输送带平板硫化机发展现状及新产品的研发

输送带又叫运输带，是用于皮带输送机中起承载和运送物料作用的橡胶与纤

维、金属复合制品，或者是塑料和织物复合的制品。输送带在农业、工矿企业和交通运输业中广泛用于输送各种固体块状和粉料状物料或成件物品，能连续化、高效率、大倾角运输，操作安全，使用简便，维修容易，运费低廉，并能缩短运输距离，降低工程造价，节省人力物力。因输送带具备上述优点，所以输送带正大规模的被应用到我国更广泛的领域，随之为输送带的生产设备平板硫化机也带来了广阔的市场前景。

一、输送带平板硫化机发展现状

1.国内输送带平板硫化机生产规格

随着输送带在我国各个领域的应用，使得输送带平板硫化机的生产厂家数量也迅猛增加。据了解，在国内颇具规模的输送带平板硫化机生产厂家就已经有30余家。为满足不同的市场需求，除国家规定的输送带标准外在输送带平板硫化机的结构和规格等方面也出现了非标平板硫化机系列（详见表1、表2）。

表1：国家标准输送带平板硫化机规格及参数 热板规格 （宽×长）mm 1000×2000 （1200×1800） 1200×2500 （1400×2500） 1400×3000 1800×1200 1200×2500 1200×8500 1400×5700 1800×1000 （2200×5000） 2300×8000 2400×8000 公称合模力 MN 4.50、5.60 5.00、6.30 7.50 8.50 8.50 5.00、6.30 10.00 20.00、30.00 17.00、25.00 40.00、56.00 22.00 56.00 63.00 热板间距 mm 层数 备注 100、125、150、200、250、300 1～4 括号内为保留规格硫化胶板 150、180、200、300、360 1～4 括号内为保留规格硫化胶板

表2：福建华橡自控技术股份有限公司输送带平板硫化机系列（非标类） 热板规格 （宽×长）mm 1800×10000 2000×10000 2400×10000 2800×10000 3000×10000 3600×10000 4000×10800 5000×10800 6000×10800 1800×11000 2000×11000 2400×11000 2800×11000 3000×11000 3600×11000 4000×11000 5000×11000 1800×12000 2000×12000 2400×12000 2800×12000 3000×12000 3600×12000 公称合模力 MN 72 76 96 108 114 144 172.8 162 194.4 79.2 83.6 105.6 118.8 125.4 158.4 192 180 86.4 91.6 115.2 129.6 136.8 172.8 热板单位面积压力 MPa 4 4 4 4 4 4 4 3 3 4 4 4 4 4 4 3 3 4 4 4 4 4 4 层数 1～2 1～2 1～2 1～2 1～2 1～2 1 1 1 1～2 1～2 1～2 1～2 1～2 1～2 1～2 1 1 1 1 1 1 1 缸数 20 20 20 30 30 30 36 45 54 22 22 22 33 33 33 40 50 24 24 24 36 36 36 结构主要出现了框板式、柱式和侧板式等结构，但以框板式居多；参数主要表现在加工输送带范围上，宽度可从650～6000mm，长度可从650～15000范围内，厚度可从0.3～50mm。随着科学技术的不断提高，输送带平板硫化机说能够生产的输送带规格将更加广泛。 2.热板的加热方式 输送带平板硫化机在硫化过程中的温度、压力和时间是其硫化的三要素，准确控制这三要素是决定产品质量的关键所在。硫化压力是否恒定，取决于液压站，有专门设备保证；硫化时间一般易于准确控制；相对来讲最难控制的就是硫化温度即热板温度。最初大多数是以蒸汽为热源来控制温度，采用蒸汽加热，介质较便宜、管路控制简单、造价低廉，但是加热过程中存在温度的滞后性，过程可控程度较差。随后出现了热油加热；与使用蒸汽加热相比具有温度波动小，容易实现自动控制，制品质量好等优点，因此在某些大型平板硫化机上已有应用。随着科技的进步，有人提出采用电磁加热。目前这项技术还正处在实验阶段，尚未正式投入使用。 3.材质的选用 平板硫化机主要结构现以高强度、高刚度的材料为主，采用钢体件呈上升趋势，逐步代替了原来的铸铁材料。 表3.输送带平板硫化机主要零部件常用材料 油缸 ZG270～570 45# 柱塞 ZG310～570 45# 上横梁、下托板 ZG270～500 铸铁σb>=200 35#焊接 Q235—A焊接 框板 35#焊接 Q235—A焊接 ZG270～500 热板 35# Q235—A 二、新产品的研发 国内许多橡胶机械制造厂，在借鉴国外输送带平板硫化机的基础上，研制了具有中国特色的自动化程度高、硫化橡胶质量好、劳动生产率高的高水平平板硫化机。 应市场及用户要求，福建华橡自控技术股份有限公司厦门研发中心设计研发了新型平带平板硫化机系列机组，其为钢丝绳（织物）芯层输送带平板硫化生产线成套设备，硫化主机系列化规格分别为1.4、1.8、2.4、3.4～6.4 m多种幅宽规格和9～15 m长度（文章主要以1.8×10米输送带平板硫化机为例进行论述）、采用可解体框架、低位节材、兼顾蒸汽、电热油和直接电热多种热媒、可中割分幅、单层/双层设计等应变设计外，还研发配套设计了千斤顶式无泄漏超高压缸、多缸上位下压以及超高压液压站系统。硫化压力达5～7MPa，硫化厚度5～50 mm。该机组定位于装备国际、国内及再生胶利用市场中高强、阻燃钢绳运输带、尼龙帘布运输带等平带和片、卷材生产用户。本系列机组能同时满足普通织物（帆布）芯层输送带、尼龙织物芯层输送带以及钢丝绳输送带等多种结构输送带生产工艺技术要求，适应于硫化三大类输送带的全功能系列机组，是胶带生产厂家的理想设备，也是华橡年度自主创新和turn-key(交钥匙)工程项目之一。

1.机组介绍

主机均采用框式结构、迷宫式热板、新颖的隔热传压结构，柱塞缸或高压缸均选用优质材料，加工精密，不易腐蚀磨损，维修方便，工作压力稳定和调整方便，不泄漏且更换密封圈间隔长。控制系统采用HMI（人机界面）+PLC（程序控制器）控制方式，硫化过程可实现多程序自动控制，可自动检测和同步调节热板温度，排气周期自控、实现多缸同步和稳定控制各项温度、压力、张力、扭矩、行程、动作、安防等近千种数据，极大提高了平板硫化机组自动化控制水平，降低了劳动强度，提高了生产效率。根据需要，可以方便地组成网络组态控制 该系列机组主要由钢丝绳导开预张紧机（图1）、钢丝绳液压张紧恒张站（图2）、分梳装置、移动式冷压成型机（图3）、驱动检查车、垫布卷取机、尼龙带导开架（图4）、前伸长夹持机、单层（双）平板硫化机（主机）（图5）、主机液压系统、后固定夹持机、五辊式拉伸牵引装置（图6）、切割装置、成品卷取机（图7）和电气控制系统等十数种台（套）设备组成。

图1 钢丝绳导开预张紧机 图2 钢丝绳液压张紧恒张站

图3 移动式冷压成型机 图4 尼龙带导开架

图5 平板硫化机（主机）

图6 五辊式拉伸牵引装置 图7 成品卷取机

2.工艺适应性

该系列机组可以适用三种输送带生产工艺流程：

第一种为钢丝芯绳输送带生产流程：钢丝绳导开预张紧机——钢丝绳液压张紧恒张站——分梳装置——移动式冷压成型机——驱动检查车——垫布卷取机——尼龙带导开架——前伸长夹持机——单层平板硫化机（主机）——主机液压系统——后固定夹持机——五辊式拉伸牵引装置——切割装置——成品卷取机 第二种为尼龙带层输送带生产流程：垫布卷取机——尼龙带导开架——前伸长夹持机——单层（双）平板硫化机（主机）——主机液压系统——后固定夹持机——五辊式拉伸牵引装置——切割装置——成品卷取机

第三种为普通织物（帆布）芯层输送带生产流程：移动式冷压成型机（固定、使用其生带导开装置）——普通织物（帆布）导开架——前伸长夹持机——单层（双）平板硫化机（主机）——主机液压系统——后固定夹持机——五辊式拉伸牵引装置——切割装置——成品卷取机

3.主要创新点

（1）采用电磁离合器被动反驱卷轴形式，避开钢丝绳锭子与卷轴摩擦，降低预张紧所需动力，精确提供单根钢绳预张力，减少减速机-电机组数量由16组减为4组，降低能耗和维修难度，减小钢丝绳导开预张紧站整体空间尺寸，同时提高更换钢丝绳锭子的便利性；

（2）液压张紧恒张站的单张缸采用双作用油缸取代传统单作用小径柱塞缸，缸头张紧轮采用U槽活支并提高单支强度，提供较宽的工艺张紧力，使用80根数以内钢绳时简化操作直拉通过，使用81～160根数时交叉错位，以减小液压张紧站整体空间尺寸，同时对单独的液压张紧缸进行分组分别压力监控，以同时采用不同线径的钢丝绳；

（3）冷压车采用同主机相同缸径油缸产生较宽冷压压力，轮系借用行走式起重机标准主动、被动轮组，前进时与五辊张紧牵引装置伺服同步，工作后退时与覆盖胶片导开的垫布卷取装置伺服同步，并与胶片导开与垫布卷取装置分立吊装运输，现场并装，增加胶料放卷工位，既作为调配分层胶料，也为异形带的工艺储备，设计中采用边侧机动装料，对在线增添下层胶料提供极大便利； （4）主机采用框架板式分离式结构，D型采用双作用千斤顶式直立油缸，

大流量低压快速行程采用气压补液为主，小流量高压加压产生闭合力系间所需的宽工艺单位面积硫化压力，无泄漏密封保压。各型主机均可选择采用位置传感器检测各缸行程，计算机调整各缸进油流量以达到精确多缸同步平衡控制，并以相同的模块同步温度控制，所有电控元器件立足国产件配套；

（5）对传统热板进行改造，分立式加热块采用CNC加工迷宫槽，同时采用耐高温抗压环氧树脂玻纤层压板中置水冷块隔热，取消通体冷却板；采用分体热板提高可加工性和模具安装可能性；采用薄体整板接触板减低制作耗材和更换报废耗材，降低现场安装起重设备规格，后续设计中，保证间隙和平面度条件下，用电镀分跨接触板代替薄体整板接触板，直接采用上下模具腔板形式完成异形截面带硫化工艺；

（6）垫铁机构采用同步伺服电机两侧同步或分侧带动链轮、链条组，驱动各跨主垫铁进退方式，既可以点动、半自动控制，也可在辅助垫铁条稳定拼贴时，由PLC全自动联动，其中上压方式的垫铁处理相对简单，两种结构都做了隔热、强度等工艺适应性设计，增加机动性同时减少原设计液压垫铁的框板内占用空间和用材；

（7）液压设计由2.5、16、21、50 MPa多种压力组成的分系统和液压站以及管路设计和下压上、上压下的中压、高压、超高压油缸设计，其中D型超高压油缸将成为全系列单一通用标准件；

（8）兼顾非钢丝绳输送带生产和复杂输送带（需模具类）要求以及输送带发展要求储备设计HMI+PLC控制系统，完成工艺存储调用、过程控温同步、油缸同步、液压控制、行走拉伸卷取三位同步、张力控制、安全保护的自动化控制和工位点动控制；

在该系列机组设计中，华橡厦门研发中心得到国内一流的输送带厂家、行业专家--青岛橡六领导层、技术层的多方面鼎力支持，在未来的联手双赢合作中，相信会有更多、更新的亮点，使该系列机组更加趋于完善，同时，也诚恳希望得到同行业资深工程技术人员的指点。我们大家的共同努力将使中国制造的平板硫化机装备和输送带产品一同站在世界的前列。