CN202685498U - 钢卷包装用纸塑复合板制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢卷包装用纸塑复合板制备装置，以热压机为核心，配置有放卷、铺料、冷却、收卷、移动小车、板料牵引、板料剪切、自动堆码等装置，通过液压控制、PLC电气控制、变频控制，热压机的工作压力、滑块行程、热压板温控、纸塑板移动工作速度、剪板规格均可根据工艺要求进行调整，并能完成热压机的定程成形。采用本装置，可将纸塑废弃物变为包装用复合板材，制作成本较低，原材料来源广泛；相对于现有的纸塑（铝）复合材料难以分离、难以再利用的现状，本实用新型的装置可使产品材料使用后便于回收和再生利用，还可自然降解，有利环境保护。

Description

钢卷包装用纸塑复合板制备装置

技术领域

本实用新型涉及一种具有防水防锈作用的包装用纸塑复合板生产装置，尤其涉及用于钢板钢卷材等金属材料包装的防水防锈包装板生产技术。

背景技术

目前，钢铁行业生产的钢卷钢板在出厂包装时，大都采用薄钢板或塑料板。以上两种包装材料已在钢铁行业沿用了多年，但由于钢材和塑料属于不可再生性资源，近几年来，该材料价格均有大幅增长，导致包装成本大幅攀升。此外，用薄钢板作为产品外包装材料，存放一定时间后，易产生锈蚀。而塑料板则易受气候影响产生变形、脆裂现象。这些问题的存在会直接影响到产品的包装质量。

随着铁矿石和石油的持续涨价，钢板和塑料的价格也一路攀升，企业的制造成本越来越大，尤其是包装产品生产企业，面临上下游的双重打压，为了生存，企业必须寻找价格低廉的替代材料和先进的生产工艺来应对市场的变化。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对目前钢卷包装材料易生锈、破损、成本高的现状，提供一种生产效率高、成本低，包装性能优，可反复回收利用、且能防水防锈的钢卷包装用纸塑复合板制备装置。

本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种钢卷包装用纸塑复合板制备装置，其特征在于：主要包括沿水平纵向顺次布置的下膜开卷机、铺料机、上膜开卷机、热压机、冷却箱、下收卷装置、上收卷装置、移料小车、边剪装置、板材牵引装置、剪板机、堆料平台；下膜开卷机和上膜开卷机相对应地分别设置在板材的下方和上方，下膜开卷机布置于装置起始端、铺料机之前；上膜开卷机位于铺料机之后、热压机之前；铺料机沿水平纵向位于下膜开卷机和上膜开卷机之间，铺料平台位于下膜开卷机和上膜开卷机之间的竖直高度位置；冷却箱位于热压机后；上收卷装置和下收卷装置上下相对夹合地设置在冷却箱之后，在下收卷装置的底部还设置使下收卷装置能够移动的移料小车，收卷线速度与板材移动速度同步；收卷装置之后设置边剪装置；热压机后辊道上设置板材牵引装置，板材牵引装置的两摩擦滚轴对应设置在板材的上下侧，滚轴间的间隙可以根据板材厚度进行调整；装置的末端顺次设置剪板机和堆料平台。 

按上述技术方案，热压机为四柱式液压机或框架式液压机，采用三梁四柱的立式升降滑块结构，包含液压机机架、液压传动系统和加热装置；机架由上梁、中间的升降滑块、工作台及底座组成，通过四根立柱、锁紧螺母、调节螺母经超压预紧而组合成一刚性整体；上梁内装有主油缸，活塞杆端与滑块采用刚性连接；液压传动系统设置在热压机后侧，由能量转换装置、能量调节控制装置、辅助装置及液压附件结合电气控制系统构成；加热装置主要由加热板、温控系统、隔热装置三部分组成，每块加热板内设置循环导热油管或者加热管，加热板分别固定在液压机的滑块与下部工作台上，上下加热板与液压机的接触面均设置隔热板，上加热板表面复合有特氟龙涂层。

按上述技术方案，铺料机为单斗或双斗式自动铺装机；边剪装置采用滚剪方式；剪板机为上下合力的闸式剪床；堆料平台为升降式自动堆码机。

按上述技术方案，下膜开卷机和上膜开卷机结构相同，主要由下底座、随动支架总成、料轴、滚筒装置、磁粉制动器装置、纠偏机组成。

按上述技术方案，上、下收卷装置结构相同，主要由支架总成、设置在支架总成上的料轴、滚筒装置、减速机、纠偏机构成，装置还包括变频调速电机及变频调速控制系统；移料小车主要包括移动台车和与台车连接的减速装置。

按上述技术方案，剪板机还设置可对板材进行定长计数的计程器。

按上述技术方案，热压机后还设置对热压后的板材上表面铺设永久性保护膜的从动压轴，对应的在从动压轴下方设置对永久性保护膜长度进行计数的计数器。

采用上述装置的钢卷包装用纸塑复合板制备方法，其特征在于：

主要包括如下工作步骤：

首先，进行原材料准备并上料进入铺料机：原料粉碎后按比例混合或附加的根据需要添加添加剂提升性能；所述原料为纸+塑料、或纸+塑料+铝箔、或木纤维+塑料、或秸秆+塑料；所述塑料为聚乙烯、聚丙烯、EVA；

然后，启动装置进行铺料；铺料之前，将下膜开卷机和上膜开卷机上分别卷取的上、下高温膜牵引到热压机后的收卷装置上，然后板材牵引装置的牵引辊启动，铺料机开始工作铺料，同时边剪装置的裁边滚刀启动、上收卷装置工作、配置有移料小车的可移动下收卷装置开始工作、剪板机定长剪栽、堆料平台开始收集工作，板材到达剪板机之前的行程为空行程；铺料的同时，上、下高温膜铺设在均匀铺陈的原料上，所述上、下高温膜为PET树脂膜，用于在热压过程中防止原料中的塑料粘连到加热板上；

接着，装置暂停，铺设有上、下高温膜的原料送入热压机后停止移动进行热压；首先，剪板机前设置的计程器检测到设定长度后开始发讯，板材牵引装置的牵引辊停止工作，同时停止工作的有：铺料机、边剪装置的裁边滚刀、上收卷装置、配置有移料小车的可移动下收卷装置、剪板机、堆料平台；与此同时，热压机开始热压，热压完毕后热压机滑块回程到上限位置后发讯，板材牵引装置的牵引辊启动，装置继续工作，热压后的板材继续向前移动；

随后，热压后的板材进入冷却箱进行冷却定型；

接着，冷却定型后的板材到达下收卷装置和上收卷装置之间，收卷装置启动将定型后的板材上的上下薄膜分别撤掉，上收卷装置往上卷动上高温膜，下收卷装置往下卷动下高温膜；在下收卷装置的底部设置的移料小车前后移动以调整料卷的进出；

再然后，撤掉上下高温膜后的成品板材到达边剪装置，边剪装置的裁边滚刀启动对板材进行纵向两侧切边；

最后，计程器对经过的板材进行长度或者里程检测，然后剪板机根据检测后的长度沿横向对板材进行定长分段剪切，剪切长度可以任意设定；剪切后的分段成品板材进入堆料平台进行自动堆码，打包后进入仓库；

当一次热压完毕，热压机滑块回程到上限位置后发讯，板材牵引装置的牵引辊启动，装置开始下一个循环；

整个过程中，通过调节板材牵引装置的上、下摩擦滚轴间隙大小，靠滚轴产生的摩擦力带动成品板材位移，通过PLC控制系统变频调整板材移动速度。

按上述技术方案，热压机按照“滑块快下—滑块慢下加压--保压延时--泄压延时--滑块回程”的顺序，进行一个热压工作流程；保压延时的时间为0-999s，保压延时时间长短根据所需制备的板材厚度设定调整。

按上述技术方案，当板材需要进行表面复合处理时，由于上加热板的隔热板表面复合的特氟龙涂层可以防止热压时板材粘连，此时在板材上表面不铺设上高温膜而仅铺设不需要撤掉的永久性保护膜； 具体工艺步骤为：

首先，进行原材料准备并上料进入铺料机，启动装置进行铺料后，上膜开卷机和上收卷装置不工作，由下膜开卷机和下收卷装置在板材下表面铺设下高温膜后即可热压；

热压后的板材进入冷却箱进行冷却之前，利用从动压轴对对热压后的板材铺设永久性保护膜，从动压轴下方设置的计数器对永久性保护膜长度进行计数；冷却定型之后撤掉上高温膜，然后按顺序进行边剪和横向剪切，剪切后的分段成品板材进入堆料平台进行自动堆码，打包后进入仓库。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

用本实用新型防水纸板包装钢（卷）板材完全可满足包装要求并能达到室外存放的要求；

把纸塑废弃物变为包装用复合板材，制作成本较低，原材料来源广泛，既是有利于环保的循环经济项目，又可为包装产品生产企业带来新的经济增长点；

防水纸板经多层复合而成，不仅具有较好的强度和韧性，耐冲击，而且防水隔潮性能好，添加气相缓蚀剂后还具有较强的防锈性能，因此具备优良的包装性能，且包装性能稳定；

相对于现有的纸塑（铝）复合材料难以分离、难以再利用的现状，本实用新型的材料使用后便于回收和再生利用，还可自然降解，有利环境保护。

附图说明

图1为本实用新型的装置结构示意图。

附图1中，各附图标记对应如下： 下膜开卷机1、压紧滚筒2、铺料平台3、铺料机4、上膜开卷机5、压辊6、热压机7、从动压轴8、计数器9、冷却箱10、下收卷装置11、上收卷装置12、移料小车13、边剪装置14、板材牵引装置15、变频调速电机16、计程器17、剪板机18、堆料平台19。

图2为本实用新型的制备方法流程图。

具体实施方式

以下结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明，但不限定本实用新型。

根据本实用新型实施的钢卷包装用纸塑复合板制备装置结构示意图如图1，主要包括：沿水平纵向顺次布置的下膜开卷机1、铺料机4、上膜开卷机5、热压机7、冷却箱10、下收卷装置11、上收卷装置12、移料小车13、边剪装置14、板材牵引装置15、剪板机18、堆料平台19。

下膜开卷机1和上膜开卷机5结构相同，主要由下底座、随动支架总成、料轴、滚筒装置、磁粉制动器装置、纠偏机（油缸随动）等部件组成；下膜开卷机1和上膜开卷机5相对应地分别设置在层压板的下方和上方，承担上下高温薄膜的铺设，上下高温薄膜在热压过程敷在板坯上对板坯进行保护和定型，放置带有塑料的板材粘连在上下加热板上，上下高温薄膜在板材热压、冷却定型之后撤掉。下膜开卷机1布置于流水线的起始端，通过压紧滚筒2设置于铺料机4之前；上膜开卷机5位于铺料机4后方，通过压辊6设置于热压机7之前。

铺料机4沿水平纵向位于下膜开卷机1和上膜开卷机5 之间，铺料平台3位于下膜开卷机1和上膜开卷机5之间的竖直高度位置，用于将纸屑或木屑均匀铺陈以便热压。铺料机为单斗或双斗式自动铺装机。

热压机7采用三梁四柱的立式升降滑块结构，包含液压机机架、液压传动系统和加热装置。本实施例中，所述热压机为500-1500吨的四柱式液压机或框架式液压机。

机架由上梁、中间的升降滑块、工作台及底座组成，通过四根立柱、锁紧螺母、调节螺母经超压预紧而组合成一刚性整体。经预紧后的机身具有良好的刚性、受力均匀、精度稳定。机器的上梁、滑块、底座均由Q235优质钢板焊接而成，采用振动失效消除内应力，并以高精度机床进行加工。上梁内装有主油缸，活塞杆端与滑块采用刚性连接。滑块的导向高度为550mm，导向材料采用复合材料，使滑块运行精度高。四根立柱采用45#锻钢经调质、中频淬火，使零件耐磨性能好。

液压传动系统设置在热压机后侧，由能量转换装置（包括油缸、电机、泵等）、能量调节控制装置（包括控制阀集成块、先导阀、冲液系统、各种压力阀、方向阀流量阀等）、辅助装置（包括油箱、冷却系统、润滑系统、管路）及液压附件（如滤油器、法兰、接头、压力表、液位计压力表、滤油器、管路等），借助电气系统和PLC控制系统的控制完成各种动作的循环。

各油缸缸体均采用整体锻钢，以保证材质的均匀性（性能远远优于无缝管两端焊接的组合结构），油缸在专用油缸车床上精加工，油缸内孔精加工后滚压，以提高表面硬度，增加耐磨性，滚压后再衍磨，以提高表面粗糙度，满足油缸加工精度要求.

活塞杆采用45#锻钢，经正火处理后加工，表面硬化处理，硬度为HRC45-50。精加工、精磨而成，精度高，耐磨性好。

油缸密封采用优质材料密封圈密封；避免了油缸的渗漏，并具有很好的耐磨性及耐热性；使更换密封的周期大大延长。

加热装置主要由加热板（模具）、温控系统、隔热装置三部分组成，每块加热板内设置循环导热油，加热板用内六角螺钉分别固定在液压机工作台与滑块上，其加热板与液压机的接触面采用石棉板隔热，防止热量传到液压系统上。加热温度控制在150℃—250℃左右。本实施例中，加热板尺寸（长×宽×厚）为2600×1600×100mm，材质Q235，每块加热板内设置48KW加热管。也可以设置装有加热油的油管，通过加热油加热器进行加热。

热压机7后设置冷却箱10，主要由保温箱、滚轴、制冷设备组成；本实施例中，保温箱规格为（长×宽×高）4000×2500×2500mm。

优选的情况下，为了提升板坯的防潮防污染性能，还可以在热压机7后设置机后从动压轴8，对热压后的板坯敷上保护膜构成复合层，对应的在从动压轴8下方设置计数器9，对保护膜长度进行计数。

冷却箱10之后为上下相对夹合纸屑板或木屑板而设置的下收卷装置11和上收卷装置12，主要用于将热压后的纸屑板或木屑板上的上下薄膜收起，以便对板材成品进行后续剪切加工；收卷装置采用变频技术控制收卷速度，结构相同，均主要由支架总成、料轴、滚筒装置、减速机、纠偏机、变频调速电机及变频调速控制系统组成，收卷线速度与纸屑板或木屑板移动速度同步。在下收卷装置11的底部还设置移料小车13，由移动台车、减速装置等组成，主要负责下收卷的料卷进出。

收卷装置之后设置边剪装置14沿纵向两侧对撤掉上下膜后的成品纸屑板或木屑板进行边沿剪切。边剪装置14采用滚剪方式。

边剪装置14之后，热压机7后辊道上设置板材牵引装置15，该装置由支架总成、上下设置的摩擦滚轴、变频调速系统（图1中示出了变频调速电机16）组成。调节两摩擦滚轴间隙大小，靠滚轴产生的摩擦力带动成品纸屑板或木屑板位移，通过变频调整板坯移动速度。

板材牵引装置15之后、剪板机18之前设置计程器17对经过的板材进行长度或者里程检测，然后利用剪板机18，根据检测后的长度沿横向对板材进行定长分段剪切，剪切后的分段成品板材进入堆料平台19进行自动堆码，打包后进入仓库。剪板机18为上下合力的闸式剪床；堆料平台19为升降式自动堆码机。剪切长度可以任意设定。

所述塑复合板制备装置有手动、自动两种运行方式；可生产厚度2.0-100mm、宽度1000-3000mm、分段长度为任意长的纸塑复合板材。

适用的原料很广泛，可为（纸+塑料）、（纸+塑料+铝箔）、（木纤维+塑料）、（秸秆+塑料）等，塑料为聚乙烯、聚丙烯、EVA及其它热塑性塑料。

由此，根据本实用新型实施的复合板制备装置以热压机为核心，配置有放卷、铺料、冷却、收卷、移动小车、板料牵引、板料剪切、自动堆码等装置，通过液压控制、PLC电气控制、变频控制，热压机的工作压力、滑块行程、热压板温控、纸塑板移动工作速度、剪板规格均可根据工艺要求进行调整，并能完成热压机的定程成形工艺方式。

采用本纸塑复合板制备装置的工作流程如图2所示，可以简化为：上料---铺料---热压---冷却----切边---剪切---堆码。具体流程如下：

首先，进行原材料准备并上料进入铺料，包括原料粉碎后按比例混合或附加的根据需要添加添加剂提升性能；原料来源广泛，可以为（纸+塑料）、（纸+塑料+铝箔）、（木纤维+塑料）、（秸秆+塑料）等，塑料为聚乙烯、聚丙烯、EVA及其它热塑性塑料；

然后，启动装置进行铺料；铺料之前，将下膜开卷机1和上膜开卷机5上分别卷取的上、下高温膜牵引到热压机后的上收卷装置12和下收卷装置11上，然后板材牵引装置15的牵引辊启动，铺料机4开始工作铺料，同时边剪装置14的裁边滚刀启动、上收卷装置12工作、配置有移料小车13的可移动下收卷装置11开始工作、剪板机18定长剪栽、堆料平台19开始收集工作；铺料的同时，上、下高温膜铺设在均匀铺陈的纸屑或木屑上；

接着，装置暂停，铺设有上、下高温膜的原料送入热压机后停止移动进行热压；首先，剪板机18前设置的计程器17计算到设定长度后开始发讯，板材牵引装置15的牵引辊停止工作，同时停止工作的有：铺料机4、边剪装置14的裁边滚刀、上收卷装置12、配置有移料小车13的可移动下收卷装置11、剪板机18、堆料平台19；与此同时，热压机7开始按“滑块快下—滑块慢下加压--保压延时（0-999s，具体时间根据板材厚度进行设定）--泄压延时--滑块回程”的顺序，进行一个热压工作流程；当热压机回程到上限位置后发讯，板材牵引装置15的牵引辊启动，装置继续工作，热后的板坯继续向前移动；

随后，热压后的板坯材料进入冷却箱10进行冷却；

再然后，冷却定型后的成品到达边剪装置14，边剪装置14的裁边滚刀启动进行纵向两侧切边；

最后，计程器17对经过的板材进行长度或者里程检测，然后利用剪板机18，根据检测后的长度沿横向对板材进行定长分段剪切，剪切长度可以任意设定；剪切后的分段成品板材进入堆料平台19进行自动堆码，打包后进入仓库；

整个过程中，通过调节板材牵引装置15的上、下摩擦滚轴间隙大小，靠滚轴产生的摩擦力带动成品纸屑板或木屑板位移，通过变频调整板坯移动速度。

在上述过程中，当一次热压完毕，热压机7回程到上限位置后发讯，板材牵引装置15的牵引辊启动，系统开始下一个循环。

作为一种优选的方法，当板材需要进行表面复合处理时，由于上加热板的隔热板表面复合的特氟龙涂层可以防止热压时板材粘连，此时在板材上表面不铺设上高温膜而仅铺设不需要撤掉的永久性保护膜； 具体工艺步骤为：

首先，进行原材料准备并上料进入铺料机，启动装置进行铺料后，上膜开卷机和上收卷装置不工作，由下膜开卷机和下收卷装置在板材下表面铺设下高温膜后即可热压；

热压后的板材进入冷却箱进行冷却之前，利用从动压轴对对热压后的板材铺设永久性保护膜，从动压轴下方设置的计数器对永久性保护膜长度进行计数；冷却定型之后撤掉上高温膜，然后按顺序进行边剪和横向剪切，剪切后的分段成品板材进入堆料平台进行自动堆码，打包后进入仓库。

Claims (7)

1.一种钢卷包装用纸塑复合板制备装置，其特征在于：主要包括沿水平纵向顺次布置的下膜开卷机、铺料机、上膜开卷机、热压机、冷却箱、下收卷装置、上收卷装置、移料小车、边剪装置、板材牵引装置、剪板机、堆料平台；下膜开卷机和上膜开卷机相对应地分别设置在板坯的下方和上方，下膜开卷机布置于装置起始端、铺料机之前；上膜开卷机位于铺料机之后、热压机之前；铺料机沿水平纵向位于下膜开卷机和上膜开卷机之间，铺料平台位于下膜开卷机和上膜开卷机之间的竖直高度位置；冷却箱位于热压机后；下收卷装置和上收卷装置上下相对夹合地设置在冷却箱之后，在下收卷装置的底部还设置使下收卷装置能够移动的移料小车，收卷装置转动线速度与板材移动速度同步；收卷装置之后设置边剪装置；热压机后辊道上设置板材牵引装置，板材牵引装置的两摩擦滚轴对应设置在板坯的上下侧，滚轴间的间隙可以根据板坯移动速度进行调整；装置的末端顺次设置剪板机和堆料平台。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：热压机为四柱式液压机或框架式液压机，采用三梁四柱的立式升降滑块结构，包含液压机机架、液压传动系统和加热装置；机架由上梁、中间的升降滑块、工作台及底座组成，通过四根立柱、锁紧螺母、调节螺母经超压预紧而组合成一刚性整体；上梁内装有主油缸，活塞杆端与滑块采用刚性连接；液压传动系统设置在热压机后侧，由能量转换装置、能量调节控制装置、辅助装置及液压附件结合电气控制系统构成；加热装置主要由加热板、温控系统、隔热装置三部分组成，每块加热板内设置循环导热油管或者加热管，加热板分别固定在液压机的滑块与下部工作台上，上下加热板与液压机的接触面均设置隔热板，上加热板表面复合有特氟龙涂层。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：铺料机为单斗或双斗式自动铺装机；边剪装置采用滚剪方式；剪板机为上下合力的闸式剪床；堆料平台为升降式自动堆码机。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：下膜开卷机和上膜开卷机结构相同，主要由下底座、随动支架总成、料轴、滚筒装置、磁粉制动器装置、纠偏机组成。

5.根据权利要求1或2或4所述的装置，其特征在于：上、下收卷装置结构相同，主要由支架总成、设置在支架总成上的料轴、滚筒装置、减速机、纠偏机构成，装置还包括变频调速电机及变频调速控制系统；移料小车主要包括移动台车和与台车连接的减速装置。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于： 剪板机还设置可对板坯进行定长计数的计程器。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的装置，其特征在于：在热压机后还设置可对热压后的板坯敷上保护膜的从动压轴，对应的在从动压轴下方设置对保护膜长度进行计数的计数器。

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