本發(fā)明涉及橡膠行業(yè)膠片生產(chǎn)技術(shù)，具體為一種多層膠片柔性壓合成型裝置及其成型方法，該裝置運(yùn)用于膠片擠出生產(chǎn)線上，可實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)不間歇地對(duì)多層不同厚度及不同膠種的寬幅膠片進(jìn)行強(qiáng)迫無(wú)氣泡壓合成型。

背景技術(shù)：

多層膠片壓合成型過(guò)程是生產(chǎn)強(qiáng)力輸送帶必不可少的工藝環(huán)節(jié)。強(qiáng)力輸送帶由于輸送承載大，其結(jié)構(gòu)一般由多層不同物料特性的橡膠中間粘合縱向排布鋼絲繩芯組成。輸送帶中部為鋼絲繩芯，鋼絲繩芯上下至少各自設(shè)計(jì)有芯膠層和面膠層，為了提高更好的使用壽命及緩沖性能，一般在芯膠層與面膠層之間敷設(shè)了一層過(guò)渡層(又叫面膠2層)來(lái)緩沖。強(qiáng)力輸送帶隨著不同負(fù)載要求配置不同的鋼絲繩直徑，負(fù)載越大鋼絲繩直徑越大，那么芯膠層越厚、面膠層一般也相應(yīng)的越厚。當(dāng)膠片的厚度大于7mm時(shí)用壓延法或擠出壓延法在熱態(tài)條件下直接壓延成型，膠片內(nèi)部氣密性難以保證，滿足不了工藝的要求，因此需要在機(jī)外復(fù)合多層膠片。目前多層膠片的復(fù)合遇到了一個(gè)很大的工藝難題：各層膠片接合面之間容易存在氣泡，貼合質(zhì)量及一致性很難控制。

目前大多數(shù)強(qiáng)力輸送帶企業(yè)配置單獨(dú)的生產(chǎn)線來(lái)實(shí)現(xiàn)多層不同配方膠片的復(fù)合。其壓合成型原理采用剛性壓合型式，即采用剛性彈簧來(lái)壓迫貼合光輥實(shí)現(xiàn)多層膠片的壓合，此種剛性貼合形式很難滿足膠料的不同硬度、厚度、寬度要求，實(shí)際使用結(jié)果表明，厚度小的膠片貼合充分，厚度大的制品容易出現(xiàn)氣泡；硬度小的膠片貼合充分，硬度大時(shí)膠片貼合不牢靠，需要下一道工序二次人為干預(yù)重復(fù)壓合。

此種剛性壓合裝置存在以下缺點(diǎn)：

1、可靠性、穩(wěn)定性、壓合質(zhì)量穩(wěn)定性差。壓合彈簧在重復(fù)長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)發(fā)生疲勞變形，頻繁需要人為調(diào)整預(yù)緊力，無(wú)法滿足當(dāng)前自動(dòng)化配方管理的生產(chǎn)要求。

2、生產(chǎn)效率低，依賴操作經(jīng)驗(yàn)。剛性彈簧預(yù)緊力大小調(diào)節(jié)需要依靠操作經(jīng)驗(yàn)，預(yù)緊力過(guò)小則多層膠片壓合不理想，容易脫層，產(chǎn)生氣泡；預(yù)緊力過(guò)大則容易粘輥，造成貼合成型后的制品輸送發(fā)生拉伸變形，預(yù)緊力過(guò)大甚至?xí)沟枚鄬幽z片的壓合成型厚度變小，寬度增大的工藝問(wèn)題。

3、貼合無(wú)快速提升功能，膠片起始遞頭時(shí)容易被夾持于輥縫中，造成輥筒壓損甚至壓壞的操作安全故障。

4、上下壓延輥同速配置，難以解決粘輥問(wèn)題。

5、壓合裝置無(wú)法進(jìn)行配方式管理控制。

6、敞開(kāi)型機(jī)械結(jié)構(gòu)，存在操作安全隱患。

對(duì)于寬幅強(qiáng)力輸送帶行業(yè)，膠片壓延寬度較輪胎行業(yè)制品寬度大許多，常規(guī)貼合寬度在1600mm～3000mm范圍，同時(shí)膠片的厚度、膠片的硬度變化較大。

輪胎常規(guī)橡膠半成品貼合裝置適用于內(nèi)襯層薄片的貼合及常規(guī)薄膠片的冷貼合或熱貼合，其配置氣缸橡膠壓輥或千層片輥貼合，此種貼合型式滿足了貼合膠片厚度小，寬度小規(guī)格壓合要求，而對(duì)于寬幅強(qiáng)力輸送帶，輪胎行業(yè)原有技術(shù)方案已無(wú)法適用于強(qiáng)力輸送帶行業(yè)多層膠片壓合工藝上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明提出了一種多層膠片柔性壓合成型裝置及其成型方法，主要解決傳統(tǒng)壓合技術(shù)中不同的膠料硬度、不同的膠片厚度和不同的貼合成型寬度難以壓合成型的問(wèn)題。

能夠解決上述技術(shù)問(wèn)題的多層膠片柔性壓合成型裝置之技術(shù)方案，包括上壓合輥、下壓合輥、輥壓機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，所述上壓合輥通過(guò)上下滑動(dòng)的左、右上輥軸承座安裝，所述下壓合輥通過(guò)位置固定的左、右下輥軸承座安裝在機(jī)架上，所述上壓合輥上設(shè)有輥壓機(jī)構(gòu)，所不同的是所述輥壓機(jī)構(gòu)包括通過(guò)左、右缸座安裝的左、右壓合缸，所述左、右壓合缸的活塞桿向下分別連接左、右軸承座，可使左、右軸承座上下運(yùn)動(dòng)，左、右壓合缸的進(jìn)、出口與控制系統(tǒng)相連。

所述左、右壓合缸可采用壓合液壓油缸或壓合氣缸，當(dāng)所述左、右壓合缸采用壓合液壓油缸時(shí)，控制系統(tǒng)為伺服液壓控制系統(tǒng)，左、右壓合液壓油缸的進(jìn)、出口接入伺服液壓控制系統(tǒng)的進(jìn)、出液壓回路中，所述伺服液壓控制系統(tǒng)的伺服液壓站設(shè)有壓力調(diào)節(jié)控制器和恒壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述壓力調(diào)節(jié)控制器根據(jù)多層膠片的品種、厚度和硬度設(shè)定壓合液壓油缸的壓力值及其浮動(dòng)壓力值，所述恒壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到壓合油缸的工作壓力大于所設(shè)定壓力總值時(shí)控制液壓回路泄壓。

當(dāng)所述左、右壓合缸采用壓合氣缸時(shí)，控制系統(tǒng)為氣壓控制系統(tǒng)，左、右壓合氣缸的進(jìn)、出口接入氣壓控制系統(tǒng)的進(jìn)、出回路中，所述氣壓控制系統(tǒng)設(shè)有壓力調(diào)節(jié)控制器和恒壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述壓力調(diào)節(jié)控制器根據(jù)多層膠片的品種、厚度和硬度設(shè)定壓合氣缸的壓力值及其浮動(dòng)壓力值，所述恒壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到壓合氣缸的工作壓力大于所設(shè)定壓力總值時(shí)控制氣壓回路泄壓。

本發(fā)明使用液壓伺服技術(shù)或氣壓控制技術(shù)控制多層膠片的在線恒粘合力貼合，可根據(jù)不同膠片的組合實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)壓力給定，實(shí)現(xiàn)柔性控制貼合壓力；當(dāng)膠片由于上道工序造成的重疊、堆積，甚至膠片中因意外而參雜鐵屑等因素使得厚度突然增加使得壓合輥壓合力驟然變大，硬質(zhì)鐵屑存在破壞壓輥風(fēng)險(xiǎn)，伺服液壓站或氣壓站的恒壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)判別，當(dāng)成型壓合力波動(dòng)大于浮動(dòng)壓力值時(shí)，液壓或氣壓回路自動(dòng)快速泄壓使得上壓合輥?zhàn)詣?dòng)快速抬起并報(bào)警，進(jìn)而避免了傷輥的設(shè)備隱患。

所述左、右缸座安裝于左、右膠片厚度調(diào)節(jié)升降機(jī)構(gòu)上，所述膠片厚度調(diào)節(jié)升降機(jī)構(gòu)可根據(jù)位移傳感器反饋信號(hào)來(lái)微調(diào)上壓合輥、下壓合輥的壓合間隙。

所述膠片厚度調(diào)節(jié)升降機(jī)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)包括絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)副，螺母設(shè)于缸座上，絲桿通過(guò)減速機(jī)構(gòu)連接升降電機(jī)。

所述下壓合輥可與膠片直接接觸，為防止下壓合輥粘輥，所述上壓合輥、下壓合輥之間設(shè)置隔離下壓合輥與膠片的貼合輸送帶。

所述上壓合輥或/和下壓合輥設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置，可根據(jù)壓合工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)上、下壓合輥的速比進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足所有膠片配置要求，可防止上壓合輥粘膠，同時(shí)適當(dāng)?shù)乃俦仁沟脡汉暇€適當(dāng)滯后，更好的實(shí)現(xiàn)多層膠片貼合面排氣功能。

所述驅(qū)動(dòng)裝置為減速電動(dòng)機(jī)、或變頻電動(dòng)機(jī)、或電動(dòng)機(jī)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

采用所述多層膠片柔性壓合成型裝置的多層膠片柔性壓合成型方法一，其方法步驟如下：

1、根據(jù)多層膠片工藝要求的壓合力，通過(guò)壓力調(diào)節(jié)控制器選擇對(duì)應(yīng)的由伺服液壓站提供的液壓力，同時(shí)設(shè)定一定范圍的壓力浮動(dòng)值。

2、通過(guò)膠片厚度調(diào)節(jié)升降機(jī)構(gòu)升降上壓合輥，實(shí)現(xiàn)不同膠片厚度的壓合間隙調(diào)節(jié)。

3、多層膠片隨貼合輸送帶傳送通過(guò)上、下壓合輥，多層膠片在設(shè)定壓合力作用下壓合成型。

4、壓合過(guò)程中，如果工作壓力大于設(shè)定壓力并超過(guò)壓力浮動(dòng)值，恒壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)泄壓伺服液壓系統(tǒng)的液壓回路，左、右壓合缸失去壓力，油缸活塞桿快速縮回，上壓合輥在活塞桿的作用下快速提起，在超壓情況下保護(hù)壓輥。

所述壓力浮動(dòng)值為0.05MPa≤P≤2Mpa。

采用所述多層膠片柔性壓合成型裝置的多層膠片柔性壓合成型方法二，其方法步驟如下：

1、根據(jù)多層膠片工藝要求的壓合力，通過(guò)壓力調(diào)節(jié)控制器選擇對(duì)應(yīng)的外部氣源提供的壓力空氣，同時(shí)設(shè)定一定范圍的壓力浮動(dòng)值。

2、通過(guò)膠片厚度調(diào)節(jié)升降機(jī)構(gòu)升降上壓合輥，實(shí)現(xiàn)不同膠片厚度的壓合間隙調(diào)節(jié)。

3、多層膠片隨貼合輸送帶傳送通過(guò)上、下壓合輥，多層膠片在設(shè)定壓合力作用下壓合成型。

4、壓合過(guò)程中，如果工作壓力大于設(shè)定壓力并超過(guò)壓力浮動(dòng)值，恒壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)泄壓氣壓控制系統(tǒng)的氣壓回路，左、右壓合缸失去壓力，氣缸活塞桿快速縮回，上壓合輥在活塞桿的作用下快速提起，在超壓情況下保護(hù)壓輥。

本發(fā)明多層膠片柔性壓合成型裝置及其成型方法是在分析常規(guī)壓合裝置不適應(yīng)多層膠片壓合的基礎(chǔ)上研究出的一種全新技術(shù)，主要應(yīng)用于寬幅橡膠半成品擠出生產(chǎn)線上，其克服了目前寬幅強(qiáng)力輸送帶常規(guī)壓合裝置的壓緊力不足、可靠性差、無(wú)法進(jìn)行管理等系列缺點(diǎn)，其具有的優(yōu)點(diǎn)為：

1、本發(fā)明工藝適應(yīng)性廣，可實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)壓合成型，滿足強(qiáng)力輸送帶不同寬度、強(qiáng)度、品種的寬幅膠片的柔性強(qiáng)力壓合成型。

2、本發(fā)明顯示數(shù)字化管理，便于質(zhì)量監(jiān)控。

3、本發(fā)明生產(chǎn)效率高，可直接配置于半成品擠出壓延生產(chǎn)線上，無(wú)需配置單獨(dú)的成型線。

4、本發(fā)明采用密閉式機(jī)械結(jié)構(gòu)，安全防護(hù)可靠，膠片運(yùn)行和壓合等相關(guān)操作自動(dòng)控制完成，操作安全性好。

5、本發(fā)明解決了膠片的粘輥問(wèn)題，提高了效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的工作原理示意圖。

圖2為本發(fā)明一種實(shí)施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1實(shí)施方式的主視圖。

圖4為圖3的俯視圖。

圖號(hào)標(biāo)識(shí)：1、上壓合輥；2、下壓合輥；3、機(jī)架；4、上輥軸承座；5、壓合缸；6、伺服液壓站；7、液壓回路；8、缸座；9、絲桿；10、升降電機(jī)；11、位移傳感器；12、貼合輸送帶；13、膠片；14、上輥電動(dòng)機(jī)；15、下輥電動(dòng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明多層膠片柔性壓合成型裝置包括基于機(jī)架3設(shè)置的上壓合輥1、下壓合輥2、液壓式輥壓機(jī)構(gòu)和膠片厚度調(diào)節(jié)升降機(jī)構(gòu)以及配套設(shè)置的伺服液壓系統(tǒng)，如采用氣壓式輥壓機(jī)構(gòu)，則配套設(shè)置氣壓控制系統(tǒng)。

所述機(jī)架3分為上架和下架，所述上架于下架上垂直安裝，所述上壓合輥1通過(guò)上下滑動(dòng)的左、右上輥軸承座4安裝于上架的左、右側(cè)架下部；所述輥壓機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)于左、右上輥軸承座4設(shè)置，包括左、右油缸座8和左、右壓合油缸5，所述左、右油缸座8滑動(dòng)安裝于上架的左、右側(cè)架上部，所述左、右壓合油缸5分別安裝于左、右油缸座8底部，左、右壓合油缸5的活塞桿向下分別連接左、右軸承座4；所述膠片厚度調(diào)節(jié)升降機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)于左、右油缸座8設(shè)置，包括設(shè)于上架頂部的左、右絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)副和左、右升降電機(jī)10，傳動(dòng)副的螺母設(shè)于油缸座8內(nèi)部，傳動(dòng)副的絲桿9通過(guò)減速機(jī)構(gòu)連接升降電機(jī)10；所述下壓合輥2對(duì)應(yīng)于上壓合輥1設(shè)于其下方，通過(guò)位置固定的左、右下輥軸承座安裝于下架上；所述左、右油缸座8上分別設(shè)置位移傳感器11用以檢測(cè)上壓合輥1與下壓合輥2之間的壓合間隙，并通過(guò)膠片厚度調(diào)節(jié)升降機(jī)構(gòu)相應(yīng)調(diào)整，如圖2、圖3、圖4所示。

所述伺服液壓系統(tǒng)于機(jī)架3外設(shè)置，包括伺服液壓站6和液壓回路7，所述伺服液壓站6上設(shè)有壓力調(diào)節(jié)控制器和恒壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述左、右壓合油缸5的進(jìn)、出口接入出液壓回路7中，所述壓力調(diào)節(jié)控制器根據(jù)多層膠片13的品種、厚度和硬度設(shè)定壓合油缸5的壓力值及其浮動(dòng)壓力值P(0.05MPa≤P≤2MPa，P優(yōu)選為0.5MPa)，所述恒壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)檢測(cè)壓合油缸5的工作壓力P，當(dāng)檢測(cè)到壓合油缸5的工作壓力P大于設(shè)定的壓力總值時(shí)控制液壓回路7泄壓，如圖2、圖3、圖4所示。

所述上壓合輥1和/或下壓合輥2設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置為減速電動(dòng)機(jī)、或變頻電動(dòng)機(jī)、或電動(dòng)機(jī)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

常規(guī)上，所述上、下壓合輥1、2的驅(qū)動(dòng)裝置分別為設(shè)于上架的上輥電動(dòng)機(jī)14和設(shè)于下架的下輥電動(dòng)機(jī)15及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述上、下壓合輥1、2之間設(shè)置隔離下壓合輥2與膠片13的貼合輸送帶12(彈性輕型棉質(zhì))，所述貼合輸送帶12設(shè)于下架并由下輥電動(dòng)機(jī)15通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)循環(huán)運(yùn)行，如圖1、圖2、圖3、圖4所示。

本發(fā)明多層膠片柔性壓合成型方法的實(shí)施步驟如下：

1、根據(jù)多層膠片13的工藝要求，通過(guò)壓力調(diào)節(jié)控制器選擇對(duì)應(yīng)的壓合力，同時(shí)設(shè)定一定范圍的壓力浮動(dòng)值P(0.05MPa≤P≤2Mpa，P優(yōu)選為0.5MPa)，伺服液壓站6提供的液壓力通過(guò)液壓回路7作用于左、右壓合缸5上，左、右壓合缸5的活塞桿將油缸施加于上壓合輥1上。

2、對(duì)于多層膠片13，還需通過(guò)膠片厚度調(diào)節(jié)升降機(jī)構(gòu)升降上壓合輥1，實(shí)現(xiàn)不同膠片13厚度的壓合間隙調(diào)節(jié)。

3、多層膠片13隨貼合輸送帶12傳動(dòng)通過(guò)上、下壓合輥1、2，多層膠片13在設(shè)定壓合力作用下壓合成型；在壓合過(guò)程中，下壓合輥2可以與膠片13接觸或不接觸；當(dāng)下壓合輥2不與膠片13接觸，而是貼合輸送帶12與膠片13直接接觸時(shí)，可更有效的防止下壓合輥2粘輥。

4、壓合過(guò)程中如遇壓合力異常變動(dòng)，比如說(shuō)工作壓力大于了設(shè)定壓力并超過(guò)壓力浮動(dòng)值，恒壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)泄壓伺服液壓系統(tǒng)的液壓回路7，左、右壓合缸5失去壓力，油缸活塞桿快速縮回，上壓合輥1在活塞桿的作用下快速提起，可在超壓情況下保護(hù)壓輥。