输送带生产装备的发展趋势

平常心

输送带产业的发展主要依赖于煤炭、钢铁、水泥、港口、矿山、电厂等行业的发展。近年来，我国国民经济持续、快速发展，带动了煤炭、钢铁、水泥、港口、矿山、电厂等持续、快速增长，给输送带工业带来了良好的发展机遇，输送带产品发展进入了快速增长期，除个别产品外，品种系列基本上与国际同步，并与国际接轨。总的说来，我国输送带产品的品种基本齐全，质量水平不断提高，有的已达到国际先进水平。与此相对应的是输送带生产装备的快速发展，国外、国内较大的橡胶机械制造厂家争相研制输送带专用生产装备，生产装备也在朝着快速、大型化、自动化、智能化方向发展，在这方面，德国的克劳斯玛菲-贝尔斯托夫公司、海福乐-克虏伯公司、达辛北尔康普公司一直处于领先地位，通过与上述三家德国公司进行的技术交流，对输送带专用生产装备的发展趋势有了更加明确的认识。
    1、炼胶生产装备由剪切型密炼机向捏合型密炼机发展
    目前，绝大多数橡胶制品生产厂家大都使用剪切型密炼机进行混炼胶的加工，随着捏合型密炼机的不断完善和日益成熟，其性能优势显现出来，在橡胶制品行业大有取代剪切型密炼机的趋势。
/ h) C, T& V  w' i* o: q; v    剪切型（N）型密炼机主要通过转子的四棱长、短棱峰与混炼室内壁间隙（0.5mm）产生的相对速度对胶料进行剪切，胶料在长、短棱峰间翻动混合，进行胶料的混炼。该机型填充系数高，一般在0.7～0.75，混炼时间短，产量大，但因胶料受剪切剧烈，短时间内胶料生热快。转子内部采用喷淋方式冷却，冷却面积小，传热效果差，无法迅速带出胶料的热量，因此，排胶温度较高。
    捏合型（E）型密炼机主要通过转子的长、短棱的相对转动，将胶料挤入转子棱峰之间，对胶料进行剪切混炼。该机型填充系数比N型密炼机低，一般在0.65～0.7，胶料主要在转子棱峰间受捏合作用，混炼效果好，胶料温升低，可以以较高的转子转速进行混炼。转子内部采用强制性冷却水道冷却，冷却面积大，传热效果好，能够迅速带走胶料的热量，因此，排胶温度较低。而且，通过控制转子的转速及温控装置的温度，能够做到恒温排胶。
    E型密炼机与胶料接触的部件表面全部焊接有硬质合金，焊接时将工件预热，用自动电弧焊机将硬质合金焊接在工件的工作表面上，焊接的硬质合金层质地、厚度均匀，无微小裂纹，抗张强度和耐腐蚀性高，其表面硬度超过50HRC。焊接后再进行热处理，消除工件的热应力，再经过加工打磨，加工出高精度的转子等部件。
/ L) [5 u7 F: z$ L" \    E型密炼机采用液压上顶拴，能够迅速、稳定对胶料施加恒定的压力，提高胶料的混炼效果。排料门和锁紧装置也采用液压控制，上顶拴装置、混炼室、底座等部件采用了模块化设计，互换性好，安装、拆卸方便，能够大大缩短安装、拆卸时间。
E型密炼机转子端部轴向密封为液压式密封，通过三个或四个液压缸对端部的密封面施加恒定的压力，并通过高压油泵向密封面注油，在密封面产生高压油膜，使混炼室内的炭黑等粉料无法通过密封油膜，而达到良好的密封效果。这种密封方式结构简单，拆卸更换密封圈方便，得到了广泛使用。
+ \. [1 v3 C: [* X. }6 e2 w    通过N型、E型两种系列密炼机使用情况的实际对比，其综合性能如下：
$ `  j1 M4 b7 L3 ^' U6 R9 O/ V对比项目 N型 E型
' N8 n: |' ]; l% w. u1 k% K4 t2 w能耗效率 + + +
$ E/ d4 E- r: C+ X; Y# w: X! m温度精度 + + + +
分散度 + + + +
油混炼效果 - +
有效容积率 + + +
1 o4 u6 E+ ?" Q( B4 D, I8 Q( p喂料、排料效率 + + +
混炼室内壁磨擦 + + + -
产 量 + + +
+ + +：优；  + +：良；  +：较好；  -：一般；
- n- ^" u% w9 T7 \( c) ^. s0 i" D    从以上比较看，E型密炼机在有效容积率、喂料、排料效率、产量性能上较 N型略差，但其能耗低、分散效果好和降温效果好、排胶温度控制准确，并能作到恒温排胶，在同样排料温度情况下，可以通过提高转子的转速，来弥补在有效容积率、喂料、排料效率、产量性能上的不足。因此，已经得到了越来越多橡胶制品加工企业的广泛应用。
    2、胶片生产装备由压延机向挤出压延发展
    目前，宽幅胶片的生产主要是在三辊或四辊压延机上进行的。压延工艺中由于堆积胶现象的产生，造成胶片断面中含有大量气泡，影响胶片寿命，且在较厚胶的生产过程中需要进行若干次贴合，还会产生贴合气泡和贴合厚度公差，极大地制约了胶片产品质量的提高，也是压延生产工艺不可避免的。为避免出现压延机生产胶片产生的上述缺陷，德国贝尔斯托夫公司率先开发了辊动头胶片挤出压延生产线设备进行胶片的生产，超宽、超厚胶片挤出机头的结构设计、机腔流道曲线的设计不断完善，生产的超宽、超厚胶片质地密实，胶片中无夹杂气泡，表面光亮整洁，断面尺寸精度高，生产效率高，国外大部分输送带生产厂家都已采用挤出压延替代压延机进行胶片的生产，国内也有少数输送带生产厂家采用挤出压延进行胶片生产，其产品质量较以前使用压延机生产胶片有了极大的提高。
宽幅胶片挤出压延生产线主要用于宽、厚胶片的挤出压延、贴合，最大已能够生产宽3050mm、厚20mm的单幅胶片，生产线主机可配备∮120×18D、∮150×18D、∮200×18D、∮250×18D、∮300×18D的销钉冷喂料挤出机，辅机能够进行单幅胶片的卷曲、双幅胶片的热贴合、冷贴合。生产线主要有带金属探测器的胶片供料机、销钉冷喂料挤出机、两辊或三辊压延机、胶片冷却机、胶片贴合装置和胶片卷曲机等设备组成，各设备全部由直流电机驱动，由西门子S7系列PLC进行全线自动控制，各种控制参数的输入、显示、调节全部由计算机完成，自动化程度高，仅需两人就可进行全线操作。
    销钉冷喂料挤出机经过特殊改型设计，结构更加紧凑、合理。挤出机头为上、下两块整体设计，液压自动开模、锁模。最宽机头的出片宽度可达3050mm，厚度可达20mm。机头流道采用计算机辅助设计，自动仿行机床一次加工完成，流道曲线平缓，曲面加工精度高，无死角，能使胶料在流道内的流动速度趋于一致，可确保胶片在口型板宽度方向上的挤出速度基本一致，挤出胶片在宽度方向上的厚度更加均匀。上、下模带有钻孔冷却水道，配有独立的温度控制装置，在口型处设有测温点，胶片挤出温度在全宽度上可控制3℃以内。机头合模时，通过液压油缸将上、下模合紧，上模内的锁模油缸锁紧后，下模上的推顶油缸将上、下模压紧，再由横向锁紧油缸将锁模块锁紧，使得机头成一封闭整体。挤出胶片的厚度通过更换口型板调节，口型板分三种规格，即10mm以下、10mm～15 mm、15mm～20 mm，可根据不同的胶片厚度更换相应的口型板。挤出胶片宽度的调节可通过在模腔内镶宽度调节块实现，调节块宽度分100mm和200mm两种规格，即在宽度方向上的调解范围为200mm和400mm，可根据不同的胶片宽度更换相应的调节块 ，调节块用铝合金制造，即坚硬又轻便，更换非常方便。
! P9 t; [4 O0 P3 J! l" A# _  `    挤出机前配套的两辊压延机机架为焊接结构，压延辊筒材质为冷硬铸铁，辊筒在接近外圆表面处周边钻有冷却水道，使辊筒表面冷却均匀迅速，辊筒表面经过热研磨加工，使之受温度变化而产生的热变形最小。辊距由液压油缸调节，由位移传感器检测辊缝间距，发出控制信号，控制液压伺服系统调节油缸活塞位移来实现辊距调节，使辊距条调节准确迅速，并具有过辊距保护功能。辊筒研磨有中高度，下辊两端轴承座带有轴交叉装置，上辊两端轴头带有预弯曲装置，对沿压延宽度方向的胶片厚度进行厚度补偿。上、下辊筒采用单独直流电机驱动，减速机输出轴头通过万向联轴节分别与上、下辊筒轴头相联接，将电机动力输入到辊筒上，速度调节准确便捷。
    胶片采用九～十辊冷却机冷却，冷却辊直径在∮800mm～∮1000mm之间，辊筒采用夹套焊接结构，冷却效果好。胶片冷却后，由切边装置将胶片定宽切边，两边切下的胶边通过输送带送回到挤出机喂料口，继续使用。胶片采用中心卷曲，前部装有测速装置，用于控制胶片卷曲速度，防止胶片抻长或落地，胶片卷的过紧或过松。
, t* ]/ q: T* \  g" S! P/ ^% u$ G    整条生产线由西门子S7系列PLC进行自动控制，以挤出机头出口压力为控制基准，可根据不同胶料配方，设定基准压力值。当机头压力变大时，压力传感器发出控制信号，降低挤出机的螺杆转速，提高两辊压延机的转速，使机头压力与传感器设定值逐渐趋于一致。反之，当机头压力变小时，压力传感器发出控制信号，提高挤出机的螺杆转速和降低两辊压延机的转速，而使机头压力与传感器设定值逐渐趋于一致。
# ]3 d5 t4 |1 ?/ |9 w; e9 S4 T2 W    在冷却辊后安装有胶片测厚装置，能够在线检测胶片的厚度，当检测的胶片出现偏差时，能自动向两辊压延机液压辊距装置发出控制信号，调节辊缝间距和轴交叉装置，使压出的胶片在宽度方向上，厚度均匀一致，调节迅速准确，自动完成。
9 |% |( o5 Z6 w4 F; X0 r7 Z, c$ M    在更换配方换胶料时，将挤出机后移离开两辊压延机，退出锁模油缸，用开模油缸将上、下打开，上、下开启角度超过90°，便于清理模腔内的剩余胶料。开启挤出机，将机腔内的剩余胶料全部推出，启动下模腔内的推胶杆，将附着在下模腔上的胶芯推离下模腔，再将压延机前部的辊道架升起，人工将胶芯沿辊道架上将胶芯推向压延机辊缝，通过压延机将胶芯压成胶片冷却存放，便于下次再用，此种换料方式非常方便，换料时间大约30分钟左右。
+ n/ ^$ x$ v# d& `4 Y% v    3、平板硫化机向大型化发展
5 t2 u% g- g" R+ S. Z' P3 e    随着钢铁工业、机械加工工业和液压元件制造技术的技术进步，输送带平板硫化机向着大型化、自动化和上压式方向发展。
    德国辛北尔康普机械有限公司设计、制造的最大规格的钢丝绳芯输送带平板硫化机已经达到3.2×18.5M。该平板硫化机生产线采用了全新的设计理念，对传统的下压式平板硫化机进行了更新，将多油缸上压式结构引入大型平板硫化机。多油缸上压式大型平板硫化机的设计、制造、使用，解决了生产超宽橡胶制品生产的难题。多油缸上压式大型平板硫化机的最大优点是下热板固定不动，使得硫化生产线的操作中心线标高是恒定的，特别适合于钢丝绳芯输送带的生产。另外，由于其多液压缸的特点，整个热板表面受压更加均衡，极少产生局部欠压现象。其液压系统的独特设计，使得上热板的升降更迅速，电机总功率更小，因而更加节能。
+ e+ H; m2 c- d. Q) G7 n    平板硫化机采用了上压式结构，下热板固定在框板上，上热板由油缸带动从上往下将上热板压在带体表面，进行加压硫化，前夹持装置和拉伸装置都固定在框板上。这种布局的最大优点是生产线的水平操作面恒定，便于操作，使钢丝绳的张力恒定、均匀，有利于提高产品质量。
    上热板和下热板都为厚150mm的整体钢板，在靠近工作表面处钻有加热孔道，可以根据用户要求，焊接成多个加热回路。上板上安装的液压缸，在宽度方向上为6个，在长度方向上为26个，总计为156个油缸，其中75%（117个）为单作用式，25%（39个）为双作用式，当施加硫化压力时，全部油缸都施加压力，而当热板升起时，双作用油缸的下油腔进油，将热板升起，使单作用油缸压力回油。当热板在重力作用下下降时，油缸上腔自动吸油，可以减小低压泵的流量，当热板接近硫化带体表面时，再同时通低压油和高压油，使热板迅速向带体施压，当压力到达设定值时，低压油关闭，高压油加压硫化。可以选用低流量的低压泵，电机功率相对降低，可节约大量电能。
    采用有限元分析方法，对多缸上压式平板硫化机和常规形式的下压式平板硫化机的热板受力进行分析，并通过热敏成像技术拍出受力图片进行受力分析，多缸上压式平板硫化机的热板受力更加均匀，受力点分布更加合理，最大压力点的压力和最小压力点的压力差在10%以内。而常规形式的下压式平板硫化机受力点分布较散，最大压力点的压力和最小压力点的压力差超过20%，这就是下压式平板硫化机经常产生硫化欠压的主要原因。
7 L4 M# d* t4 A2 j油缸液压系统回路的压力采用编程控制，即带宽方向上油缸的油压采用分级控制，最里面一组油缸压力相同，中间一组油缸压力相同，最外面一组油缸压力相同。在硫化机入口处安装有测量带宽传感器，能够将带宽数据传到计算机，由计算机按照编好的程序，自动调节各组别油缸的油压，使硫化带芯宽度方向上受压更加均匀。
    由于液压密封圈材质和加工技术的不断进步，使密封圈的使用寿命大大增加，液压缸密封圈经过300万次动作行程后，才进行更换，可大大减少更换液压缸密封圈的维修工作量。
0 O8 l# L# Q  H- ~3 @+ }    捏合型密炼机、宽幅胶片挤出压延、大型上压式平板硫化机代表了当今输送带生产装备的最高水平，国际一流输送带生产企业大都装备有这些生产设备，其生产的输送带产品也是国际一流高端产品，输送带的高端市场也都被这些大输送带制造企业所垄断。因此，这也是国内输送带生产企业生产装备的发展方向。

李子

好资料，学习了，多谢分享

wxw6324

学习下~~~~                               。

jsshenzhou

写的不错      值得学习

dongying

呵呵呵，胶带装备专家啊
新增：
" J- \+ {) O% o: O- B8 ~4 |2 M呵呵呵，胶带装备专家啊

山东老姜

好东西 收藏起来先。。。。。

clb6111

好资料，学习了

sdhxt

胶六柳工的文章吧，学习了

seeangel

了解一下了  谢谢分享