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压延机

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压延机简述编辑本段回目录

压延机是在一定温度下,将橡胶或塑料压制展延成一定厚度和表面形状的胶片,并可对纤维帘帆布或钢丝帘布进行挂胶的机械。通常由两个或两个以上的辊筒,按一定形式排列组成。

压延机压延机

压延机的种类编辑本段回目录

普通压延机主要由辊筒、机架、辊距调节装置、辊温调节装置、传动装置、润滑系统和控制系统等组成。

精密压延机除了具有普通压延机主要零部件和装置外,增加了保证压延精度的装置。

压型压延机,用以将胶料压成一定厚度和一定断面形状。

万能压延机,能进行擦胶、贴胶和压片各项工作。

实验用压延机,供试验用。

压延机按照辊筒数目可分为两辊、三辊、四辊和五辊压延机等;按照辊筒的排列方式又可分为L型、T型、F型、Z型和S型等。

压延机压延机

压延机的结构组成编辑本段回目录

压延机由机架、压辊及其调节装置、传动系统和加热系统等部分组成,机架通常用铸铁制成,直接安装在铸铁或铸钢机座两侧,用以支承压辊轴承、轴交叉或压辊预弯曲装置、压辊调节装置、润滑装置和其它辅助装置。压辊由冷硬铸铁,铸钢制成,其长径比根据压辊材料的弯曲强度选定,约为2.6~3.5。为了补偿压辊受力产生的弯曲变形而造成制品厚度不匀的缺陷,压辊多制成腰鼓形,还可利用辊交叉装置和辊预弯曲装置消除制品的厚度不匀。每个压辊采用单独电动机传动。压辊加热一般采用水蒸气或过热水,要求两端温差不超过1℃。每个压辊均有独立的自动加热系统。现代压延机都使用滚柱轴承代替传统的滑动轴承、以节约能量、提高轴承寿命和制品厚度的精度。

压延机压延机

压延机特征参数编辑本段回目录

表征压延机的参数很多,其中主要有辊筒数目及其排列型式、辊筒的直径和长度、辊筒的调速范围、速比和生产能力、压延制品的最小厚度和厚度公差、辊筒的横压力和驱动功率等。

长径比

辊筒的长度和直径是指辊筒工作部分的长度和直径。这是表征压延机规格大小的特征参数。

1、辊筒长度

辊筒长度表征了可压延制品的最大幅度。由于两端需留出挡料板安放的位置,因此,辊筒的有效长度为辊筒长度减去非工作表面长度(约为15 %辊筒长度)。

2、辊筒长径比

辊筒工作部分长度和直径的比值叫长径比。辊筒的长径比(或辊筒直径)主要影响压延制品的厚度尺寸精度(异径辊除外)。它除了与压延材料的性能、辊筒的材质与工作部分长度有关外,主要取决于压延制品的质量要求。

3、辊筒直径与横压力和功率、长径比与刚度的关系

辊筒直径与横压力和功率的关系如图所示。辊筒直径越大,横压力越大,所需驱动功率也越大,几乎成直线关系。

辊筒的长径比主要影响辊筒的刚度,图所示为直径φ610mm的辊筒在不同长径比下的刚性比。由图可见,长径比越大,刚性越差。

4、辊筒长度、直径和长径比的确定

辊筒长度、直径和长径比主要根据制品的生产工艺要求确定,即根据被加工原料的种类、压延制品的厚度范围和宽度范围、辊筒的压延速度(即产量要求)等要求确定。

为了确保压延制品的厚度尺寸精度,根据生产实践经验,辊筒长径比应限制在下列范围内(异径辊除外):

加工软质料(如橡胶),一般长径比为2.5~2.7。最大不超过3;

加工的硬质料,取长径比为2.0~2.2左右。

辊筒长度、直径的标准系列:φ360 × 1120;φ450 × 1200; φ550 × 1600;φ610 × 1730;φ710 × 1800

辊筒速度与速比

压延机辊筒线速度系指辊筒的圆周速度,以“m/min”表示。辊筒的线速度是表征压延机生产能力的一个参数,也是表征压延机先进程度的参数之一。

1、辊筒速度

辊筒速度主要根据压延机的工艺用途和生产的自动化水平来决定。辊筒速度应能满足压延工艺操作的要求,即辊速应是可调的。

国际上压延速度普遍达50~90 m/min,个别的已达到115 m/min。对钢丝压延平均速度可达50 m/min,在采用冷压延(把压延好的两层胶片直接压贴在无纬钢丝帘布上)时,压延平均速度达30 m/min。

2、调速范围

辊筒可以无级变速的范围叫调速范围。由于加工材料品种多、性能差异大,为了既满足生产能力又满足慢速启动及操作的要求,一般要求压延机的调速范围10倍左右。

最高速度主要根据生产能力的要求确定,最低速度主要根据设备启动、操作安全和方便来确定。

3、速比

由于压延时贴胶、擦胶或压片的工艺要求不同,对辊筒的速比要求亦不同,在同一台压延机上不同位置的使用要求的不同,其速比也不同。

辊筒速比与压延工艺、物料性质有关。

1)为排除胶料中的气泡,一般喂料辊都具有速比,常为1:1.1~1:1.5,我国多采用1:1.1~1:1.4。软胶料取小值。

2)对于擦胶作业,为使胶料渗入到纺织物中去,擦胶辊要求有速比。速比越大剪切力越大,擦胶效果越好,但速比过大会损坏纺织物的强度,容易使胶料焦烧。而速比过小则胶料的渗透作用差。一般采用1:1.2~1:1.5,我国多采用1:1.4~1:1.5。

3)对于压片、贴合、贴胶等作业,因主要是要求取得挤压力,故一般采用等速压延,速比为1:1。

4、在选择辊速时要考虑的因素

辊筒速度直接影响压延机的功率消耗和生产能力。辊速越大,则功率与产量越高,对压延机的机械化自动化水平要求也越高。因此,在选择辊速时要考虑:

1)压延的工艺要求;

2)压延机的制造水平;

3)压延机组的自动化水平。

4)辊筒速度应能广泛的平稳地调整;

5)压延时辊速尽可能用高值,这有利于发挥设备能力。

可见辊速的高低标志着压延机组的先进水平。

由于采用电动机单独地传动每个辊筒,它可使辊筒间的速比在一定范围内(从1:1到高达1:1.3)任意调节,从而可在一台压延机上完成多种作业,这就使机台的适应性更加宽广,并有利于提高辊速。

横压力

(一)横压力的特征

1、横压力的概念:胶料通过辊筒间隙时,对辊筒产生径向作用力和切向作用力,径向作用力垂直于辊面,力图将辊筒分开,这个力就叫横压力,也叫分离力。

2、辊筒横压力的特征。

胶料通过压延机辊筒辊隙时,胶料的厚度逐渐由大变小,而压力逐渐上升,如图所示。

1)在a,b区域,胶料通过速度在辊隙中央部位较慢,两边部位最快。但随着胶料前进,这一速度差异逐渐减少。

2)当达到b点时,各部位的速度相同,压力达到最大值。

3)当到达辊距处,即c点处,胶料速度在辊隙中央部位大于辊隙两边部位,压力也就逐渐地下降,胶片厚度增加。

4)直至d点胶片厚度不再增加,胶料对辊筒的压力降为零。

可见,辊隙中胶料的横压力是不均匀的,最大值出现在辊距稍前处。

(二)影响横压力的因素

在压延过程中影响横压力的因素是多方面的,主要方面有:

1、 加工胶料的种类和性能;

胶种不同则横压力不同,同种胶料的硬度不同,粘度不同,则横压力不同。硬度、粘度越大,横压力越大。

2、 压延制品的厚度;

制品厚度越薄,辊隙越小,分离力越大。当辊隙极端缩小时,辊筒间将产生极大的分离力。这是因为辊隙越小,制品厚度越薄,辊筒间形成刚性挤压,分离力急剧上升。从维护辊筒的观点,这对一般压延成型机是绝对不允许的。

3、辊筒直径和压延宽度。

辊筒直径和压延宽度越大,所产生的横压力也越大。

4、加胶的包角大小(即进料口处存料量);

加胶包角越大,辊筒工作面越大,横压力也就越大。

5、辊筒的速度;

辊筒的速度和横压力的关系比较复杂。

1)辊筒转速增加时,单位时间内压延熔料的数量增加,致使横压力增加;

2)辊筒转速增加,熔料摩擦发热增加,温度上升引起熔料粘度降低,使横压力降低;

3)辊筒转速增加,使压力提高从而使横压力提高等。

所以,辊筒转速和分离力的关系是几个方面的综合结果。经实测,随辊筒转速的增加,横压力的增加比较缓慢。

6、辊筒的温度[1]辊筒的加工温度越高,材料的粘度越低、流动性越好,产生的横压力也越小。反之则越大。

7、加胶的方法(连续或间歇);

当采用片状或条状料左右摆动式加料时,加料是比较连续均匀的,因此对辊筒的冲击作用较小,横压力的波动较小Z当采用块状加料时,加料是间歇而不均匀的,对辊筒的冲击作用大,横压力的波动也大。

功率消耗

1、传动功率:

压延机传动功率系指驱动压延机辊筒所需之功率。其特点如下:

1)传动功率大。由于压延机属重型机械,加上辊筒的转速较高,所以,传动功率是很大的。

2)功率消耗比较稳定。又由于压延机上被加工的胶料已经预热软化,横压力较小,胶料又是一次通过辊距,压延前后胶料的变形又不大,故操作是比较稳定的。因此,压延机电能消耗比较稳定,不像开炼机那样出现高峰负荷。

2、功率计算:

功率消耗也是压延机设计的一个重要参数,很难用理论公式准确地求得。这里简要地介绍几种经验公式近似地计算:

1)单台电动机传动时的功率计算

A、按辊筒线速度计算

N =a·L·v

式中 a——计算系数

L——辊筒工作部分长度

v——压延线速度

B.按辊筒数目计算

N=K·L·n

式中 K——计算系数

L——辊筒工作部分长度

n——辊筒个数。

以上两式的共同缺点是没有考虑被加工胶料的性质和加工方法,以及辊筒的直径对功率的影响,而它们对功率消耗的影响又是十分大的。可见上述二个公式都是片面的。

C.类比计算

借助已知若干机台特性和功率消耗,计算出计算系数a和K,再用上式计算设计(未知)压延机的功率。

2)多台电动机传动时的功率计算

一台压延机由于各个辊筒所在位置不同,工艺用途不同,转动线速度不同,在压延过程中各辊消耗的功率不同。在一般条件下,进料辊要比贴合辊所消耗的功率大。

A、压延时两辊筒消耗功率与辊筒的线速度成正比

若两辊筒的线速度分别为V1、V2,功率分别为N1、N2,则:

N1/N2==V1/V2

B、贴胶时所消耗的功率仅为总功率的6%

N贴=0.06N总η

式中 N贴——贴胶辊功率,

N总——有效总功率,

η----传动总效率。

根据以上两点,就可以计算出各个辊筒所占的功率。

参考资料
[1].  压延机    http://www.huishangbao.com/hsp_0e/bjrj5Ou144eL.html

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