CN114905779A - 一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产工艺及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及橡胶工业生产技术领域，具体公开了一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产工艺及设备，包括用于胶料添加的供料机、设在供料机下方并用于将胶料剪切并挤出成型的销钉式冷喂料挤出机、设在挤出机的机头处并对胶料进行初步挤压的双压辊装置；还包括依次设置在双压辊装置远离挤出机一侧的用于运输胶料的接取输送装置、用于对胶料进行再次挤压的的冷却挤压装置和用于对胶料进行卷取的卷取装置；还包括传感器组件和控制器，代替传统的开炼机热炼，完成挤出成型和压延，使胶料能够充分的得到挤压，减少气泡的产生，提高气密度，并且在节能、环保等方面有了明显利好变化，并提高了产品的质量。
Description
技术领域
本申请涉及橡胶工业生产技术领域，具体公开了一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产工艺及设备。
背景技术
胶行业是国民经济的重要基础产业之一。它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品，而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。可见，橡胶行业的产品种类繁多，后向产业十分广阔。
包括塑炼、混炼、压延或挤出、成型和硫化等基本工序，每个工序针对制品有不同的要求，分别配合以若干辅助操作。为了能将各种所需的配合剂加入橡胶中，生胶首先需经过塑炼提高其塑性；然后通过混炼将炭黑及各种橡胶助剂与橡胶均匀混合成胶料；胶料经过压出制成一定形状坯料；再使其与经过压延挂胶或涂胶的纺织材料(或与金属材料)组合在一起成型为半成品；最后经过硫化又将具有塑性的半成品制成高弹性的最终产品。
传统的胶片压延机生产工艺大多是开炼机将胶料炼好经压延机压延成型，采用该工艺生产胶片的过程中，胶料中容易堆积气泡，挤出的胶片气密度较差，并且整个生产线耗能高，自动化程度较低，导致工作人员的劳动强度较大，因此，发明人有鉴于此，提供了一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产工艺及设备，以便解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于解决传统的胶片压延机生产工艺的生产线自动化程度较低，导致工作人员的劳动强度较大的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产设备，包括用于胶料添加的供料机、设在供料机下方并用于将胶料剪切并挤出成型的销钉式冷喂料挤出机、设在挤出机的机头处并对胶料进行初步挤压的双压辊装置；还包括依次设置在双压辊装置远离挤出机一侧的用于运输胶料的接取输送装置、用于对胶料进行再次挤压的的冷却挤压装置和用于对胶料进行卷取的卷取装置；还包括用于检测控制供料机、销钉式冷喂料挤出机、双压辊装置、接取输送装置、冷却挤压装置和卷取装置运行的传感器组件和控制器。
本基础方案的原理及效果在于：
1、本发明通过销钉式冷喂料挤出机，用挤出机代替传统的开炼机热炼，完成挤出成型和压延，使胶料能够充分的得到挤压，减少气泡的产生，提高气密度，并且在节能、环保等方面有了明显利好变化，并提高了产品的质量。
2、本发明通过双压辊装置以及冷却挤压装置，对胶料分别进行初步挤压以及再次挤压，在再次挤压的过程中，采用冷贴合挤压的形式，防止挤压过程中的温度过高使胶料中产生气泡，进而提高成品的气密性，即提高产品的质量。
3、本发明通过传感器组件对整个生产线的工况进行检测，并将检测数据反馈到控制器，利用控制器对整个生产线进行控制，提高了整个胶片压延工艺生产线的自动化程度。
进一步，所述接取输送装置包括传送带和设在传送带上的定宽裁边机构，所述传送带的末端设有可将多余胶料回收至供料机的回收机构。通过传送带即可达到对胶片进行运输的目的，而利用定宽裁边机构可对胶片进行定宽裁边处理，取代传统的人工处理，降低了工作人员的劳动强度，提高了工作效率，回收机构可以将定宽裁边裁剪的胶料进行回收，从而提高原材料的利用率。
进一步，所述定宽裁边机构包括设在传送带上的双头螺杆、对称螺纹连接在双头螺杆上的滑块、可拆卸连接在滑块上的裁边刀片和驱动双头螺杆转动的螺杆驱动件。通过螺杆驱动件驱动双头螺杆转动，双头螺杆转动带动滑块相对或者相向滑动，从而调节裁边刀片之间的距离，进行裁剪不同宽度的胶片，增加适用范围。
进一步，所述供料机顶部设有第一进料口和第二进料口，第一进料与回收机构连通，第二进料口连通有储料仓，供料机底部设有出料口，第二进料口和出料口处均设有由控制器控制的密封阀门，还包括用于检测供料机内物料深度并与控制器电连接的距离传感器。利用距离传感器实时的检测供料机内物料的深度，即反馈给料机内物料的多少，并将其结果反馈到控制器，控制器根据器反馈的数据控制密封阀门开启或者关闭，从而实现自动供料，提高自动化程度。
进一步，所述冷却挤压装置包括用于挤压胶片成型的滚筒和设在滚筒内的半导体降温片，滚筒内设有相互隔断的冷腔和热腔，冷腔与滚筒内壁连通，热腔与外界连通，半导体降温片的冷端位于冷腔内，半导体降温片的热端位于热腔内。通过半导体降温片对滚筒进行降温处理，实现对胶片的冷贴合挤压，防止挤压过程中的温度过高使胶料中产生气泡，进而提高成品的气密性，即提高产品的质量，且半导体降温片对比传统的风扇散热降温或者冷却液循环降温，利用半导体降温片单向传热的特性，对温度的调节更加的准确精细，使产品具有更好的挤压效果。
进一步，所述双压辊装置包括上压辊、下压辊、用于驱动下压辊转动的驱动电机和用于调节上压辊高度的液压调节机构。通过液压调节机构调节上压辊的高度，即调节上压辊与下压辊之间的间隙，通过调节挤压胶片的厚度。
进一步，所述卷取装置包括依次设置的第一卷取滚轮、第二卷取滚轮和可移动的卷取小车，卷取小车上设有收纳滚轮，第二卷取滚轮与卷取小车之间设有可将胶片裁断的裁剪机构。第一卷取滚轮对胶片进行初步的卷取成型，第二卷取滚轮对胶片进行再次的卷取成型，从而便于了胶片的卷取收纳。
基于同一发明构思，本发明提供一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产工艺，包括以下步骤：
步骤S001，上料，胶料通过供料机进入销钉式冷喂料挤出机；
步骤S002，剪切、搅拌，进入销钉式冷喂料挤出机的胶料，通过销钉式冷喂料挤出机内的销钉进行剪切和搅拌；
步骤S003，挤出成型，经过剪切和搅拌的胶料，从销钉式冷喂料挤出机的机头挤出，并通过双压辊装置进行初步挤压，形成胶片；
步骤S004，冷却挤压，经过双压辊装置初步挤压后形成的胶片，经过冷却挤压装置进行再次挤压；
步骤S005，卷取，将冷却挤压后的胶片进行卷取定型；
步骤S006，收纳，将卷取定型后的胶片进行收纳存放。
用销钉式冷喂料挤出机代替开炼机热炼，同时直接用挤出压延生产线代替原来的压延工艺，完成了挤出成型和压延，经过两辊控制胶料厚度的精度，简化了生产工艺，改善了压延机生产胶片过程中堆积在胶料中的气泡无法排出的现象，使挤出的胶片气密度有了显著的提高。
进一步，在步骤S003中，挤出成型后的胶片通过传送带运输至冷却挤压装置，运输过程中通过传感器组件和定宽裁边机构对胶片进行定宽裁边处理。定宽裁使同一生产线胶片具有同样的宽度，统一胶片宽度规格。
进一步，在步骤S006中，通过传感器组件和裁剪机构对卷取定型后的胶片进行定长截断。定长截断使同一生产线胶片具有同样的长度，统一胶片长度规格。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例提出的一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产设备的示意图；
图2示出了本申请实施例提出的一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产设备的控制系统图；
图3示出了本申请实施例提出的一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产工艺的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
说明书附图中的附图标记包括：销钉式冷喂料挤出机1、机头2、双压辊装置3、接取输送装置4、冷却挤压装置5、第一卷取滚轮6、第二卷取滚轮7、回收输送带8、供料机9。
一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产设备，实施例如图1和图2所示，包括以下结构：
供料机9：供料机9用于添加物料，实现将物料添加至销钉式冷喂料挤出机1，供料机9顶部设有第一进料口和第二进料口，第二进料口连通有储料仓，供料机9底部设有出料口，第二进料口和出料口处均设有密封阀门。
销钉式冷喂料挤出机1：销钉式冷喂料挤出机1采用直流电机驱动，并通过直流电机无极调速器实现生产过程中全自动无极调速和大扭矩的平稳传递，使扭矩满足生产需要，在提高产量的同时保证产品质量，通过销钉式冷喂料挤出机1内的销钉对流动的胶料进行剪切和搅拌，从而提高了对胶料的剪切和搅拌效果，进而提高了成品的质量。
双压辊装置3：双压辊装置3设置在销钉式冷喂料挤出机1的机头2处，且双压辊装置3的间隙为可调式的，具体如下：双压辊装置3包括上压辊、下压辊、用于驱动下压辊转动的驱动电机和用于调节上压辊高度的液压调节机构。驱动电机采用直线驱动电机，通过液压调节机构调节上压辊的高度，即调节上压辊与下压辊之间的间隙，通过调节挤压胶片的厚度。
接取输送装置4：接取输送装置4设在双压辊装置3后方，接取经过双压辊装置3挤压后的胶片，并将其输送至后一个工位，接取输送装置4包括传送带和设在传送带上的定宽裁边机构，传送带的末端设有可将多余胶料回收至供料机9的回收机构。通过传送带即可达到对胶片进行运输的目的，而利用定宽裁边机构可对胶片进行定宽裁边处理，取代传统的人工处理，降低了工作人员的劳动强度，提高了工作效率，回收机构可以将定宽裁边裁剪的胶料进行回收，从而提高原材料的利用率。其中，定宽裁边机构包括设在传送带上的双头螺杆、对称螺纹连接在双头螺杆上的滑块、可拆卸连接在滑块上的裁边刀片和驱动双头螺杆转动的螺杆驱动件，螺杆驱动件采用直流电机，并通过减速器驱动双头螺杆转动，从而提高控制精度；回收机构包括设在传送带末端的导料槽和连接在导料槽与供料机9的第一进料口之间的回收输送带8。
冷却挤压装置5：对胶片在低温冷却状态下进行挤压成型，采用十个冷却辊对胶片进行挤压，冷却辊包括用于挤压胶片成型的滚筒和设在滚筒内的半导体降温片，滚筒内设有相互隔断的冷腔和热腔，冷腔与滚筒内壁连通，热腔内设有与外界连通的循环管道，半导体降温片的冷端位于冷腔内，半导体降温片的热端位于热腔内。温度控制在生产过程中起到决定性作用，在增加产量的同时将温度严格控制在标准范围内，实现了产量增加温度可控的效果，从而提高产品质量，通过半导体降温片对滚筒进行降温处理，实现对胶片的冷贴合挤压，防止挤压过程中的温度过高使胶料中产生气泡，进而提高成品的气密性，即提高产品的质量，且半导体降温片对比传统的风扇散热降温或者冷却液循环降温，利用半导体降温片单向传热的特性，对温度的调节更加的准确精细，使产品具有更好的挤压效果。
卷取装置：对挤压好的胶片进行卷取成型以及收纳，卷取装置包括依次设置的第一卷取滚轮6、第二卷取滚轮7和可移动的卷取小车，卷取小车上设有收纳滚轮，第二卷取滚轮7与卷取小车之间设有可将胶片裁断的裁剪机构。第一卷取滚轮6对胶片进行初步的卷取成型，第二卷取滚轮7对胶片进行再次的卷取成型，卷取小车将卷取完成的胶片收纳存放，从而便于了胶片的卷取收纳。
控制器：控制器通过继电器控制整个生产线中密封阀门、销钉式冷喂料挤出机1、驱动电机、液压调节机构、接取输送装置4、定宽裁边机构、回收机构、冷却挤压装置5、半导体降温片以及卷取装置中各个动力件的启动或者停止，采用PLC控制器，并电连接触摸显示屏，以输入脉冲信号或者步进信号，实现高精度的控制。
传感器组件：检测整个生产线中供料机9、销钉式冷喂料挤出机1、液压调节机构、接取输送装置4、定宽裁边机构、回收机构、冷却挤压装置5、半导体降温片以及卷取装置中的工作状态，以供料机9为例：供料机9中设置压力传感器和距离传感器，利用距离传感器实时的检测供料机9内物料的深度，即反馈给料机内物料的多少，并将其结果反馈到控制器，控制器根据器反馈的数据控制密封阀门开启或者关闭，从而实现自动供料，提高自动化程度。
基于同一发明构思，本发明提供一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产工艺，实施例如图3所示，包括以下步骤：
步骤S001，上料，胶料通过供料机9进入销钉式冷喂料挤出机1，利用距离传感器实时的检测供料机9内物料的深度，即反馈给料机内物料的多少，并将其结果反馈到控制器，控制器根据器反馈的数据控制密封阀门开启或者关闭，从而实现自动供料。
步骤S002，剪切、搅拌，进入销钉式冷喂料挤出机1的胶料，通过销钉式冷喂料挤出机1内的销钉进行剪切和搅拌；用挤出机代替开炼机热炼，完成挤出成型和压延，使胶料能够充分的得到挤压，减少气泡的产生，提高气密度，并且在节能、环保等方面有了明显利好变化，并提高了产品的质量；销钉式冷喂料挤出机1通过PLC控制器控制主机直流调速、机头2液压锁紧以及预负荷及调距等。
步骤S003，挤出成型，经过剪切和搅拌的胶料，从销钉式冷喂料挤出机1的机头2挤出，并通过双压辊装置3进行初步挤压，形成胶片；双压辊装置3经控制器控制直流电机，进行双辊直流调速。挤出成型的胶片在输送的过程中通过定宽裁边机构对胶片进行定宽裁边处理。定宽裁使同一生产线胶片具有同样的宽度，统一胶片宽度规格。
步骤S004，冷却挤压，经过双压辊装置3初步挤压后形成的胶片，经过冷却挤压装置5进行再次挤压；冷却挤压装置5中，对定宽裁边后的胶片进行冷却、冷贴合挤压以及输送，控制器利用温度传感器和半导体降温片控制冷却辊的温度。
步骤S005，卷取，将冷却挤压后的胶片进行卷取定型；控制器控制第一卷取滚轮6对胶片进行初步的卷取成型，第二卷取滚轮7对胶片进行再次的卷取成型，并在该过程中采用垫布纠偏。
步骤S006，收纳，将卷取定型后的胶片进行收纳存放，控制器控制卷取小车移动以及裁剪机构运作，对胶片进行定长截断，使同一生产线胶片具有同样的长度，统一胶片长度规格。
与现有技术相比，本发明先销钉式冷喂料挤出机1代替开炼机热炼，同时直接用挤出压延生产线代替原来的压延工艺，完成了挤出成型和压延，经过两辊控制胶料厚度的精度，并且采用利用半导体降温片单向传热的特性，对温度的调节更加的准确精细，使产品具有更好的挤压效果，简化了生产工艺，改善了压延机生产胶片过程中堆积在胶料中的气泡无法排出的现象，使挤出的胶片气密度有了显著的提高，过传感器组件对整个生产线的工况进行检测，并将检测数据反馈到控制器，利用控制器对整个生产线进行控制，提高了整个胶片压延工艺生产线的自动化程度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产设备，其特征在于：包括用于胶料添加的供料机、设在供料机下方并用于将胶料剪切并挤出成型的销钉式冷喂料挤出机、设在挤出机的机头处并对胶料进行初步挤压的双压辊装置；还包括依次设置在双压辊装置远离挤出机一侧的用于运输胶料的接取输送装置、用于对胶料进行再次挤压的的冷却挤压装置和用于对胶料进行卷取的卷取装置；还包括用于检测控制供料机、销钉式冷喂料挤出机、双压辊装置、接取输送装置、冷却挤压装置和卷取装置运行的传感器组件和控制器。
2.根据权利要求1所述的一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产设备，其特征在于，所述接取输送装置包括传送带和设在传送带上的定宽裁边机构，所述传送带的末端设有可将多余胶料回收至供料机的回收机构。
3.根据权利要求2所述的一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产设备，其特征在于，所述定宽裁边机构包括设在传送带上的双头螺杆、对称螺纹连接在双头螺杆上的滑块、可拆卸连接在滑块上的裁边刀片和驱动双头螺杆转动的螺杆驱动件。
4.根据权利要求2或3所述的一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产设备，其特征在于，所述供料机顶部设有第一进料口和第二进料口，第一进料与回收机构连通，第二进料口连通有储料仓，供料机底部设有出料口，第二进料口和出料口处均设有由控制器控制的密封阀门，还包括用于检测供料机内物料深度并与控制器电连接的距离传感器。
5.根据权利要求1所述的一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产设备，其特征在于，所述冷却挤压装置包括用于挤压胶片成型的滚筒和设在滚筒内的半导体降温片，滚筒内设有相互隔断的冷腔和热腔，冷腔与滚筒内壁连通，热腔与外界连通，半导体降温片的冷端位于冷腔内，半导体降温片的热端位于热腔内。
6.根据权利要求1所述的一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产设备，其特征在于，所述双压辊装置包括上压辊、下压辊、用于驱动下压辊转动的驱动电机和用于调节上压辊高度的液压调节机构。
7.根据权利要求2所述的一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产设备，其特征在于，所述卷取装置包括依次设置的第一卷取滚轮、第二卷取滚轮和可移动的卷取小车，卷取小车上设有收纳滚轮，第二卷取滚轮与卷取小车之间设有可将胶片裁断的裁剪机构。
8.根据权利要求7所述的一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S001，上料，胶料通过供料机进入销钉式冷喂料挤出机；
步骤S002，剪切、搅拌，进入销钉式冷喂料挤出机的胶料，通过销钉式冷喂料挤出机内的销钉进行剪切和搅拌；
步骤S003，挤出成型，经过剪切和搅拌的胶料，从销钉式冷喂料挤出机的机头挤出，并通过双压辊装置进行初步挤压，形成胶片；
步骤S004，冷却挤压，经过双压辊装置初步挤压后形成的胶片，经过冷却挤压装置进行再次挤压；
步骤S005，卷取，将冷却挤压后的胶片进行卷取定型；
步骤S006，收纳，将卷取定型后的胶片进行收纳存放。
9.根据权利要求8所述的一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产工艺及，其特征在于，在步骤S003中，挤出成型后的胶片通过传送带运输至冷却挤压装置，运输过程中通过传感器组件和定宽裁边机构对胶片进行定宽裁边处理。
10.根据权利要求8或9所述的一种新型宽幅高产量的橡胶胶片生产工艺及，其特征在于，在步骤S006中，通过传感器组件和裁剪机构对卷取定型后的胶片进行定长截断。
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