输提升设备只是简单的人工推车、1t/2t电动葫芦吊车和叉车等。总之,重体力及粉液污染对作业现场和员工身体都有很大的影响,特别是有些具有毒性/刺激性物料在开放式环境中对人员的伤害更大。

聚氯乙烯糊树脂、阻燃剂、填充剂、增塑剂、稳定剂、抗静电剂、胶黏剂等物料在运送、储存、计量、输送、配料、加工过程中,自动化控制是应充分考虑的问题。

典型的阻燃输送带EPVC制糊工艺流程如图10-21所示。

图10-21 阻燃输送带EPVC制糊工艺流程

10.3.3.1 供配料单元储存部分基本结构与主要装置

以某厂自动化程度较为先进的制糊系统为例,供配料部分包括液料分储、辅料分储、主料分储三个方面。

(1)液料分储部分 典型的制糊系统采用立体生产空间,采用15m高的4层楼房安装设备进行生产。一般在厂房外部设立带有液位显示的大型储罐,经过检验合格的液料用输送泵分罐打入,编号管理。在厂房内1楼设有7~9套地下液料储罐,每次可以存储生产5000~10000kg PVC带所需的各种液料(塑化工序每班8h可以生产500~1000m的PVC带)。工作时各种液料被主机操作人员控制的电脑自动控制和计量输送到4楼各自的液料箱内,再由齿轮泵分别输送到各自的自动控制计量阀,经过精确计量后依次进入3楼的液料秤中常温混合,然后进入到2楼的混合机中进行混合,这也是整个制糊生产过程的第一个步骤。

液料储罐:这种储罐用3~6mm钢板焊接成圆桶形罐体,底部制成圆锥形,便于卸料。安装在高于液体料预配罐2.5m以上,利用重力输送液体料至预配罐,但黏度较大的液体料,需使用隔膜泵输送。

液体料预配罐用于预配EPVC糊料中的液体料组分,其结构由料斗、罐体、计量阀和隔膜泵等组成。罐体的上部装有120°锥形料斗,投料时可防止飞溅和掉入杂物。当物料根据配方达到质量份时,计量阀通过杠杆牵动电位计发出信号,显示装置数显计量值。为了节约安装空间和操作方便,罐体安装时埋入地下1.2m。配好的液体料由隔膜泵输入混合机。卸料管路上装有气动截止阀,通过电磁阀启闭阀门。

(2)辅料分储部分 由于实际用量很少其所占空间也较小,从3楼到4楼有6~8套辅料分储计量的装置,生产前各种辅料被操作人员运送到4楼各自的辅料罐内。生产时各种辅料都是先在密闭的罐体内被搅拌松散后再由与其底部连接的螺旋输送器输送到各自的自动计量阀,精确计量后依次导入3楼的辅料秤中进行常温混合后再输送到2楼的混合机中与液料进行加热混合,这就是整个制糊生产过程的第二个步骤,当然这个步骤也都是由主机操作人员控制的电脑自动控制和计量输送完成的。

(3)主料分储部分 生产PVC带所需的糊料中主料(糊树脂)用量最大,在3楼和4楼有一半的空间被主料的设备所占据,主料储罐体积庞大,从4楼贯穿到3楼,需要专设电梯用来从1楼到4楼运输主料,在生产之前需要人工向4楼的主料储罐中投料,以后的主料加料过程由电脑自动控制和计量输送,主料在密闭的罐体内被搅拌松散均匀后再由与之底部连接的螺旋输送器输送到自动计量阀,经过精确计量后导入3楼的主料秤中,最后再输送到2楼的混合机中与液料和辅料进行混合,完成整个制糊生产过程的前三个重要步骤。

10.3.3.2 物料的输送

低黏度液料的输送比较简单。首先,将检验合格的罐车或筒装增塑剂等液料,用输送泵分别输入设置在厂房外面的大型储罐,同品种不同批号的液料在储罐中进行混合,有助于配方的一致性。其后由储罐把液料用泵分别送到配料车间的大罐中以备配制糊料用。高黏度液料一般需要专门的储存输送方式,特别是像氯化石蜡等高黏度介质,在冬季储存及浆糊配制过程中需要升温保温,一般需要配置加热保温温室或底座。

粉体料的输送比较复杂。粉体料在输送及配料过程中粉尘易飞扬,污染环境,影响操作工人身体健康。因此,解决公害与自动化问题已成为粉料输送和生产中的重要课题。

螺旋输送器输送粉料效率低,耗能大。粉尘易飞扬,输送高度不宜超过3m。较为先进的是气力输送,有脉冲式气流输送、气动式输送。

脉冲式气流输送是一种粉粒料低速高浓度密相气力输送的方法,采用脉冲式气流,有节奏地把管道中的物料“气割”成短小的物料栓,形成料栓与气柱相间的流动系统,每一个物料栓都有一个压缩空气栓推动向前移动,推动力来源于脉冲气力在栓前后形成的静压差。

另一种气动式输送优于机械输送,已经在生产中得到广泛应用。首先用接料器或螺旋喂料阀把旋风分离器收集的物料装进气动系统,再用空气或惰性气体把物料输送到另一处,气动式输送有正压气动输送系统、负压气动输送系统及正负压结合气动输送系统。

正压气动输送系统是将鼓风机组直接装在取料区之前,由鼓风机推出的气流通过输送管混入物料,由旋风收集器从气流中移出物料进行输送。负压气动输送系统是在线路末端放置一个鼓风机组,形成一个真空系统。推进这个系统的已过滤的空气,当气流在取料点下方通过时,物料借助重力或螺旋气动喂料器吸到旋风收集器,然后卸出。正负压结合气动输送系统是较为先进的技术,能够避免正压和负压气动输送糊树脂的缺陷。

10.3.3.3 预分散胶体磨基本结构与主要装置

(1)用途 胶体磨主要用于胶黏剂及其他较难分散助剂的预分散处理。部分助剂如六胺分散体由于颗粒大,分散性差,必须用胶体磨将其磨细并与增塑剂配成溶液后进入混合机搅拌,才能与其他组分混合均匀。胶体磨的基本工作原理是剪切、研磨及高速搅拌作用。磨碎依靠两个齿形面的相对运动,其中一个高速旋转,另一个静止,使通过齿面之间的物料受到极大的剪切力及摩擦力,同时又在高频振动、高速旋涡等复杂力的作用下使物料有效地分散、浮化、粉碎、均质。

(2)结构 JM型胶体磨由磨头部件、底座转动部件、电机等部分组成。同物料接触的部件全部采用优质不锈钢制成,动、静磨片是本机关键部件,根据被处理物料的性质不同,磨片的齿形有所区别,但材质均选用不锈钢制造。电机按胶体磨的需要特殊设计,并在电机凸缘端盖加装挡水盘,防止渗漏。胶体磨有立式、卧式两种,图10-22、图10-23所示为实物及结构,一般为不锈钢、半不锈钢胶体磨。型号为JTM85,使用效果良好。

图10-22 立式、卧式胶体磨实物

图10-23 立式、卧式胶体磨结构

(3)主要性能参数 见表10-3。

表10-3 胶体磨参数

10.3.3.4 浆糊的制备——混合搅拌釜、高速搅拌机基本结构

(1)用途 在整个PVC带生产线当中制糊是一个非常关键的过程。PVC成品带的质量取决于混配制糊生产的糊料的质量,这其中混合设备又是重中之重。

制糊配方包含糊树脂、阻燃剂、增塑剂、稳定剂、抗静电剂、胶黏剂、降黏剂、填料等,一般包含4~8种粉料、4~8种液料。各种粉料、液料存在加料顺序、温度、黏度、密度、细度、分散性等差异。制糊混合的任务就是将各种不同性能的液料、粉料均匀地制浆成糊,满足浸渍、涂覆需要。

选用合适的制糊混合机,需要满足:

①介质黏度适应能力强,一般芯糊黏度0.5~3Pa·s,面糊黏度8~13Pa·s,厚覆糊黏度在20Pa·s以上,能够实现安全制糊。

②具有均匀加热冷却功能,如冬季能够均匀加热(要确保不局部过热凝胶),利于高黏度助剂如氯化石蜡分散;夏季适当降温,避免出现早期凝胶现象。

③方便加料,料口位置应能方便满足各种液料、粉料加入,同时避免纸袋等异物进入。

④结构合理,桨叶适应能力强,确保分散均匀,避免残留有死角。

⑤有效容积尽可能大,减轻制浆配料压力。

⑥密闭性好,不溅料,不溢料,必要时能够满足真空制浆需要。

⑦速度可调,确保高、中、低不同速度下设备正常安全运行。

⑧输送浆糊流程合理,确保返混、输出等状态正常。

(2)结构 尽管多种混合机均可使用,但目前混合制浆机主要采用高速搅拌机、调速型搅拌机两种。高速搅拌机混合效果好,一般容积较小,一次混料量少,更适合高黏度面糊、厚覆糊混合;调速型搅拌机相对速度较低,分高、中、低多挡或采用变频调速,容积大,一次混料量大,混合糊料需经研磨机进一步分散。高速搅拌机一般选择200L以上,如3HR-200A;调速型搅拌机一般为相对低速型,20~150r/min间调速,混合机容积在2~5m3以上。

高速搅拌机主要是针对不同黏度浆状的液体原料进行粉碎、分散、乳化、混合,通过分散桨叶高效搅拌,对物料进行剪切、撞击、粉碎、分散,达到迅速混合、溶解、分散、细化的目的。一般由液压系统、主传动、搅拌系统、导向机构、电控箱五部分组成,如图10-24所示。电机控制有电磁调速、变频调速和三速等方式,低速作搅拌用,中速作溶解用,高速作分散用。导向机构有液压、机械两种升降方式,升降旋转自如,适应各种位置。针对不同物料的黏度及处理量有不同的功率及型号。一般需要2台以上或2~4只容器交替使用。

图10-24 高速搅拌机结构

采用高速搅拌机尽管单批次搅拌效果较好,但是由于相对容积较小,配料装卸批次多,个人劳动强度大,在现场生产中管理难度大,存在向大容积搅拌混合机发展的趋势,国内主要生产厂家多数已经改为大容积搅拌混合机。

大容积搅拌混合机目前基本为相对低速搅拌,具有调速功能,需要依赖三辊研磨机进一步分散。有些厂家探讨不同桨叶型式,强化搅拌效果,如高均质乳化技术等,随着涂料、胶黏剂等混合效果的改善,采用各种综合强化混合型式的搅拌机,已经成为强化均质效果的必然选择。大容积搅拌混合机结构见图10-25。

图10-25 大容积搅拌混合机结构

(3)主要性能参数 见表10-4和表10-5。

表10-4 SHR系列混合机主要技术参数

表10-5 大容积搅拌混合机主要技术参数

10.3.3.5 三辊研磨机基本结构与主要装置

(1)用途 三辊研磨机主要用于研磨各种涂料、油墨、油彩颜料等高黏度介质膏状物料(但不适合研磨带酸碱成分或足以导致辊筒腐蚀的物料)。特别适用于研磨黏度高、细度要求好的产品。

(2)结构 如图10-26,三辊研磨机一般由机架、动力传动、研磨辊筒、间隙调整及检测、强冷、防返系统组成,还具有浆料产品自动分离系统、安全系统、加压系统、刀片磨损自动复位系统、交流变频无级调速系统等。该机辊筒表面应具有高硬度和耐磨性,并有冷却装置,保证连续工作。SM405型、SM315型、SM260三辊研磨机适合用于批量生产,以SM260居多。

图10-26 三辊研磨机实物

糊料由中、后两辊及两块挡料板组成的天然料斗加入,经中、后两辊的相反异步旋转而引起原料的急剧摩擦翻动,强大的剪切外力破坏了原料颗粒内分子之间的结构应力。再经中、前两辊高速二次研磨,从而达到迅速粉碎和分散,进而达到各种原料的高度均匀混合。

(3)主要性能参数 见表10-6。

表10-6 三辊研磨机主要性能参数

10.3.3.6 制浆研磨操作规程及安全操作注意事项

(1)制浆研磨操作规程

①开车前准备工作

a.核对配方原材料准备情况。

b.校正称量衡器,检查配料器具的准备情况。

c.检查搅拌机内有无杂物、硬块。

d.检查搅拌器、阀门工作情况。

e.检查三辊研磨机辊上有无坚硬杂物,冷却水是否通畅,然后空运转检查是否有故障。

f.调整研磨机辊距。

g.检查输浆系统是否正常。

②开车程序和投料生产

a.按配方配好全部助剂,称量准确。

b.加入第一批原材料后,通过操作变频器以50Hz的频率启动电机,搅拌10min。

c.将搅拌频率降至40Hz,加入DOP、C-102、抗静电剂和树脂,将频率升至50Hz搅拌10min,加入树脂搅拌30min。

d.制浆过程中经常检查搅拌罐的温升,发现温度过高时及时采取降温措施。

e.停止搅拌将糊料打入过渡槽。

f.向三辊研磨机内加料,以不溢出辊外为准。

g.打开辊筒冷却水,保证研磨机辊温在45℃以下。开动三辊研磨机,将辊距调节两边一致并能保证研磨细度。

h.研磨后的糊料放置于储料槽内,用打料泵将研磨好的糊料输送到储料罐内。

i.全部糊料研磨完毕,关掉冷却水、研磨机、介质泵和输料管道阀门。

(2)制浆研磨安全操作注意事项

①原材料搬运时要轻搬轻放,以防砸伤碰伤。

②配料时,必须穿戴好劳保用品。

③电控部分必须由专人操作。

④研磨机开启时,严禁将手及硬物放入两辊之间,严禁站在研磨机上。

⑤储浆槽上严禁站人。

⑥严禁在投料口观察搅拌情况。

⑦检查加油泵油位是否符合要求。

⑧保持现场清洁,及时清理滴漏液料,以防滑倒摔伤。

10.3.3.7 浸渍、涂覆用糊料输送系统

浸渍、涂覆用糊料输送系统主要有高黏度介质输送泵输送、真空输送两种形式,见图10-27。

图10-27 浸渍、涂覆用糊料输送系统

1—储罐;2—输料管;3—手动闸阀;4—气动闸阀;
5—两位四通电磁阀;6—气泵;7—减压阀;8—单
向阀;9—发讯隔膜阀;10—液位发讯管;11—截
止阀;12—浸渍槽;13—回料闸阀;14—油水分
离器、油雾器和减压阀组合;15—隔膜泵;
16—电源;17—气动缸

该系统自动地把糊料从浸渍机储罐中放出,送到浸渍槽、松弛槽和涂覆槽中,保证浸渍、涂覆用料,并把余料泵回储槽。糊料经储罐1存放消泡后,由输料管2通过手动闸阀3、气动闸阀4送到浸渍槽或涂覆槽。当糊料达到液位发讯管10的端面时,发讯管通气管口被堵死,压缩空气无法从发讯管排出,只能返回到电接点发讯隔膜阀9,隔膜推动活动杆将电接点导通,电磁阀5得电,压缩空气进入气动闸阀将管路关闭,停止送料。当糊料低于发讯管时,电磁阀5失电,压缩空气将气动闸阀反推,打开管路,送料重新开始,从而保证了浸渍槽、涂覆槽液位面的稳定。手动闸阀3只有自动送料系统出故障时才使用,平时作常开阀使用。该系统的缺点是发讯管易被堵塞,故需经常清洗。如果糊料超过发讯管口,或者工作结束需清理浸渍槽或涂覆槽时,可以打开回料闸阀13,由隔膜泵15将料送回储罐。

10.3.3.8 贮浆系统

由于浸渍用芯糊及涂覆用面糊黏度较高,在制糊后一方面其黏度由于糊树脂与各种粉料、液料助剂间的浸润调整,面糊黏度有所变化,需要一定停放时间的调整稳定期;另一方面,基于夹带气泡脱气的需要,也需经过一定时间的停放逸气处理。因而,需要配备必要的面糊、芯糊储罐,要考虑到不同配方切换需要,满足向芯糊浸渍槽、面糊涂覆槽放料及返料需要,配套高黏度介质泵(ZDB-4000T)及输送管路和控制阀门系统。部分厂家贮浆系统与真空系统相连,具有加速脱气功能。

10.3.3.9 除尘

(1)用途 制糊过程粉料助剂在各环节容易飞扬,必须进行环保回收处理。可以采用水浴式、袋式等方式,下面重点介绍水浴式除尘器。

(2)结构 水浴式除尘器是一种使含尘气体在水中进行充分水浴作用的除尘器。它结构简单、造价较低,主要由水箱(水池)、进气管、排气管和喷头组成(见图10-28)。当具有一定进气速度的含尘气体经过进气管后,在喷头处以较高速度喷出,对水层产生冲击作用后,改变了气体的运动方向,而尘粒由于惯性则继续按原来方向运动,其中大部分尘粒与水黏附后便留在水中,称为冲击水浴阶段。在冲击水浴作用后,有一部分尘粒仍随气体运动与大量的冲击水滴和泡沫混合在一起,池内形成一抛物线形的水滴和泡沫区域,含尘气体在此区域内进一步净化,称为淋水浴阶段。此时含尘气体中的尘粒便被水所捕集,净化气体经挡水板从排气管排走。正确使用除尘器时,收尘率可达85%~90%。

图10-28 水浴式除尘器

1—挡水板;2—进气管;3—盖板;4—排气管;5—喷头;6—溢水管

10.3.4 塑化生产线基本结构组成与工作原理

典型涂刮法塑化生产线工艺流程(见图10-29、图10-30):整体带芯经过解去包装处理后,与牵引过渡带合理接头,经过吸毛处理,进入干燥烘箱去除水分,经过干燥牵引适当冷却后,进入芯糊浸渍槽,一般经过挤压搓辊补充浸渍、真空塔真空浸渍,离开芯糊槽,经过刮浆辊组及匀浆辊组,进入1#塑化预凝胶装置、塑化加热箱进行加热、凝胶、逸气、收缩、塑化,离开塑化箱通过冷却压延定型辊组进行热定型,进一步冷却后,进入面糊槽涂覆,再经过刮浆辊组及匀浆辊组,进入2#塑化预凝胶装置、塑化加热箱进行加热、凝胶、逸气、补充收缩、塑化,离开塑化箱通过冷却压延定型辊组进行热定型,进一步冷却后,经过副牵引辊组增加张力后,进入面糊槽涂覆,再经过刮浆辊组及匀浆辊组,进入3#塑化预凝胶装置、塑化加热箱进行加热、凝胶、逸气、收缩、高温补充塑化,离开塑化箱通过冷却压延压光定型辊组进行热定型,进一步冷却后,经过测力辊、测长计量装置,进入主牵引辊组,通过收卷机进行成品收卷包装。必要时,可配套厚覆糊涂覆塑化,再在平板硫化线上进行高温热压处理,冷却定型后收卷包装为PVC输送带。也可采用控制低塑化程度的带坯,经过贴合上下覆盖胶成型,进入平板硫化线进行高温热压处理,冷却定型后收卷包装为PVG输送带。

图10-29 典型涂刮法远红外加热塑化生产线工艺流程

图10-30 典型涂刮法热风加热塑化生产线工艺流程

典型挤擦法塑化生产线工艺流程(见图10-31、图10-32):整体带芯经过解去包装处理后,与牵引过渡带合理接头,经过吸毛处理,进入干燥烘箱去除水分,经过干燥牵引适当冷却后,进入芯糊浸渍槽,一般经过挤压、搓辊补充浸渍、真空塔真空浸渍,离开芯糊槽,经过刮浆辊组及匀浆辊组,进入塑化预凝胶装置、桥式塑化加热箱进行加热、凝胶、逸气、收缩、塑化,在桥式塑化箱转向辊筒(通冷却水循环)进行转向,离开塑化箱垂直下行,经过两边对称布置的挤出机片型口型,直接涂覆热的弹性体覆盖胶继续下行,进入压延定型机冷却定型,进一步冷却后,经过测力辊、测长计量装置,进入主牵引辊组,通过收卷机进行成品收卷包装为挤擦法PVC/PVGT输送带。必要时,可根据需要在平板硫化线上进行高温热压处理,冷却定型后收卷包装。

图10-31 典型桥式挤擦法塑化生产线工艺流程

图10-32 典型涂刮/挤擦法热风加热塑化生产线工艺流程现场

10.3.4.1 带芯放卷

(1)准备 整体带芯的包装一般有卷装或平板折叠两种,带芯浸渍塑化前去除包装附属物,进行必要的检查核对,准确无误后,摆放到准确位置。一般采用行车或叉车搬运、吊装。

(2)放卷形式 放卷形式有被动放卷和主动放卷,主动放卷对生产线张力控制等要求较高。国内一般为被动放卷,有放卷架放卷和平板折叠放卷两种形式。

放卷架放卷:卷装带芯配置芯轴要到位,安全放到带芯放卷架上,带卷转动要灵活(见图10-33、图10-34)。

图10-33 三角放卷架

图10-34 固定放卷实例

(3)放卷要求 场地清洁,放卷架/托盘牢固安全,放卷顺畅,带芯中心线对正运行,纬线要平直,带芯清洁,无线头,接头牢固。

带芯连接的原则如下。

①宽度总额相差不超过500mm。

②PVC带与PVG带相接,中间加接过渡带。

③PVC带与PVC带相接级别跨度大于两级,中间加接过渡带。

④PVG带与PVG带相接级别跨度大于一级,中间加接过渡带。

10.3.4.2 带芯接头

(1)用途 由于生产过程开停机、带芯级别跨度及工艺过渡引带连接需要,对带芯、过渡带进行有效连接,接头处理要均匀,保证运行强度,运行要平稳、安全。

(2)接头方式 带芯连接接头处理有四种方式:系结接头法、人工缝纫方式接头法、重型工业缝纫机连接、热硫化连接。

①系结接头法

a.带芯导开

ⅰ.带芯与带芯相连时,被拆部分长度一般为15~20cm,芯体中间一层被剪后所剩线头要在一条直线上;1~2m长过渡带芯,连接时必须确保同一层经线连接。

ⅱ.带芯与过渡带相连时,被拆部分长度一般为50~60cm,芯体中间一层被剪后所剩线头要在一条直线上,过渡带打两排孔,第一排距过渡带端部10cm,第二排距过渡带端部15cm,孔距10cm/个;过渡带端部要挺直。

b.芯体做结 从芯体中间开始做结,两条相连带芯的中心线对正。

ⅰ.较宽带芯两侧多余部分沿斜线剪除,过渡角为130°~150°。

ⅱ.做结时用力均匀,各结要在同一纬线上;结的大小分布要均匀,每个结要系两次,以确保其牢固性。

ⅲ.各结残留线头长度介于2~3cm,多余部分剪除后将芯体清理整洁。

②人工缝纫方式接头法

a.带芯导开

ⅰ.带芯与带芯相连时,带芯中心线相对齐,带头部分纬线要在一条直线上,两个带头拼对整齐,接头上下各铺一层长60cm、宽略宽于带芯宽度的涤棉帆布。

ⅱ.带芯与过渡带相连时,接头上下各铺一层长110cm、宽略宽于带芯宽度的涤棉帆布,涤棉帆布偏向于过渡带带芯一侧(占75cm),带芯中心线相对齐,带头部分纬线要在一条直线上。

b.芯体缝制

ⅰ.涤棉帆布宽出部分折向带芯上部,包裹时,要做到平整对齐,防止带芯在运行过程中出现应力集中现象。

ⅱ.用4涤4棉的合股线从中部开始缝合,缝合方向为经向,与带芯经线方向约成20°夹角,每针长度约为10cm,然后,由中间向两边再缝制五道平行的纬线方向的合股线,每道间距约为4cm,每针长度约为5cm,缝合时,五道之间的下针位置应错开,同时,为防止帆布在运行过程中翘起,对两边进行经线方向缝制,与带芯经线方向约成20°夹角,每针长度约为5cm,之后,再对带芯的两侧进行纬线方向缝制,与带芯纬线方向约成20°~30°夹角,每针长度约为5cm。合股线的头与尾采用系死结的方式进行固定,缝制时,一条线上的下针位置应在同一纬线上,防止带子在运行过程中,纬线被拉偏。

10.3.4.3 带芯吸毛装置

(1)用途 防止黏附在带芯上的浮纤维、飞絮和尘埃,在浸渍、涂覆过程中堵塞带芯空隙而影响输送带成品质量,需要进行清理,一般采用真空吸毛或刷毛装置。刷毛装置采用简易的上下宽幅毛刷压紧带芯清理表面,真空吸毛装置采用真空吸附功能清理带芯表面杂物,真空吸毛装置效果更好。过去一般将带芯吸毛装置置于干燥箱之前,近期出现置于干燥箱后面。

(2)结构 真空吸尘装置如图10-35、图10-36所示,它主要由吸尘罩、收尘桶、真空泵等组成。吸尘罩的吸口宽度为带芯宽度(可调整),安装在伸张装置的中部。黏附在带芯上的杂物被真空泵的强力抽吸而成的高速气流吸进吸口内,由收尘桶收集。收尘桶内设有过滤用细麻布,把气流中的夹带物过滤掉,过滤后的空气排入大气。为保护真空泵和提高收尘效果,收尘桶需经常清理。

图10-35 真空吸毛装置结构及实物

图10-36 真空吸毛装置示意

(3)真空吸毛机操作规程及安全操作注意事项

①真空吸毛机操作规程

a.启动前的准备工作

ⅰ.检查气水分离器与泵体之间供水阀门是否处于关闭状态。

将气水分离器、缓冲罐加适量的自来水,保持吸毛系统缓冲罐水位,达到液位标志约2/3处。

ⅱ.用手盘动联轴器数周,检查真空泵转子是否卡住。

ⅲ.检查真空泵体内的水是否放净。

ⅳ.检查真空泵和电机上是否有杂物。

b.开车

ⅰ.合上空气开关,接通电源。

ⅱ.按下启动电钮,电机启动。

ⅲ.7~10s后电机自动改为△启动。

ⅳ.打开气水分离器与泵体之间供水阀。

ⅴ.观察电流表判断电机是否过载。

c.停车

ⅰ.按下停止按钮,电机停止运转,指示灯灭。

ⅱ.关闭供水阀。

ⅲ.放掉真空泵体内的水。

ⅳ.放掉缓冲罐及气水分离器的水。

ⅴ.断开空气开关,通知控制室切断电源,并清理好卫生。

ⅵ.确认无误后,关门离开。

②真空吸毛机安全操作注意事项

a.严格按要求做好开机准备工作,检查出的故障应及时排除,严禁设备带病启动。

b.开、停机按操作规程。

c.检查气水分离器与泵体之间供水阀是否处于开启状态。

d.按时进行巡检,检查有无异常现象,特别注意电机是否发热,电压、电流是否正常,循环水是否适量。

e.停机后必须检查真空泵内的水是否放净。

f.严禁用手触摸运转中的联轴器。

10.3.4.4 带芯干燥/预热定型装置

(1)用途

①带芯干燥装置用于对清洁带芯加热干燥(90~110℃),降低带芯水分含量,防止出现气泡、胶瘤,提高带芯浸渍致密、塑化质量。

②少数先进装置有预收缩/伸张热定型功能,通过更高温度加热(120~145℃),对带芯进行约30%~45%(占总收缩量)的预收缩,配套伸张装置可实现收缩量的牵伸,能够有效减轻1#塑化箱加热剧烈收缩造成胶瘤等质量问题,使带体及表面更均匀密实,对生产高级别输送带效果更明显,对工艺控制要求更高。

(2)结构 带芯干燥/预收缩装置包括带芯伸张装置、干燥装置、干燥牵引装置、干燥冷却装置。

①带芯伸张装置 伸张装置用于带芯的牵伸,其牵伸量与干燥时的收缩量相等。伸张装置由固定在机架7上的导辊1、装在转臂8上的三组活动导辊2、传动转臂8转动的蜗轮减速器4、转臂定位组件5和机架7组成,如图10-37所示。当带芯通过时形成S形运动,带芯被牵拉伸长,调整牵伸率的大小时,只要改变活动导辊和固定导辊的相对位置即可。活动导辊与固定导辊的距离越大,牵伸量也越大。当牵伸量调定后,用定位组件将转臂固定在减速器的外壳板上。

图10-37 带芯伸张装置

1—导辊;2—活动导辊;3—支撑导辊;4—蜗轮减速器;5—转臂定位组件;
6—带芯挡辊;7—机架;8—传动转臂

②干燥装置 干燥加热方式主要有热空气加热和电加热两种,热空气加热包括蒸汽热管加热和导热油热管加热。下面重点介绍蒸汽热管加热和电加热。

a.蒸汽热管加热干燥装置 蒸汽热管加热利用热空气加热干燥带芯,使带芯达到工艺规定的温度和湿度,提高带芯浸透性。如图10-38所示,干燥装置由墙板组成的四周隔热、底部只留带芯进出口的干燥室、轴流鼓风机2、钢片式散热器3、导辊5及蒸汽供排管路组成。干燥室的墙板用45mm厚的玻璃纤维作保温材料。干燥室高5.336m,宽3.02m,长2.026m。两端设有四组钢片式散热器,用来加热由鼓风机送料的冷空气,中间隔有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个带有喷风嘴的热风管道7。热风管道Ⅱ、Ⅲ通过与热风管道Ⅰ相通的上、中、下三个长方形通风管道取得热风,热风管道Ⅰ与加热室隔开,热风从上下两组进风口由鼓风机2送出。热风管道Ⅲ的外侧小室内设有两对导辊和一个换向辊,底部的热风管道有四对水平布置的热风管道喷风口。当带芯从这些热风管道喷风口通过时,被喷风嘴喷出的热风吹干,并带走湿气。采用喷风嘴喷风干燥时,为对流传热,带芯不受附加载荷,具有干燥均匀、干燥质量高等优点,但也有热损失大、经济性差的缺点。

图10-38 蒸汽热管加热干燥装置

1—蒸汽进汽管道;2—鼓风机;3—钢片式散热器;4—冷凝水
排放管道;5—导辊;6—横向送风管;7—Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ带
风嘴的直立热风管道;8—机架;9—带风嘴的
水平风道;10—废蒸汽排放管

b.电加热干燥箱 电加热干燥箱包括箱体、电热管、导辊、电控系统,见图10-39~图10-41所示。电热功率105kW(干燥)、150kW(预收缩伸张热定型)。从安全角度综合考虑,干燥箱两边直立均布;为提高热利用效率干燥箱内部加装反射板;干燥箱电控系统具有测温控温功能。

图10-39 电加热干燥箱示意

图10-40 电加热干燥箱结构

图10-41 电加热干燥箱实物

(3)主要性能参数

①伸张装置

活动导辊规格:ф80mm×2026mm。

固定导辊规格:ф80mm×2356mm。

②干燥装置

蒸汽加热:热空气温度90~145℃;生产效率约1.35m/min;内部干燥有效带芯长度34m;轴流风机电机功率7.5kW。

电加热:热空气温度90~145℃;生产效率约1.65m/min;内部干燥有效带芯长度26m;电加热功率150kW。

10.3.4.5 带芯牵引装置

(1)用途 带芯牵引装置介于干燥与芯糊浸渍之间,用于将带芯从放卷引出,通过吸毛装置、伸张装置、干燥装置,牵引到浸渍槽浸渍。带芯牵引(伸张)干燥和输送带芯有两种方式,一种是直接牵引方式,另一种是与松弛浸渍联机方式。

(2)结构

①直接牵引装置 直接牵引装置包括控制电机、减速机、机座、机架、动力/传动/牵引/挤压辊筒、冷却水系统等,如图10-42、图10-43所示。

图10-42 直接牵引装置

图10-43 直接牵引装置实物

②牵引/松弛浸渍联机装置 牵引/松弛浸渍联机装置用于将带芯从放卷引出,通过吸毛装置、伸张装置、干燥装置,牵引到松弛浸渍槽浸渍。如图10-44所示,它由安装在松弛槽7上部的一对胶辊13、直流电机1、两套齿轮减速器、同步齿形带传动和链传动组成的传动系统以及由气缸10与齿轮齿条组成的同步机构等组成。牵引带芯时,带芯夹在一对主动胶辊13之间。其中一个胶辊可用气缸10和齿轮齿条同步机构移动。驱动装置采用907.6高速比的直流电机无级调速传动,具有调速性能好,速度变化曲线平缓,运转平稳,带芯不受冲击的特点。为了保证胶辊移动时的齿轮传动的啮合性能,齿轮安装在活动臂上,可以随胶辊的移动而改变位置,保持中心距不变。

图10-44 牵引/松弛浸渍联机装置

1—牵引装置直流电机;2—挡带装置螺杆螺母调节组件;3—挡带网板;4—气缸传动移动导辊组件;5—固定
导辊组件;6—机架;7—松弛槽;8—刮浆板;9—固定导辊;
10,11—气缸;12—齿轮传动系统;13—胶辊

牵引/松弛浸渍联机装置的传动系统如图10-45所示,其牵引装置气控系统与浸渍槽移动导辊安装板气控系统合用一个气源,采用两个两位三通手动滑阀来控制两位四通气动阀的进气方向,其气控原理如图10-46所示。

图10-45 牵引/松弛浸渍联机装置的传动系统

1—直流电机;2—同步齿形带传动;3,5—减速器;4—链传动;6—齿轮齿条同步机构;
7—移动式轴承座;8—导轨;9—气缸;10—胶辊;11—主驱动齿轮;
12,13—中间齿轮;14—被动齿轮;15—活动臂

图10-46 牵引/松弛浸渍联机装置移动导辊安装板气控系统

1,3—两位三通手动滑阀;2—气动滑阀;4,5—胶辊移动气缸;6,7—胶辊;8—两位四通手动滑阀;
9,10—松弛槽牵伸导辊位置调整气缸;11—牵伸辊安装板

生产控制要求:松弛装置驱动橡胶辊要提供调控方便的足够压力;松弛驱动装置的作用是使带芯进入到松弛浸渍槽,操作控制确保使带芯在内层芯糊的表面折叠6~8层;松弛装置导向装置可以调节带芯对中。

(3)主要性能参数

①直接牵引装置

调速电机:JZT241-4。

摆线针轮减速器:BW3.5-17×17。

辊筒:ф267mm×1960mm。

②牵引/松弛浸渍联机装置

牵引辊规格:ф235mm×2020mm。

牵引胶辊转速:0~3.085r/min。

总速比:907.60。

带芯夹持力:0.115~0.15MPa。

驱动电机:并激直流电机;功率1.1kW;转速2000r/min。

10.3.4.6 带芯冷却装置

带芯干燥后经过牵引装置冷却,残留温度仍然偏高,夏季生产更为突出,容易引起浸渍芯糊的局部升温过高,一方面影响芯糊黏度的稳定,另一方面则有可能导致局部凝胶。因此,采取带芯冷却措施,使浸渍前的带芯本体温度低于40℃,对后续浸渍是十分必要的。采取的冷却降温可以是自然降温与强制降温,自然降温需要增加导辊、加长带芯行走路线,强制降温可以采用冷却风机强制降温至40℃以下,注意要均匀,避免一边冷一边热。

10.3.4.7 芯糊浸渍

(1)用途 芯糊浸渍是在不损害带芯结构的前提下,将整体带芯均匀深度浸入EPVC芯糊,完全排出内部残留气体的过程。浸渍方式有松弛浸渍、被动式多辊组浸渍、挤压式浸渍、搓辊补充浸渍和真空浸渍等多种。

(2)结构 被动式多辊组浸渍有多种形式,比较典型的一种是松弛槽、带芯牵引浸渍槽、真空浸渍塔吸收槽和表面涂覆槽进行复合浸渍涂覆,另一种是被动式多辊组浸渍/挤压式浸渍与浸渍塔、搓辊补充浸渍、真空浸渍、涂覆一体进行复合浸渍涂覆。

①松弛槽、带芯牵引浸渍槽、真空浸渍塔吸收槽和表面涂覆槽进行复合浸渍涂覆 带芯在芯糊松弛槽中以松弛状态完成初级浸渍。松弛槽是一个直角梯形槽,槽内有一块焊有固定导辊的隔板,与带芯牵引浸渍槽隔开,但槽底相通。槽内设有钢板网制成的挡带网板,利用螺杆调整其间距。

带芯牵引浸渍槽用于牵拉带芯,把糊料挤进带芯内部。它是一个长槽,后面与真空浸渍塔相隔,槽内装有移动导辊组件和固定导辊组件组成的三角形布置的导辊组件。移动导辊装在一块板上,利用四行四杆机构,由气缸拖动导辊安装板改变三角形布置位置,调整浸渍工作状态。当带芯通过导辊区时,形成S形走向,被正反反复牵拉,糊料被挤进带芯。

真空浸渍塔吸料槽与表面涂覆槽连成一体,用于向真空塔提供糊料,表面涂覆槽的有效容积应能够满足容纳真空塔内的糊料增加需要。

表面涂覆槽用于浸渍后的带芯表面涂覆面糊,保证带芯浸渍厚度。表面涂覆槽是松弛、浸渍槽整体结构的一部分。内部设有一组导辊,带芯通过这些导辊时,表面被粘上面糊,通过光杆刮糊辊和螺纹刮糊辊把余糊刮下流回浸渍槽。

真空塔用于排出经浸渍后带芯内部的水分和挥发物,填补带芯中可能存在的空隙,防止水汽和挥发物在胶凝过程中在带坯内产生气泡。真空浸渍塔的结构比较简单,它由顶部置有四个导辊的真空箱及与真空箱密接的塔身两部分组成。塔身用120mm×30mm×2.5mm方管焊接而成,如图10-47所示。当真空泵工作时,由于真空塔的塔身底部直接插在浸渍槽内,利用大气压把糊料压入槽内,槽内的糊料一边排出气体,一边压进通过真空塔的浸渍带芯。由于塔内真空度较高,糊料可挤进带芯空隙和浸渍时未被浸渍的空穴。

图10-47 真空浸渍系统结构简图

②被动式多辊组浸渍与浸渍塔、搓辊补充浸渍、真空浸渍、上面糊浸渍进行复合浸渍 如图10-48所示,干燥后的带芯进入芯糊槽3,在浸渍牵引装置的牵引下,经过浸渍辊组2进行浸渍,再经过搓辊4补充浸渍,经过补充浸渍辊组2消除搓辊形成的气泡,经过挡板6上的转辊进入浸糊槽9,先行进入真空塔进行真空浸渍,离开真空塔后从浸糊槽浸渍面糊/芯糊后,带芯完成充分浸渍。目前国内绝大部分厂家芯糊槽3和浸糊槽9同为芯糊,部分厂家因有挡板6,可实现浸糊槽内面糊浸渍。芯糊应保持浸浆槽容积的1/3~2/3。

图10-48 复合浸渍系统

1—真空系统;2—浸渍辊组;3—芯糊槽;4—浸渍搓辊;5—浸渍牵引装置;6—挡板;
7—真空塔;8—浸渍带芯;9—浸糊槽

③主动挤压式浸渍 带芯经导辊进入浸渍糊,经第1组由风缸控制压力的挤压辊挤压浸糊,然后同样在松弛状态下经过第2、第3组挤压辊挤压浸糊,经浸糊牵引辊引出,完成初步浸渍,如图10-49所示。

图10-49 挤出辊主动旋转糊内挤压浮动辊距式浸渍

④搓辊补充浸渍 对已经进行初步浸渍的带芯,采用搓辊往复式推压浸渍,属主动式浸渍,能够有效补充芯体内部浸渍效果。

搓辊补充浸渍装置一般由往复式托架、搓辊、电机、偏心轮、支架、支撑板等部分组成,如图10-50所示。

图10-50 搓辊补充浸渍实物

1—支架;2—电机;3—偏心轮;4—往复式托架;5—搓辊;6—支撑板;7—浸渍槽;8—浸渍带芯

(3)主要性能参数

牵引速度:0.4~2.05m/min。

芯糊槽糊料深度:(1/3~2/3)H

芯糊黏度:1~3Pa·s。

真空塔真空度:(0.082±0.002)MPa。

(4)真空浸浆装置操作规程及安全操作注意事项

①真空浸浆装置操作规程

a.试车前的准备工作

ⅰ.关闭放空阀、真空塔真空阀。

ⅱ.打开真空塔真空阀及循环水管路球阀。

ⅲ.气水分离器加水至视镜范围内。

ⅳ.清理真空泵和电机上的杂物。

ⅴ.检查转换开关是否在“停”位。

ⅵ.整定电接点真空压力表上、下限至工艺要求范围内。

ⅶ.手动盘数周,确认无异常。

b.试车程序

ⅰ.控制室送电,电源指示灯亮(红色)。

ⅱ.控制箱主回路送电。

ⅲ.手动试车:把旋转开关旋至“手动”;分别启动两泵电机,观察电机、真空泵运转是否正常,真空压力表指针是否达到设定上限。

ⅳ.自动试车:确认手动试车无异常后,把旋转开关旋至“自动”;打开放空阀,真空度降至设定下限,两泵应能立即启动,关闭放空阀,升至设定上限应能立即停止。上述操作应重复两次,无异常确认自动试车成功。

ⅴ.保压试验:将压力升至上限,旋转开关旋至“停”位,观察真空表2h内真空度不得下降0.02MPa,否则不得投入使用。

c.开机

ⅰ.打开真空塔真空阀。

ⅱ.打开放料阀,待浸浆槽注满浆料后手动开启真空泵,压力上升0.02MPa停泵。

ⅲ.重复上条操作,直至达到设定上限,停泵,将旋转开关打至“自动”位置。

d.停机

ⅰ.把旋转开关打至“停”位,关掉主回路电源,控制室停电。

ⅱ.打开回料阀,启动浸浆槽回料泵。

ⅲ.浸浆槽液面降至槽高1/3处,打开放空阀,卸压0.02MPa,关闭放空阀;重复上述动作直至放空。

ⅳ.放掉气水分离器的水。

ⅴ.放掉缓冲罐内的积水。

②真空浸浆装置安全操作注意事项

a.严格按要求做好开机准备工作,检查出的故障应及时排除,严禁设备带病启动。

b.严格遵守真空浸浆操作规程。

c.真空浸浆设备必须由专人操作(开停机时必须三人配合)。

d.电接点真空压力表上、下限应根据生产工艺要求整定。启用打料时吸料口不得露出液面。

e.应经常检查冷却罐水位和水温(不超过50℃),必要时补充更换冷却水。

f.应经常检查管路有无泄漏现象,一经发现,立即关闭真空阀门,开启真空泵,并及时向班长或跟班负责人汇报。

g.真空泵自动启动时巡检人员要赶到现场观察设备运转情况,如异常及时汇报。

h.注意观察电控箱控制系统运行情况,如自动失灵,应立即改为手动,并增加巡检次数。

10.3.4.8 面糊浸渍装置

(1)用途 浸渍芯糊后的带芯进入面糊槽涂覆面糊,国内大部分为已经塑化的带坯经热定型冷却后进入面糊槽。带芯体浸入装有面糊的面糊槽中,糊料黏附于带芯体两侧表面。在提升离开液面后,由两刮料辊刮去多余糊料,使带芯体表面均匀地涂覆面层糊料。

(2)结构 独立的面糊槽实物如图10-51所示,主要用于后面涂覆面糊再行塑化。槽体内需要通循环水,以便保持槽内面糊温度恒定,使涂覆面糊黏度稳定,同时避免因带芯体带温引起浆糊局部温升过高而凝胶;槽体夹套有足够强度,避免循环水内压过高使槽体变形;传动辊用于涂覆带坯辊涂转向传动,底座及轴承座、传动辊要有足够强度,传动辊装置张力承受能力应高于生产线运行张力,满足塑化牵引张力需要,防止张力牵拉变形;面糊槽内有效面糊容积要适当,要具备快速切换面糊的循环管道;要保持必要的面糊涂覆高度,保持涂覆量稳定;面糊槽内糊料切换应彻底,并易于清理余浆。

图10-51 面糊槽实物

(3)主要性能参数 涂覆一般EPVC面糊要求为中等黏度,约为8.0~13Pa·s;涂覆厚覆糊所用EPVC面糊要求为较高黏度,一般在20Pa·s以上。如果黏度偏低,则涂覆面层厚度偏小;黏度过大,则难以控制。面糊槽内温度应保持在20℃左右,保持面糊黏度的温度。避免冬季温度过低、夏季温度过高。面糊应以不露出导向辊、不超浸浆槽容积的2/3处为准。

塑化生产线一般需配套2~3道面糊涂覆塑化,应根据不同需要配置所需面糊槽。对涂覆糊黏度较高的面糊槽,应强化循环冷却;对后面大张力下的传动辊,应有足够的强度保证;应配备必要的涂覆用清理工具及杂物箱,便于上部刮糊匀浆装置的操作。

面糊槽容积:0.8~1.0m3

导辊尺寸:ф150mm×1950mm(张力不同,配置不同)。

10.3.4.9 涂糊匀浆装置

(1)用途 经过涂覆糊料的带芯体,必须经过涂糊匀浆装置进行涂覆厚度、均匀程度及边部涂覆有效控制。

(2)结构 涂糊匀浆装置包括光辊刮糊控制辊组装置、螺纹辊刮糊辊控制辊组装置和边部刮糊控制装置三部分,如图10-52、图10-53所示。光辊刮糊控制辊组装置和螺纹辊刮糊控制辊组装置各有两个调距控制装置,能够精确调整涂覆厚度、均匀度,并且实现过接头时辊距的大辊距快速切换。通过调节控制装置光辊辊距,使涂覆带芯体的面糊均匀,不再出现明显的流浆及偏斜;通过调节控制装置螺纹辊辊距,使涂覆带芯体的面糊分布进一步均匀化,切实保证面糊在上升过程中不再现明显的流浆,更不能出现偏斜现象,同时保证两面涂覆厚度均匀,达到工艺控制精度要求。边部刮糊控制装置能够把边部余糊刮下,既要避免刮糊过度出现漏芯,又要避免刮糊过轻出现流浆积聚形成边部胶瘤,并要保证两边上糊、刮糊均匀。经过以上装置刮下的多余糊料流回浸渍槽。

图10-52 光辊/螺纹辊刮糊辊控制辊组装置结构

图10-53 光辊/螺纹辊刮糊辊控制辊组装置实物

一般加热塑化装置较高,由于涂糊匀浆装置在塑化装置的下部,两边控制上糊厚度的调整量不同,在面糊槽传动辊一侧的光棍、螺纹辊调整量较小,与涂覆厚度关系大;另一侧光辊、螺纹辊辊距调整量稍大,与带芯体厚度及涂覆厚度关系大。

全塑整芯阻燃输送带在带体浸渍后要通过2~4道塑化工序(根据各厂家生产工艺及设备不同而不同),在带体进入箱体塑化前需要对带体进行匀浆和刮浆工序,尽管经过边部刮糊控制装置进行边部刮糊控制,但仍然会使带体边缘的糊体形成堆积的胶瘤丘体,如果不能够平整,这些丘体在塑化后便会定型,产品外观受到较大影响。目前厂家采用的整边装置都很简单,有的采用在带体边缘绑两把毛刷,刷去部分多余糊体;有的采用做成坡口的成品带或其他物件固定在带体边缘硬性刮去多余糊体等。芯料要保持浸浆槽容积的1/3~2/3,面料以不露导向辊,不超浸浆槽容积的2/3处为准。

控制要求:根据成品厚度调节刮浆辊间隙大小,最大间隙不得造成带面流浆,刮浆辊两边间隙应一致,带面的上浆量应一致,PVC带或PVG带坯两侧厚度偏差≤0.2mm。生产PVC输送带时:应扩大塑化箱2#、3#刮浆辊上浆量,满足覆盖层≥1.0mm的要求(MT914-2007)。生产PVG带坯时:带子接头进入1#塑化箱后,尽量打紧刮浆辊少挂料,进入2#、3#箱,合上匀浆辊,根据成品厚度调节刮浆辊间距,适当挂料,确保两面挂浆厚度一致。生产新型PVG带坯时:按照厚度要求,调整刮浆辊间距,满足各塑化箱带坯厚度要求,且挂料均匀,带坯两侧厚度偏差≤0.3mm。

10.3.4.10 预凝胶装置

(1)用途 涂覆PVC糊的带芯体应经过远红外电加热凝胶装置,以使PVC糊尽快凝胶。凝胶的目的是使PVC糊失去流动性,防止糊料流淌滴挂。PVC糊在加热过程中,增塑剂扩散到树脂颗粒内部,使PVC糊的黏度急剧增大的过程为凝胶化过程。一般来说,配方及材料一定的PVC糊料,其凝胶条件也基本确定,其黏度、温度、凝胶速度、凝胶时间基本稳定。PVC糊的凝胶特性既与配方材料及配比有关,也与加热形式、加热速度、挂糊厚薄、运行速度、气体逸出速度等有关。

表层糊料厚度主要由PVC糊的凝胶化性能决定。PVC糊料黏度低,挂糊厚度薄,加热升温快,气体逸出快,凝胶速度快;PVC糊料黏度高,挂糊厚度较厚,加热升温慢,气体逸出慢,凝胶速度慢。

(2)结构 凝胶可以通过热空气加热、远红外加热、微波加热和一般电热管加热等。由于热空气加热效果较差,微波加热安全性、空间要求及费用等均较高,目前预凝胶装置基本为安全可靠的电加热,即远红外电加热和一般电热管加热两种方式,远红外电加热效率更高。一般电热管具有一定的红外辐射功能,有一定的穿透能力,能够使表层糊料先行加热升温凝胶;远红外电加热则能够输出更强穿透能力的远红外射线,表层糊料加热升温凝胶更快。

凝胶装置结构较简单,根据辐照穿透效果即带芯体糊料内外部温差情况选择,如图10-54所示,采用4~12根1.5~3kW的电热管/远红外电热管,两边对称布置,安装在薄钢板制作的加热箱中,敷设保温层,内部最好装设反射板,反射板材质一般为不锈钢薄板。加热箱对着带芯体的一面敞开,正对带芯体加热辐照。一般正常生产应保持电热管稳定工作输出,切忌封闭加热。

图10-54 已经松开清理的凝胶装置实物

10.3.4.11 塑化加热系统

(1)用途 凝胶化之后,带芯体在加热通道中通过并被加热,经过水分及挥发分逸出、带芯收缩过程,最后加热到PVC塑化。因一次涂覆上糊厚度较小,要达到标准工艺质量要求,新标准要求已经从0.7mm提高到1.0mm以上。一般需要2~4道面糊涂覆塑化,即需要配备2~4个塑化箱,一般为3个塑化加热箱。

第一个塑化箱主要实现浸渍涂覆带芯体的初步塑化,要求内部塑化程度好,完成大部分带芯骨架初步定型,表面无明显胶瘤,避免表面塑化过度。对PVG带坯更要降低塑化程度。能够实现分段控制带芯体内外部温升,是保证质量的关键。一般在85~180℃之间,加热时间在4~6min。

第二个塑化箱实现进一步涂覆带芯体的深度塑化,在更高温度下(140~210℃),内部塑化程度基本完成,带芯骨架收缩定型,表面无胶瘤。

第三个塑化箱完成再涂覆带芯体的塑化,要求内外部塑化程度好,在更高温度下(180~220℃),在高定型张力下完成带芯体定型,带芯体应密实,无气泡、分层缺陷,表面无胶瘤,输送带整体厚度及涂覆厚度要符合要求。

(2)加热方式 目前,塑化加热方式有远红外电加热、燃烧器直接加热、导热油热空气加热、热风炉热空气加热等。

①电加热方式 在塑化装置内,PVC带芯两侧布置远红外电加热管,依靠电加热管的远红外辐射将PVC带芯塑化。优点是控制方式比较简单,可分段进行温度控制,利于保证塑化质量,但加热功率大,电能消耗大,加热单位成本偏高。

②导热油加热方式 通过电加热炉或烧煤锅炉将导热油加热,通过油管路上的散热片或通过热交换器将导热油的热量转换成热风,再通过热风机将热风吹到PVC带芯表面使之塑化。优点是热风塑化效果好、受热均匀。但电加热导热油加热方式,电能消耗大;燃煤导热油加热方式,污染环境,且热风循环交换系统热效率低,能源浪费和温度控制误差也较大。导热油加热热空气方式用于塑化加热并不节能。

③燃烧器直接加热方式 通过燃烧器在塑化装置燃烧室内直接燃烧将空气加热,再通过热风机将热空气吹到PVC带芯表面使之塑化。优点是空气直接在塑化装置内加热循环,热效率高,塑化装置相对简单,装置费用、运行费用相对较低。

(3)加热能源消耗

①电加热方式 按常规热能消耗计算,3台塑化装置总电能消耗约650~700kW·h,按0.95元/(kW·h)计算,每天(24h)能耗费用为(650~700)×0.95×24=14820~15960元。

②导热油加热方式 按常规热能消耗计算,3台塑化装置需配备1台发热量为60万大卡的燃煤锅炉,按国内同类型燃煤锅炉平均耗煤计算,每天要耗煤5t左右,市场煤价按每吨850元计算,每天(24h)燃煤费用为5×850=4250元,这还没有计算三班锅炉工人的费用。

③燃烧器加热方式 按燃烧器理论消耗柴油量和实际测算,3台塑化装置燃烧器每小时消耗柴油25~35L左右,市场柴油价格按7.5元计算,每天(24h)消耗柴油费用为24×(25~35)×7.5=4500~6300元。

(4)结构

①远红外加热塑化箱 远红外加热塑化箱包括箱体、保温层、反射板、电热管支架、电热管、箱门、箱体支架、测温计量装置和电控系统。一般塑化箱为隧道式立箱,浸涂糊的带芯体在烘道中间直立上行,两边加热均匀供热。

箱体总长度一般在6~12m,为提高承载防变形能力分为3~4节;保温层为玻璃纤维或其他高效耐热保温岩棉,箱门也内衬保温层;反射板主要为远红外射线反射屏蔽用,提高加热效率并减少辐照能量损失,材质应选用耐腐蚀的1Cr13以上级别的不锈钢板,或更高反射能力的反射板,厚度在0.8mm以上;电热管支架强度要足够,避免水平方向的加热变形影响,电热管承接插口应有足够深度,避免电热管受热滑出。

电热管为关键加热载体,一般电热管远红外辐照能力偏低,应采用高效远红外石英电热管。远红外电热管将电能转化为远红外辐射能,使辐射能在辐射源与被加热物体之间以光速进行传播,并具有一定的穿透能力,远红外辐射能被物质分子吸收,使分子剧烈振动,产生热能。远红外加热具有使带芯体内外部温差相对均衡的优势,比其他加热方式对提高塑化质量更有利,特别适合塑化高级别输送带,具有其他加热方式不可替代的优势。

远红外电热管一般应选用中波远红外和短波远红外范围,在塑化箱下部配置功率密度要适当大,在上部可以适当降低功率密度。国外一般中波远红外电热管寿命在5000h以上,短波远红外电热管寿命在20000h以上,但价格较高;国内一般中波远红外电热管寿命在3000h以上,也有达到5000h以上的。一般电热管单管功率应在1.5~5kW,远红外电热管单管功率在1.5~3kW,也可采用双管配置,但供热功率密度不可过大。一般塑化箱电热管电接线应分为4个温区以上,为380V电源,但要通过合理分散接线保证三相电平衡。

塑化箱箱门为方便停机应急降温及观察、维护方便使用,应开闭方便、气密封闭严实;塑化箱箱体支架为主要承载体,大部分厂家在上部设有热定型装置,而且要有足够的大张力下的抗拉压变形能力。

测温计量装置一般为WRKK-292E型铠装式热电偶,作为塑化加热分区控温的主要测温仪表,必要时配备CT2型红外线测温仪作为补充甚至升级为主要控温计量手段。红外线测温仪可直接反映出带体受热后的温度状态,对生产过程的精确控制起到有效作用,通过这种控制,可以避免带体表面升温不足或过高的现象,从而起到合理配置生产工艺的重要作用。

电控系统用于塑化加热分区控温调节,表现为分区电热管功率输出及切换控制,是塑化控温的关键部分。

②燃烧器加热方式 燃烧器加热塑化箱包括燃烧室、燃烧器、鼓风机、热风管、塑化箱、支架和控制系统等部分。采用立式隧道式加热通道,由燃烧室内的燃烧器燃烧液体或气体燃料,在燃烧室内调温,经鼓风机、热风管上的热风嘴向塑化箱加热通道提供热空气。两燃烧室结构相同,可以交替/同时使用。热风管及塑化加热通道应畅通无阻,便于清理。热风管上的热风嘴由1.5mm厚、250mm宽和1750mm长的梯形槽钢叠加焊接而成,嘴口宽3mm。每个燃烧室内有两个燃烧器,燃烧器工作时产生的高热烟气,被鼓风机送入热风管,被分别送入上下塑化加热通道,对带芯体加热塑化。该加热方式加热带芯体,受热均匀,不会发生局部高温/低温质量问题。因燃烧室及热风管四周密闭保温,热效率高,散热损失少,经济性好。

燃烧器系统如图10-55所示,由燃烧器、供油、供氧和点火四部分组成。

图10-55 燃烧器系统

1—手动截止阀;2—减振节;3—燃气过滤器;4—最小燃气压力开关;5—安全阀;6—调压器;7—检漏装置;
8—两段操作阀;9—空气伺服电机;10—空气风门;11—空气压力开关;12—燃烧头

燃烧器由壳体和喷油嘴组成,喷油嘴精度高,材质耐高温,不易加工。

供油系统由油箱、油泵、各种过滤器和油压及空气、油量比例调节阀等组成,用以保证燃烧器连续、稳定工作。

供氧系统用于给燃烧器提供足够的助燃空气和雾化具有一定压力的雾化空气,促使燃油系统充分、连续和稳定燃烧。它由两条供应线组成:主供应线由鼓风机提供经电动主空气阀调压后的低压助燃空气,通过蝶阀送进燃烧器作助燃用,一般正常工作时,蝶阀处于全开位置。助燃空气的压力约为490MPa;另一条副供应线接在主管道的风机出风口附近,供应高压雾化空气,压力约为7kPa,在这一条副供应线上又分出一条支路,经截止阀和压力调节阀送到引燃喷嘴供液化气点火用。

点火系统用于点燃由喷油嘴喷出的雾化柴油,采用高压电子打火器(电压10000V)引燃液化气。它有一个测头,如点燃不成功,会继续打火引点,直到点燃为止。液化气从储罐出来,经截止阀进入压力调节器,将压力调到要求后,通过截止阀和液化气流量控制阀,经电磁阀送到引燃喷嘴。

电磁阀用于自动点火。为了保证点火顺利,在每次工作结束后和工作开始前,对点火管道需强制吹洗,消除积焦和脏物,保证管路畅通。

燃烧室的温度主要依靠油量和助燃空气比例调节阀调定。当油压变化、助燃空气减少或增加,燃烧就会减速或加速。助燃空气的压力和油压只有保持恒定的压力差,燃烧室的温度才会恒定。燃烧室内温度由热电偶温度传感器测定。

(5)主要性能参数

①远红外电加热塑化 远红外电加热控制由于远红外穿透性能好、分区控温灵活,对于生产PVC整芯带、PVG整芯带带坯及厚覆糊整芯带均能很好地满足需要,产品质量稳定、可靠,具有其他加热方式不可替代的优势,特别对保证高级别整芯带的质量尤为突出。相对其他加热方式,远红外电加热塑化成本偏高。

远红外电加热塑化工艺具有突出的工艺控制优势(见图10-56),与热空气塑化工艺控制相比(见图10-57),具有分区控温精确、控制灵活的明显优势,能够很好地满足整芯带生产质量控制要求。

图10-56 远红外塑化过程控制示意

1—面糊槽;2—传动辊;3—面糊;4—光辊;5—螺纹辊;
6—凝胶箱;7—塑化箱;8—电热管支架;9—电热管;
10—带体;11—冷却定型装置

图10-57 热风加热塑化过程控制示意

1—面糊槽;2—传动辊;3—面糊;4—光辊;5—螺纹辊;
6—凝胶箱;7—塑化箱;8—鼓风机;9—热风管;
10—燃烧室;11—带体;12—燃烧器;
13—冷却定型装置

塑化箱高度:6~12m。

塑化箱个数:3个。

每个塑化箱电热管功率:275kW。

单根电热管功率:1.5~5kW。

塑化箱温控分区:4温区。

加热温度范围:至250℃。

塑化箱温度控制精度:±5℃。

塑化箱承载张力能力:10tf。

参见PVC整芯带塑化工艺、PVG整芯带带坯塑化工艺、厚覆糊整芯带塑化工艺设定表(见表10-7~表10-9)。

表10-7 工艺设定表——PVC整芯带塑化工艺

注:±5℃为设定范围值。如果在±10℃内调整由跟班负责人签字认可。带速一般情况下按正常中值设定,带宽超出控制偏差范围或有气泡等现象才可以调整带速。

②燃烧器加热塑化

塑化箱个数:3个。

塑化箱燃烧室数:2个。

燃烧室内燃烧器个数:2个。

柴油燃烧型式:NU-WAY型,BT34DSG型。

消耗柴油量:25~35L/h。

离心透平风机功率:11kW。

加热温度范围:至250℃。

塑化箱温度控制精度:±(2~5)℃。

塑化箱承载张力能力:10tf。

③导热油加热塑化 虽然导热油加热自身热效率较高,实际上由于属于二次加热利用,在几种加热方式主塑化加热效率最低。又由于加热塑化需要配备塑化箱内散热换热器,设备投入较大。特别是要实现分区控温,操作控制系统复杂且控制困难;若分区较少,则对塑化质量不利。尽管热效率较低,在运行成本费用上仍低于电加热塑化,国内有部分厂家在用。国内现有导热油塑化加热装置基本上只能生产中低级别PVC整芯带或塑化速度偏低。另外,塑化线由于管路漏油会导致火灾事故。

电加热导热油炉功率:1100kW。

燃煤导热油炉容量:60万大卡(1大卡=1千卡)。

燃煤导热油炉型号:YLL-700MA。

燃煤量:156kg/h。

表10-8 工艺设定表——PVG整芯带带坯塑化工艺

注:±5℃为设定范围值。如果在±10℃内调整由跟班负责人签字认可。带速一般情况下按正常中值设定,带宽超出控制偏差范围或有气泡等现象才可以调整带速。

表10-9 工艺设定表——厚覆糊整芯带塑化工艺

注:±5℃为设定范围值。如果在±10℃内调整由跟班负责人签字认可。带速一般情况下按正常中值设定,带宽超出控制偏差范围或有气泡等现象才可以调整带速。

10.3.4.12 挤擦工艺配套挤出机及模具

近几年来,由于原橡胶型PVG输送带存在脱胶问题及制造成本偏高等诸多因素,挤擦法PVG输送带生产装备工艺得到快速发展,已经成为新建阻燃输送带生产线的首选。挤擦法生产装备的关键设备为挤出机及模具。为了适应国内输送带生产厂家工艺转换要求,采用胶带挤擦涂覆用挤出机和相关配套涂覆模具,可以在PVC胶带干热表面直接贴面成型,涂覆厚度可以调整,省去了许多传统设备中的环节。该对挤方式一般左右对称布置,塑化好,产量高,节能降耗,生产方式比较先进。

(1)挤出机 目前,国内阻燃输送带生产线所配套的软质PVC挤出机,有SJ90、SJ120、SJ150三种规格,主要与生产速度及覆盖胶需求量有关。

螺杆长度/直径(长径比)一般在25~32之间,一般为28。挤出机喂料一般采用PVC粒料,近几年开始采用粉料混合料。

挤出机按左右各一台对称布置,具有横向微调功能。挤出机整体平台支架置于移动导轨上。

螺杆表面和机筒内表面应氮化抛光处理,氮化层深度为0.5~0.7mm。机头模具与挤出机连接法兰一般采用铰链式连接。挤出机减速箱与电机一般采用直接连接传动方式。挤出机喂料区冷却水采用循环冷却方式。机筒配有加热套及冷却风机,以便加热/冷却,控制温度。

主要电气元件配置:主电机、变频器、智能温度控制仪、接触器、继电器及熔体测温、测压系统装置。每台挤出机预留9~15个温控区给模具使用,应配齐热电偶。电气控制柜放在挤出机机架上。

挤出机结构与实物如图10-58所示。挤擦工艺配套PVC挤出机主要性能参数见表10-10。

图10-58 挤出机主机结构与实物

1—螺杆;2—机筒;3—主电机;4—减速机;5—加料仓;6—冷却风机;7—加热套;8—电控柜;9—整体移动平台

表10-10 挤擦工艺配套PVC挤出机主要性能参数

(2)模具 挤出涂覆输送带以挤出机挤出的熔融薄膜作为黏合界面,在复合机头模具的挤压下与整体带芯浸渍塑化带坯干热界面复合熔融黏合,经冷却而制成。

①整体带芯浸渍塑化带坯的干热处理 整体带芯浸渍塑化带坯塑化程度应控制在A级,但不能塑化过度。

②挤出温度 在尽可能的情况下,挤出温度高有利于复合,太高会使塑料熔料热氧化降解。一般控制挤出温度高于熔点10~20℃。

③冷却温度 冷却辊温度一般控制在10~30℃,最高不宜超过60℃。冷却辊温度高,冷却缓慢;冷却辊温太低,会产生内应力,黏合强度下降。

④复合压力 复合压力是通过橡胶辊和冷却辊之间挤压而产生的(压力大小可调节),其压力一般为0.9~3.6MPa,视基材的不同而变化。复合压力在轴线上应均匀一致,以保证复合膜的平整和复合质量。

⑤挤出速度和牵引速度 它们都影响复合材料的复合强度,牵引速度低些,挤出量大,复合膜复合强度高,但太低不仅影响生产效率,也影响复合质量。

挤擦涂覆模具规格:一般按照标准配置,主要规格系列有650mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm、1600mm、1800mm等。

挤出机模具一般材质采用优质模具钢40Cr或不锈钢,调质处理以便消除内应力。采用模具钢时一般采用电镀硬铬处理表面,镀铬层厚度为0.03~0.05mm;模唇流道表面抛光至Ra为0.04μm,镀层硬度为60~65HRC;模具外表面镀硬铬处理,镀铬层厚度为0.01~0.02mm。

为方便满足各种输送带及覆盖胶厚度要求,一般配有多种厚度规格支板,厚度范围为5.0~16mm,每0.5mm为相隔尺寸。

模具应拆装方便,便于更换及清理。模具紧固件采用12.9级高强度螺栓。

模具结构采用衣架式流道,模具设计应合理,避免焦烧。挤出胶片厚度应均匀,满足质量工艺要求。

模具本体及侧边需要配置加热温区(见表10-11),一般采用电加热,加热管应有充足备件。

表10-11 模区数量及加热功率

①侧板数为2。

输送带挤出模具结构、外形、流道及现场安装如图10-59所示。

图10-59 输送带挤出模具结构外形、流道及现场安装

10.3.4.13 塑化压光冷却定型装置

(1)用途 每次涂覆塑化后的带坯引出塑化箱后,为了提高输送带的整体质量,特别是PVC强度,需要在冷却定型压光装置上进行冷却预定型、定型及压光处理,经过逐级涂覆塑化、冷却定型,再涂覆塑化、冷却定型,最后涂覆塑化后进行高张力下的最终压光/轧花/压标识冷却定型处理,直至冷却至40℃以下。

(2)结构 塑化冷却定型压光装置包括1#塑化箱冷却定型装置、1#塑化深化冷却装置、2#塑化箱冷却定型装置、2#塑化深化冷却装置、3#塑化箱压光/轧花/压标识冷却定型装置、带边整形装置、3#塑化深化冷却装置共七部分,其中1#箱冷却定型装置、1#深化冷却装置与2#箱冷却定型装置、2#深化冷却装置结构相同,带边整形装置为辅助定型。冷却定型对于有效控制输送带表面质量及厚度精度、输送带致密程度非常重要。

①1#、2#塑化箱冷却定型装置 一般置于塑化箱上部,目前有几种形式,从直接经冷却转向辊筒单面定型并导引下行自然冷却,发展到三辊、四辊式冷却定型辊组定型装置定型,更为先进的已经具有压缩空气/液压控制压力调距/调压功能,甚至配备同步动力。以较为典型的四辊定型装置进行重点介绍。

四辊冷却定型装置包括机架1、三个固定冷却辊2、一个调距压力冷却辊3、调距压力旋转手柄压紧装置4、旋转接头及冷却水管路5等,如图10-60所示。输送带运行穿带方式见图10-60。四辊冷却定型装置可以实现的冷却路线较长,调距调压方便,总体冷却定型效果较好。前一对冷却辊筒主要实现快速强化冷却,后一对辊筒进一步冷却定型,使带体温度从170~180℃降至130℃以下。

图10-60 三、四辊冷却定型装置

1—机架;2—固定冷却辊;3—调距压力冷却辊;4—调距压力旋转手柄压紧装置;
5—旋转接头及冷却水管路

机架:承载定型辊组拉压受力。

固定冷却辊:两端由轴承座固定,随塑化带坯拉压转动,内部通强化循环冷却水,与上部调距辊筒配合,完成初步冷却定型。

调距压力冷却辊:两端配有可滑动轴承座,与调距装置相连,内部通强化循环冷却水,通过调距装置完成调距调压,与下部固定辊筒配合,完成初步冷却定型。

调距压力旋转手柄压紧装置:与活动辊筒相连,调距装置能够方便调距调压,满足冷却定型需要。

旋转接头及冷却水管路:采用DYTS型耐压旋转接头,密封实现冷却水内部循环。

四辊冷却定型装置主要参数如下。

辊筒:ф290mm×1960mm。

调距行程:大于50mm。

循环水进出口温差:约3℃。

循环水量:大于20m3/h。

带体冷却温差:大于40℃。

②1#、2#塑化深化冷却装置 离开1#、2#塑化箱冷却定型装置后,带体温度很高(120~130℃),效果好的冷却带体温度应在70℃以下,仍然必须进一步降温,为下部涂覆面糊及实现大张力牵引做准备。1#、2#塑化深化冷却装置一般采用自然降温+强化降温的方式进行,主要包括设置多个转向辊,增加自然冷却行程;转向辊内通冷却水强化冷却,而且还可作为调偏辊使用;配置风机快速冷却降温;甚至有厂家为避免路线过长采用大功率空调强制降温。深化冷却应使带体余温控制在40℃以下,温度越低,越利于后续控制。一般采用自然降温在夏季问题突出,由于降温不够,带体余热使后续面糊温度上升,面糊黏度不稳定且较低,直接影响涂覆厚度,影响产品质量;还由于带体余温过高,带体偏软,在经过阻尼牵引时容易变形打滑,不能形成足够张力,更加影响定型质量。深化冷却对稳定工艺控制、提高产品质量均有一定程度影响,已经引起更多厂家重视。

③3#塑化箱压光/轧花/压标识冷却定型装置 为了保证整芯带的整体机械强度,在最后离开3#塑化箱后,必须在大张力牵伸下,使带芯骨架充分伸张取向,快速冷却定型;使带体经过压光/轧花/压标识冷却定型装置,形成高强度,带体压实致密,提高整芯带的综合强度和表面光洁度,完成整芯带最后阶段的压光/轧花/压标识冷却定型任务。

冷却:刚离开塑化箱的带体温度高达170~200℃,必须经过冷却后才能实现定型,定型后带体温度应在70℃以下,否则会出现复原现象,降低定型质量;冷却过速则会失去定型的最佳时机,仍然不能达到定型的目的,这就要求冷却装置要高效、稳定,一般采用辊筒组冷却,内部通循环冷却水。

压光/轧花/压标识:由于整芯带应用要求,带体两面一般要求光面/花纹不同,需要配备相应的冷却辊筒,并按照需要在辊筒表面镶嵌合适的金属标识模具。

3#塑化箱压光/轧花/压标识冷却定型装置有多种,采用四辊冷却定型装置和空压/液压冷却定型装置均可,下面重点介绍空压冷却定型装置。

空压冷却定型装置如图10-61所示,由换向辊1、机架2、加压辊3和10、压光辊7和8及冷却系统组成。当整芯带从3#塑化箱引出后,被压光辊7和加压辊3夹持,受到第一次冷却压实,由于进入输送带的温度高达190℃左右,故经第一次冷却后温度仍在150~160℃,达不到工艺要求。因此,输送带需再进一步进入压光辊8和加压辊10之间,并包覆在压光辊8上,受到第二次冷却压实。这时,输送带温度降至130℃以下,达到工艺要求,经换向辊1再次冷却后送往3#塑化深化冷却装置。工作时,换向辊1、压光辊7和8通水冷却,同时调节气缸4和9的工作压力,使加压辊3的压力小于加压辊10的压力,以符合生产工艺要求。

图10-61 空压冷却定型装置

1—换向辊;2—机架;3,10—加压辊;4,9—加压辊气缸;5—整芯带;6—冷却装置;7,8—压光辊

空压冷却定型装置的主要性能参数如下。

加压辊和压光辊尺寸:ф308mm×1920mm。

加压辊最大线压力:35N/cm。

气缸行程:60mm。

压缩空气压力:0.65~0.70MPa。

④带边整形装置 带体浸渍后要通过2~4道塑化工序(根据各厂家生产工艺及设备不同而不同),在带体进入箱体塑化前需要对带体进行匀浆和刮浆工序,这必然使带体边缘的糊体形成堆积的丘体,如果不能够平整,这些丘体在塑化后便会定型,产品外观受到较大影响。目前绝大多数厂家采用的整边装置都很简单,有的采用在带体边缘绑两把毛刷,刷去部分多余糊体;有的采用做成坡口的成品带或其他物件固定在带体边缘硬性刮去多余糊体等。前者由于刷体的材料不同,有的刷毛断落,有的过于软弱起不到刮浆作用,而且在带体边缘易于留下刷痕甚至斜边现象;后者由于物体的硬性和难于稳定在带边,不是对带体留下硬性划痕就是发生松动起不到作用,需要生产人员不断调整,加大了人员的工作量,效果也不明显。

采用轱辘型的带边整形装置,可以有效实现带边整形。轱辘型的导向底座,便于装置能够根据带体宽度发生变化而顺利地移动;轱辘型的整边轮中部有适量的尖峰,能够有效保证定位和均匀糊体;两组装置间以杆体连接,采用弹簧阻挡,可以根据带体的宽度调整松紧,使两个整边轮能够以一定的压力附着在带体边缘,起到整形作用。装置结构见图10-62。

图10-62 带边整形装置

⑤3#塑化深化冷却装置 3#塑化深化冷却装置较前面1#、2#装置要求更严格,一方面为最终压光/轧花/压标识冷却定型装置深化补充冷却要彻底,保证不出现定型复原现象,使带体尽快降温到环境温度,仅仅采用自然降温明显不足,必须采用强化降温手段加速降温;另一方面带体会更厚,带体热载量增加,增加了降温的压力。强化降温手段一般采用水槽冷却,也有采用风机冷却。

10.3.4.14 牵引装置

(1)用途 为实现整芯带在高温下的大张力牵伸定型,在塑化箱两端通过两组速度不同的辊筒及测力装置,调整速度差,通过主牵引装置的牵引和副牵引装置的阻尼制动,实现高速度差下的恒定张力调整,保证定型装置所需的高拉压张力及带芯骨架所需的高张力取向定型,保证带体定型密实、整体高强度及高表面光洁度。牵伸装置有多种,一般包括主牵引装置、副牵引装置、张力测量控制系统三个部分。

(2)结构

①方式1 国内典型的牵引装置为四辊牵引装置,包括底座1、机架2、控制电机3、减速机4、联轴器5、辊筒(动力、挤压、牵引)6、压力气缸7等部分。

副牵引装置与主牵引装置结构相同,安装时镜像对称,即底座镜像对称加工,动力辊及传动装置的主副牵引应镜像对称安装成整机,两四辊牵引装置间根据张力测量结果,通过张力测量控制系统调节,如图10-63所示。该牵引装置控制简单、方便。

图10-63 主、副牵引装置

1—底座;2—机架;3—控制电机;4—减速机;5—联轴器;6—辊筒;7—压力气缸

由主牵引装置、副牵引装置间整芯带的线速度差形成的张力,通过张力测量控制系统对张力进行测量及反馈控制。主电机为变频电机,减速机为摆线针轮减速机。整芯带依次通过副牵引装置两个挤压辊筒、动力辊筒、阻尼辊筒形成动态夹持阻尼力,通过塑化箱、定型装置,经过张力测量控制系统测量张力,再依次通过主牵引装置牵引辊筒、动力辊筒、两个挤压辊筒形成动态夹持牵引力,由主、副牵引装置形成的线速度差产生带芯的受拉变形张力,牵引输送带完成加热、定型任务。

张力测量控制系统包括机架1、测力辊2、测力器3、导向辊4和5及控制系统6。工作时,由两导向辊及测力辊形成稳定的传递夹角,通过测力器测量测力辊受到的输送带张力对测力辊产生的压力,反馈给控制系统。控制系统通过对比设定张力,对主、副牵引变频电机进行控制调整,从而有效控制张力(见图10-64)。

图10-64 张力测量控制系统

1—机架;2—测力辊;3—测力器;4,5—导向辊;6—控制系统

②方式2 另一种主牵引装置结构如图10-65所示,由主驱动辊筒2、辊筒3和4、机架1与传动装置组成。为了增加驱动力矩,主驱动辊筒2和其他导辊、辊筒3的安装位置使输送带在主驱动辊筒上的包角大于230°。加压辊11保证辊筒不受后面卷取装置的张力影响,使牵引力保持稳定。传动装置采用滑差电机和大速比齿轮减速器、双排链传动系统组成无级调速传动,其调速范围大,使整个生产装置速度恒定平稳。辊筒2、3和4的两端均设有传动齿轮,因此3个辊筒实际上均为主动辊筒。加压辊11和气缸6组成一个增力机构,加大加压辊对输送带的压紧力。

图10-65 主牵引装置

1—机架;2—主驱动辊筒;3,4—辊筒;5—换向辊;6—加压辊气缸;7—滑差电机;
8—减速器;9,10—双排链传动;11—加压辊;12—张紧链轮;13—整芯带

副牵引装置由两个伸张辊筒1和4、液压马达9和齿轮传动系统组成,如图10-66所示。经塑化箱出来的整芯带经过冷却定型及深化冷却达到工艺允许温度后,进入副牵引装置。整芯带的热定型张力由液压马达的进油油压、转向和驱动装置的线速度差决定。油压马达可以正反转,当正转时,伸张辊筒的线速度必须小于主驱动辊筒的线速度;反转时不受限制。无论油压马达的转向如何,伸张辊筒的转向总是同输送带的移动方向一致,只是当反转时,由输送带拖着伸张辊筒克服油压马达的扭矩而旋转,这时整芯带的张力加大,因此一般只用在重型整芯带的热定伸工艺中。

图10-66 副牵引装置

1,4—伸张辊筒;2,5,10,11—传动齿轮(z=60);3—轴承座;6,8—驱动齿轮(z=20);
7—机架;9—液压马达;12—传动轴;13—支架

油压马达的油压系统见图10-67,当油泵运转时,手动三位四通阀2置于Ⅰ位,油压马达正转,其输出扭矩由正转溢流调压阀3调整,转速由节流阀12调节。节流阀12的出口油压大于单向阀10的开启压力,因此油压马达的回油畅通,通过节流阀12的部分油液打开单向阀7而回到油箱。当油压马达反向旋转时,阀2置于Ⅱ位,压力油通过溢流阀4和节流阀12调定后进入油压马达。溢流阀4的最大压力为2.4MPa,是溢流阀3的压力的一半,这是防止反转时输送带的定伸张力过大而破坏输送带的结构。回油经过油冷却器13和油气分离器14,被冷却和消泡后回到油箱循环使用。

图10-67 油压马达液压系统

(1bar=0.1MPa)
1—齿轮油泵;2—手动三位四通阀;3—正转溢流调压阀;4—反转溢流调压阀;5—油压马达;6,7,8,10—单向阀;
9—安全阀;11,12—节流阀;13—油冷却器;14—油气分离器;15—记录式压力表;16—油箱;17—滤油器;
18,19—压力表;20—电接点液位计

(3)主要性能参数

①方式1 四辊牵引装置主要参数如下。

摆线针轮减速机:XWED4.08255A-43×43。

传动比:473。

输出扭矩:30400N·m。

变频电机功率:15kW。

变频电机转速:1500r/min。

辊筒:ф600mm×1960mm。

②方式2

a.主驱动装置主要参数如下。

驱动辊筒数量:3个。

驱动辊筒尺寸:ф450mm×1920mm。

输送带牵引速度:1.857m/min。

传动装置总速比:913.5(不包括滑差电机)。

滑差电机型号:JZTY-51-4。

滑差电机功率:5.5kW。

滑差电机扭矩:47N·m(当n=1200r/min)。

压缩空气压力:0.65MPa。

加压辊线压力:50N/cm。

b.副牵引装置主要参数如下。

热定伸辊筒数量:2个。

热定伸辊筒尺寸:ф350mm×2100mm。

热定伸辊筒线速度:最大1.833m/min。

液压马达转速:驱动5r/min;制动5r/min。

液压马达流量:最大11.28L/min。

液压马达理论扭矩:1.158×104N·m。

齿轮油泵流量:11.4L/min。

齿轮油泵压力:8MPa。

齿轮油泵电机功率:2kW。

10.3.4.15 纠偏装置

(1)用途 纠偏装置主要用于整芯带在生产线各生产环节纠正跑偏,对偏向一侧的输送带,通过纠偏装置调整回复中心位置,避免在干燥、浸渍涂覆、塑化、定型、牵伸、收卷等环节因带体跑偏造成各种质量不均问题,是保证塑化生产很重要的调控手段。在各牵引装置中通过调整辊筒方向能够实现有限纠偏,但往往影响其主体功能,甚至影响产品质量,是不可取的。因此配置纠偏装置十分必要。

(2)结构 纠偏装置有机械式、电控式、气动式和液压式等多种。

①机械式纠偏装置 机械式纠偏装置有多种,下面介绍一种转向辊处安装的机械纠偏装置。它由纠偏机架1、纠偏滑动支架2、挡偏辊筒3、调整装置4组成,如图10-68所示。生产过程中,一般按照输送带宽度,直接将挡偏辊筒调整到合适位置;运转过程中出现跑偏时,挡偏辊筒一般能够将输送带挡回中心;当出现跑偏严重时,适当调整两边挡偏辊筒位置,进行适当纠偏处理。

图10-68 机械式纠偏图

1—纠偏机架;2—纠偏滑动支架;3—挡偏辊筒;4—调整装置;5—输送带;6—转向辊筒

②全自动液压胶带纠偏装置 包括信号指令机构、液压系统和执行机构三个部分,如图10-69所示。

图10-69 全自动液压胶带纠偏装置

信号指令机构:由负责阻止胶带跑偏并发出动作指令信号的纠偏轮和提供动力转化的液压泵组成。

液压系统:由传递和供给工作介质液压油的液压站、油箱和管路系统组成。

执行机构:由分别安装在纠偏托辊左、右两个相互独立的液压缸和支架总成组成。

全自动液压胶带纠偏装置的工作原理:当运输胶带在工作中,因某种原因一旦出现跑偏现象时,胶带的侧面将与纠偏轮接触,纠偏轮一方面阻止胶带继续跑偏,另一方面依靠胶带与纠偏轮接触时产生的摩擦力带动与纠偏轮连接在一起的液压油泵,进行同步转动,液压泵吸收油箱内的液压油,通过介质液压油,将机械能转化为液压能,把压力油排到液压站,输向执行动作的液压缸,来推(拉)动纠偏托辊,完成对胶带纠偏的工作,使胶带恢复正常运转。

全自动液压胶带纠偏装置在纠偏托辊的两侧对跑偏的胶带进行纠偏。在纠偏过程中,并联在纠偏托辊两侧的各自独立的液压缸,一个对纠偏托辊沿胶带运动方向施加推力,在纠偏托辊另一侧的液压缸对托辊沿胶带运动的逆方向施加拉力;对跑偏的胶带进行纠偏。由于两个液压缸同时动作,纠偏力增大了一倍,使纠偏动作迅速、快捷。另外,两侧使纠偏托辊受力均衡、稳定,减少机件磨损,延长设备使用寿命。特别值得指出的是,全自动液压胶带纠偏装置在工作时,如果一个液压缸出现故障,另一个液压缸仍能有效地工作,极大地增加了产品的安全可靠性。

10.3.4.16 裁断装置

(1)用途 用于成品整芯带按照包装长度要求或对两条不同带芯生产的整芯带与过渡带间进行整齐切割裁断。

(2)结构 裁断装置如图10-70所示,它主要由压带板1、带动压带板运动的气缸2、链条张紧装置3、裁刀4、裁刀传动链5及传动装置6等组成。不工作时,压带板1始终处于抬起的位置,以使输送带顺利通过。工作时,气缸带动压带板1,将输送带压紧在机架两块立板和压带板之间,传动装置拖动裁刀裁断输送带。裁刀装在链条上,裁刀的两个刃口对称布置,这样可以双向工作。传动装置由齿轮减速电机和一级链传动组成。

图10-70 裁断装置

1—压带板;2—带动压带板运动的气缸;3—链条张紧装置;4—裁刀;5—裁刀传动链;6—传动装置

10.3.4.17 收卷装置

(1)用途 用于裁断后的输送带整齐收卷包装。

(2)结构 有多种卷取装置,有卷取卸带一体化卷取装置、立式单辊收卷装置、双辊收卷装置等。

①卷取卸带一体化卷取装置 卷取装置如图10-71所示,它主要由装在机架13上的卷取辊驱动轴1和支承轴6组成的卷取架、液压卸带装置7、卷取速度调整传感装置11及传动系统组成。同时在卷取装置机架的前端装有输送带裁断装置。输送带从主驱动装置出来经换向辊后进行计数,并通过裁断装置裁去引带,将引带从卷取装置上卸走,装上卷带芯轴5,将输送带带头引入卷带芯轴的长槽内,卷取工作即可开始。为了使卷取张力和卷取线速度恒定而设的速度调整传感装置11,工作时由气缸推动带径测量杆滚子紧贴在带卷中部附近的外周面上,当带卷直径逐渐增大时,测量杆反推活塞杆移动,但由于气压系统手动阀位置未变,形成气缸进气腔压力升高,发出信号,经放大后推动灵敏电位器,调整滑差电机电压,转速随电压的平稳变化而降低,卷取张力和线速度保持不变。测径传感装置的气动系统如图10-72所示。

图10-71 卷取卸带一体化卷取装置图

1—驱动轴;2—电机;3,10—链传动;4—传动轴头;5—卷带芯轴;6—支承轴;7—卸带装置;
8—V带传动;9—减速器;11—卷取速度调整传感装置;12—张紧链轮;13—机架;14—油缸

图10-72 测径传感装置的气动系统

1—传感测径杆;2—气缸;3—减压阀;4—两位四通手动阀;
5—油雾器;6—油水分离器;7—气源;8—带卷

液压卸带装置的液压系统如图10-73所示,它可采用F-160组合油泵。进行卸带时,关闭转阀10,打开转阀9,回油控制阀为常闭,启动油泵,高低压油同时向油缸11供油,卸带提升臂快速上升,当卷带芯轴被抬起时,油缸负载加大,低压单向阀6被关闭,低压齿轮泵3的油全部供给高压柱塞泵2,由于柱塞泵2的流量很小,使提升臂上升缓慢,确保卸带安全。当卷带芯轴轴头完全脱离卷取架后,关闭油泵和转阀9,打开转阀10,油缸活塞在重载下渐渐退回,同时油液通过转阀10,流回油箱。卸去带卷后关闭转阀10,做好下次卸带准备。

图10-73 液压卸带装置的液压系统

1—电机;2—高压柱塞泵;3—低压齿轮泵;4—高压溢流阀;
5—高压单向阀;6—低压单向阀;7—低压溢流阀;8—回油
控制阀;9—进油转阀;10—回油转阀;11—油缸

②立式单辊、卧式双辊收卷装置 如图10-74所示。

图10-74 立式单辊、卧式双辊收卷装置实物

对立式单辊收卷装置,调整好挡圈到适合宽度并定位,将整芯带带头固定在卷芯上,使之在挡圈范围内,开始人工压紧卷芯并使之与转动的转辊接触,强制压紧卷取,等卷取几圈过后,带卷自重已经能够靠压力连续收卷,中间要勤检查收卷是否齐整,进行必要调整。达到规定长度,先停机再裁断,收卷包装。

由于单辊收卷装置因各种原因不能收卷整齐,必要时可在收卷装置前配置收卷导向装置。由于整条生产线较长,设备在安装过程中可能有微量的不平度或者由于设备加工的水平度误差,还有生产中带体的两边厚薄不均等问题,都有可能引起带体在收卷过程中发生偏斜卷取使收卷困难。

收卷导向装置是一组可以旋转且可以定位的垂直挡边辊体,使松弛的带体能够平直地进行收卷。带体从滚动导向辊上通过不会增加带体收卷阻力,通过摇手调节调距螺杆来达到调节挡边辊间隙的目的,能够有效地降低收卷人员的工作强度且保证收卷的平整。收卷导向装置如图10-75所示,使用收卷导向装置可使带体的边缘毛刺得到有效平整,带体上不会留下任何明显刮痕。收卷装置在收卷导向装置辅助下收卷整齐、平整,减轻了生产人员的劳动强度。

图10-75 收卷导向装置

(3)主要性能参数

①卷取卸带一体化卷取装置主要参数

输送带最大卷取直径:2000mm。

输送带带卷最大重量:4500kg。

最大卷取宽度:1500mm。

每个油缸推力:40000N。

压缩空气压力:0.65MPa。

传动装置电机:型号JZTY-5-41;功率5.5kW;额定扭矩47N·m(n=1200r/min)。

②立式单辊收卷装置主要参数

输送带最大卷取直径:1800mm。

输送带带卷最大重量:4000kg。

最大卷取宽度:1400mm。

传动装置电机:型号JZT2-41-4;功率4kW;传动比11~17;转速120~1200r/min。

10.3.4.18 塑化烟气静电除尘系统

(1)用途 在阻燃整芯输送带生产过程中,要排出大量的烟气、废水和一定量的PVC单体及稳定剂、增塑剂等化学配合剂中的有害挥发物和粒子,如不加控制,会造成环境污染。为消烟除尘,在生产线的混合工段采用水浴式除尘器,在胶凝和定型工段采用文丘里水膜除尘装置及静电除尘装置。烟气静电除尘装置用于除去加热塑化冷却过程中排出的雾状增塑剂和烟尘,达到环保标准要求。

(2)结构 文丘里水膜除尘装置和静电除尘装置具有抗高温烟尘能力强、除尘效率高、运转稳定、维护保养方便的特点,但设备庞大,占地面积大,耗电量高且投资大。文丘里水膜除尘装置用于除去塑化加热定型过程排出的高温烟气,胶凝时胶糊散发出来的游离PVC中的HCl气体及其单体有害化学挥发物。

文丘里水膜除尘装置如图10-76所示,它主要由文丘里除尘器2、旋风分离器3、风机7、废物处理罐8和循环水泵9组成。从塑化胶凝炉排出的高温含尘烟气被抽尘管道中的喷水嘴喷水降温后,进入文丘里管喉部,在这里被水泵从废物处理罐中抽出的水流通过喷嘴喷向含尘烟气,与烟气混合,烟气中的尘粒被润湿,形成水雾,进入文丘里管的主体。由于文丘里管主体部位的体积比喉部大数倍,烟气失压,流速猛降,水雾被扩散,大部分烟尘粒子在重力作用下与水雾、空气分开,烟尘沉降到集尘室,通过排尘管排到废物处理罐8,另一部分通过旋风分离器3沿器壁旋转,烟尘粒子在离心力的作用下沉降在集尘室,所剩的微量烟尘粒子经过滤板过滤后通过风机,从烟囱排入大气。废物处理罐的水位,通过一个浮子阀来稳定。

图10-76 文丘里水膜除尘装置

1—接塑化胶凝炉风管;2—文丘里除尘器;3—旋风分离器;4—风机风管;5—排风管蝶阀;6—烟囱;
7—风机;8—废物处理罐;9—循环水泵;10—高架导辊;11—集尘室

静电除尘装置用于除去塑化胶凝炉、定型炉中排出的雾状增塑剂和烟尘。静电除尘装置如图10-77~图10-79所示,以图10-77为例,它由四台静电除尘器8、集尘总管7、抽烟尘管11、吸尘罩5和6组成。从塑化胶凝、定型炉排出的烟尘气由吸尘罩5和6的抽尘支管送入集尘总管,而从胶凝、定型炉的热风道排出的烟尘气,由胶凝、定型炉的集尘箱通过抽烟尘管11送入集尘总管。集尘总管把汇集来的烟尘气分四条支管分别送入四台静电除尘器8。除尘器的烟尘入口处设有网板过滤器,用于滤去烟尘中夹带的纤维物质。除尘器采用圆导线放电极和板式集尘极,当放电极和集尘极之间施加高压电时,通过放电极的火花放电,使烟尘粒子带电,并在两电极形成的电场中受到库仑力和电场的作用,烟尘粒子被集尘极吸附,而被除去烟尘粒子和有害物质的烟气通过风机及烟囱排入大气。

图10-77 静电除尘装置

1—压光装置;2,4—塑化箱;3—高架导辊;5,6—吸尘罩;7—集尘总管;8—静电除尘器;9—风机;
10—烟囱;11—塑化胶凝箱热风道集尘箱抽烟尘管;12—冷风送风管;13—冷却风机

图10-78 干式静电除尘器

1—烟囱;2—风机;3—集尘柜;4—静电除尘室;5—大粒烟尘和纤维集尘室;6—主风道

图10-79 静电除尘装置实物

集尘板为插入式安装,当要清除积尘时,只要拉出后放入油脂清洗剂的热溶液(100℃)中浸泡,并经超声波搅动热溶液,集尘板上的积尘即可被清除干净。从溶液中取出的集尘板必须用清水冲洗干净,以防腐蚀损坏。

为了提高除尘效率,降低烟尘的比电阻,整套除尘装置设有一台冷却风机13,通过风管12将冷风送入除尘器的抽尘支管或直接送入集尘总管,降低烟尘温度。

(3)静电净化装置操作规程及安全注意事项

①静电净化装置操作规程

a.启动前准备

ⅰ.检查各处连接线是否正确。

ⅱ.检查静电调压旋钮是否处于零位。

ⅲ.检查印刷电路板插件是否插对。

ⅳ.检查升压电压器-整流装置是否洁净。

b.开机

ⅰ.合上控制柜内空气开关,电源指示灯(红)亮。

ⅱ.锁开关旋至“开”位。

ⅲ.先启动风机,再启动静电净化装置。

ⅳ.调节调压旋钮,使低压电压表达到100~120V,低压电流表达到4~8A,高压电压表达到20~40kV,高压电流表达到20~30mA。

c.停机操作

ⅰ.调节调压旋钮至零位,先停静电净化装置,再停风机。

ⅱ.将锁开关旋至“停”位,切断电源。

②静电净化装置安全注意事项

a.严格按要求做好开机准备工作,检查出的故障应及时排除,严禁设备带病启动。

b.严格执行静电净化操作规程。

c.除尘塔上严禁站人,观察窗必须关好,升压变压器-整流装置不能有杂物,调压旋钮要在零位。

d.启动排烟风机时,应检查风机运转是否平稳。

e.要远离升压变压器-整流装置1.5m以上,以防高压放电电击伤人。

f.发现静电报警,应停止静电装置,查明原因,排除故障后方可使用。

g.排除故障严禁单人操作。

h.登塔作业前必须停电、放电、验电。

10.3.5 塑化电气控制系统

10.3.5.1 用途

塑化生产从整体带芯放卷开始进入塑化线,经过干燥、牵引、浸渍、塑化、定型等各环节涉及的电气控制系统,可通过适当的方式进行检测、监视与控制,按照工艺要求自动调整塑化生产过程各塑化箱分区温度、主副牵引转速等参数,可方便地调控主要参数,以满足不同强度、不同宽度整芯带的塑化生产需要。

10.3.5.2 结构

以涂刮法塑化生产工艺监控系统为例,如图10-80所示。

图10-80 塑化生产监控系统界面

(1)系统构成及功能

①系统构成 系统采用三层结构,分别为监控层、控制层、执行层,如图10-81所示。

图10-81 系统构成

a.上位机监控层 选择研华IPC610工控机作为监控站,配以Microsoft Windows 2000 for professional操作系统和力控监控组态软件Forcecontrol V6.0为运行环境,应用软件具有丰富的流程操作、监控、通信、报警、管理、趋势记录和人机对话功能。

上位机主要负责整个自动控制系统的管理和操作。它将模拟的工艺流程醒目地显示在上位计算机屏幕上。操作人员可通过人机交互控制整条生产线的正常运行,还提供多种通信手段,利用TCP/IP网络通信组件实现网络通信,构建高速、高性能网络应用,且易于扩展。

b.下位机控制层 涂刮生产线自动控制系统采用三菱电机的FX2N系列可编程控制器(简称PLC)为主控,配以三菱GOT触摸屏为下位机人机界面(HMI),现场信号可直接与PLC进行数据交换。接受全部现场的控制信号和工艺参数设置,经逻辑运算后产生输出控制信号。PLC可以脱离工控机独立控制该系统运行,使上位机系统在出现故障时,能够及时使系统投入正常运转,而不致影响生产。PLC控制软件采用符号化的梯形图编写。使用三菱FX2PCS/WIN2E编程软件进行应用程序的开发,系统所有的数据采集与控制功能通过PLC程序实现。

ⅰ.PLC主控 PLC设有通信接口,将现场数据传送到上位工控机内。上、下位机之间的通信采用RS232,实现上、下位机之间的数据交换。

ⅱ.人机界面 下位机人机界面(HMI)为F940GOT2SWD2C型液晶触摸屏,以确保工艺数据正确和及时在上位PLC监控站和触摸屏上得到双重响应和显示。即使上位机发生故障或失效,也不影响整个流程控制。触摸屏人机界面画面设计软件采用GTDesigner V2.0。开发的触摸屏监控画面虽没有上位机画面丰富,但也基本覆盖整个系统的监控和操作。触摸屏是用于与PLC的人机交互设备,它与PLC间的通信采用RS2422方式接PLC的编程口。同上位机功能一样,通过触摸屏可设定并显示自动控制系统参数及控制设备的运转。

c.执行层部分 由现场控制及测量设备组成。主要由接触器、电动阀门、加热器、变频器操作箱、轴编码器(计数器)、张力传感器及热电阻等组成。既可用于实时监测的各传感器,又可用于控制设备执行的执行器,组成了一套功能强大的生产线自动控制系统。

②主要控制功能 系统主要包括生产线上十八台电机的启、停车控制;五台设备的变频调速,包括皮带张力自动控制、三个塑化箱温度分别进行自动控制、生产线上皮带运行速度的控制、带芯长度的自动计量及成品带长度的自动计量等。此外,还有各种监测及报警功能、各种报表及记录等。

涂刮生产线采用PLC可编程控制器作为系统的主控制器。其主要控制功能如下。

a.操作人员通过人机交互控制整条生产线的正常运行。

b.上位工控机可显示和累计工艺状态和参数。

c.根据用户要求对带速、张力、温度等参数进行控制。

d.可根据配方参数变更修改控制量。

e.可显示工艺流程及各设备运行状态。

f.可根据工艺变更修改PLC程序,无需改动外部接线。

g.可显示每次班产量,累计皮带长度和生产时间。

h.对各设备开停进行自动控制及手动/自动运行状态的转换。

i.PLC可以脱离工控机独立控制该系统运行。

j.故障诊断功能,声光报警。

(2)自动控制系统方案

①塑化箱温度闭环控制系统 控制系统对1#、2#、3#塑化箱分别进行控制,其系统框图如图10-82所示。闭环控制系统采用PT100铂电阻传感器,测量塑化箱温度,测温范围在0~1000℃,工作温度在190~210℃。传感器测量的信号,通过三菱PLC的FX2N24AD2PT模拟量输入模块,进行A/D转换。转换的结果与给定值进行比较,通过PLC的内部程序进行PID控制。输出模拟量信号控制电动三通阀的开度,从而控制热油回路油量的大小,起到调节温度的作用。温度给定值可由上位机或触摸屏设定。系统有自动和手动两种方式。

图10-82 塑化箱温度闭环控制

②胶带张力闭环控制系统 系统框图如图10-83所示。胶带张力的改变是通过调节副牵引机的转速,从而对胶带产生一个张力,其主牵引机速度不变。张力传感器使用BLR21型拉力传感器,最大可承受10tf(1tf=104N)的拉力。工作拉力为20~25kN。传感器信号通过放大器加到PLC的FX2N24AD模拟量输入模块上,经过A/D转换后,与给定值进行比较,通过PLC的内部程序进行PID控制。PID输出结果经过D/A转换,输出模拟量信号加到副牵引变频器上,控制副牵引电机的转速。张力给定值可由上位机或触摸屏设定。系统有自动和手动两种方式。

图10-83 胶带张力闭环控制

③干燥牵引、浸渍牵引、主牵引及收卷牵引电机自动调速控制(见图10-84) 由上位机、触摸屏及现场操作箱发出增速或减速命令,通过PLC控制,把模拟量输出信号输入到变频器,从而自动调节各电机转速。同时可监测变频器运行状态,故障时及时报警。

图10-84 牵引电机自动调速控制

④三个塑化箱电加热温度实时监测 三个塑化箱电加热管加热温度采用PT100铂电阻传感器测量,测温范围在0~500℃,工作温度在190~230℃。传感器测量的信号,通过三菱PLC的FX2N24AD2PT模拟量输入模块,进行A/D转换,通过PLC进行温度的实时显示。

⑤带芯长度自动计量、成品带长度自动计量 自动计量控制如图10-85所示,主要采用PLC内置高速计数器,实现双相双输入计数。通过PLC程序实现计数结果的输出,具有计量每条皮带的长度功能和计量每班生产皮带长度功能,并在上位机和触摸屏上显示。

图10-85 带芯、成品长度自动计量控制

⑥急停和禁启功能 急停是为系统出现事故,需要紧急停车时而设置的。利用PLC的M8037特殊元件,实现强制STOP指令。禁启功能是为现场检修时,防止误启车而在现场设置的信号。利用PLC的M8034特殊元件,实现PLC的输出继电器的全部输出禁止,以保证人身安全。十八台电机设备需要在控制室及现场控制启、停车。

⑦运行监测 每台设备开车、停车信号直接加到PLC的开关量输入端,通过PLC逻辑程序,由PLC继电器输出端,控制中间继电器线圈及指示灯,中间继电器接点带交流接触器线圈,给主回路送380V电源。同时把接触器接点信号、电机保护器接点信号输入到PLC,用于运行状态监测,有故障时及时报警。

(3)使用效果 涂刮法全塑整芯阻燃输送带生产线自动控制系统能够保证生产线各环节相互配合,充分发挥生产效率,提高劳动生产率,降低生产成本。

10.3.6 安装、维护与保养

(1)安装 本设备由干燥箱、真空浸浆系统、塑化装置、冷却槽及主副牵引、导向收卷等主要部件组成。

①出带速度为0.5~1.2m/min,最大生产带宽1400mm。

②地基采用二次灌浆。灌浆前,底部应该铺实150mm厚的碎砖石块,预留孔为200mm×200mm,其中水泥:黄沙:石子的配比为1:2:3。

③现场浇灌前,复测实际加工工件与总图尺寸相符。

④本装置安装时,尽量布置在房间中部,便于安装吸烟装置。

⑤系统中用到的辊筒,按照设备辊筒明细要求对表面进行处理。

(2)巡检要求

①开机前,按如下程序对生产线设备进行检查。

a.牵引:空运转干燥、收卷牵引,确保其正常运转;以700mm/min带速,1500kgf张力启动主副牵引,运行1min,观察主副牵引是否运转正常。

b.真空吸毛、静电净化、真空塔:具体参见《真空吸毛操作规程》、《静电净化操作规程》、《真空塔操作规程》。

c.冷却系统:启动循环水泵,观察其回水是否正常。

d.放料管:打开放料阀,观察浆料流淌是否通畅。

e.塑化箱:确保各塑化箱门关闭;各塑化箱送电,将温控表温度设定到比室温高出5℃,控制按钮打至自动挡,观察各功率表是否输出,温度达到设定温度后,功率表输出是否停止,将控制旋钮打至手动挡。

f.热电偶:打开温控表,检查是否与室温一致(与计量温度计比较,温差在±1℃为一致)。

②开机及生产。

a.开机前将真空塔真空度调整至(0.082±0.002)MPa。

b.过接头:接头过各箱口、各牵引时,巡检工在塑化箱出口或牵引处观察,接头压辊或牵引前,逆时针旋转调节手轮,将导向辊提升,待接头过后,恢复压辊的工作状态。

c.生产PVC带时,巡检人员将三楼1#~3#箱各压辊调整到位,以不碾带体为准,并保证带体中心运行,如带体偏离中心位置时,从放卷及1#箱西侧压辊进行调整,2#~3#箱压辊严禁提升(过接头除外,待接头过后,恢复压辊的工作状态)。

③生产时,巡检工对生产线设备每2h检查一次,内容如下。

a.静电净化系统:确保风机运转正常,各仪表指示在要求范围内。

b.冷却循环系统:确保循环水泵运转正常,各仪表指示在要求范围内。

c.生产线设备:确保气水分离器在视镜范围内,真空塔真空度在工艺要求范围内。

d.牵引:观察干燥牵引、浸浆牵引、主副牵引、收卷牵引运转是否正常。

e.居中:观察干燥牵引、浸浆牵引、主副牵引、收卷牵引处带体运转是否居中。

f.油污:观察二楼、三楼压辊或导向辊不允许有油污,要保持清洁。尤其生产带坯时,每班必须擦2~3次。

(3)设备故障处理 巡检工一旦发现设备故障,立即现场处理,不能处理的立即向车间负责人汇报,由车间负责人组织进行维修,维修完毕由维修人填写维修记录;必要时停机后处理。

注意:

①过接头时,各班质检员和巡检员及时去三楼调整并跟踪接头运行情况,检查三楼各压辊的工作状态。

②各班质检员、班长及巡检人员应对各压辊的运行状况及时检查,确保设备正常运行。

10.3.7 难燃输送带生产线主要性能参数

①电源:、50Hz,三相四线。

②动力容量:300kV·A。

③真空度:-0.09MPa。

④生产整芯阻燃输送带最大强度:2500N/mm。

⑤浸渍、塑化速率:0.1~1.4m/min。

⑥最大生产带宽:1400mm。

⑦张力控制:精度±1%,最大张力100000N。

⑧温度控制精度:±1℃。

⑨PID调节、控制参数:P为0.1%~999.9%,I为0~9999s,D为0~999.9s。

⑩电控系统工作环境:温度0~40℃,湿度≤85%,无腐蚀性气体。

10.3.8 生产线常见的操作、故障、原因和排除办法

(1)制糊生产常见的故障、原因和排除办法 糊料中若存在气泡,在制品中易产生微孔等质量缺陷。制浆过程中,除非采取特殊措施,否则糊树脂分散体在混合后会含有大量夹入空气,既包括混合周期中批料中夹入的空气,也包括粉料表面残留空气、活性剂易发气泡夹带空气。采取脱气手段是必然的,存在真空脱气、停放脱气、化学脱气、分离脱气、工艺脱气等形式,采用停放脱气与真空脱气、工艺脱气较为常见。

①停放脱气 三辊研磨机辊压能够强制脱气,但也会额外新夹入空气,一般还需要较长时间(几小时到几天)在浆糊储罐中停放储存,缓慢消散脱气。需要配置较多停放罐,芯糊由于黏度低较容易快速脱气,面糊及厚覆糊脱气则较慢,效果差。

②真空脱气 采用密闭式制浆搅拌机,需要对搅拌容积自身采取必要的真空气密措施,需要对不同加料顺序、批次采取配套措施,一般在所有加料完成后进行真空脱气搅拌,真空度以5~6mm Hg1mm Hg=133.322Pa。为宜。需要控制装料容量,避免浆糊及粉料非正常真空吸入。一般搅拌机及储罐储存均采用真空密闭及输送系统,靠真空脱气,并实现浆糊输送。

③工艺脱气 糊料在生产过程中,通过有效分级控制带坯升温速度及表面速度,如采用预凝胶加热、低温分段加热、远红外加热、微波加热等措施,使气泡、水分能够从表面充分逸出,达到工艺脱气的目的。有相当多厂家由于装备加热配置不合理,采取的带坯加热升温工艺控制不合理,特别是直接采取未分温区控制的导热油加热、热空气加热等工艺,带坯未经过预热升温,直接进入高温加热,结果表面先行塑化封闭,内部的水分、气体等未能充分逸出,结果内部压力升高,加之芯体高温收缩,造成表面挤出胶瘤、内部残留微孔的突出质量问题,在高级别带坯生产中尤其常见。

(2)工艺调整 为保证输送带各项性能指标满足标准要求,在工艺调整范围内,可以对工艺进行如下调整。

①宽度控制 各控制点宽度超出或低于标准宽度时,可以按如下步骤调整(若通过前一步调整达到要求,则不必进行下一步):

a.提高/降低2#或3#箱2~3段温度,调整幅度为5℃/段次;

b.降低/提高带速(每次调整幅度为50mm/min);

c.提高/降低张力(每次调整幅度≤200kg)。

②厚度控制 当厚度低于或趋向低于标准要求时,应:

a.扩大各刮浆辊距,按3#、2#、1#顺序,同时开启1#箱预凝胶装置;

b.将面料槽浆料循环,降低浆料温度,保证面料不能在槽内凝胶。

③胶瘤控制 当出现胶瘤时,应:

a.降低1#箱1段输出功率,或降低1#箱2段温度(调整幅度为5℃/段次);

b.将1#刮浆辊加紧;

c.在预收缩低于50%的条件下,可以适当提高干燥箱温度;

d.提升带速(调整幅度为50mm/min)。

(3)过接头操作注意事项

①接头在进入吸毛口前,及时用专用工具调整吸毛口间距。

②接头运行至搓辊时,必须停止搓辊,待过去后再开启搓辊电机。

③接头过塑化箱刮浆辊时,刮浆工应在一旁监护,且手不得离开刮浆辊开启把手,直至接头顺利通过。如有意外情况,必须及时打开刮浆辊。

④各岗位工必须及时打开各塑化箱风门和压力辊,以确保接头顺利通过各道环节。接头过后应按工艺要求恢复其工作状态。

⑤各岗位必须加强联系,密切配合。

(4)紧急停车规定

①输送带生产线运行时,任何人不得无故停车,否则给予严厉处罚。

②当遇到异常情况(如紧急停电、设备损坏、带子拉断、微机和变频器误动作重新启动不成功)需要紧急停车时,按下列程序进行:切断塑化箱电源;由跟班负责人拉响警铃,通知各岗位做好紧急停车准备工作;岗位人员迅速打开塑化箱门;其他问题按正常停车程序处理。

③停车后立即向车间领导汇报,并查明停机原因,及时排除故障。

④故障排除后,做好重新开车的准备工作。

(5)作业要求

①开机程序

a.在运行系统前应检查微机各连线是否正确,插头是否有松动现象,控制柜操作面板主副牵引自动旋钮旋至位置、主副牵引启动/停止旋钮旋至位置,然后打开控制柜内开关。

b.接通电源,打开微机,出现工作程序界面,鼠标左键点击主画面的弹出设置画面,输入生产参数。

c.保持各段温度均衡上升,达到工艺要求工艺点时准备开机。

d.达到工艺要求温度后,先后启动干燥牵引、浸浆牵引、主副牵引,同时开动收卷牵引。

e.按照工艺要求调整带速。

f.塑化温度达工艺要求时,带速与张力按工艺中规定设定。

②工艺调整

a.当生产级别改变时应及时按照相对应工艺进行调整。

b.当带宽及带面出现异常时,控制室操作工可在工艺单及《工艺规程》规定的范围内进行调整,超出范围时汇报生产技术科或主任工程师进行调整。

③停机程序

a.关闭干燥箱电源,凝胶预热装置在用时切断其电源。

b.切断所有塑化箱电源。

c.打开箱门及塑化箱预凝胶装置,停止搓辊动作。

d.按照工艺要求进行停机。先停止收卷牵引,再将主副牵引控制钮打至手动或鼠标左键点击按钮,然后点击按钮即可退出系统,同时关闭微机。停止主副牵引,最后停止浸浆、干燥牵引。

e.关闭控制柜电源。

④其他

a.因误操作或其他原因造成电脑死机使系统无法运行,请立刻切换到手动状态下运行,然后按电脑复位键重新启动电脑。

b.设置参数:鼠标左键点击主画面的弹出设置画面设定值的输入,移动鼠标至参数框,当鼠标变为手形时双击鼠标左键即会出现类似计算器的输入面板,直接用鼠标左键点击数字输入,点击确认。鼠标左键点击清除,点击放弃修改。鼠标左键点击系统即以设定的参数运行,鼠标左键点击设定的参数保存到‘设置查询’的数据库中。鼠标左键点击返回主画面。

10.3.9 制品常见的缺陷、原因和解决办法

制品常见的缺陷、原因、解决办法见表10-12。

表10-12 制品常见的缺陷、原因、解决办法

10.4 钢丝绳芯输送带生产设备

10.4.1 概述

钢丝绳芯输送带是一种高强力的输送带,其最大的输送距离可达上万米,是一种现代化输送设备的重要配套件。

(1)钢丝绳芯输送带结构特点 钢丝绳芯输送带是由纵向均匀排列左、右捻互交的镀锌钢丝绳与黏合性能优异的芯胶组成带芯,上、下边部覆以橡胶层,形成带体。钢丝绳芯输送带按照现场使用条件,可以分为普通型、耐寒型、耐臭氧型、难燃型、耐酸碱型、耐热型和阻燃型。而防撕裂型钢丝绳芯输送带的结构是在工作面盖胶和芯胶之间增设横向钢丝帘布、芳纶绳、尼龙网或横向钢丝绳作为横向增强层。

钢丝绳芯输送带的特点是拉伸强度大、寿命长、使用伸长小、成槽性好、耐屈挠性好、抗冲击。适用于长距离、大运量、高速度输送物料。

(2)工艺流程简介 普通钢丝绳芯输送带的生产过程是由混炼胶的制备、芯胶和盖胶挤出压延、钢丝绳的配置、带坯的冷压成型和硫化等几个工序分段完成的。生产工艺流程如图10-86所示。

图10-86 钢丝绳芯输送带生产工艺流程

钢丝绳芯输送带硫化生产线开始工作时,钢丝绳从锭子导开装置上导开后,穿过钢丝绳夹持装置、张力装置和固定分梳装置,在分梳装置处把钢丝绳与牵引带连接在一起,通过牵引带的牵引,把钢丝绳拉到成型车的冷压平板的出口端,此时,成型车位于靠近平板硫化机的一端,牵引带的另一端穿过平板硫化机,由拉带机牵引。拉带机上的夹持装置把牵引带夹住,然后,锭子架上的回拉电机工作,通过电磁离合器或力矩电机,使每根钢丝绳产生一定的初张力。在钢丝绳夹持装置夹紧具有初张力的钢丝绳后,张力装置施加张力,待导出的钢丝绳达到规定的张力之后,便可从靠近硫化机的一端向远离硫化机的方向进行带坯成型。当成型车上的冷压平板逐段把带坯成型到足够硫化一次的长度时,把冷压平板闭合,而钢丝绳夹持装置开启,张力装置卸压,拉带机的夹持装置松开,通过牵引带把成型好的带坯拉进平板硫化机内,同时,成型车、检查车也随带坯一起移动,进入靠近平板硫化机前端的起始位置,这时,锭子架上的回拉电机又开始工作,然后,闭合夹持装置,拉带机上的夹持装置把牵引带夹住,张力装置重新对钢丝绳施加张力。成型车上的冷压平板重新打开,平板硫化机可以闭合进行硫化。带坯硫化时,再按上述程序成型带坯。硫化完毕,冷压平板闭合,按照上述程序释放夹持平板,卸去张力装置的张力,硫化好的输送带由拉带机牵引,从平板硫化机内拽出,同时,成型车及检查车随带坯一起移到靠近平板硫化机位置,这样,完成了成型、硫化的一个周期。当硫化完的成品运输带有缺陷时,可在修带硫化机上进行修补。当硫化好的输送带到达卷取装置之后,把牵引带拆除,并把成品带头固定到卷取辊筒上进行卷取,这样周而复始地进行生产。在硫化的输送带达到规定长度后,可用裁断机将成品切断,并包装出厂。以上系列动作顺序,可编程自控,也可手控。

10.4.2 生产设备流程及结构特点

(1)加拿大帕特斯公司制造的钢丝绳芯输送带硫化生产线 如图10-87所示,整个生产线全长129m,最大硫化宽度2200mm。设备总重880t,电机装机总容量550kW。由5个区组成,每个区各有1个液压站提供动力,全线所有装置的主要动作均由液压形式来完成。工作平稳,动作准确,反应快且冲击小,能高速启动、制动和换向。

图10-87 加拿大帕特斯公司钢丝绳输送带硫化生产线

1—锭子导开及初张力装置;2—钢丝绳接头机;3—钢丝绳夹持装置;4—恒张力装置;5—整经架;6—钢丝绳移动支撑辊;
7—成型车;8—检查车;9—带坯导开及垫布卷取装置;10—接头机;11—前夹持拉伸装置;12—硫化机;
13—中夹持装置;14—后夹持拉伸装置;15—拉带机;16—检查站;17—修带机;
18—切带机;19—胶带卷取装置

在图10-87中,包括锭子导开及初张力装置1、钢丝绳接头机2、钢丝绳夹持装置3、恒张力装置4、整经架5、钢丝绳移动支撑辊6、成型车7、检查车8、带坯导开及垫布卷取装置9、接头机10、前夹持拉伸装置11、硫化机12、中夹持装置13、后夹持拉伸装置14、拉带机15、检查站16、修带机17、切带机18、胶带卷取装置19等。

钢丝绳线轴按照生产工艺要求悬挂在锭子导开及初张力装置1上,锭子导开及初张力装置1上共有3层工作平台,有序地分布196根锭子导开轴,其中上、下层各66根,中层64根,每层平台上各设置1台装卸钢丝绳的、在纵横方向均可以移动的电动吊车。每根需导开的钢丝绳均由与导开轴相连的单独液压马达提供初张力,在后夹持拉伸装置14夹紧牵引带后,借助于反向旋转的液压马达的旋转力矩张紧钢丝绳,初张力稳定准确,范围在110~220N之间,可根据生产工艺要求进行无级调节,确保钢丝绳无松弛现象,为钢丝绳恒张力装置4正常工作创造必要的前提条件。

在锭子导开及初张力装置1输出绳端设有16组方式独特的塔轮系统,能顺利地使导开的钢丝绳从三种不同高度平面上汇聚到生产线所需的相同高度,同时也能使钢丝绳在宽度分布上由宽缩窄至工艺要求。

钢丝绳接头机2可为通过的钢丝绳接头提供方便。

在钢丝绳需要加恒张力时,钢丝绳夹持装置3夹紧已经具有初张力的钢丝绳,后夹持拉伸装置14夹紧牵引带,使之避免窜动。

恒张力装置4共有196组相同的张力系统,每组张力系统由2个动滑轮和1个定滑轮组成,由液压缸驱动,向下拉时为工作行程,可为每根通过的钢丝绳单独提供液压动力,并根据液压原理,确保每根钢丝绳恒张力相同,稳定准确,最大张力值为3090N,可根据工艺要求选择。通过微机控制系统,在主操作台和区域操作台上数字化显示张力值。若张力值误差范围超过要求值,报警器鸣笛,全线自动停止工作。

多根钢丝绳从恒张力装置4出来后,分布的最大宽度约4m,通过整经架5与在恒张力装置4出绳端设计配置分流辊相配合,使这些钢丝绳在通过整经架5上的分流器后,分布宽度即缩小至2m以下。

钢丝绳移动支撑辊6支撑由于跨度过大而产生挠度的钢丝绳。成型车7具有4套胶片导开垫布卷取装置,二层平台的前端上、下各为导开上、下芯胶装置,后端上、下各为导开两片盖胶装置。工作程序为:同时导开两片芯胶,中间夹钢丝绳,经前压合装置预压后,应用在成型车7中部的横向钢丝绳铺设装置,在上芯胶上铺设横向钢丝绳,然后与同时导开的两片上、下盖胶组成带坯,再经后压合装置预压进入冷压平板冷压成型。此装置无需合胶工序,提高了生产效率。胶片压合装置为气动调辊距,效果良好。冷压成型后的带坯,由边胶切割装置切除多余的边胶。

待导出的钢丝绳达到规定的张力之后,便可从靠近硫化机12的一端向远离硫化机12的方向进行带坯成型。当成型车7上的冷压平板逐段把带坯成型到足够硫化一次的长度时,把冷压平板闭合,而钢丝绳夹持装置3开启,恒张力装置4卸压,后夹持拉伸装置14松开牵引带,通过拉带机15把成型好的带坯拉进平板硫化机12内,同时,成型车7、检查车8也随带坯一起移动,进入靠近平板硫化机12前端的起始位置,这时,锭子导开装置上的液压马达又开始工作,然后,闭合钢丝绳夹持装置3和后夹持拉伸装置14把牵引带夹住,恒张力装置4重新对钢丝绳施加张力。成型车7上的冷压平板重新打开,硫化机12可以闭合进行硫化。带坯硫化时,再按上述程序成型带坯。硫化完毕,冷压平板闭合,按照上述程序打开钢丝绳夹持装置3和后夹持拉伸装置14,卸去恒张力装置4的张力,硫化好的输送带由拉带机15牵引,从硫化机12内拉出,同时,成型车7及检查车8随带坯一起移到靠近硫化机12位置。

检查车8可以为检查带坯质量提供方便。

当生产织物输送带时,带坯导开及垫布卷取装置9用于导开织物带带坯同时卷取带坯上的垫布。接头机10用于两卷织物带带坯带尾和带头之间的硫化连接。前夹持拉伸装置11和中夹持装置13联动用于棉帆布芯输送带坯的张紧,后夹持拉伸装置14和中夹持装置13联动用于成品尼龙芯输送带的冷定型伸长。

硫化机12的功能是把带坯硫化为成品输送带,它可以保证输送带生产工艺要求的硫化时间、压力和温度达到要求值和精度。

硫化好的输送带由拉带机15从硫化机内拉出后,通过检查站16。检查站16是其他同类生产线所没有的设备。它借助于多根固定辊和移动辊,储存成品带和检查外观质量,在输送带通过各辊的过程中,质检人员有条件从多个方位顺利观察输送带上、下表面的各类缺陷,并有专用平台供及时修理输送带偶然出现的欠缺。然后进入修带机17进行局部硫化。

切带机18为液压剪刀形式,剪刀长度达2.5m,在生产出的输送带达到要求的长度后,可以用其一次性彻底切断任何种类和规格的输送带,外观质量极好。

当硫化完毕的输送带到达胶带卷取装置19后,把牵引带卸下,把输送带带头固定到卷取辊筒上卷取。胶带卷取装置19采用德国力士乐公司的液压马达为动力,可以卷取产品的最大直径为4.5m,重量30t。有足够的能力卷取包装各种形状的产品,包括卷取“眼镜”状双卷带,并且两个带头均可以在外,极大地方便了超长输送带的运输和使用。

(2)德国辛拜尔坎普公司制造的钢丝绳芯输送带硫化生产线 如图10-88所示,整个生产线全长120m,最大硫化宽度2200mm。设备总重约980t,电机装机总容量330kW。

图10-88 德国辛拜尔坎普公司钢丝绳芯输送带硫化生产线

1—锭子架;2—张力站;3—定位梳;4—成型车;5—大分层带导开架;6—检查车
7—硫化主机;8—五辊拉带机;9—切割机;10—成品卷取机

图10-88所示是德国辛拜尔坎普公司制造的2.38m×15.6m钢丝绳芯输送带生产线,主要由锭子架1、张力站2、定位梳3、成型车4、分层带导开架5、检查车6、硫化主机7、五辊拉带机8、切割机9、成品卷取机10等部分组成。

锭子架1为框架式结构,208个钢丝锭子轴分为上下4层、4排排列,每个锭子轴上均装有电磁摩擦离合器,可以在0~400N之间调整单根钢丝绳的恒定摩擦力,均匀导出带有初张力的钢丝绳。框架内每排钢丝绳后端都装有倒卷驱动装置,共有16台,如需回绕时,可单台开动,也可同时开动将已经导出的钢丝绳再卷回到锭子轴上。装取钢丝锭子由框架内的4台电动吊机进行。

在锭子架钢丝绳出口方向装有一套钢丝绳定位槽轮组装置或带有陶瓷环的导向装置,可确保钢丝绳整体排列导出,并能有效地确保钢丝绳不跳槽。

张力站2为框板框架结构,框板框架内安装有整经装置、夹持装置、单根钢丝绳张紧装置。整经装置能够把进入张力站的钢丝绳按一定节距排列整齐,夹持装置能把经过整经的钢丝绳夹紧,以便对钢丝绳施加张力。单根钢丝绳张紧装置由392个定滑轮和带有196个小油缸的动滑轮组成,动滑轮在小油缸的作用下,向上推顶钢丝绳,在两定滑轮之间形成作用力,作用在每根钢丝绳上,通过改变小油缸油压的大小来调节ф2.2~13mm单根钢丝绳的张力值,从而达到每根钢丝绳张力的均匀一致,单根钢丝绳张力范围为834~3090N,张力误差≤1.1%,钢丝绳间距差≤1.5mm,中心高差≤1.5mm,控制系统采用PLC自动控制,单独设置并和主机联动。定位梳3由可转90°的分梳板固定架和可升降导向辊组成。按工艺要求的分梳板安装在分梳板固定架槽内,钢丝绳通过分梳板后可等间距横向均匀排列。

成型车4由上下覆盖胶片导开装置、分梳装置、冷压平板、驱动装置、车架、电热切边胶装置、液压系统、齿条导向及导轨装置等组成。胶片导开装置将上下覆盖胶片导开在已张紧的钢丝绳上,成型车在双速驱动装置的驱动齿轮作用下向后移动1m,冷压平板闭合,将上下覆盖胶片压合在钢丝绳上,在冷压平板出口处,设有电热切刀,当成型车移动时,可精确地切割多余边胶。成型车车架中心装有自定中心导向装置,可从根本上解决成型车的跑偏问题。控制系统采用PLC自动控制,单独设置并和主机联动。

分层带导开架5为整体活动式结构,当需要生产分层带时,用吊车将其吊装在成型车基坑的预留底座上,用螺栓固定。通过吊车将分层带半成品带坯吊装在导开装置上,垫布卷取装置卷取垫布时将带坯导出,由牵引带将带坯牵引进硫化主机中进行硫化。

检查车6自带动力,由操作人控制可在成型车基坑内沿导轨自由行走,用于操作人检查冷压后的半成品带坯质量和修补带坯。

硫化主机7由前夹持拉伸装置、中夹持装置、框板、上下垫台、热板、主油缸、回拉油缸、液压自动顶铁、下垫台平衡导向装置、上下垫台热平衡系统及液压站等组成。

前夹持拉伸装置通过两根导向轴和拉伸油缸与硫化主机下垫台组合在一起,可随下垫台升降,主拉伸油缸用于半成品带坯硫化前的拉伸。夹持装置的上下夹板利用设在框板内部的两个上油缸和两个下油缸可同时上下活动,夹紧半成品带坯。这样,既可保证在热板合模前与中夹持和液压自动顶铁配合,对半成品带坯进行预拉伸和定中心,避免垫铁对热板的损伤,又能有效地将粘贴在上下热板上的胶带脱离。

硫化主机的上下垫台为整体焊接结构,在上下的各面加装双向热平衡装置,可以彻底消除热变形。主油缸柱塞采用冷硬合金铸铁制作,油缸为V形组合式密封,密封效果好。液压自动顶铁安装在下垫台两侧,在四个液压缸的作用下,通过可编程控制程序和前夹持拉伸与中夹持装置的配合,使垫铁在合模前自动顶齐。下垫台平衡导向装置安装在下垫台两端,由底部的通轴连接两端的曲柄连杆,可以确保下垫台在升降时保持水平状态。

中夹持装置由连接组件固定在主机的下垫台上,随下垫台同时升降。夹持装置的结构与前夹持拉伸装置的夹板相同。

五辊拉带机8用于带体的牵引和钢丝绳带所需的液压锁紧。由机架体内的导向辊、牵引辊、压紧辊和液压自锁装置等组成,控制系统采用可编程联动控制。

液压切割机9采用横移剪切方式,可裁断任何种类和规格的输送带,从根本上解决了污染和带子横截面不齐整的问题。

成品卷取机10为中心式卷取结构,卷取轴由直流电机驱动,可实现恒转矩定速卷取。

(3)青岛北海机械设备有限责任公司制造的2.4m×10m钢丝绳芯输送带硫化生产线如图10-89所示,整个生产线全长103m,最大硫化宽度2200mm。设备总重580t,电机装机总容量260kW。

图10-89 青岛北海机械设备有限责任公司钢丝绳芯输送带硫化生产线

1—锭子架;2—张力站;3—定位梳;4—成型车;5—分层带导开架;6—前夹持拉伸装置;7—硫化主机;8—中夹持装置;
9—移动式修补硫化机;10—多功能拉带机;11—液压切带机;12—长度计数对中装置;13—卷取包装机

在图10-89中,包括锭子架1、张力站2、定位梳3、成型车4、分层带导开架5、前夹持拉伸装置6、硫化主机7、中夹持装置8、移动式修补硫化机9、多功能拉带机10、液压切带机11、长度计数对中装置12、卷取包装机13等。

锭子架1为框架式结构,208个钢丝锭子轴分为上下4层排列,每个锭子轴均设有可调整的恒定摩擦力,可均匀导出带有初张力的钢丝绳,如需回绕时,框架内每个锭子配有一台力矩电机倒卷驱动装置。装取钢丝锭子由框架内的4台电动吊机进行。在锭子架出口方向,每一排钢丝绳导出口都加装有一套钢丝绳定位装置,每一根钢丝绳都从定位装置上的导向瓷环中导出,这样,既能保证钢丝绳的无磨损角度变换,又能有效地确保每一根钢丝绳定位准确、排列有序。

张力站2为框板框架式结构,框板框架内安装有分梳装置、夹持装置、单根钢丝绳张紧装置。钢丝绳从锭子架导出,通过分梳装置前部的导向辊进入分梳装置,进行初步横向排列。再通过夹持装置进入单根钢丝绳张紧装置,由392个定滑轮和196个小油缸活塞杆前部的动滑轮分别作用在每根钢丝绳上。196个小油缸的供油压力是一致的,通过改变小油缸供油油压的大小,就可调节从ф2.2~13mm各种规格钢丝绳的单根张力值,从而达到每种规格的每根钢丝绳张力的均匀一致。单根钢丝绳的张力误差可控制在≤1.1%,钢丝绳间距差≤1.5mm,中心高差≤1.5mm,控制系统采用PLC自动控制,可单独控制并和主机联动。

定位梳3由可转90°的分梳板固定架和可升降导向辊组成。分梳板安装在固定架槽内,钢丝绳通过分梳板后可等间距横向均匀排列,可转90°的分梳板固定架和可升降导向辊可便于带有初张力的钢丝绳接头通过和更换分梳板。

成型车4由车架、行走装置、导轨及导向装置、上下胶片导开装置、冷压平板、电热切割装置及液压系统等组成。导向装置安装在两导轨的中部,成型车车架中心设有自定中心装置,自定中心装置的导向轮卡在导向装置上,从根本上解决了成型车的跑偏问题。行走装置的4台液压马达分别安装在车架底部中间的4个车轮上,由液压马达驱动车轮转动使成型车行走,液压马达低速大扭矩的特性,使成型车启动运行平稳。上下胶片导开装置由胶片导开和垫布卷取两部分组成,上胶片导开装置有一电动定中心装置用于调节胶片的中心位置,胶片导开由电磁摩擦盘控制,卷取垫布时将胶片导出,下胶片导开装置有一行走装置,可将导开小车开出成型车外,方便下覆盖胶片的挂料。在冷压平板出口处,设有4把电热切刀,用手轮通过丝杠可调节切刀的位置,能同时精确地切割双条并硫带坯的4条多余边胶。为了防止未硫化的覆盖胶粘在冷压平板上,将冷压平板的工作表面喷塑。冷压平板的下板与框板之间装有拉离油缸,加速下板的回程,缩短冷压平板的辅助工作时间。冷压平板可一次冷压1m长的带坯,成型车行走1m再冷压1m,依次冷压完10m长度的带坯,准备用于装锅。控制系统采用PLC自动控制,可单独控制并和主机联动。垫布卷取为斜盘式自动保险导开头,力矩电机拖动,在保持线速度不变的情况下可自动调速。

分层带导开架5采用斜盘式带自动保险制动的导开头,具有摩擦导开和反向卷取的功能,卷取速度和导开速度自动调整,线速度始终保持一致。由于具有反向卷取功能,替代了前牵引机。

前夹持拉伸装置6由两根导向轴和拉伸油缸与硫化主机下垫台组合在一起,随下垫台升降而升降,一个主拉伸油缸满足胶带硫化前的拉伸量。上下夹板利用设在框板上部的两个油缸和下部两个回拉油缸的作用,夹紧带体进行上下300mm的升降移动,既可保证能在热板合模前与中夹持装置和液压自动顶铁配合,对胶带进行预拉伸和定胶带中心,避免垫铁对热板的损伤,又能同前后脱锅装置配合,有效地将粘贴在上下热板上的胶带脱离,并十分方便在拉伸状态下加装商标。

硫化主机7主要由框板组、上下垫台、热板、主油缸、液压平衡升降装置、液压自动顶铁、合模导向装置、上下垫台热平衡系统及液压站等组成。

热板采用双定尺轧制经过正火处理的35号钢板进行加工,表面粗糙度≤1.6μm,前冷端500mm,出口冷端300mm。

上下垫台为整体焊接结构,垫台的上板和下板采用双定尺整轧Q235钢板,自动切割下料,采用CO2气体保护焊、日本进口合金焊丝焊接,焊毕进行整体进炉热处理,彻底消除焊接应力,再进行机械加工,以保证使用过程中不变形。另外,在上下垫台除端板外的各面加装双向热平衡装置,可以彻底消除硫化过程中产生的热变形,以避免产品出现因欠压而引起的明疤、海绵、气泡等产品质量问题。保证热板热压铅误差≤0.15mm。

油缸柱塞采用冷硬合金铸铁,德国进口U形密封圈,保证长久使用不漏油。

液压自动顶铁装置安装在下垫台两侧,两边各加装两套,在四个液压缸的作用下,通过可编程控制程序和新型的前夹持拉伸装置及中夹持装置的配合,使垫铁在合模前自动顶齐,在脱模后自动脱离,既保证了带坯的中心及带边齐整,又避免人工顶垫铁对热板的频繁损伤。

液压平衡升降装置的4个平衡油缸安装在下垫台底部的4个角上,4个平衡油缸的上腔用一根油管连接在一起,下腔也连在一起,在各油缸油量均布装置的配合作用下,确保下垫台水平升降,以克服由于垫台倾斜升降而造成的搓带现象,以保证输送带的内在质量。

在硫化主机进出口段均配有一套液压脱锅装置,在前夹持拉伸装置和中夹持装置的配合下,可十分方便地将粘在热板上的胶带脱离。

合模导向装置共4组对称安装在硫化机两侧,依靠呈菱形的4个斜面定位,使热板合模时的纵横向位移误差≤0.5mm。

热板和上下垫台之间铺有新型隔热材料,其耐压为≥400kgf/cm2,热导率为0.039W/(m·K),耐温为220~250℃,厚度为20mm。在上下垫台具备双向热平衡功能的前提下,保证8年以上正常使用寿命,可以解决生产过程中的过量传热,在长期生产窄带时不会造成局部压缩变形,确保硫化输送带质量。

中夹持装置8由3组连接组件与硫化主机的下垫台组合在一起。上下夹板在上下4个油缸的作用下可夹紧带体进行300mm升降,与前夹持拉伸装置配合,便于胶带的装锅和脱离。

移动式修补硫化机9可沿生产线方向行走,用于修补成品带表面的夹沟、明疤等表面质量缺陷。其热板规格为500mm×2400mm。

多功能拉带机10具有分层带所需的冷定型和带子牵引及钢丝绳带所需的液压锁紧等功能。由机架体内的导向辊、拉伸辊、牵引辊等4个直径ф800mm的滚花超厚无缝钢管辊、压紧辊及液压自锁装置等组成。拉伸辊伸长行程为500mm,伸长量为1000mm。通过液压自锁装置的作用来完成织物芯带的冷定伸、后牵引和钢丝绳带需在恒张力下进行成型和硫化的工艺技术要求。控制系统采用可编程联动控制。

液压切带机11采用横移剪切方式,可裁断任何种类和规格的输送带,而且从根本上解决了污染和带子横截面不齐整的问题。

长度计数对中装置12带有长度计数器和自动定中心装置,成品带在其上通过时,能够自动记录通过的长度和将带子对中。

卷取包装机13在侧墙地辊卷取机的基础上,在两侧墙板上各加装一套可调整卷齐装置,以保证带宽在1000~2200mm,卷径在ф500~3600mm的带卷边缘齐整。

生产线液压系统全部采用集成块和插装阀设计,结构紧凑,维修方便,液压件采用国产力士乐系列产品,DC24V,以保证设备质量及运行可靠性。

电气控制系统主要有以下特点。

①整条生产线按A、B、C、D进行分区控制,可根据工艺要求和安全要求,在控制系统中加必要的联锁。

②PLC采用西门子S7-400系统,16点I/O接口。

③控制柜与操作台分离,主机操作台带有各机台动作模拟显示板,可显示各机台动作状态。

④工控机控制生产产品的工艺参数,并能显示和记录硫化压力、硫化温度、硫化时间和运行状态等各种工艺参数。

⑤全线可进行手动、自动和全线必要的联动操作。

(4)益阳橡胶塑料机械集团有限公司生产的钢丝绳芯输送带硫化生产线 如图10-90所示,整个生产线全长109m,最大硫化宽度2200mm,设备总重530t,电机装机总容量125kW。

图10-90 益阳橡胶塑料机械集团有限公司钢丝绳芯输送带硫化生产线

1—钢丝绳锭子导开装置;2—钢丝绳夹持装置;3—张力装置;4—固定分梳装置;5—带坯成型冷压平板成型车;6—成型带坯检查车;
7—垫布卷取装置;8—导开装置;9—接头硫化机;10—前夹持拉伸装置;11—平板硫化机;12—中夹持装置;
13—托辊装置;14—拉带牵引机;15—修带硫化机;16—裁断装置;17—卷取装置

在图10-90中,生产线主要由钢丝绳锭子导开装置1、钢丝绳夹持装置2、张力装置3、固定分梳装置4、带坯成型冷压平板成型车5、成型带坯检查车6、垫布卷取装置7、导开装置8、接头硫化机9、前夹持拉伸装置10、平板硫化机11、中夹持装置12、托辊装置13、拉带牵引机14、修带硫化机15、裁断装置16、卷取装置17等部分组成。

由锭子导开装置1上的钢丝绳小吊车,把钢丝绳线轴放置在锭子座上。共有180个锭子座,钢丝绳直径在ф3~13mm,锭子座分左、右各三层排列。

钢丝绳夹持装置2在需要对通过的钢丝绳施加张力时,夹紧钢丝绳,配合其他装置工作。本装置由机架、上下夹持平板、三个夹持液压油缸、夹持限位装置、分梳架等零部件组成。类似于普通的平板硫化机,在上下平板的工作表面,覆盖橡胶板,防止平板在夹持钢丝时损伤钢丝绳表面,夹持平板之前有分梳架,钢丝绳通过分梳架后,按一定节距排列整齐,使夹持平板闭合时能把钢丝绳整齐均匀地夹持,以便对钢丝绳施加最大能够达到2650kN的夹持力。

在张力装置3和带坯成型冷压平板成型车5之间安装固定分梳装置4,保障具有张力的钢丝绳排列整齐。

成型车5上的胶片导开装置分上下两部分,钢丝绳上面的胶片导开装置由吊车把胶片垫布卷吊入导开轴,钢丝绳下面的胶片导开装置装在一台可以横向移动的导布小车上,小车装上胶片垫布卷之后,人工推入成型车内的导布轨道,进入工作位置。垫布卷轴用电机驱动,以便把胶片导出。导开轴及垫布卷轴装有安全手轮,可以防止胶片垫布卷及垫布卷轴脱落,发生事故。

冷压平板的压力大小可以调节,工作时利用冷压平板的强大压力把胶片挤压到钢丝绳之间的空隙中进行挤压成型。为了防止未硫化的覆盖胶粘在冷压平板上,将冷压平板的工作表面喷塑。冷压平板的下板与框板之间装有拉离油缸,加速下板的回程,缩短冷压平板的辅助工作时间。

在成型车前设有固定式分梳装置,以保证钢丝绳的排列整齐,分梳装置的节距可以根据产品的要求进行更换。

在冷压平板的出口处,安装了切边胶装置。切边刀的位置可以通过手轮与丝杠进行调节。

成型车在电机驱动下,通过齿轮齿条沿地坑内的轨道移动,其移动的最大距离为12m。

成型带坯检查车6可以载人沿着成型完毕的带坯往返移动,进行检查和修补。

导开装置8用来导开成型后卷在轴上的织物带坯与垫布,在导开过程中为阻止惯性作用设有手动摩擦制动调整装置。为防止导开过多,采用动力驱动,且速度可调。

垫布卷取装置7用于把导开装置8放出的垫布卷取成卷,以便循环使用。本装置采取调速电机,使得具有近似恒张力的特性,能与导开装置很好地协同工作。

接头硫化机9用来把一卷带坯的尾与另一卷带坯的头通过硫化连接起来。从而使机组的整个硫化工艺过程连续化,提高了生产效率。

前夹持拉伸装置10和中夹持装置12联动用于棉帆布芯输送带坯的张紧,后夹持拉伸装置和中夹持装置12联动用于成品尼龙芯输送带的冷定型伸长。

硫化机11的功能是把带坯硫化为成品输送带,它可以保证输送带生产工艺要求的硫化时间、压力和温度达到要求值和精度。

托辊装置13用于托起成品输送带,拉带牵引装置14用于把成品输送带拉出。

修带硫化机15用于对硫化后的运输胶带上的缺陷进行修补硫化,使之成为合格品。本机根据工艺特性设计为单机操纵,它备有自己独立的液压系统和电气控制部分。

裁断装置16对硫化后的输送带,按产品的要求进行定长切断。该生产线采用侧刀式剪切方式切断钢丝绳输送带。

卷取装置17用来卷取成品运输胶带,以便包装出厂,本装置由Y160L-8电机、联轴器、减速机、传动辊筒、左右机架等零部件组成,此装置利用传动辊筒转动,通过传动辊筒与已卷带卷之间的摩擦实现随动等线速卷取。为了装卸方便,将胶带卷取装置安装在由电机驱动的轨道车上。

10.4.3 主要性能技术参数

(1)加拿大帕特斯公司制造的2.4m×10m钢丝绳芯输送带成型硫化生产线

锭子导开钢丝绳最多根数:196根。

锭子导开钢丝绳初张力:110~220N/根。

钢丝夹持装置夹持力:5MN。

钢丝夹持装置油缸直径:ф203mm。

钢丝夹持装置最大行程:203mm。

钢丝夹持装置油缸工作压力:16MPa。

夹持平板规格:3378mm×508mm。

张力装置钢丝绳最多根数:196根。

张力装置钢丝绳张力范围:0~3090N/根。

钢丝绳最大直径:ф12.7mm。

钢丝绳最小直径:ф3.1mm。

钢丝绳最大间距:20mm。

钢丝绳最小间距:10.8mm。

成型车移动速度:0.05~0.30m/s。

导开胶片最大直径:ф1524mm。

冷压平板总压力:8.8MN。

冷压平板规格:2350mm×990mm。

冷压平板柱塞最大行程:203mm。

硫化机结构形式:油压单层框式平板硫化机。

硫化机传动形式:油泵液压站。

机组操作方式:自控或手控。

硫化主机总压力:100MN。

硫化主机热板规格:2350mm×10300mm。

硫化主机热板上单位压力:4.5MPa。

硫化运输带最大宽度:2200mm。

硫化运输带最小宽度:1200mm。

液压介质:N46号液压油。

主机液压顶边铁行程:38mm。

液压油最大工作压力:30MPa。

蒸汽工作压力:0.63MPa。

主机油缸柱塞直径:ф559mm。

主机油缸柱塞最大行程:350mm。

主机热板上升速度:20mm/s。

主机热板下降速度:20mm/s。

接头硫化机规格:2350mm×990mm。

修带硫化机规格:2400mm×600mm。

夹持装置夹持力:1.5MN。

夹持装置最大行程:350mm。

拉伸装置拉伸力:1.25MN。

拉伸装置最大拉伸行程:1500mm。

拉带机最大牵引力:0.11MN。

拉带机动力:45kW。

拉带机速度:0.1/0.35m/s。

裁断机宽度:2.4m。

裁断胶带最大厚度:40mm。

裁断钢丝绳最大直径:ф12.7mm。

一次裁断最大长度:2200mm。

包装机最大卷取直径:ф4500mm。

设备总重量:约880000kg。

电机装机总容量:约550kW。

(2)青岛北海机械设备有限责任公司制造的2.4m×10m钢丝绳芯输送带成型硫化生产线

①锭子架

锭子数:208个。

钢丝绳初张力:80~400N/根。

回拉链条线速度:2.23m/min。

钢丝绳直径:ф2.5~13mm。

初张力施加方式:电磁离合器或力矩电机。

②带夹持器张力站

钢丝绳根数:176根。

钢丝绳直径范围:ф2.5~13mm。

单根钢丝绳张力:800~4000N/根。

夹持装置夹持力:0.88MN。

夹持板宽度:500mm。

夹持缸直径:ф200mm。

夹持缸行程:150mm。

夹持缸数量:2只。

夹持缸工作压力:15MPa。

小张力缸直径:ф22mm。

小张力缸有效行程:150mm。

最大系统压力:22MPa。

回拉缸直径:ф63mm。

回拉缸行程:150mm。

回拉缸数量:2只。

恒张力油缸直径:ф200mm。

恒张力油缸数量:2只。

③固定梳

齿底距地面高度:1260mm。

结构形式:摆移式。

④带切边胶成型车

电加热直切边刀数量:4把。

冷压平板规格:1000mm×2400mm。

冷压油缸直径:ф560mm。

冷压油缸行程:280mm。

液压系统工作压力:8~21MPa。

冷压成型最大压强:4.3MPa。

大车行走速度:6m/min。

钢丝绳芯上胶片卷最大直径:ф1500mm。

钢丝绳芯下胶片卷最大直径:ф1200mm。

钢丝绳芯胶片卷最大宽度:2300mm。

胶片导开方杠尺寸:□80mm×80mm。

垫布卷取最大直径:ф600mm。

垫布卷取最大宽度:2400mm。

垫布卷取方杠尺寸:□40mm×40mm。

横向移动导开装置小车速度:6m/min。

⑤前夹持拉伸

最大夹持力:1.32MN(可调)。

夹持板规格:400mm×2300mm。

夹持油缸数量:4个。

夹持油缸直径:ф200mm。

夹持油缸行程:360mm。

最大伸长力:1.056MN。

伸长油缸行程:600mm。

伸长油缸直径:ф250mm。

最大工作压力:21.5MPa。

⑥硫化主机

结构形式:框式单层油缸下置式。

热板规格:2380mm×10000mm×90mm。

热板表面粗糙度:≤1.6μm。

硫化最大胶带宽度:2200mm。

硫化厚度:6~40mm。

硫化单位面积压力:3.5MPa。

柱塞最大行程:360mm。

热板上升速度:360mm/min。

热板最高工作温度:170℃(温差不大于3℃)。

热板冷端:300mm×2。

油缸直径:ф630mm。

油缸数量:12只。

最大工作系统压力:22.5MPa。

上热板下平面距地面距离:1300mm。

⑦修补硫化机

热板规格:2300mm×600mm×90mm(入口冷端为200mm)。

总压力:3300kN。

单位面积压力:2.5MPa。

油缸数量:2只。

油缸直径:ф360mm。

下热板最大行程:300mm。

液压系统最大工作压力:18MPa。

结构形式:纵向机械移动框式。

最高温度:≤170℃。

加热形式:蒸汽加热。

⑧多功能组合机组

最大有效牵引力:0.12MN。

自锁油缸锁紧力:1.32MN。

自锁油缸数量:6只。

系统最大工作压力:23.5MPa。

拉带辊线速度:6m/min。

胶带最大宽度:2200mm。

胶带最大厚度:40mm。

拉带辊最大直径:ф750mm。

冷定伸最大拉伸量:800mm。

切刀(可移):1把。

⑨液压切带机

切带最大宽度:2200mm。

切带最大厚度:40mm。

切带机构行走速度:2.75m/min。

液压系统压力:14MPa。

⑩变位对中计数装置

托辊直径:ф120mm。

对中辊直径:ф80mm。

计数器:进口件。

卷取包装机

最大卷带宽度:800~2200mm。

最大卷带直径:ф4000mm。

卷带线速度:6m/min。

带卷最大重量:25t。

装机总容量 260kW。

(3)益阳橡胶塑料机械集团有限公司生产的钢丝绳芯输送带成型硫化生产线

①2.4m×10m钢丝绳芯输送带成型硫化生产线

锭子导开钢丝绳最多根数:180根。

锭子导开钢丝绳初张力:250N/根。

钢丝夹持装置夹持力:2.65MN。

钢丝夹持装置油缸直径:ф250mm。

钢丝夹持装置最大行程:150mm。

钢丝夹持装置油缸工作压力:18MPa。

夹持平板规格:3650mm×500mm。

张力装置钢丝绳最多根数:180根。

张力装置钢丝绳张力范围:0~3000N/根。

钢丝绳最大直径:ф13mm。

钢丝绳最小直径:ф3mm。

钢丝绳最大间距:20mm。

钢丝绳最小间距:10.8mm。

成型车移动速度:127mm/s。

导开胶片最大直径:ф1500mm。

冷压平板总压力:8.8MN。

冷压平板规格:2400mm×1100mm。

冷压平板柱塞最大行程:150mm。

硫化机结构形式:油压单层框式平板硫化机。

硫化机传动形式:油泵液压站。

机组操作方式:自控或手控。

硫化主机总压力:85MN。

硫化主机热板规格:2400mm×10000mm。

硫化主机热板上单位压力:3.54MPa。

硫化输送带最大宽度:2200mm。

硫化输送带最小宽度:600mm。

液压介质:N46号液压油。

主机用低压油最大工作压力:2MPa。

主机用高压油最大工作压力:19.5MPa。

蒸汽工作压力:0.63MPa。

主机油缸柱塞直径:ф630mm。

主机油缸柱塞最大行程:360mm。

主机热板上升速度:>6mm/s。

主机热板下降速度:靠自重。

接头硫化机规格:2400mm×250mm。

修带硫化机规格:2400mm×1000mm。

夹持装置夹持力:1.5MN。

夹持装置最大行程:150mm。

伸张装置伸张力:1.05MN。

伸张装置最大伸张行程:1200mm。

拉带机最大牵引力:0.25MN。

拉带机最大夹紧力:0.786MN。

拉带机速度:5.67/11.35m/min。

裁断机最大裁断力:0.2MN。

裁断胶带最大厚度:40mm。

裁断钢丝绳最大直径:13mm。

一次裁断最大长度:500mm。

包装机最大卷取直径:ф3600mm。

设备总重量:约530000kg。

电机装机总容量:约225kW。

②1800mm×15600mm钢丝绳芯输送带平板硫化机

a.锭子架

锭子数:156个。

初张力:200~1000N/根。

初张力施加方式:力矩电机。

钢丝绳直径:ф2.5~15mm。

锭子盘排列方式:3层4列13排。

装钢丝锭子方式:框体内3台吊机。

框体内吊机负载:1000kg×3台。

变位定向器:高耐磨陶瓷结构(内部外部双套配置)。

钢丝绳锭子:ф1000mm×580mm。

b.带夹持器张力站

钢丝绳根数:152根。

钢丝绳直径:ф2.5~15mm。

单根钢丝张力:0.39~3.9kN(误差≤±3%),张力显示。

夹持装置夹持力:760kN。

弧形夹持板宽度:500mm。

夹持缸直径:ф180mm。

夹持缸行程:150mm。

夹持缸数量:2只。

夹持缸工作压力:15MPa。

小张力缸柱塞直径:ф22mm。

小张力缸有效行程(单体,可更换):150mm。

小张力缸最大工作压力:21MPa。

回拉缸直径:ф63mm。

回拉缸行程:150mm。

回拉缸数量:2只。

恒张力缸直径:ф250mm。

恒张力缸数量:2只。

c.可摆移式分梳

齿底距地面高度:1260mm。

最大分线槽数:151。

结构形式:摆移升降式。

d.带切边胶成型车

电加热圆盘切刀数量:4把。

冷压平板最大规格:1350mm×1800mm。

冷压油缸:2×ф600mm。

冷压油缸行程:280mm。

液压系统工作压力:8~22MPa。

冷压成型最大单位压力:5MPa。

大车行走速度:6m/min,定位精度<10mm。

钢丝绳芯上胶片卷最大直径:ф1500mm。

钢丝绳芯下胶片卷最大直径:ф1200mm。

钢丝绳芯胶片卷最大宽度:1700mm。

胶片导开方杠尺寸:□80mm×80mm。

垫布卷取最大直径:ф600mm。

垫布卷取最大宽度:1800mm。

垫布卷取方杠尺寸:□45mm×45mm。

横向移动导开小车速度:6m/min。

胶带防粘板措施:聚四氟乙烯。

芯胶电加热装置:冬季用热风对钢丝绳上、下芯胶表面进行加热,热风温度80℃,其他时间不用时可移走。

e.对中托辊组(三组)

托辊顶距离地面高度:1260mm。

托辊直径:ф120mm。

对中辊直径:ф110mm。

f.前夹持拉伸装置

最大夹持力:1130kN(可调)。

夹持板规格:500mm×1800mm。

夹持油缸数量:2只。

夹持油缸直径:ф220mm。

夹持油缸行程:360mm。

最大伸长力:950kN。

伸长油缸行程:1600mm。

伸长油缸直径:ф250mm。

最大工作压力:20MPa。

g.硫化主机

结构形式:框式单层油压上行程。

热板规格:1800mm×15600mm×90mm。

硫化最大胶带宽度:1600mm。

硫化厚度:6~50mm。

公称总压力:112.32MN。

热板单位最大面积压力:4.5MPa。

柱塞最大行程:360mm。

柱塞直径:ф600mm。

柱塞数量:20只。

液压系统最大工作压力:20MPa。

高低压切换压力值:2.5MPa。

热板上升速度:1000mm/min。

热板下降:回拉缸。

热板最高工作温度:170℃,温差≤±2℃。

热板工作表面粗糙度:≤1.6μm,压铅精度≤0.2mm。

热板冷端:300mm(前端/后端)。

蒸汽压力:0.8MPa。

上热板工作面距地面高度:1300mm。

h.中夹持装置

最大夹持力:1130kN(可调)。

夹持板规格:500mm×1800mm。

夹持油缸数量:2只。

夹持油缸直径:ф220mm。

夹持油缸行程:360mm。

i.移动式修补硫化机

热板规格:400mm×400mm×60mm。

公称总压力:400kN。

单位面积压力:2.5MPa。

油缸数量:1只。

油缸直径:ф160mm。

热板最大行程:150mm。

加热形式:电加热。

热板最高工作温度:170℃。

结构形式:纵、横向移动。

j.组合式拉带机组

最大有效牵引力:160kN。

最大持力:1300kN。

拉带辊线速度:6~12m/min(正反转)。

胶带最大宽度:1600mm。

胶带最大厚度:50mm。

拉带辊最大直径:ф800mm。

拉带辊行程:750mm。

最大拉伸力:1570kN。

液压系统最大工作压力:25MPa。

k.液压切带机

切带最大宽度:1600mm。

切带最大厚度:40mm。

切带机构行走速度:2.75m/min。

液压系统最大工作压力:14MPa。

l.中心卷取包装机

最大卷带宽度:1600mm。

卷带最大直径:ф3500mm。

卷带最大重量:35t。

卷带线速度:6~12m/min。

结构形式:中心卷取(带卷齐装置)。

m.移动式分层带导开架(安装位置在成行车基坑中)

热布卷最大直径:ф600mm。

垫布卷最大宽度:1800mm。

垫布卷轴方杠规格:□45mm×45mm。

垫布卷取速度:自动跟踪。

带坯最大直径:ф3500mm。

带坯最大宽度:1600mm。

卷带最大重量:15t。

方杠头部:□90mm×90mm,长度2300mm。

回拉施动方式:力矩电机。

回拉线速度:2m/min。

(4)德国辛拜尔坎普公司生产的2.38m×15.6m钢丝绳芯输送带成型硫化生产线

锭子导开钢丝绳最多根数:208根。

锭子导开钢丝绳初张力:400N/根。

钢丝夹持装置夹持力:1.686MN。

钢丝夹持装置油缸工作压力:26MPa。

夹持平板规格:2650mm×500mm。

张力装置钢丝绳最多根数:196根。

张力装置钢丝绳张力范围:834~3000N/根。

钢丝绳最大直径:ф13mm。

钢丝绳最小直径:ф2.8mm。

钢丝绳最大间距:20mm。

钢丝绳最小间距:11mm。

钢丝绳张力误差:±4%。

张力辊行程:150mm。

钢丝绳最大伸长值:300mm。

成型车移动速度:117mm/s。

导开胶片最大直径:ф680mm。

冷压平板总压力:11.7MN。

冷压平板规格:2400mm×1100mm。

油压:30MPa。

硫化机结构形式:油压单层框式平板硫化机。

硫化机传动形式:油泵液压站。

机组操作方式:自控或手控。

硫化主机总压力:135MN。

硫化主机热板规格:2380mm×15600mm×70mm。

硫化运输带最大宽度:2200mm。

液压介质:N46号液压油。

主机用高压油最大工作压力:30MPa。

热板加热介质:蒸汽。

热板冷却介质:软化水。

拉带机最大牵引力:0.1MN。

拉带机最大夹紧力:0.638MN。

拉带机速度:0.07~0.14m/s。

包装机最大卷取直径:ф3600mm。

包装机最大卷取力:0.01MN。

10.4.4 联动生产线单元机台与装置

10.4.4.1 锭子导开及初张力装置

(1)加拿大帕特斯公司制造的锭子导开及初张力装置 其基本原理是借助于反向旋转的液压马达的旋转力矩张紧钢丝绳,如果需要收回钢丝绳时,还可以卷取钢丝绳。3层工作平台上的196根锭子导开轴,其中上层的66根的钢丝绳导开后分布在生产线中心,中层64根沿着外端依次分布,下层66根钢丝绳分布在最外端。在绝大多数情况下,不需要196个锭子导开轴同时工作,对应于闲置的部分,关闭某一层的液压管路截止阀,对于一层闲置部分的锭子导开轴,同时要用插板迫使液压马达停止运转,目的是防止液压油走空循环,避免由于液压油供应不足而使正在工作的液压马达达不到应有的动力。在出绳端的塔轮装置,钢丝绳通过后,其在垂直平面和水平平面上的投影角度与塔轮系统的锥度、塔轮轴的安装斜度相对应,使钢丝绳在完成这一过程中不受轴向力,从而不受滑动摩擦力,保护钢丝绳表面镀锌层,确保带坯冷压成型时钢丝绳与芯胶的黏合附着力良好。它安装在钢丝绳锭子导开及初张力装置之后,钢丝绳张力装置之前,结构如图10-91所示,由支架1、连接板2、上支板6、中支板5、下支板4组成框架,支架1以中心线对称布置,每个上支板6外端、中支板5一端、下支板4外端两侧分别放置大塔轮,在垂直方向由内向外错位排开,每个大塔轮上平面水平与放置于连接板2两侧的大塔轮对应排布,两侧大塔轮在同一平面,垂直平面上的倾斜角度α/2与大塔轮锥度α的1/2相等,每个上支板6内端、下支板4内端两侧分别放置小塔轮,在垂直方向由外向内错位排开,每个小塔轮上平面水平与放置于连接板2两侧的小塔轮对应排布,垂直平面上的倾斜角度β/2与小塔轮锥度β的1/2相等,两侧小塔轮在同一平面,在连接板2的内端两侧分别放置分梳轮7,分梳轮的上平面与大塔轮和小塔轮的下平面高度相同,大塔轮左右大支板上放置一端有平面豁口的支轴,在槽片一侧有压绳板,支轴上放置滚动轴承,带有圆弧槽口的槽片、隔套、插板,槽片内放置孔用弹性挡圈,槽片外径按等差级数依次递减,使大塔轮形成要求锥度α,小塔轮左右小支板上放置一端有平面豁口的支轴,在槽片一侧有压绳板,支轴上放置滚动轴承,带有圆弧槽口的槽片、隔套、插板,槽片内放置孔用弹性挡圈,槽片外径按等差级数依次递减,使小塔轮形成要求锥度β,分梳轮左右支板上放置两端有平面豁口的支轴,在槽片一侧有压绳板,支轴上放置滚动轴承,带有圆弧槽口的等径槽片、隔套、插板,槽片内放置孔用弹性挡圈。

图10-91 钢丝绳分层分梳装置

1—支架;2—连接板;3—钢丝绳;4—下支板;5—中支板;6—上支板;7—分梳轮;8—小塔轮;9—大塔轮

(2)德国辛拜尔坎普公司制造的锭子导开及初张力装置 青岛北海机械设备有限责任公司、益阳橡胶塑料机械集团有限公司制造的锭子导开及初张力装置与德国辛拜尔坎普公司的结构类似。其锭子导开及初张力装置有208根锭子导开轴,它们分上、下、左、右四层排列,其结构如图10-92所示。它由链轮1、电磁离合器2、摩擦片3及锭子轴4等组成。导开架上装有12组钢丝绳倒卷的驱动装置,分别用于各组钢丝绳的倒卷,使导出时松开的钢丝绳在3kW的电机驱动下,通过减速器及链条传动链轮1,使钢丝绳倒卷在锭子上。每根钢丝绳分别用一套电磁离合器2提供初张力,张力值由电流控制,最大扭矩250N·m,折合成每根钢丝绳的最大初张力为400N,稳定准确,应用时的基本原理是:电磁离合器2断电(摩擦力为零),利用拉带机拉力导开每轴钢丝绳,到位后电磁离合器2得电,使其内部的摩擦片3被压紧,从而产生摩擦,借助于电机减速机链轮系统卷取已导开但没有张力的钢丝绳,当钢丝绳达到一定的初张力后,电磁离合器打滑。其制动力矩的大小通过电磁离合器电磁线圈的电压(0~24V)进行调节,可对钢丝绳的初张力进行集中控制。定位销5插入钢丝绳的筒子挡板上,使电磁离合器的衔铁与筒子成为一体。

图10-92 锭子导开轴、轮系统

钢丝绳芯输送带的成型中,多根钢丝绳按工艺要求排布时,钢丝绳的锭子导开架导开钢丝绳后需要排列为相同的高度平面,钢丝绳分布的需要宽度由宽缩窄,在解决钢丝绳平面排列和宽度缩窄问题时,德国辛拜尔坎普公司分梳板装置在分梳工作过程中与运动的钢丝绳直接摩擦,摩擦力使钢丝绳表面镀锌层磨损,在冷压成型时对钢丝绳与芯胶的黏合附着力产生不利影响。而青岛北海机械设备有限责任公司制造的出绳端的高耐磨陶瓷导向环、益阳橡胶塑料机械集团有限公司制造的出绳端的塔轮装置,与加拿大帕特斯公司的产品相同,有效克服了这个缺点。

10.4.4.2 恒张力装置

(1)加拿大帕特斯公司制造的恒张力装置 益阳橡胶塑料机械集团有限公司制造的钢丝绳恒张力装置与加拿大帕特斯公司的结构类似。

在钢丝绳输送带生产线中,恒张力装置安装在钢丝绳夹持装置之后,钢丝绳分梳装置之前,由3套钢丝绳张力站组成。恒张力装置如图10-93所示,由左框板1、中框板5、右框板13等距布置,顶部由1根顶梁11、中部由4根斜梁22和8根侧梁14、下部由2根底梁21组成框架,在顶梁11的底部装有顶梁垫板10,4根斜梁22左右以中框板5、前后以顶梁11对称设置,每根斜梁22与水平夹角为47°,在斜梁上安装斜轴7,两端和中部安装轴底座和底座盖2,斜轴7上安装由夹套3分隔开的带有圆弧槽口的槽片4,在前后两组斜轴7之间,侧梁安装带有凹槽的侧梁垫板,在侧梁垫板的相对应凹槽内安装滑道9,内设置中辊装置8,下端的滑座24在滑道9内滑动,中辊装置8下端的U形连接器17连接液压缸19,中辊装置8上部的滑轮轴25上安装动滑轮26,上部由顶板6、侧面由侧板封装,下端滑座24由连接轴18连接U形连接器17,由定位稳钉、定位键定位,钢丝绳张力装置由3套钢丝绳张力站在钢丝绳夹持装置与分梳装置之间顺序排列。

图10-93 恒张力装置

1—左框板;2—轴底座和底座盖;3—夹套;4—槽片;5—中框板;6—顶板;7—斜轴;8—中辊装置;
9—滑道;10—顶梁垫板;11—顶梁;12,23—液压胶管;13—右框板;14—侧梁;15—回油管;
16—进油管;17—U形连接器;18—连接轴;19—液压缸;20—底梁垫板;
21—底梁;22—斜梁;24—滑座;25—滑轮轴;26—动滑轮

益阳橡胶塑料机械集团有限公司钢丝绳恒张力装置液压原理参照图10-94,液压缸的动力由液压站提供,液压站由三个液压集成块组成,由单向阀8、液控溢流阀9、电控二位二通阀10组成第一个液压集成块,由单向阀13、液控溢流阀12、电控二位二通阀11组成第二个液压集成块,由三位四通电液换向阀1、溢流阀2、双单向调速阀3、液控单向阀4组成第三个液压集成块,传感器5和单向阀7连接在工作行程压力油主管路上,液电三位四通阀6连接在与其他执行元件共用的压力油管路上。

图10-94 恒张力装置液压原理

1—三位四通电液换向阀;2—溢流阀;3—双单向调速阀;4—液控单向阀;5—压力传感器;
6—液电三位四通阀;7,8,13—单向阀;9,12—液控溢流阀;10,11—电控二位二通阀;
14—柱塞泵;15—叶片泵

钢丝绳恒张力装置,由3套钢丝绳张力站在钢丝绳夹持装置与固定分梳装置之间顺序排列,每套钢丝绳张力站的工作顺序是:把需提供张力的钢丝绳由人工通过槽片的上沟槽引入到达最高位中辊装置的动滑轮下沿沟槽,续接相应的另一个槽片的上沟槽,并及时把钢丝绳接到后面的张力装置。当张紧钢丝绳时,叶片泵15启动,电控二位二通阀11得电关闭,液控溢流阀12正常工作,压力油通过单向阀13、右端得电后的三位四通电液换向阀1,经双单向调速阀3调节流速后,通过液控单向阀4进入液压缸上腔,向下推动活塞杆,油压根据生产工艺选择,由压力传感器5检测反馈给微机控制系统,活塞杆带动中辊装置沿滑道向下运动,动滑轮与钢丝绳一起向下运动,同时绕滑轮轴作旋转运动,保持运动部件垂直运行,同时,液压缸下腔的液压油通过双单向调速阀3、三位四通电液换向阀1流回油箱,当钢丝绳被逐渐拉紧并达到要求张力值后,根据动滑轮工作原理,液压油在活塞上的压力值是钢丝绳张力值的2倍时达到平衡,中辊装置静止,叶片泵15停止。由于液控单向阀4或其他元件密封不是绝对严的,待压力下降并低于要求值的下限值时,压力传感器5反馈自动控制系统指令叶片泵15重新启动,补充油压达到要求值后停止。当需要钢丝绳的张力撤除时,叶片泵15和柱塞泵14同时启动,液电三位四通阀6左端得电,高压油通过后打开液控单向阀4,并延时1s后,三位四通电液换向阀1左端得电,压力油通过双单向调速阀3进入液压缸下腔,推动活塞杆带动中辊装置向上运动,动滑轮及钢丝绳运动至最上面,松开钢丝绳和为下一工序张紧钢丝绳做准备,同时,液压缸上腔的液压油已经由1s之前打开的液控单向阀4、双单向调速阀3、三位四通电液换向阀1流回油箱。

(2)德国辛拜尔坎普公司制造的恒张力装置 青岛北海机械设备有限责任公司制造的钢丝绳恒张力装置与德国辛拜尔坎普公司的结构类似。

恒张力装置主要由左、中、右墙板及分梳装置、连接梁、槽片、油缸等零部件组成。本装置用于对钢丝绳施加一定的张力,从而保证在成型和硫化时钢丝绳的张力均匀,防止输送带内的钢丝绳弯曲。

张紧钢丝绳时有两个定槽片固定在横梁上,另一个动槽片由油缸驱动,3个槽片呈倒“品”字形布置,动槽片向上时对钢丝绳加载,反之卸载,有效行程约150mm,根据液压原理每根钢丝绳的张力大小均匀,并且可以通过油压进行调节,其恒张力在0~3000N。

10.4.4.3 固定梳

固定梳即分梳装置或称整经架。由固定梳架、托辊装置、固定梳等部分组成。用于将钢丝绳按一定节距排列整齐。配备了分梳钢丝绳直径为ф3~13mm、不同规格、不同节距的7种分梳板。

10.4.4.4 成型车

(1)加拿大帕特斯公司制造的成型车 主要由三部分组成,分别是钢丝绳移动支撑车、成型车和检查车。

钢丝绳移动支撑车由成型车牵引,在成型车轨道上移动。当成型车向主机方向运动时,借助于机械脱钩装置,支撑辊自动停在成型车总行程一半的位置,在此期间始终支撑钢丝绳,以使钢丝绳在受张力前减小垂度即减小了恒张力装置所需要的行程。它可以在成型车回位时被带动返程。

成型车走行的动力由液压马达通过齿轮齿条系统提供,运行平稳,定位准确;用造价昂贵的导向轨道调节装置控制成型车沿横向跑偏,误差小于±1mm,确保了成型车上导开的胶片中心线与生产线上的钢丝绳芯中心线相吻合;冷压成型(工作行程)时,成型车运行速度是3m/min,每次运行距离恒定,并能自动控制冷压带坯的时间和压力,可以随时根据生产工艺要求调节这两项参数;在向主机方向拉带(空行程)时,速度是6m/min,由拉带机牵引时,速度是18m/min,以提高生产效率。

成型车分为上下两层,如图10-87所示,上下各安装有2套胶片导开垫布卷取装置,其中上面的2套固定不动,由吊车直接吊入胶片轴和垫布轴,下面的2套在需要吊入胶片轴或卸下垫布轴时,要把支撑胶片导开垫布卷取装置胶片小车沿着设在成型车上的轨道拉出,以便顺利完成吊入胶片轴或卸下垫布轴的任务。

横向钢丝绳铺设装置是全自动化的专用设备。它由钢丝绳导开及张力装置、输胶皮带机、纵向运送车、横向运送车、导向及定位装置、夹持器、牵引机、割绳器、导向板、压合辊等组成,安装在成型车中部。在钢丝绳带坯成型过程中,使用它可以在芯胶与盖胶之间完成铺设横向钢丝绳的任务。铺设钢丝绳直径为ф1.8~2.8mm,每一组可铺设2~6根,每一组内的绳间距在10~20mm之间,每组间距在25~250mm之间,可为带坯铺设横向钢丝绳,使每根钢丝绳在铺设过程中,不但可以铺直,而且还具有均匀准确的张力,可从根本上解决普通钢丝绳芯输送带横向强度薄弱这一欠缺,满足多品种和规格输送带的生产要求。这套装置综合应用了微机自动控制、电气自动控制、传感、液压、气动、机械等先进技术,自动化程度极高,对工作过程进行自动操作和集中控制,分序同步,工作协调,安全性好,动作准确可靠。

横向钢丝绳铺设装置工作时,由第一个三位四通阀控制导开张力器的液压动力,不受其他工步限制,始终张紧钢丝绳。由液压马达驱动细绳锭子导开轴导开钢丝绳,当钢丝绳的张力大时,可将液压系统的压力油经减压阀减压,达到要求的张力值。6个液压马达的每个供油管均设截止阀,在不使用时断油,使马达停转。钢丝绳始终贯穿它所需要通过的装置,并且最后经导向板导出,在每次冷压成型完毕后,在带坯上铺设横向钢丝绳时,带坯输送机与成型车反向运行,第二个三位四通阀接通液压马达正转,若速度与成型车不同步,调整节流阀运行至工艺指定位置后停止。带坯输送机工作时,纵向输送车上的电机接通,通过减速机、同步齿带把纵向车移至工作初始位置,然后按照铺设钢丝绳工艺要求的间距密度,重复以下动作:导开的钢丝绳经2个导向轮、导板导出,送至纵向定位器的上光辊、下光辊横向导向,经夹持器将钢丝绳夹紧,这时,第三个三位四通阀控制夹紧缸驱动上夹持板向下运动,横向输送车运行至极限位置,钢丝绳导出,电机启动,通过减速机、传动轴、另一套同步齿带等传递动力,夹持器将钢丝绳松开,这时,第三个三位四通阀控制夹紧缸驱动上夹持板向上运动,横向输送车通过电机、减速机、传动轴、另一套同步齿带等输出及传递动力,返程运动在适当位置停止,压合辊把钢丝绳与带坯夹紧,这时气动电磁换向阀控制气缸使压合辊向上运动,横向输送车通过电机、减速机、传动轴、另一套同步齿带等输出及传递动力,继续返程运动在适当位置停止,割绳器割钢丝绳,电磁阀控制液压缸向上驱动下刀体,与固定的上刀体之间产生剪切力,切割在上下刀体之间的钢丝绳,电磁阀控制液压缸向下驱动下刀体回到初始位置,牵引辊把钢丝绳送至导向板导出,由小电机经减速机驱动下胶辊、牵引辊停止,小电机停止,横向输送车通过电机、减速机、传动轴、另一套同步齿带等输出及传递动力,继续返程运动在适当位置停止,压合辊把钢丝绳与带坯夹紧,这时气动电磁换向阀控制气缸使压合辊向上运动,横向输送车通过电机、减速机、传动轴、另一套同步齿带等输出及传递动力,继续返程运动在终点位置停止。再移至下一步工序。

在钢丝绳与盖胶、芯胶冷压成型到一体后,用安装在冷压平板靠近硫化机方向的钢丝绳带坯边胶切割装置自动切除多余的边胶。钢丝绳带坯边胶切割装置采用圆形刀片旋转运动与成型车直线运动合成的方式,切割处于静止状态的带坯边胶,宽度在800~2300mm之间,可按照生产工艺要求,无级调整宽度,并通过左、右旋丝杠装置,使两端的边胶切割刀在相互靠近或分离时做等行程移动,确保切割后的带坯中心线与生产线中心线相吻合。刀头的抬起和落下由液压控制进行。

(2)德国辛拜尔坎普公司制造的成型车 青岛北海机械设备有限责任公司和益阳橡胶塑料机械集团有限公司的成型车与德国辛拜尔坎普公司的结构类似。

其主要由钢丝绳输送带芯胶与覆盖胶片的导开装置、冷压平板、切边胶装置、分梳装置和移动小车等部件组成。

成型车行走的动力由电动减速机通过齿轮齿条系统提供,运行平稳,定位准确,成型车地坑中心设有自定中心装置,从根本上解决了跑偏引起带子侧弯问题,同时确保了成型车上导开的胶片中心线与生产线上的钢丝绳芯中心线相吻合;德国辛拜尔坎普公司、青岛北海机械设备有限责任公司成型车运行速度是7m/min;益阳橡胶塑料机械集团有限公司成型车运行速度是7.6m/min。每次运行距离恒定,并能自动控制冷压带坯的时间和压力,根据生产工艺要求调节这两项参数。当成型车完成一锅带子最后一板的成型时,夹住不动,利用多功能组合机组的牵引力拖动成型车将带子入锅,以保证硫化前的带子钢丝绳张力不丧失。以达到钢丝绳输送带在恒张力下进行成型和硫化的目的。

成型车分为上下两层,上下各安装1套胶片导开垫布卷取装置,其中上面的1套固定不动,由吊车直接吊入胶片轴或卸下垫布轴;下面的1套在需要吊入胶片轴或卸下垫布轴时,要把支撑胶片导开垫布卷取装置的胶片小车沿着设在成型车上的轨道拉出,以便顺利完成吊入胶片轴或卸下垫布轴的任务。

10.4.4.5 硫化主机

(1)加拿大帕特斯公司制造的硫化机 硫化机共有七组双层框板,上横梁采用整体式结构,为便于装卸和安装,下活动平台采用两段结构,在安装完毕后按有关制造工艺要求把两段平台焊接在一起,成为实际上的整体不活动平台。由于上横梁和下平台厚度较大,而且它们分别一面与热板接触,另一面与空气接触,上下两面温差较大,会产生明显的热变形。温差为20℃左右时,计算出的变形量为6.5mm,为中间凸出形式。在硫化胶带时,此变形量在高压下无法完全消除,因而可能造成橡胶输送带硫化时两端局部欠压。同时在每合拢分开一次热板时,在静态下有较大热弯曲变形的上横梁和下活动平台就要弯曲一次,这样对设备很不利,大大缩短了其使用寿命。为解决热变形弯曲问题,在横梁与热板相连接的一面,通有循环冷却水。在整体式上横梁和下活动平台中,生产线中采用了较先进的循环冷却水降温的方法,可使上横梁和下平台的整体温差控制在4℃左右。这时的弯曲变形量经计算仅为1.3mm,在热板合拢、高压硫化输送带时,变形基本可以消除,对硫化制品质量无很大影响。通过冷却水的流量可根据整体温差大小由温度传感器反馈给PLC进行控制。

硫化机上、下热板前端有300mm长的冷却水道,并在此处各有幅度为3mm的弧度,旨在符合硫化工艺要求,避免输送带的接头出现重皮,从而提高产品质量。用冷压铅方法检测的热板面最大平面度误差远远小于要求值。

硫化压力稳定。在硫化的过程中,主机液压站电机始终转动提供动力。主机硫化的夹持力值由压力传感器传送给PLC控制系统,PLC随时控制三位四通比例换向阀在0~100%范围内开启,保障硫化压力p值在(p±0.1)MPa,确保硫化压力稳定。这样虽然能耗较高,但保障了输送带的内在质量,硫化压力可随时在主机显示屏上调出和调整。液压系统中有硫化机在紧急状态下手动开模功能,若生产线上意外停电或其他原因不能自动开模时,能够把需卸下的输送带松开。

为主机上、下硫化板提供热量的蒸汽由蒸汽调节装置控制。温度传感器安装在硫化板的适当位置,共24个测点,由它们把各点温度值反馈给PLC控制系统,PLC随时根据温度值控制蒸汽调节装置,使之在0~100%范围内开启,使生产钢丝绳输送带时,温度误差在要求温度值的±1℃范围内波动,保障硫化温度处于最佳状态。蒸汽控制装置的开启程度和硫化板各点温度值、各点平均温度,可随时在主机屏幕上调出。如对硫化温度有特殊要求,可通过PLC控制系统随时调整参数。上、下热板各加热回路均有单独的疏水阀,蒸汽调节装置的开启由气电转换开关控制,其开启程度由屏幕显示,并随热板温度变化而自动由PLC在0~100%范围内调节。

硫化机自动顶垫铁装置采用液压传动形式。主要部件是上运动板和下运动扳,组合在一起后安装在下热板两侧。两块上运动板各固定有两个液压缸,方向与热板平行,分别对称安装在两侧。液压缸的柱塞末端固定在下运动板上,下运动板具有斜度的凹槽与下热板支耳上的凸台相匹配,在液压装置驱动下,借助平凹槽的斜度,下运动板作纵向及横向的合成运动。这时下运动板也带动上运动板一起作横向运动,这里的横向运动即为顶边铁的有效动作,其行程可根据输送带的硫化工艺在有刻度的丝杠上无级调整,范围为0~40mm,由光电传感器反馈给PLC,控制顶边铁的运动方向及运动幅度。根据液压原理,4套装置推力相等且可调,如果边铁未顶到位,硫化板则不合模,自动保证了较高的宽度精度和较好的外观质量。边铁的顶入及拉回速度均为12mm/s。

由于硫化机下活动平台面积较大,驱动其运动的液压缸较多,而液压柱塞上升幅度在轻载时不可能完全同步,造成下活动平台上升失稳,发生随机跑偏现象。为解决这一问题,采用了机械式(或液压式)平衡装置,它由一根纵贯所有框板的长轴和两套齿轮齿条装置组成,长轴从液压缸底部穿过,齿条与下活动平台端部连接,齿轮在框板外侧连接在长轴上与齿条啮合。当下活动平台升降时,齿条随之上下运动,齿轮旋转运动。由于长轴的转速是相等的,迫使在其两端的两组齿轮转速也必须相等,使与齿轮啮合的齿条带动下活动平台的上下运动能够同步,保持平衡。

由于前夹持拉伸装置和中夹持装置连接在硫化机下活动平台上,并且随之上下运动,且下活动平台、下热板等装置较重,使硫化机下平台上升时空载负荷较大,计算的液压系统压力达0.3MPa,造成液压动力功能损失。

在硫化机的两端各有一套提带辊,辊可绕轴被动旋转,轴可由液压动力驱动往复上下运动。当需要提升胶带时,辊子上升,否则降到底部。

为了满足硫化机组硫化输送胶带的工艺要求,在生产过程中前夹持拉伸装置与中夹持装置配合使用,完成对棉帆布芯带坯的夹持与伸长,后夹持拉伸装置与中夹持装置配合使用,完成尼龙芯输送带在伸长状态下的冷却定型。前夹持拉伸装置和中夹持装置分别固定在主机下活动平台两端,并随之上下运动。后夹持拉伸装置与硫化机分开,由于其在负载工作时所受弯矩较大,因此在设计设备基础时要严格计算。这3套装置的夹持板均设计成凸凹圆弧过渡结构,以使在夹持拉伸带坯或成品输送带时不致产生明显窜动。3套机器的夹持板形状和结构完全相同,下夹持板固定,上夹持板能够上下往返运动,分别起到松开和夹紧的作用。

(2)德国辛拜尔坎普公司、青岛北海机械设备有限责任公司制造的硫化机

①前夹持拉伸装置的两根导向轴与硫化主机下垫台组合在一起,随下垫台升降而升降,一个主拉伸油缸满足胶带硫化前的拉伸量,利用框体内活塞缸的上下活动量,与中夹持装置、液压自动顶铁装置、脱锅装置的有机配合,在瞬间即可完成带子的装锅,既可保证能在热板合模前对胶带进行拉伸和对中心,避免边铁对热板的损伤,又能有效地将粘贴在上、下热板上的胶带脱离,并十分方便在拉伸状态下加装商标。

②在下垫台两侧按德国辛拜尔坎普公司技术加装两套液压自动顶铁装置,在四个液压缸的作用下,通过可编程序控制与新型的前夹持拉伸装置和中夹持装置的配合,使边铁在合模前自动顶齐,既保证了胶带的中心及带边齐整,又避免了人工顶边铁对热板的频繁损伤,当带坯宽窄出现误差时,通过程序参数修改,液压自动顶铁装置的开腔宽度可按要求调整,以避免纵向水波纹、海带边、海绵边、明疤、海绵、气泡等质量问题的出现。

③选有带热平衡系统的硫化主机与新型隔热材料配合,解决欠压问题。

上、下垫台:采用双定尺整轧Q235钢板,为保证制作精度,使用自动切割下料、刨床加工焊接坡口、CO2气体保护焊、日本进口合金焊丝焊接,焊毕进行整体进炉热处理,彻底消除焊接应力后,再进行机械加工,以保证使用过程中不变形,在加工过程中,采用德国辛拜尔坎普公司技术在上、下垫台除端板外的各面加装双向热平衡装置,以彻底消除热变形,保证热板热压铅误差<0.15mm,从设备上消除由热变形而引起的欠压,以避免胶带表面出现因欠压而形成的明疤、海绵、气泡等问题,确保胶带产品质量。

新型隔热材料:采用按德国辛拜尔坎普公司技术制作的耐压为≥40MPa、热导率为0.039W/(m·K)、耐温为220~250℃、厚度为12mm的新型隔热材料,替代国产的耐压为≤1.5MPa,热导率为0.056W/(m·K)的橡胶石棉板,在上、下垫台具备双向热平衡功能的前提下,保证8年以上正常使用寿命,以解决生产过程中的过量传热和长期生产宽窄不同的带子造成橡胶石棉板局部压缩变形而再生产较宽带子时所形成的欠压,影响胶带质量。选用该类材料,可从根本上解决压力变形和空缺变形所引起的欠压。

④液压平衡升降装置与合模导向装置配合,解决纵横向搓带问题。

合模导向装置:在硫化机两侧加装四对按德国辛拜尔坎普公司技术制作的合模导向装置,使热板合模时的纵横向位移误差≤0.5mm。

液压平衡升降装置:在下垫台各端加装四套液压平衡升降装置,在各油缸油量均布装置的配合作用下,确保下垫台水平升降,以克服由于垫台倾斜升降而造成的搓带现象,以保证胶带的内在质量和解决外在纵横向水波纹等质量问题。

⑤选用移动式修补硫化机,缩短设备流程和提高生产效率。

在后脱锅装置与多功能组合机组之间,配置移动式修补硫化机,在硫化和分层带冷定型不停顿的情况下,既可完成带面必要的修补(选用该类硫化机,带面一般是不需要修补的),又可为厚带子包装完成一些必要的工艺准备,而且设备流程也可大大缩短。

(3)益阳橡胶塑料机械集团有限公司制造的硫化机 其前夹持拉伸装置由两个夹持油缸、夹持限位装置、一个拉伸油缸、拉伸限位装置、托辊、滚轮、导向轴、支座等零部件组成并单独设置。工作时与中夹持装置配合使用,完成对带坯的夹持及伸张动作。伸张力可根据工艺要求用调整伸张行程来实现。

硫化机由14块框板、14个油缸、上横梁、下横梁、上热板、下热板等部分组成受力框架。

框板:由钢板制成。每两块框板、两个油缸组合成一组框架。每组框板采用成对加工。主机本体由七组框架构成。

油缸:本体是ZG270-500铸钢件,装在油缸中的柱塞是合金冷硬铸铁制造的,油缸与柱塞之间采用GSJ型轴用阶梯组合密封圈密封,具有良好的耐久性和密封性。

横梁:整个横梁为整体焊接梁,保证制品受力均匀,防止横梁热变形,保证横梁的刚性,在横梁与热板相连接的一面,通有循环冷却水。

下横梁:其上装有导向装置,以保证活动部分在升降运动中有适当导向。在下横梁上设有机械平衡装置,保证下横梁水平升降。保证制品受力均匀,防止横梁热变形,保证横梁的刚性,在横梁与热板相连接的一面,通有循环冷却水。

热板:上、下热板均是35号钢板,每块热板有六个通蒸汽回路、六个测温孔,热板两端设有冷却段,通入冷却水进行冷却。

蒸汽由主管道引入热板后,经气动截止阀的控制分别进入上、下热板的加热环形通道。通过安装在蒸汽回路的6个测温孔中的温度传感器,把各点温度值传递给PLC控制系统,PLC指示气动截止阀控制蒸汽输入量,确保温度误差在生产工艺要求值的±2℃以内。加热过程中产生的乏汽则通过疏水器排出。

主机液压站由液箱、高低压泵、各种阀、管路及控制仪表等组成,主机液压站通过主机液压管路和主机相连,提供平板硫化机上升、排汽、保压硫化、下降诸动作的压力源。每个油缸进口处都装有高压截止阀,用以调节进油量,使平板硫化机能够平衡上升、下降。

中夹持装置由两个夹持缸及上、下夹板等部件组成,在生产过程中与前夹持拉伸装置配合使用,满足硫化机组硫化运输胶带的工艺要求。

10.4.4.6 多功能拉带机

(1)加拿大帕特斯公司制造的拉带机 该公司制造的是单一用途的拉带机,主要由主动辊和被动辊两个辊子组成,驱动力由液压马达提供,制动由液压系统来完成。

(2)德国辛拜尔坎普公司和青岛北海机械设备有限责任公司制造的拉带机 该公司制造的拉带机能够一机多用,既能拉带又能对硫化后的成品带进行冷定伸。其特点是能在生产中解决织物芯带在冷定型过程中的侧弯和夹痕问题,将织物芯带冷定型所需的后夹持拉伸、后牵引和钢丝绳带所需的五辊液压自锁拉带机的工艺要求及性能组合在一台设备上,利用8个最大ф800mm的滚花超厚无缝钢管辊的动作及液压自锁装置的作用来完成织物芯带的冷定伸(由于是大直径辊的垂直拉伸,既消除了厚带子的皱折、夹痕,又可使原先侧弯的带子得到纠正)、各类带的后牵引及钢丝绳带恒张力下成型和硫化的工艺技术要求,控制系统采用可编程联动控制。

(3)益阳橡胶塑料机械集团有限公司制造的拉带机 该机也能一机多用,由电机经过带制动器的联轴器、行星减速器等传动牵引辊。把钢丝绳输送带的牵引、锁紧以及尼龙带的冷定型等要求及功能组合在一台设备上,利用架体上8个最大直径ф600mm的滚花超厚无缝钢管辊的动作及液压自锁装置的作用来完成织物芯带的冷定伸、后牵引和钢丝绳芯输送带需在恒张力下进行成型和硫化的工艺技术要求。控制系统采用可编程联动控制。在拉带机上装有夹紧装置。

10.4.4.7 切割机

(1)加拿大帕特斯公司制造的切割机(即切带机) 该机为一能够切割厚度为25mm厚铁板的剪板机,为了更加适应切割钢丝绳输送带的要求,在胶带进入剪板机之前,有一套压送辊装置,以便把胶带顺利送入,并且在剪切后托住输送带。这些辊的升降和旋转由单独的液压动力来完成,效果非常好。

(2)德国辛拜尔坎普公司制造的切割机 青岛北海机械设备有限责任公司和益阳橡胶塑料机械集团有限公司生产的胶带切割机其基本结构和原理均与德国辛拜尔坎普公司制造的切割机相同。按辛拜尔坎普原型制造,采用横移剪切方式,可裁断任何种类和规格的输送带,而且从根本上解决了污染和带子横截面不齐整的问题。

10.4.4.8 胶带包装机(胶带卷取装置)

(1)加拿大帕特斯公司制造的胶带包装机 其主要由焊接结构的机架和固定在上面的安全夹组成,安全夹装有152mm×152mm的方钢,并由液压系统控制滑块松开和夹紧,操作安全方便,液压马达驱动安全夹和方钢旋转,达到卷取缠绕在方钢上的输送带的目的。

(2)德国辛拜尔坎普公司制造的胶带包装机 其结构为芯轴卷取式,力矩电机驱动,它安装在可以横向移动的小车上,沿轨道移至车间外,便于机械化装车,卷取装置的最大卷取直径为3600mm,最大卷取动力为11.8kN。益阳橡胶塑料机械集团有限公司的产品在包装机前加1套误差<10mm/动次的计数器,保证计数准确。

(3)青岛北海机械设备有限责任公司制造的胶带包装机 其结构是在侧墙地辊卷取机的基础上,将侧墙改为钢结构件,在地辊两端和两侧墙端部各加装一套可调整卷齐装置,以保证带宽在650~2400mm(或更大)、卷径在ф500~3000mm(或更大)的带卷边缘齐整。在卷取包装机前加装一套长度计数对中装置,保证长度计数准确。

10.4.5 控制系统与液压系统

10.4.5.1 加拿大帕特斯公司制造

(1)控制系统 全线采用了具有先进水平的美国A-B公司生产的PLC-5/60L中型可编程控制器,对整条生产线近2000个模拟态势及开关量进行动态采集及控制,同步动态监测全线数十种工艺参数,保障了100%工艺参数执行率,并可由屏幕显示数据,在生产线全程运转的情况下,能及时提供故障状态自动报警等功能,从而保障了系统的稳定性。

(2)液压系统 各装置中的所有运动,包括上下往复、前后往复运动和旋转运动几乎均为液压动力驱动。液压传动装置工作比较平稳,反应快且冲击小;能高速启动、制动和换向;控制及调节比较简单;操作方便且省力,易于实现自动化;与电气控制配合使用时,能实现复杂的顺序动作和远程控制。生产线上有5个液压站:1区液压站为锭子导开及初张力装置、钢丝绳接头机、钢丝绳夹持装置、恒张力装置提供动力;2区液压站为成型车(包括车上的附属装置)提供动力;3区液压站为带坯导开及垫布卷取装置和接头机提供动力;4区液压站为前夹持拉伸装置、硫化机、中夹持装置和后夹持拉伸装置提供动力;5区液压站为拉带机、检查站、修带机和胶带卷取装置等提供动力。

10.4.5.2 青岛北海机械设备公司和益阳橡胶塑料机械集团公司制造

(1)控制系统 生产线的电气控制系统PLC采用西门子S7系列主机控制,可依照用户工艺要求编制PLC程序,采用触摸屏操作,温度、压力等参数自动显示,人工设定,主要常规元器件采用施奈德产品;整个流程无论手动、自动均通过PLC控制。用户在生产过程中也可以根据自己的生产工艺要求修改PLC程序,充分满足用户生产需求,控制稳定可靠,维修方便,操作简单,生产线各设备可实现手动、自动和全线必要的联动。锭子架部分把钢丝绳分成12组,每组15根钢丝,通过调节电磁离合器的电压,分别调节各组的初张力。拉带机分两挡速度,使用者可根据生产需求来确定使用哪种速度。

(2)液压系统 生产线的各装置中,上下往复和前后往复运动均为液压动力传递。生产线上有5个液压站:1区液压站为钢丝绳夹持装置、恒张力装置提供动力;2区液压站为带坯成型冷压平板和成型车行走提供动力;3区液压站为前夹持拉伸装置、中夹持装置、自动顶铁、拉带机夹持装置提供动力;4区液压站为平板硫化主机油缸和回拉缸提供动力;5区液压站为修带硫化机、裁断装置提供动力。

10.4.6 安装与维护保养

本节以益阳橡胶塑料机械集团有限公司生产的钢丝绳输送带生产线为主介绍相关的安装与维护保养内容,其他三条生产线与之相似,不再赘述。

钢丝绳输送带生产线设备的安装是一项很重要的工作,安装的质量将直接影响设备的工作性能、寿命和产品质量。因此,必须引起高度重视。安装前,要按照供货合同和发货单核对运到现场的设备箱数是否相符、设备包装是否完整无损,检验设备零部件数量、规格是否相符、有无锈蚀及损坏,并需准备起重运输设备和一定数量的垫木等安装工具。

设备的安装应在设备基础施工和地脚螺栓二次灌浆孔检验合格后进行。必须先找出钢丝绳输送带生产线的中心线,生产线中各装置的中心线应与生产线的中心线重合,其偏差应≤1mm。

(1)锭子架的安装 锭子架本体约重40t。安装时,把机架找正后紧固地脚螺栓,并再次测量机架的水平度和垂直度,其公差值见表10-13。

表10-13 锭子架安装公差值

(2)钢丝绳分梳夹持装置的安装 分梳夹持装置可进行整体式安装。找正后,紧固地脚螺栓,测量上夹板下平面的水平度,要求≤0.1mm/1000mm。最后接通液压管路。

(3)张力站装置的安装 此装置的安装可按三部分进行,但必须根据图纸要求,注意它们的相对位置和高度。先将底座放置在基础上,垫平找正,底座之间的水平度≤0.1mm,平行度≤0.1mm。再将墙板固定在底座上,使墙板与底座构成一个整体框架,其安装要求为:墙板的垂直度≤0.1mm,墙板的平行度≤0.25mm。各转动部分要求平稳、灵活、无卡阻现象。

(4)成型车的安装

①安装成型车导轨。将两排导轨平行于中心线对称放置,把导轨调平校直,其安装精度为:导轨的水平度和平行度≤0.2mm,两排导轨的平面度≤0.2mm/(1000mm×1000mm)。

②安装定位滑道底架及滑道。找正后,紧固地脚螺栓,并测滑道精度:滑道水平度≤0.2mm,滑道与两导轨的平行度≤0.2mm。

③安装成型车。

④安装成型车传动装置及导向装置。

⑤安装冷压平板硫化机及液压管路。冷压平板的上压板下平面水平度≤0.2mm。

⑥安装切边胶装置。

⑦安装固定导布装置。

⑧安装移动导布装置。

⑨安装钢丝绳分梳装置。

(5)硫化机主机本体的安装 硫化机主机本体约重350t,通过两个底座支承在基础上,底座的安装质量对整个硫化机的安装质量具有决定性的影响。

安装时,把两排底座对称于基础中心线放置,然后在底座上平面用大平尺和水平仪进行找正。水平度偏差每米长不得超过0.1mm。符合要求后,紧固地脚螺栓。在紧固过程中,应多次测量底座的水平度变化情况,以达到边紧边调的目的。同时两排底座的上平面应尽量调在同一水平面内。其平面度误差在1000mm×1000mm内不得大于0.12mm。

安装底座时,如果采用调整楔铁,应符合安装通用技术要求。最后调整好后把它焊死。

底座安装好后,就可进行框板与油缸部分的安装。油缸体除靠台肩支承在框板上外,还用8个M24mm×110mm的螺栓和框板紧固在一起;两块框板、两个油缸组成一组,整个硫化机本体由七组构成,采用长拉杆和长短套筒把组与组之间的框板连起来。安装时应根据现场情况,确定组装的顺序和穿长拉杆的方式。七组“小机”可以先装中间一组,再分别装两边的两组;也可以从某一边开头,顺序地一组一组装,装时用平尺和水平仪找正和校平。

框板安装完毕,可进行上横梁、下横梁和热板的安装。上横梁、下横梁安装就位后,即可安装热板,安装热板时要特别注意,以免造成热板损伤和变形。

(6)前夹持拉伸装置的安装 硫化机组主机安装完毕后方可进行前夹持拉伸装置的安装。首先,将轨道安装好,其水平度要求为0.1mm/1000mm,然后按装配顺序安装其他部分,其中应特别注意保证两导向轴的平行度和使它们位于同一水平面内。再者,根据活动部分的重量调整好滚轮处弹簧的支承力。总之,应使夹持与拉伸装置的运动部分活动平稳、灵活、无卡阻现象。

(7)中夹持装置的安装 此装置的安装也是在硫化主机安装完后进行。

(8)钢丝绳输送带生产线中其他部件的安装 钢丝绳输送带生产线中的固定分梳装置、拉带牵引机、裁断装置等部件的机械部分安装,根据图纸要求即可进行,但是应注意保证其安装中心线与主机中心线(机组中心线)的一致性和安装基面的标高和主机间的相互关系,以便整个机组将来工作平稳,确保工艺要求的连续实现。

(9)管路系统的安装 本钢丝绳输送带生产线中机械方面用的管路有:加热用蒸汽管道、冷却用水管路、传动用高低压油管道。安装管路前,必须参看各管道装配图与相应的原理图,了解管道的工作条件及图纸的技术要求,把管路上各主要阀门等先安装定位好后,再进行连接管路的配制与安装。安装过程中必须对零部件进行仔细清洗,现场配制的管件更需倍加小心,严防焊渣、砂子等脏物带进管路,造成阀门卡死或其他问题的发生。

(10)钢丝绳输送带生产线的调整 钢丝绳输送带生产线各部分都安装完后,要进行全面的检查与调整,这是保证试车及生产正常进行的重要环节,必须严格执行。

首先,按照各部件装配图和管路图对各部件的安装精度、管道连接线路、电气控制线路等作全面的细致检查,并作适当的调整,使之符合图纸要求和单机空负荷试车要求。

然后对以下各部分进行调整与整定。

主、辅机液压站的调整:各液压站按设计工作压力调定油压系统各溢流阀。试车合格后,可以按工艺制品要求来确定系统的最大工作压力。

热板平衡部分的调整:应对主机各油缸进口处的截止阀进行调整,使各缸进出油量基本相当,以保证下热板升降平稳。控制热板倾斜度小于2mm/m。

根据工艺和电气控制要求,调整各部位的行程开关,满足控制与联锁要求。

调整各电接点压力表、时间继电器,使之符合要求。

根据温控要求,调整蒸汽管路上的阀门,使之符合要求。

根据使用厂供水条件与工艺要求,调整热板冷却段冷却水的流量。

钢丝绳输送带生产线各部件分别安装、调整合适后,就可进行单独的空负荷试车与负荷试车。各部件应操作灵活,运行良好,符合使用要求。试车应按有关规定与操作规程进行。

单机试车后,方可进行联动试车,验证整条生产线是否达到了预定的设计要求。

试车一般都应有组织有计划地进行,各岗位操作者必须坚守岗位,服从统一指挥,不得擅自行动。对于试车中发现的问题都必须做好记录,及时协商处理,全部试车合格结束时,才可办理验收与交付生产的手续。

(11)维护与检修 此项工作十分重要,它不但是工厂文明生产的标志之一,而且对企业生产的经济效益影响也很大。本生产线是输送带生产企业的主要装备之一,因此,必须对设备做好正确使用、精心维护和实行计划检修制度。具体要求可参照“橡胶厂设备管理办法和检修规程”有关部分。

结合本生产线的具体情况,特提出以下几点注意事项,供设备使用者参考。

①操作者必须了解本生产线各部件的用途、工作原理、结构性能,按操作规程工作。

②使用过程中,无论哪一部分出现问题,必须采取措施停车检修,不可冒险使用和违章操作。

③机器长期停产或修理时,各个外露的精加工表面,如柱塞、导向轴等的表面均涂防锈油,各个水管道、蒸汽管道内必须放净,使用时需进行必要的清洗。

④长期停用时,应对各仪表、阀门等进行一次检查,把已到与快到检修期的元件拆下维修,同时对各部位的润滑点进行检查和进行一次润滑。

⑤每月进行一次或两次检查,检查各个主要零件间的螺栓与螺钉的紧固情况,防止紧固处松动,造成受力情况恶化与其他事故。

⑥定期检查更换各油缸、各阀门、水管道、蒸汽管道和油压管路中的密封元件。

⑦本生产线采用了油压传动。液压油每3个月取样化验1次,根据油品质量进行更换。新设备使用1000h后即应更换,并防止油液的污染,新油必须经过过滤后才能加入油箱。