CN114891288B - 一种低生热橡胶v带及其成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低生热橡胶V带及其成型工艺，具有良好的力学性能，且不易生热、散热性好，其技术方案要点是包括底胶，底胶的组分按重量份数计包括：氯丁胶100份；顺丁胶5‑10份；硬脂酸1‑2份；促进剂DM1‑2份；石蜡油3‑6份；改性无机填充物20‑40份；炭黑16‑30份；改性纤维10‑20份；本发明适用于V带技术领域。

Description

一种低生热橡胶V带及其成型工艺

技术领域

本发明属于V带技术领域，特指一种低生热橡胶V带及其成型工艺。

背景技术

橡胶V带是现代工业生产设备中重要的零配件，V带它属于摩擦传动，它是依靠带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力；在传动时为避免皮带打滑，即传动时必须要给皮带施加一定的张力，以产生正压力摩擦力来传动；那么在高速运转中皮带被不断的弯曲和挤压并在摩擦作用下，V带发热，转速越高负载越大升温就越高，从而使V带的寿命急剧下降，如工作中汽车V带带体温度每升高10℃，使用寿命会缩短30％-50％左右；又如摩托车变速V带和沙滩车变速V带它的功率和转速会更高，它们属于机器的主传动，传动功率大，因此，V带的升温也会更高，V带升温到180℃-200℃时皮带就会解体而失效；

针对上述问题，现有技术中也公开了相应的能够降低生热的V带材料，如公开号CN107118413A、CN111732762A等，但其缺点在于：为了保证V带的强度，通常需要添加大量的炭黑作为补强材料，但是炭黑在提高硫化橡胶力学性能同时，使硫化橡胶的压缩生热明显变大，因此，如何技能提高V带的力学性能又能降低动态生热尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种低生热橡胶V带及其成型工艺，具有良好的力学性能，且不易生热、散热性好。

本发明的目的是这样实现的：一种低生热橡胶V带，包括底胶，底胶的组分按重量份数计包括：

氯丁胶100份；

顺丁胶5-10份；

硬脂酸1-2份；

促进剂DM 1-2份；

石蜡油3-6份；

改性无机填充物20-40份；

炭黑16-30份。

改性纤维10-20份。

本发明进一步设置为：所述改性无机填充物按重量份数计包括：

改性氧化锌2-5份；

改性氧化镁2-5份；

本发明进一步设置为：所述改性氧化锌由以下步骤获得：

将钛酸酯偶联剂和乙醇按照体积比1:8进行混合，并加热至50-60℃，然后加入纳米氧化锌，搅拌均匀后超声处理，获得混合液，再通过湿法研磨得到浆料，最终进行干燥处理，获得纳米级改性氧化锌颗粒。

本发明进一步设置为：所述改性氧化镁由以下步骤获得：

将浓度为0.2g/ml碳酸钠水溶液滴加至0.5g/ml硝酸镁溶液中，得到溶胶；

将溶胶依次经静置陈化、过滤、滤渣洗涤和干燥处理，得到干凝胶；

将干凝胶进行烧结处理，得到固体；

将该固体加入至苯甲酸和硅烷耦合剂的混合液中，其中苯甲酸和硅烷耦合剂的组分占比按重量份数计为1：10，最终干燥，获得改性纳米氧化镁颗粒。

本发明进一步设置为：所述改性纤维由以下步骤获得：

将涤纶长丝切成长度为5mm均匀的短纤维，在真空环境下干燥；

然后投入到质量分数为8％的氢氧化钠水溶液中，并添加十六烷基三甲基溴化铵作为助剂，在温度为70-80℃的恒温水浴环境中搅拌2-3小时，再用去离子水清洗至中性，并干燥处理；

将干燥后的纤维分散至疏松状态，然后将纤维浸渍在天然胶乳溶液中，5min后将纤维捞出挤干，并烘干获得改性纤维。

一种低生热橡胶V带的生产工艺，底胶的生产工艺包括以下步骤：

密炼：密炼机初始温度为80℃，转速为50r/min，首先，投入氯丁胶、顺丁胶；5min后投入改性氧化锌、改性氧化镁、促进剂DM、石蜡油，温度控制在110-120℃；5min后投入加入硬脂酸、炭黑、改性纤维，温度控制在100-105℃；

开炼：开炼机初始辊温为60℃，转速为40r/min，将密炼获得的母炼胶薄通3次、辊距为1mm，打三角包6次、辊距为0.3mm，打卷2次后下片、辊距为1.5mm，得到底胶。

本发明进一步设置为：所述密炼机包括自动投料系统、密炼系统和控制系统，控制系统用于控制自动投料系统和密炼系统的运行状态；

密炼系统包括：

密炼室；

上顶栓组件；

其中，上顶栓组件包括投料腔和位于投料腔内的压砣，投料腔上设有主投料口、液体投料口、粉末投料口和出气口，主投料口连接有主投料斗，投料口连接有液体投料斗，出气口上设有滤尘网，且出气口上连接有空气净化装置；

自动投料系统包括：

投料斗，用于辅料的投入；

混料装置，包括进料通道、出料通道、进气通道、压力通道、纤维通道和混料腔；

第一螺旋输送机，用于将投料斗内的物料送入混料装置内；

第二螺旋输送机，用于将混料装置内的混合物料送入密炼机内；

其中，混料腔呈圆环形结构，压力通道位于混料腔的顶部，出料通道位于混料腔的底部，进气通道与混料腔之间呈切向连通，且进气通道上设有用于惰性气体供气的供气泵，进料通道与纤维通道也与混料腔连通；

混料腔内还设有用于控制进料通道启闭的进料门组件和用于控制出料通道启闭的出料门组件；

压力通道上连接有蓄能器，且压力通道上设有调节阀，混料腔内还设有覆盖于压力通道端口上的防尘滤网，混料腔内还设有位于压力通道端口处的导流板。

本发明进一步设置为：所述进料门组件包括进料门体，进料门体的一端铰接于混料装置上，混料装置内还设有用于控制进料门体另一端启闭的第一电磁体，混料装置内还设有与进料门体背面相抵触的第一复位弹簧；

当第一电磁体通电时，第一电磁体对进料门体产生斥力，第一复位弹簧被拉伸，使得进料门体开启；当第一电磁体断电后，进料门体在第一复位弹簧作用力下闭合；

出料门组件包括出料门体、电动缸和限位挡料机构；电动缸一端铰接于混料装置内，电动缸另一端铰接于出料门体的内侧；

限位挡料机构包括挡料板，挡料板贴合于出料通道的内壁上，且出料通道内设有滑槽，挡料板上设有与滑槽适配的滑块，且滑槽内设有与滑块轴向抵触的回位弹簧；

混料装置内还设有用于对挡料板进行轴向移动限位的电磁组件，电磁组件包括限位杆和用于控制限位杆沿出料通道径向伸缩的第二电磁体，限位杆与第二电磁体之间设有第二复位弹簧，滑块上还设有用于与限位杆配合使用的限位槽；

当第二电磁体通电时，第二电磁体对限位杆产生吸引力，限位杆从限位槽中脱出；第二电磁体断电时，限位杆在第二复位弹簧的作用力下伸入限位槽内。

本发明进一步设置为：所述调节阀包括：

阀壳；

阀口，位于阀壳内部；

阀芯，位于阀口处；

其中，阀芯包括固定支架、缓冲弹簧和阀瓣，固定支架安装于阀壳内，阀瓣与阀口之间形成过流间隙，缓冲弹簧安装于固定支架和阀瓣之间，固定支架还包括贯穿阀瓣设置的导向杆，且固定支架上朝向阀瓣的一侧设有定位套，缓冲弹簧安装于定位套内；当阀瓣与定位柱抵触时，阀瓣与阀口之间形成最小过流间隙；

其中，阀瓣还设有与阀壳内壁抵触的延伸部，延伸部上设有过气孔，阀壳侧壁上还设有排气口，排气口上连接用于与投料斗相连通的清扫气管；且当阀瓣上浮时，排气口被延伸部封堵；当阀瓣下浮时，排气口开启。

本发明进一步设置为：密炼过程中包括以下具体步骤：

步骤一：控制系统控制密炼机升温至80℃，转速为50r/min，压砣处于最高位；然后通过主投料口向投料腔内投入氯丁胶、顺丁胶；

步骤二：然后压砣下降，开始进行第一次密炼；同时将氧化锌、改性氧化镁、促进剂DM称重后放入投料斗内；

步骤三：进料门组件开启，出料门组件关闭，第一螺旋输送机将各辅料同时送入混料腔内；

然后进料门组件关闭，供气泵开启沿切向向混料腔内吹气，气流在混料腔内产生环向旋流，环向旋流过程中各辅料相互混合均匀；

混合完成后，进气通道闭合，出料通道开启，进料通道开启，蓄能器释放压力将混料腔内的混合粉末沿出料通道送入第二螺旋输送机，同时蓄能器的部分压力通过清扫气管进入投料斗，对投料斗、第一螺旋输送机和进料通道进行清扫，清扫后的粉末进入混料腔随着混合粉末一起由出料通道排出进入第二螺旋输送机；

步骤四：第一次密炼5min时间达到后，压砣上升，向液体投料口送入石蜡油，然后通过第二螺旋输送机将混合粉末送入粉末投料口；

步骤五：压砣重新下降，控制系统控制密炼温度在110-120℃，开始进行第二次密炼；同时将硬脂酸、炭黑各辅料称量后放入投料斗，改性纤维由纤维通道投入混料腔；

步骤六：重复步骤三的过程；

步骤七：第二次密炼5min时间达到后，压砣上升，再通过第二螺旋输送机将混合粉末送入粉末投料口；

步骤八：压砣重新下降，控制系统控制密炼温度在100-105℃，最后再密炼3分钟后进行排胶。

通过采用上述技术方案具有以下优点：

通过改性填料的加入，能够在保证力学性能的前提下，降低炭黑的使用量，从而降低生热；

通过改性处理后，填料分散性好，可有效减少动态生热；

且改性改性氧化锌和改性氧化镁本身就具有良好的导热性，且两者协同导热性能更好，进一步起到了低生热、高导热的作用；

通过改性纤维的加入，能够有效提高橡胶V带的力学性能；

通过本密炼工艺，可以提高产品的最终质量。

附图说明

图1是本发明中密炼机的结构示意图；

图2是本发明中自动投料系统的结构示意图；

图3是本发明图2中A部放大结构示意图；

图4是本发明中调节阀的结构示意图；

图中附图标记为：1、密炼室；2、投料腔；3、压砣；4、主投料口；5、液体投料口；6、出气口；7、投料斗；8、混料装置；9、第一螺旋输送机；10、第二螺旋输送机；11、混料腔；12、进料通道；13、出料通道；14、进气通道；15、压力通道；16、蓄能器；17、调节阀；18、导流板；19、进料门体；20、第一电磁体；21、第一复位弹簧；22、出料门体；23、电动缸；24、挡料板；25、滑块；26、回位弹簧；27、限位杆；28、第二电磁体；29、第二复位弹簧；30、定位槽；31、固定支架；32、缓冲弹簧；33、延伸部；34、阀瓣；35、导向杆；36、过流间隙；37、定位套；38、排气口；39、清扫气管；40、纤维通道。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述；

一种低生热橡胶V带的生产工艺，底胶的生产工艺包括以下步骤：

密炼：密炼机初始温度为80℃，转速为50r/min，首先，投入氯丁胶、顺丁胶；5min后投入改性氧化锌、改性氧化镁、促进剂DM、石蜡油，温度控制在110-120℃；5min后投入加入硬脂酸、炭黑、改性纤维，温度控制在100-105℃；

开炼：开炼机初始辊温为60℃，转速为40r/min，将密炼获得的母炼胶薄通3次、辊距为1mm，打三角包6次、辊距为0.3mm，打卷2次后下片、辊距为1.5mm，得到底胶。

所述改性氧化锌由以下步骤获得：

将钛酸酯偶联剂和乙醇按照体积比1:8进行混合，并加热至50-60℃，然后加入纳米氧化锌，搅拌均匀后超声处理，获得混合液，再通过湿法研磨得到浆料，最终进行干燥处理，获得纳米级改性氧化锌颗粒。

通过钛酸酯偶联剂对氧化锌表现进行改性处理，用于提高其分散性。

所述改性氧化镁由以下步骤获得：

将浓度为0.2g/ml碳酸钠水溶液滴加至0.5g/ml硝酸镁溶液中，得到溶胶；

将溶胶依次经静置陈化、过滤、滤渣洗涤和干燥处理，得到干凝胶；

将干凝胶进行烧结处理，得到固体；

将该固体加入至苯甲酸和硅烷耦合剂的混合液中，其中苯甲酸和硅烷耦合剂的组分占比按重量份数计为1：10，最终干燥，获得改性纳米氧化镁颗粒。

通过上述方法能够制备得到粒径较小且粒径分布均匀的纳米氧化镁，且经过进一步的改性处理，分散性好。

本发明进一步设置为：所述改性纤维由以下步骤获得：

将涤纶长丝切成长度为5mm均匀的短纤维，在真空环境下干燥；

然后投入到质量分数为8％的氢氧化钠水溶液中，并添加十六烷基三甲基溴化铵作为助剂，在温度为70-80℃的恒温水浴环境中搅拌2-3小时，再用去离子水清洗至中性，并干燥处理；

将干燥后的纤维分散至疏松状态，然后将纤维浸渍在天然胶乳溶液中，5min后将纤维捞出挤干，并烘干获得改性纤维。

涤纶纤维表层通过碱液溶解处理，更易经过天然胶乳溶液包覆，进一步改善纤维表面的状况，提高竹纤维与氯丁胶的结合作用，从而提高成型后底胶的抗拉伸性能。

根据原料重量份数的不同组合选择作为V带橡胶基体并按上述具体生产工艺制备获得各种V带形成以下具体实施例及对比例，如下表1：

根据上表1中的实施例和对比例进行力学性能检测，检测结果如下表2：

表2中，为用上述底胶原料作为基体分别生产摩托车V带，其型号为669×18×30，即带节线长为669mm，带宽为18mm，楔角为30°，可以明显发现实施例中的力学性能明显高于对比例，即本方案可以通过对填料的改性处理，减少添加量，同时提高力学性能。

此外，用于上述摩托车V带做两轮传动生热的对比试验，主动轮和从动轮尺寸按GB/T18860-2015，主动轮转速为5500转/分钟，从动轮负载为6kw，张力720N，且恒定不变，在环境温度为25℃，运行1小时候后进行带温测试，使用红外线测温仪测V带表面的温度；试验结论如表2的压缩生热栏所示，通过对改性氧化锌、改性氧化镁和改性纤维改性后再加入的方式，能够明显降低动态生热。

另外，用实施例3的V带和对比例3的V带分别生产两根相同的摩托车V带，其型号为743×20×30，按国标GB/T11545-2008进行汽车V带疲劳对比试验。试验结论：对比例3的V带在400小时时带体断裂，实施例3的V带试验1000小时后带体仍完好。

通过对比试验可确定，在V带中加入改性无机填充物、改性纤维胶粉有利于降低V带的动态生热，并可大大提高产品的疲劳寿命。

本工艺中密炼机选用具有自动投料系统的密炼机，密炼机包括自动投料系统、密炼系统和控制系统，控制系统用于控制自动投料系统和密炼系统的运行状态，控制系统可以为现有的PLC控制系统等；

密炼系统包括：

密炼室1；

上顶栓组件；

其中，上顶栓组件包括投料腔2和位于投料腔2内的压砣3，投料腔2上设有主投料口4、液体投料口5、粉末投料口和出气口6，主投料口4连接有主投料斗7，投料口连接有液体投料斗7，出气口6上设有滤尘网，且出气口6上连接有空气净化装置；

出气口6用于将密炼过程中产生的废气进行排出，再通过现有的空气净化装置进行净化；

自动投料系统包括：

投料斗7，用于辅料的投入；

混料装置8，包括进料通道12、出料通道13、进气通道14、压力通道15、纤维通道40和混料腔11；

第一螺旋输送机9，用于将投料斗7内的物料送入混料装置8内；

第二螺旋输送机10，用于将混料装置8内的混合物料送入密炼机内；

其中，混料腔11呈圆环形结构，压力通道15位于混料腔11的顶部，出料通道13位于混料腔11的底部，进气通道14与混料腔11之间呈切向连通，且进气通道14上设有用于惰性气体供气的供气泵，进料通道12与纤维通道40也与混料腔11连通；

混料腔11用于多种粉末的充分预混合，使其充分分散；其原理为：通过供气泵向混料腔11内进行切向供气，气流会随着圆形腔室产生环流，环流过程中各种粉末充分分散混合；其中，纤维通道40用于改性纤维的投入，纤维通道40上需要设置开关阀，开关阀只在需要投入改性纤维的时候开启，通过气体喷吹混合的方式，可以对改性纤维进行充分分散，并与其他粉末混合均匀，可以克服传统机械搅拌方式改性纤维容易相互绕结、不易分散的问题。

混料腔11内还设有用于控制进料通道12启闭的进料门组件和用于控制出料通道13启闭的出料门组件；

压力通道15上连接有蓄能器16，且压力通道15上设有调节阀17，混料腔11内还设有覆盖于压力通道15端口上的防尘滤网，混料腔11内还设有位于压力通道15端口处的导流板18。

由于惰性气体进入混料腔11后，混料腔11内的压力会逐渐增加，因此通过压力通道15进行排压，压力被蓄能器16所吸收进行蓄能，防尘滤网可以避免混料腔11内的辅料进入压力通道15内；导流板18呈弧形结构，可以对环向气流起到导向作用，降低环向气流对防尘滤网的直接冲击；调节阀17用于调节蓄能器16向压力通道15供气时的压力。

所述进料门组件包括进料门体19，进料门体19的一端铰接于混料装置8上，混料装置8内还设有用于控制进料门体19另一端启闭的第一电磁体20，混料装置8内还设有与进料门体背面相抵触的第一复位弹簧21；

进料门体19的结构呈弧形结构，与混料腔11内壁的圆形结构相适配，当进料门体19闭合时，进料门体19即为混料腔11内部的构成结构，同理，出料门体22的结构原理和进料门体19相同；第一复位弹簧21的两端分别固定于进料门体19和混料装置8的壳体上，第一复位弹簧21的起始状态处于被拉伸状态，因此在第一复位弹簧21的回弹力下，进料门体19闭合；其中，进料门体的背面需要嵌有铁磁，使得第一电磁体20通电后能够与进料门体产生相斥；

当第一电磁体20通电时，第一电磁体20对进料门体19产生斥力，第一复位弹簧21再次被拉伸，使得进料门体19开启；当第一电磁体20断电后，进料门体19在第一复位弹簧21作用力下闭合；

出料门组件包括出料门体22、电动缸23和限位挡料机构；电动缸23一端铰接于混料装置8内，电动缸23另一端铰接于出料门体22的内侧；

混料装置8内具有一个用于安装电动缸23的安装腔；当电动缸23的伸缩端伸长时，出料门体22闭合，当电动缸23的伸缩端缩进时，出料门开启；且出料通道13内还设有用于对出料门体22端部进行定位的定位槽30，当电动缸23的伸缩端伸长，出料门体22闭合时，出料门体22端部与定位槽30一侧抵触，起到定位作用，避免出料门体22进入混料腔11内；

限位挡料机构包括挡料板24，挡料板24贴合于出料通道13的内壁上，且出料通道13内设有滑槽，挡料板24上设有与滑槽适配的滑块25，且滑槽内设有与滑块25轴向抵触的回位弹簧26；

滑块25的径向截面可以为T字型，且滑块25与挡料板24可以为一体结构，通过滑槽与滑块25的适配效果，起到导向作用，且通过滑块25的结构嵌于滑槽内，使得挡料板24仅能够在出料通道13轴向滑动，通过挡料板24的设置，使得混合粉末能够顺利进入出料通道13内，避免粉末飘至电动缸23处；当出料门体22闭合时，在回位弹簧26的作用力下，挡料板24与出料门体22抵触；当出料门体22逐渐开启时，回位弹簧26被压缩，挡料板24与出料门体22始终抵触；

混料装置8内还设有用于对挡料板24进行轴向移动限位的电磁组件，电磁组件包括限位杆27和用于控制限位杆27沿出料通道13径向伸缩的第二电磁体28，限位杆27与第二电磁体28之间设有第二复位弹簧29，滑块25上还设有用于与限位杆27配合使用的限位槽；

当第二电磁体28通电时，第二电磁体28对限位杆27产生吸引力，限位杆27从限位槽中脱出；第二电磁体28断电时，限位杆27在第二复位弹簧29的作用力下伸入限位槽内，则滑块25被限位，挡料板24无法移动，此时挡料板24对出料门体22起到支撑限位作用，避免在混料腔11的高压状态下出料门体22被迫开启。

所述调节阀17包括：

阀壳；

阀口，位于阀壳内部；

阀芯，位于阀口处；

其中，阀芯包括固定支架31、缓冲弹簧32和阀瓣34，固定支架31安装于阀壳内，阀瓣34与阀口之间形成过流间隙36，缓冲弹簧32安装于固定支架31和阀瓣34之间，固定支架31还包括贯穿阀瓣34设置的导向杆35，且固定支架31上朝向阀瓣34的一侧设有定位套37，缓冲弹簧32安装于定位套37内；当阀瓣34与定位柱抵触时，阀瓣34与阀口之间形成最小过流间隙36，可以避免调节阀17完全闭合；

阀壳的两端分别有气口，分别用于连通压力通道15和蓄能器16，其中，阀瓣34还设有与阀壳内壁抵触的延伸部33，延伸部33上设有过气孔，阀壳侧壁上还设有排气口38，排气口38上连接用于与投料斗7相连通的清扫气管39；且当阀瓣34上浮时，排气口38被延伸部33封堵；当阀瓣34下浮时，排气口38开启。

其具体原理为：供气通道向混料腔11内供气时，阀瓣34下侧压力较大，阀瓣34上浮，过流间隙36增大，混料腔11内的高压可以通过过流间隙36进入蓄能器16，其中蓄能器16可以为现有的皮囊式蓄能器16，此时排气口38被堵塞；当混料腔11排料时，出料通道13开启，供气通道关闭，蓄能器16向混料腔11供压，阀瓣34上侧压力较大，阀瓣34下浮，排气口38开启，部分气体进入清扫气管39，然后对投料斗7、第一螺旋输送机9和进料通道12进行供气，能够实现对投料斗7、第一螺旋输送机9和进料通道12内残留的粉末进行清扫，使得所有辅料均能够进入混料腔11内，最终能够顺利进入密炼室1，保证最终的炼胶质量；且每次辅料的投送过程中，惰性气体会进入密炼室1内，还能对密炼室1内产生的废气进行清扫，加快废气通过出气口6排出，进一步提高炼胶质量。

其中，投料斗7的投料口上需要设置端盖，投料完成时端盖需要闭合，便于后续的气体清扫；第一螺旋输送机9和第二螺旋输送机10均包括安装螺杆的送料腔，送料腔的顶部需要设置导气槽，便于清扫时，高压气体的顺利通过，可以带动送料腔内的粉末排出，且气体清扫时，第一螺旋输送机9和第二螺旋输送机10可以处于启动状态，更易于粉末的顺利排出。

密炼过程中包括以下具体步骤：

步骤一：控制系统控制密炼机升温至80℃，转速为50r/min，压砣3处于最高位；然后通过主投料口4向投料腔2内投入氯丁胶、顺丁胶；

步骤二：然后压砣3下降，开始进行第一次密炼；同时将氧化锌、改性氧化镁、促进剂DM称重后放入投料斗7内；

步骤三：进料门组件开启，出料门组件关闭，第一螺旋输送机9将各辅料同时送入混料腔11内；

然后进料门组件关闭，供气泵开启沿切向向混料腔11内吹气，气流在混料腔11内产生环向旋流，环向旋流过程中各辅料相互混合均匀；

混合完成后，进气通道14闭合，出料通道13开启，进料通道12开启，蓄能器16释放压力将混料腔11内的混合粉末沿出料通道13送入第二螺旋输送机10，同时蓄能器16的部分压力通过清扫气管39进入投料斗7，对投料斗7、第一螺旋输送机9和进料通道12进行清扫，清扫后的粉末进入混料腔11随着混合粉末一起由出料通道13排出进入第二螺旋输送机10；

清扫时，由于蓄能器16的部分压力会进入进料通道12，因此进料通道12的压力会大于混料腔11的压力，因此进料门体19会自动开启；

步骤四：第一次密炼5min时间达到后，压砣3上升，向液体投料口5送入石蜡油，然后通过第二螺旋输送机10将混合粉末送入粉末投料口；此时，由于压砣3上升，出气口6处于完全开启状态，且惰性气体会进入密炼室1内，还能对密炼室1内产生的废气进行清扫，加快废气随着惰性气体一起通过出气口6排出；

步骤五：压砣3重新下降，控制系统控制密炼温度在110-120℃，开始进行第二次密炼；同时将硬脂酸、炭黑各辅料称量后放入投料斗7，改性纤维由纤维通道40投入混料腔11；

步骤六：重复步骤三的过程；

步骤七：第二次密炼5min时间达到后，压砣3上升，再通过第二螺旋输送机10将混合粉末送入粉末投料口；

步骤八：压砣3重新下降，控制系统控制密炼温度在100-105℃，最后再密炼3分钟后进行排胶。

上述密炼过程中的优势在于：辅料能够进行预先充分混合，投入密炼室1后分散均匀性好，可以提高炼胶质量，降低炼胶时间，避免现有的辅料直接投入方式，造成分散均匀性差的问题；自动投料系统具有自动清扫功能，且气体能源利用率高，既能混合、清扫、净化密炼室1气体的多种功能；可以有效提高炼胶质量。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种低生热橡胶V带的生产工艺，包括底胶，其特征在于：底胶的组分按重量份数计包括：

氯丁胶 100份；

顺丁胶 5-10份；

硬脂酸 1-2份；

促进剂DM 1-2份；

石蜡油 3-6份；

炭黑 16-30份；

改性纤维 10-20份；

改性氧化锌 2-5份；

改性氧化镁 2-5份；

所述改性氧化锌由以下步骤获得：

将钛酸酯偶联剂和乙醇按照体积比1:8进行混合，并加热至50-60℃，然后加入纳米氧化锌，搅拌均匀后超声处理，获得混合液，再通过湿法研磨得到浆料，最终进行干燥处理，获得纳米级改性氧化锌颗粒；

所述改性氧化镁由以下步骤获得：

将浓度为0.2g/ml碳酸钠水溶液滴加至0.5g/ml硝酸镁溶液中，得到溶胶；

将溶胶依次经静置陈化、过滤、滤渣洗涤和干燥处理，得到干凝胶；

将干凝胶进行烧结处理，得到固体；

将该固体加入至苯甲酸和硅烷耦合剂的混合液中，其中苯甲酸和硅烷耦合剂的组分占比按重量份数计为1：10，最终干燥，获得改性纳米氧化镁颗粒；

所述改性纤维由以下步骤获得：

将涤纶长丝切成长度为5mm均匀的短纤维，在真空环境下干燥；

然后投入到质量分数为8%的氢氧化钠水溶液中，并添加十六烷基三甲基溴化铵作为助剂，在温度为70-80℃的恒温水浴环境中搅拌2-3小时，再用去离子水清洗至中性，并干燥处理；

将干燥后的纤维分散至疏松状态，然后将纤维浸渍在天然胶乳溶液中，5min 后将纤维捞出挤干，并烘干获得改性纤维；

底胶的生产工艺包括以下步骤：

密炼：密炼机初始温度为80℃，转速为50r/min，首先，投入氯丁胶、顺丁胶；5min后投入改性氧化锌、改性氧化镁、促进剂DM、石蜡油，温度控制在110-120℃；5 min后投入加入硬脂酸、炭黑、改性纤维，温度控制在100-105℃；

开炼：开炼机初始辊温为60℃，转速为40r/min，将密炼获得的母炼胶薄通3次、辊距为1mm，打三角包6次、辊距为0.3mm，打卷2次后下片、辊距为1.5mm，得到底胶；

所述密炼机包括自动投料系统、密炼系统和控制系统，控制系统用于控制自动投料系统和密炼系统的运行状态；

密炼系统包括：

密炼室（1）；

上顶栓组件；

其中，上顶栓组件包括投料腔（2）和位于投料腔（2）内的压砣（3），投料腔（2）上设有主投料口（4）、液体投料口（5）、粉末投料口和出气口（6），主投料口（4）连接有主投料斗（7），投料口连接有液体投料斗（7），出气口（6）上设有滤尘网，且出气口（6）上连接有空气净化装置；

自动投料系统包括：

投料斗（7），用于辅料的投入；

混料装置（8），包括进料通道（12）、出料通道（13）、进气通道（14）、压力通道（15）、纤维通道（40）和混料腔（11）；

第一螺旋输送机（9），用于将投料斗（7）内的物料送入混料装置（8）内；

第二螺旋输送机（10），用于将混料装置（8）内的混合物料送入密炼机内；

其中，混料腔（11）呈圆环形结构，压力通道（15）位于混料腔（11）的顶部，出料通道（13）位于混料腔（11）的底部，进气通道（14）与混料腔（11）之间呈切向连通，且进气通道（14）上设有用于惰性气体供气的供气泵，进料通道（12）与纤维通道（40）也与混料腔（11）连通；

混料腔（11）内还设有用于控制进料通道（12）启闭的进料门组件和用于控制出料通道（13）启闭的出料门组件；

压力通道（15）上连接有蓄能器（16），且压力通道（15）上设有调节阀（17），混料腔（11）内还设有覆盖于压力通道（15）端口上的防尘滤网，混料腔（11）内还设有位于压力通道（15）端口处的导流板（18）。

2.根据权利要求1所述一种低生热橡胶V带的生产工艺，其特征在于：所述进料门组件包括进料门体（19），进料门体（19）的一端铰接于混料装置（8）上，混料装置（8）内还设有用于控制进料门体（19）另一端启闭的第一电磁体（20），混料装置（8）内还设有与进料门体背面相抵触的第一复位弹簧（21）；

当第一电磁体（20）通电时，第一电磁体（20）对进料门体（19）产生斥力，第一复位弹簧（21）被拉伸，使得进料门体（19）开启；当第一电磁体（20）断电后，进料门体（19）在第一复位弹簧（21）作用力下闭合；

出料门组件包括出料门体（22）、电动缸（23）和限位挡料机构；电动缸（23）一端铰接于混料装置（8）内，电动缸（23）另一端铰接于出料门体（22）的内侧；

限位挡料机构包括挡料板（24），挡料板（24）贴合于出料通道（13）的内壁上，且出料通道（13）内设有滑槽，挡料板（24）上设有与滑槽适配的滑块（25），且滑槽内设有与滑块（25）轴向抵触的回位弹簧（26）；

混料装置（8）内还设有用于对挡料板（24）进行轴向移动限位的电磁组件，电磁组件包括限位杆（27）和用于控制限位杆（27）沿出料通道（13）径向伸缩的第二电磁体（28），限位杆（27）与第二电磁体（28）之间设有第二复位弹簧（29），滑块（25）上还设有用于与限位杆（27）配合使用的限位槽；

当第二电磁体（28）通电时，第二电磁体（28）对限位杆（27）产生吸引力，限位杆（27）从限位槽中脱出；第二电磁体（28）断电时，限位杆（27）在第二复位弹簧（29）的作用力下伸入限位槽内。

3.根据权利要求2所述一种低生热橡胶V带的生产工艺，其特征在于：所述调节阀（17）包括：

阀壳；

阀口，位于阀壳内部；

阀芯，位于阀口处；

其中，阀芯包括固定支架（31）、缓冲弹簧（32）和阀瓣（34），固定支架（31）安装于阀壳内，阀瓣（34）与阀口之间形成过流间隙（36），缓冲弹簧（32）安装于固定支架（31）和阀瓣（34）之间，固定支架（31）还包括贯穿阀瓣（34）设置的导向杆（35），且固定支架（31）上朝向阀瓣（34）的一侧设有定位套（37），缓冲弹簧（32）安装于定位套（37）内；当阀瓣（34）与定位柱抵触时，阀瓣（34）与阀口之间形成最小过流间隙（36）；

其中，阀瓣（34）还设有与阀壳内壁抵触的延伸部（33），延伸部（33）上设有过气孔，阀壳侧壁上还设有排气口（38），排气口（38）上连接用于与投料斗（7）相连通的清扫气管（39）；且当阀瓣（34）上浮时，排气口（38）被延伸部（33）封堵；当阀瓣（34）下浮时，排气口（38）开启。

4.根据权利要求3所述一种低生热橡胶V带的生产工艺，其特征在于：密炼过程中包括以下具体步骤：

步骤一：控制系统控制密炼机升温至80℃，转速为50r/min，压砣（3）处于最高位；然后通过主投料口（4）向投料腔（2）内投入氯丁胶、顺丁胶；

步骤二：然后压砣（3）下降，开始进行第一次密炼；同时将氧化锌、改性氧化镁、促进剂DM称重后放入投料斗（7）内；

步骤三：进料门组件开启，出料门组件关闭，第一螺旋输送机（9）将各辅料同时送入混料腔（11）内；

然后进料门组件关闭，供气泵开启沿切向向混料腔（11）内吹气，气流在混料腔（11）内产生环向旋流，环向旋流过程中各辅料相互混合均匀；

混合完成后，进气通道（14）闭合，出料通道（13）开启，进料通道（12）开启，蓄能器（16）释放压力将混料腔（11）内的混合粉末沿出料通道（13）送入第二螺旋输送机（10），同时蓄能器（16）的部分压力通过清扫气管（39）进入投料斗（7），对投料斗（7）、第一螺旋输送机（9）和进料通道（12）进行清扫，清扫后的粉末进入混料腔（11）随着混合粉末一起由出料通道（13）排出进入第二螺旋输送机（10）；

步骤四：第一次密炼5min时间达到后，压砣（3）上升，向液体投料口（5）送入石蜡油，然后通过第二螺旋输送机（10）将混合粉末送入粉末投料口；

步骤五：压砣（3）重新下降，控制系统控制密炼温度在110-120℃，开始进行第二次密炼；同时将硬脂酸、炭黑各辅料称量后放入投料斗（7），改性纤维由纤维通道（40）投入混料腔（11）；

步骤六：重复步骤三的过程；

步骤七：第二次密炼5min时间达到后，压砣（3）上升，再通过第二螺旋输送机（10）将混合粉末送入粉末投料口；

步骤八：压砣（3）重新下降，控制系统控制密炼温度在100-105℃，最后再密炼3分钟后进行排胶。

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