第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
帶傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)重要的傳動(dòng)形式之一,隨著工業(yè)技術(shù)水平的不斷提高以及對(duì)機(jī)械設(shè)備精密化、輕量化、功能化和個(gè)性化的要求,其應(yīng)用范圍越來越廣,傳動(dòng)形式愈來愈多。作為帶傳動(dòng)中的主體部件——傳送帶也由原來的易損件向功能件方向轉(zhuǎn)變,其品種規(guī)格向多樣性發(fā)展,由傳統(tǒng)的普通包布V帶和普通平帶發(fā)展窄V帶、寬V帶、聯(lián)組V帶、切邊V帶、多楔帶、同步帶、繩芯平帶和片基平帶等。這些傳送帶已廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、紡織、家電、輕工、農(nóng)機(jī)等各個(gè)方面。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人們?nèi)粘I钪邪l(fā)揮著愈來愈重要的作用。隨著傳送帶品種多樣性、使用性能標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,在傳送帶生產(chǎn)中不斷采用了新材料、新技術(shù)和新工藝,使用越來越先進(jìn)的生產(chǎn)裝備和檢測(cè)手段。
我國(guó)傳送帶生產(chǎn)的工裝設(shè)備通過多年來的引進(jìn)消化吸收和自行開發(fā),已有長(zhǎng)足的進(jìn)步,尤其是20世紀(jì)90年代以來,以生產(chǎn)線繩V帶和切邊V帶、同步帶及多楔帶兩大系列為主要代表的生產(chǎn)裝備已達(dá)到了相當(dāng)水平,基本能滿足我國(guó)傳送帶制造的需要。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
一、包布V帶
包布V帶按其骨架材料結(jié)構(gòu)可分為包布式簾布V帶和包布式線繩V帶。由于V帶的線繩結(jié)構(gòu)比簾布結(jié)構(gòu)合理,受力均勻,彎曲應(yīng)力小等優(yōu)點(diǎn),可大幅提高帶的使用壽命和使用性能。先進(jìn)工業(yè)國(guó)家早在20世紀(jì)6o年代已完成了V帶結(jié)構(gòu)線繩化的更新?lián)Q代,我國(guó)到90年代中后期才開始大規(guī)模包布V帶線繩結(jié)構(gòu)化改造。線繩包布V帶如按其截面形狀和使用要求還可分為普通V帶、窄V帶、汽車V帶和農(nóng)業(yè)機(jī)械用變速V帶等,其制造工藝主要為:各部件準(zhǔn)備(線繩掛膠、出片、壓縮膠條擠出、裁布),成形(排線、上壓縮膠、包布),硫化,檢驗(yàn)(外觀、尺寸、性能)等。
1、成形
線繩包布V帶成形工藝是將帶體的各部件結(jié)合成帶坯,這些工序過程包括抗拉體線繩排線,黏合膠片,伸張膠片及壓縮膠片(條)貼合,包布等。這些工序根據(jù)工藝不同可以一次完成如汽車V帶手工單根成形(目前已逐漸淘汰),也可以逐步完成即先將線繩、黏合膠片、伸張膠片及壓縮膠片(條)做成梯形帶芯,然后經(jīng)包布成帶坯。
(1)帶芯制造
a.單鼓成組成形法
帶芯單鼓成組成形法是在單鼓成形機(jī)進(jìn)行的。該單鼓成形機(jī)的結(jié)構(gòu)類似切邊帶成形機(jī),主要由主傳動(dòng)裝置、膨脹鼓、切割裝置、護(hù)套磨削裝置、尾架、放料、排線裝置、線繩張力系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等組成。青島宜利達(dá)通過消化吸收已在“九五”期間完成該機(jī)的科研項(xiàng)目,并通過了原化工部鑒定。該成形方法為反成形法,即根據(jù)規(guī)格先膨脹鼓上做好護(hù)套,依此纏上伸張膠片、黏合膠片、線繩、壓縮膠片等,然后通過“V”形刀削去部分膠料,再用圓盤刀切成帶芯。該方法最大的優(yōu)點(diǎn)是線繩張力均勻,自動(dòng)化程度高。由于切割護(hù)套制造費(fèi)時(shí)費(fèi)工和受膨脹鼓尺寸的限制,適于單一規(guī)格型號(hào)、長(zhǎng)度≤2 5~mmV帶大批量生產(chǎn)。
b.雙鼓成形法
20世紀(jì)90年代初,原嘉興橡膠廠和江蘇常熟大象橡膠工業(yè)有限公司分別與臺(tái)灣利百代公司和臺(tái)灣大象橡膠工業(yè)有限公司合資生產(chǎn)線繩包布V帶,引進(jìn)了臺(tái)灣制造線繩包布V帶成套技術(shù)與裝備,其帶芯的制造方法即為雙鼓成形法。該方法是先將掛好膠的線繩在雙輥上排好線,貼上黏合膠和伸張膠,再根據(jù)規(guī)格切割成線坯,然后在另一臺(tái)機(jī)貼上經(jīng)擠出機(jī)擠出的梯形壓縮膠條。由于該方法設(shè)備簡(jiǎn)單,生產(chǎn)靈活,效率高,迅速在大陸推廣應(yīng)用。目前我國(guó)多用該方法生產(chǎn)線繩包布V帶。
c.雙鼓成組成形法
雙鼓成組成形法最早由原江漢機(jī)械 研究 所王潔民發(fā)明的一套帶芯制造方法(CN 1039993),在雙鼓成形法未大規(guī)模推廣應(yīng)用之前,國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多一種制造帶芯方法。制造過程為:在雙輥上排好線,貼上黏合膠和伸張膠,然后用壓形機(jī)壓出的成排壓縮膠直接貼和線繩上,用刀片切下單條帶芯。
(2)包布包布是將帶芯表面包上一層或數(shù)層膠布成帶坯的工序,其主要設(shè)備是包布機(jī)。國(guó)內(nèi)原來使用的單工位包布機(jī),存在包布不實(shí)、布邊不齊、生產(chǎn)效率低和勞動(dòng)強(qiáng)度高等缺點(diǎn)。
目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的包布設(shè)備系從臺(tái)灣引進(jìn)的四崗位包布機(jī),該機(jī)事實(shí)上是帶芯成形(貼壓縮膠)和帶坯包布各雙崗位操作系統(tǒng)。包布裝置由帶坯壓合,自動(dòng)包布,分離,尾包,壓合釋放一系列組成,即有兩個(gè)車頭箱和滑桿相連接組成,可供4個(gè)人同時(shí)操作(兩人上底膠、兩人外包布),包布時(shí)通過數(shù)字設(shè)定自動(dòng)定長(zhǎng)包布,收尾一系列動(dòng)作完成。設(shè)備具有操作簡(jiǎn)單,使用方便,自動(dòng)化程高,手動(dòng)自動(dòng)兩用,勞動(dòng)生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。
2、硫化
硫化是包布V帶生產(chǎn)最后一道工序,通過硫化將帶坯壓制成品V帶。包布V帶硫化工藝主要有鄂式平板硫化機(jī)、硫化罐和鼓式硫化機(jī)三種硫化方法。
(1)鄂式平板硫化機(jī)硫化鄂式平板硫化機(jī)硫化是包布V帶最通用的硫化方法,20世紀(jì)80年代前,我國(guó)生產(chǎn)的包布V帶幾乎全部采用這種硫化工藝,這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)靈活,不同規(guī)格型號(hào)和不同長(zhǎng)度的可隨意更換和調(diào)節(jié),模具投資省,操作簡(jiǎn)單,硫化壓力大等。缺點(diǎn)是存在重復(fù)硫化,尺寸不穩(wěn)定,外觀質(zhì)量差,生產(chǎn)效率低等。較短的V帶逐漸被硫化罐硫化所取代。
(2)硫化罐硫化包布V帶硫化罐硫化在國(guó)外是一種非常普遍的硫化方式,較短的V帶(≤4 500mm)幾乎采用這種方法。硫化罐硫化的包布V帶具有質(zhì)量好,外觀漂亮,尺寸穩(wěn)定,無需配組等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是模具投資大,不適應(yīng)長(zhǎng)帶硫化等。
我國(guó)包布V帶硫化罐硫化起步較晚,20世紀(jì)90年代,隨著我國(guó)線繩包布V帶生產(chǎn)技術(shù)的推廣,硫化罐硫化工藝才真正開始大規(guī)模應(yīng)用。目前使用最多的是徑向啟閉式硫化罐。
(3)鼓式硫化機(jī)硫化V帶鼓式硫化機(jī)是包布V帶理想的硫化工具,在歐洲得到普遍應(yīng)用,歐洲一些著名的傳送帶生產(chǎn)廠家普遍采用這種工藝硫化。20世紀(jì)80年代后期,佳木斯機(jī)帶廠引進(jìn)SCHOLZ V帶鼓式硫化機(jī),用于生產(chǎn)農(nóng)機(jī)變速V帶,其成品質(zhì)量明顯優(yōu)于用鄂式平板硫化機(jī)硫化V帶。
二、切邊V帶、多楔帶和同步帶
切邊V帶、多楔帶和同步帶是近幾年來發(fā)展最快的傳送帶品種。切邊V帶與包布V帶相比具有傳動(dòng)效率高,傳動(dòng)功率大,壽命長(zhǎng),節(jié)能效果明顯的優(yōu)點(diǎn)多楔帶不僅具有切邊V帶的優(yōu)點(diǎn),還具有平帶的柔性好,速比大,高速的特點(diǎn);同步帶傳動(dòng)更是集帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)于一身。因此這些帶的使用范圍越來越廣,這也是今后傳送帶的發(fā)展方向之一。
切邊V帶、多楔帶和同步帶生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備基本相同,只是某些具體工序所使用的設(shè)備和后道工序有所區(qū)別。生產(chǎn)工藝包括各部件準(zhǔn)備(出片、短纖維膠片拼接、尼龍彈性布縫接、裁布),成形,硫化,打磨,切割,檢驗(yàn)(外觀、尺寸、性能)等。
1、成形
切邊V帶、多楔帶和同步帶的成形一般在單鼓成形機(jī)上進(jìn)行。同步帶用抗拉體為了消除線繩的捻矩效應(yīng),需用不同加捻方向的線繩(即“S”、“Z”捻)兩根同時(shí)排線,因此需兩套張力系統(tǒng)。我國(guó)多家單位早期從德國(guó)SCHOLZ公司引進(jìn)的成形機(jī),當(dāng)時(shí)出于投資考慮,多進(jìn)口多功能成形機(jī)(萬能機(jī))。該機(jī)不僅可用于包布V帶、切邊V帶、多楔帶和同步帶的成形,而且可用于切割護(hù)套和同步帶背打磨,切邊V帶和同步帶的切割。該機(jī)由主傳動(dòng)裝置、成形鼓、切割鼓、切割裝置、磨削裝置、尾架、四工位膠片導(dǎo)開裝置、排線裝置、雙工位線繩導(dǎo)開裝置和電氣控制系統(tǒng)等組成。
將多功能V帶成形機(jī)的一些功能進(jìn)行組合或分解又生產(chǎn)了一些專用設(shè)備,將切割和磨背功能合在一起的磨切機(jī);單一功能的成形機(jī)、切割機(jī) 磨背機(jī)等等。這些設(shè)備只是在多功能V帶成形機(jī)的基礎(chǔ)上將不必要的功能部件去掉,保留所需功能部件,其結(jié)構(gòu)基本相似。切邊V帶、多楔帶和同步帶的成形機(jī)在我國(guó)除了青島宜利達(dá)公司承擔(dān)國(guó)家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目并已全面完成外,還有多家單位生產(chǎn),原理大同小異,產(chǎn)品有簡(jiǎn)有繁,滿足不同層次用戶的需求。
2、硫化
切邊V帶、同步齒形帶、多楔帶硫化與包布V帶硫化罐硫化相同,均可采用立式膠套硫化罐。按加壓方式的不同,膠套硫化罐可分為蒸汽加熱加壓和蒸汽加熱而水加壓兩種型式。目前,自國(guó)外引進(jìn)的硫化罐及國(guó)產(chǎn)DLT硫化罐均為蒸汽加熱加壓式,該機(jī)采用PLD調(diào)節(jié),溫度控制精度高,生產(chǎn)效率和制品質(zhì)量也都較高,但需配用中、高壓蒸汽鍋爐。
3、切邊V帶切割
(1)單鼓切割。單鼓切割所用的單鼓切割機(jī)如上述多功能V帶成形機(jī),切割前需先在膨脹鼓上做好切割護(hù)套并研磨圓整,通過兩片圓盤刀切割成單條切邊V帶,帶子截面均勻,生產(chǎn)能力大,但膨脹鼓投資大,護(hù)套制作費(fèi)工費(fèi)時(shí)。
(2)雙鼓切割。雙鼓切割用雙鼓切割機(jī)把硫化好的帶筒按寬度和角度的標(biāo)準(zhǔn)切割成單條帶子。最早是德國(guó)貝斯托夫發(fā)明的。我國(guó)上海、開封等廠先后從德國(guó)引進(jìn)該機(jī),青島宜利達(dá)、青島摩森和紹興駿馬等開發(fā)這類設(shè)備。雙鼓切割機(jī)由主傳動(dòng)裝置、切割鼓、張緊鼓、切割裝置、控制系統(tǒng)等組成。調(diào)節(jié)張緊鼓與切割鼓之間的距離便可切割內(nèi)周長(zhǎng)680~3000mm的帶子。雙鼓切割機(jī)省掉了膨脹鼓和切割護(hù)套,可減少設(shè)備投資,但其切割精度較差,切割后的帶子需進(jìn)行測(cè)長(zhǎng)打磨。
4、多楔帶磨削
多楔帶磨削機(jī)用于對(duì)硫化好的多楔帶帶筒進(jìn)行磨削,以形成多楔帶的楔面。該機(jī)按加工方法的不同可分為多楔帶單根磨削機(jī)和多楔帶整筒磨削機(jī)。
(1)多楔帶單根磨削。多楔帶單根磨削機(jī)由磨削裝置、主動(dòng)輪、張緊輪、電控系統(tǒng)組成。將按寬度要求切割下的帶坯,套在主動(dòng)輪上,用張緊輪將帶坯張緊,并通過專用成形磨削砂輪的高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行磨削。該機(jī)適用于帶周長(zhǎng)為600—2500mm、寬度不大于30mm的PJ、PK和PL的多楔帶的磨楔,磨削線速為30m/s。
(2)多楔帶整筒磨削。多楔帶整筒磨削機(jī)的工作過程為:將與模具在一起的硫化好的帶坯筒連同磨具一起裝在磨削機(jī)的主軸上,隨主軸一起旋轉(zhuǎn);每磨削完一段后,在橫向上移動(dòng)一段距離再繼續(xù)磨削另一段,直至整個(gè)帶筒磨削完成。多楔帶整筒磨削機(jī)的生產(chǎn)效率比單根磨削機(jī)大,產(chǎn)品尺寸精度高,但對(duì)設(shè)備、模具的加工精度及控制精度的要求也高,從而設(shè)備投資也高。該機(jī)也適用于同步帶帶背研磨。
第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì) 分析
未來傳送帶設(shè)備的將向著大型化發(fā)展、擴(kuò)大使用范圍、物料自動(dòng)分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。
大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長(zhǎng)度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。水力輸送裝置的長(zhǎng)度已達(dá)440公里以上帶式輸送機(jī)的單機(jī)長(zhǎng)度已近15公里,并已出現(xiàn)由若干臺(tái)組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國(guó)家正在探索長(zhǎng)距離、大運(yùn)量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)。
擴(kuò)大輸送機(jī)的使用范圍,是指發(fā)展能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的,以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性物料的傳送帶設(shè)備。
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