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1、第三章第三章橡塑制品厂典型车间橡塑制品厂典型车间工艺设计与布置工艺设计与布置第一节第一节 橡胶制品厂典型车间工艺设计与布置橡胶制品厂典型车间工艺设计与布置 橡塑制品是以车间为单位进行生产橡塑制品是以车间为单位进行生产的。有些制品是在一个车间生产,有的的。有些制品是在一个车间生产,有的在几个车间生产。所以橡塑制品工艺设在几个车间生产。所以橡塑制品工艺设计与布置一般以车间为单位。计与布置一般以车间为单位。 橡塑制品种类和加工方法繁多,因橡塑制品种类和加工方法繁多,因加工方法和品种不同,生产车间的工艺加工方法和品种不同,生产车间的工艺设计与布置也不同设计与布置也不同 。 第一节第一节 橡胶制品厂典型
2、车间工艺设计与布橡胶制品厂典型车间工艺设计与布置置(1 1)各种橡胶制品)各种橡胶制品 轮胎、胶管、胶带、胶鞋、密封制品等轮胎、胶管、胶带、胶鞋、密封制品等(2 2)各种制品的加工工艺流程)各种制品的加工工艺流程 举例分析举例分析(3 3)通用加工工艺)通用加工工艺 生胶生胶烘胶烘胶切胶(切胶切胶(切胶烘胶)烘胶)破破胶胶塑炼塑炼混炼混炼压延(或压出)压延(或压出)硫化硫化 下面我们以轮胎生产工艺为例讲解各车下面我们以轮胎生产工艺为例讲解各车间工艺设计与布置。间工艺设计与布置。烘胶的目的烘胶的目的为了烘去表面水份;为了烘去表面水份;保证切胶机的安全操作和工作效率;保证切胶机的安全操作和工作效率
3、;保证炼胶机的安全操作和塑炼效率的提高;保证炼胶机的安全操作和塑炼效率的提高; 对结晶橡胶也可解除结晶。对结晶橡胶也可解除结晶。(一)烘胶(一)烘胶(一)烘胶(一)烘胶烘胶设备(设施)烘胶设备(设施)烘房:适用于大规模生产。烘房:适用于大规模生产。烘箱:适用于小规模生产以及科研部门烘箱:适用于小规模生产以及科研部门和实验室试验。和实验室试验。红外线:适用于先进工业生产,效率高。红外线:适用于先进工业生产,效率高。高频电流:适用于先进工业生产,效率高频电流:适用于先进工业生产,效率最高。最高。 采用烘房烘胶,天然橡胶的烘胶温度为5060,烘胶时间在春、夏、秋季一般为2436h,冬季一般为4872
4、h;氯丁橡胶的烘胶温度为5060,烘胶时间为150180min,或烘胶温度为2440,时间为46h。烘胶温度不宜过高,否则会引起橡胶老化而影响物理机械性能。 采用红外线加温,时间一般为23h。 采用高频电流烘胶交流频率为2070MHz,时间一般为2030min。(一)烘胶(一)烘胶切胶目的切胶目的(1)便于称量(2)便于投料(3)保护设备单刀油压立式切胶机:适用于中小规模工业生产。多刀卧式切胶机前者:适用于大规模工业生产。(二)切胶(二)切胶(二)切胶(二)切胶“先烘胶后切胶先烘胶后切胶”及及“先切胶后烘胶先切胶后烘胶”两种两种工艺特点对比:工艺特点对比:“先烘胶后切胶先烘胶后切胶”特点:切胶
5、容易、速度快、特点:切胶容易、速度快、动力消耗较少、切胶机易损伤程度小,但动力消耗较少、切胶机易损伤程度小,但烘胶胶温的均匀性较差,烘胶时间较长。烘胶胶温的均匀性较差,烘胶时间较长。“先切胶后烘胶先切胶后烘胶”特点:烘胶胶温的均匀性特点:烘胶胶温的均匀性好,烘胶时间短,但动力消耗较大,切胶好,烘胶时间短,但动力消耗较大,切胶机易损伤程度较大。机易损伤程度较大。切胶机 天然橡胶和氯丁橡胶的切胶胶块,在塑天然橡胶和氯丁橡胶的切胶胶块,在塑炼前需用破胶机进行破胶炼前需用破胶机进行破胶 。专用破胶机破胶:适用于大规模专用破胶机破胶:适用于大规模开炼机破胶:适用于小规模开炼机破胶:适用于小规模(三)破胶
6、(三)破胶 开炼机塑炼、密炼机塑炼和螺杆塑炼机开炼机塑炼、密炼机塑炼和螺杆塑炼机塑炼三种。塑炼三种。开炼机塑炼开炼机塑炼A、特点:、特点: 劳动强度大、生产效率较低、操作条件劳动强度大、生产效率较低、操作条件差,但塑炼胶可塑性均匀、适应面宽,比较差,但塑炼胶可塑性均匀、适应面宽,比较机动灵活,投资较小。适用于胶种变化较多、机动灵活,投资较小。适用于胶种变化较多、耗胶量较少的场合。目前工厂耗胶量较少的场合。目前工厂(特别是生产规特别是生产规模较小的工厂模较小的工厂)生产中仍在使用。生产中仍在使用。(四)塑炼(四)塑炼B、开炼机塑炼方法:开炼机塑炼方法: 薄通塑炼、一次塑炼、分段塑炼及化学薄通塑炼
7、、一次塑炼、分段塑炼及化学塑解剂塑炼等方法。塑解剂塑炼等方法。a a、薄通塑炼法:塑炼效果好,可塑性较高、薄通塑炼法:塑炼效果好,可塑性较高且均匀,缺点是生产效率较低。且均匀,缺点是生产效率较低。b b、一次塑炼法:塑炼时间较短、操作方便、一次塑炼法:塑炼时间较短、操作方便、劳动强度低,但塑炼胶可塑性不够均匀等。劳动强度低,但塑炼胶可塑性不够均匀等。(四)塑炼(四)塑炼c c、分段塑炼法:生产效率高,可塑性高且、分段塑炼法:生产效率高,可塑性高且均匀,但生产管理较麻烦,占地面积大,均匀,但生产管理较麻烦,占地面积大,不适合连续化生产。不适合连续化生产。d d、化学塑解剂塑炼法:提高塑炼效率,缩
8、、化学塑解剂塑炼法:提高塑炼效率,缩短塑炼时间短塑炼时间( (如天然橡胶用如天然橡胶用0.50.5份促进剂份促进剂M M,塑炼时间可缩短塑炼时间可缩短5050左右左右) ),降低塑炼胶弹,降低塑炼胶弹性复原和收缩性复原和收缩 。(四)塑炼(四)塑炼密炼机塑炼密炼机塑炼A A、特点:、特点: 生产能力大,塑炼效率高,自动化程生产能力大,塑炼效率高,自动化程度高,电力消耗少,劳动强度和卫生条件度高,电力消耗少,劳动强度和卫生条件较好。但硫化胶物理机械性能下降,而且较好。但硫化胶物理机械性能下降,而且设备造价较高,占地面积大,设备清理维设备造价较高,占地面积大,设备清理维修较困难,适应面较窄,故一般
9、适用于胶修较困难,适应面较窄,故一般适用于胶种变化少,耗胶量大的工业生产。种变化少,耗胶量大的工业生产。(四)塑炼(四)塑炼B B、密炼机塑炼方法:、密炼机塑炼方法:a a、一段塑炼法:塑炼周期短,占地面积小,且操、一段塑炼法:塑炼周期短,占地面积小,且操作简便。但塑炼胶的可塑性较低,适用于可塑性作简便。但塑炼胶的可塑性较低,适用于可塑性要求不太高的塑炼胶要求不太高的塑炼胶( (如轮胎胎面塑炼胶如轮胎胎面塑炼胶) )的制备。的制备。 b b、分段塑炼法:用于制备较高可塑性塑炼胶,由、分段塑炼法:用于制备较高可塑性塑炼胶,由于密炼机塑炼的塑炼胶热可塑性较大,所以实际于密炼机塑炼的塑炼胶热可塑性较
10、大,所以实际生产中制备较高可塑性的塑炼胶生产中制备较高可塑性的塑炼胶( (如轮胎帘布胶如轮胎帘布胶) )时,常用分段塑炼法塑炼。时,常用分段塑炼法塑炼。c c、化学塑解剂塑炼法:提高塑炼效率,缩短塑炼、化学塑解剂塑炼法:提高塑炼效率,缩短塑炼时间降低塑炼胶弹性复原和收缩时间降低塑炼胶弹性复原和收缩 。(四)塑炼(四)塑炼螺杆机塑炼螺杆机塑炼: A A、特点:、特点: 连续化、自动化程度高,生产能力大,连续化、自动化程度高,生产能力大,动力消耗少,占地面积少,劳动强度低等动力消耗少,占地面积少,劳动强度低等优点。最适用于生胶品种少、耗胶量大的优点。最适用于生胶品种少、耗胶量大的大规模工业生产。但
11、从目前国内使用螺杆大规模工业生产。但从目前国内使用螺杆机塑炼来看,还存在一些如排胶温度高、机塑炼来看,还存在一些如排胶温度高、塑炼胶热可塑性大、可塑性不均匀塑炼胶热可塑性大、可塑性不均匀(夹生现夹生现象象)和较低等缺陷,因此在应用上受到一定和较低等缺陷,因此在应用上受到一定限制。限制。 目前,螺杆机塑炼仅适用于天然橡胶。目前,螺杆机塑炼仅适用于天然橡胶。 (四)塑炼(四)塑炼B B、螺杆机塑炼螺杆机塑炼方法:方法: 螺杆一段塑炼机和双螺杆两段塑炼机两种。螺杆一段塑炼机和双螺杆两段塑炼机两种。 a a、螺杆一段塑炼机:可塑度低螺杆一段塑炼机:可塑度低b b、双螺杆两段塑炼机:可塑度高双螺杆两段塑
12、炼机:可塑度高(四)塑炼(四)塑炼(5 5)混炼)混炼 混炼方法分间歇式和连续式两类。开炼混炼方法分间歇式和连续式两类。开炼机和密炼机混炼属于间歇式,此种方法应机和密炼机混炼属于间歇式,此种方法应用最早,至今仍在广泛使用,连续混炼是用最早,至今仍在广泛使用,连续混炼是近年来国外刚刚发展起来的一种混炼方法,近年来国外刚刚发展起来的一种混炼方法,目前国内尚未使用。目前国内尚未使用。 (五)混炼(五)混炼开炼机混炼开炼机混炼A A、特点:是应用最早的混炼方法,生产效率低、劳特点:是应用最早的混炼方法,生产效率低、劳动强度大、环境卫生及安全性差、胶料质量不高,动强度大、环境卫生及安全性差、胶料质量不高
13、,已趋于逐渐淘汰,但其灵活性大。已趋于逐渐淘汰,但其灵活性大。B B、适用范围:适用于小规模、小批量、多品种的生适用范围:适用于小规模、小批量、多品种的生产,尤其适用于海绵胶、硬质胶等特殊胶料及某产,尤其适用于海绵胶、硬质胶等特殊胶料及某些生热量较大的合成橡胶些生热量较大的合成橡胶(如高丙烯腈含量的硬丁如高丙烯腈含量的硬丁腈橡胶腈橡胶)和彩色胶料的混炼。目前国内在小型橡胶和彩色胶料的混炼。目前国内在小型橡胶工厂中使用开炼机混炼仍占有一定比重。工厂中使用开炼机混炼仍占有一定比重。(五)混炼(五)混炼开炼机混炼开炼机混炼C C、方法:一段混炼和分段混炼两种方法:一段混炼和分段混炼两种 一段混炼法:
14、一段混炼法:对含胶率高或天然橡胶与少对含胶率高或天然橡胶与少量合成橡胶并用,且补强填充剂用量少的量合成橡胶并用,且补强填充剂用量少的胶料,通常采用一段混炼法。胶料,通常采用一段混炼法。 两段混炼法:两段混炼法:对天然橡胶与较多合成橡胶对天然橡胶与较多合成橡胶并用,且补强填充剂用量较多的胶料,可并用,且补强填充剂用量较多的胶料,可采用两段混炼方法,以便两种橡胶与配合采用两段混炼方法,以便两种橡胶与配合剂混炼得更均匀。剂混炼得更均匀。(五)混炼(五)混炼密炼机混炼密炼机混炼A A、特点:特点: 装胶容量大、混炼时间短、生产效率高;装胶容量大、混炼时间短、生产效率高;按生产能力论,设备占地面积小;投
15、料、混炼及按生产能力论,设备占地面积小;投料、混炼及排料操作易实现机械化、自动化;劳动强度小,排料操作易实现机械化、自动化;劳动强度小,操作安全;配合剂飞扬损失小,环境卫生条件较操作安全;配合剂飞扬损失小,环境卫生条件较好。但炼胶温度难以控制好。但炼胶温度难以控制(通常在通常在140以上以上),易,易出现焦烧现象,冷却水耗量大;不适宜混炼对温出现焦烧现象,冷却水耗量大;不适宜混炼对温度敏感的胶料、浅色胶料、特殊胶料及品种变换度敏感的胶料、浅色胶料、特殊胶料及品种变换频繁的胶料;设备投资高。频繁的胶料;设备投资高。B B、适用范围:适用于大规模、大批量、品种单一适用范围:适用于大规模、大批量、品
16、种单一的生产。的生产。(五)混炼(五)混炼胶片压延:压片、压型、贴合。胶片压延:压片、压型、贴合。 纺织物挂胶:贴胶、擦胶纺织物挂胶:贴胶、擦胶 贴胶分为贴胶和压力贴胶。贴胶分为贴胶和压力贴胶。(六)压延(六)压延热喂料压出法热喂料压出法 是目前国内采用的主要压出方法。其设是目前国内采用的主要压出方法。其设备结构简单,动力消耗小,胶料均匀一致;备结构简单,动力消耗小,胶料均匀一致;半成品表面光滑,规格尺寸稳定。但由于半成品表面光滑,规格尺寸稳定。但由于胶料需要热炼,增加了压出作业工序,使胶料需要热炼,增加了压出作业工序,使总体的动力消耗大,占地面积大。总体的动力消耗大,占地面积大。 热喂料压出
17、法可分为有芯压出和无芯热喂料压出法可分为有芯压出和无芯压出,按半成品组合形式,可分为整体压压出,按半成品组合形式,可分为整体压出和分层压出。出和分层压出。 (七)压出(七)压出冷喂料压出法冷喂料压出法 由于胶料无需热炼,故简化了工序,由于胶料无需热炼,故简化了工序,节省了人力和设备,劳动力可节约节省了人力和设备,劳动力可节约50以上;以上;压出工艺总体消耗能源少,设施占地面积压出工艺总体消耗能源少,设施占地面积小;应用范围广,灵活性较大,不存在热小;应用范围广,灵活性较大,不存在热炼工序对半成品质量的影响,使压出物外炼工序对半成品质量的影响,使压出物外形更趋一致,而且不易产生焦烧现象;自形更趋
18、一致,而且不易产生焦烧现象;自动化、,连续化程度高,但却存在压出物动化、,连续化程度高,但却存在压出物表面容易出现粗糙的现象,压出机昂贵等表面容易出现粗糙的现象,压出机昂贵等缺陷。缺陷。(七)压出(七)压出(八)胶料冷却 塑炼胶或混炼胶经压片机或挤出压片机出片后,喷涂或浸渍皂液隔离剂,进行冷却和停放。 目前可供选用的胶片冷却装置有两种:挂架式胶片冷却装置和小型简易挂架式胶片冷却装置。前者有两种形式:落地式或架空式。架空式可充分利用空间,有利于车间胶料存放和车辆通行。(八)胶料冷却 塑炼胶和混炼胶的停放时间,主要依据塑炼胶和混炼胶的停放时间,主要依据上下工序开动的班次、胶料冷却程度、快速上下工序
19、开动的班次、胶料冷却程度、快速检验周期等因素确定。停放时间一般为检验周期等因素确定。停放时间一般为424h,下限,下限4h为工艺快速检验和质量所要求,为工艺快速检验和质量所要求,上限上限24h为上下工序之间生产调度所需的贮为上下工序之间生产调度所需的贮备量。一般胶料存放时间不宜过长,否则胶备量。一般胶料存放时间不宜过长,否则胶料易出现喷霜或自硫,影响产品质量。料易出现喷霜或自硫,影响产品质量。(九)滤胶 对某些质量要求较高必须除去胶料中的对某些质量要求较高必须除去胶料中的杂质,特别薄壁制品或气密性要求高的制品杂质,特别薄壁制品或气密性要求高的制品一般都要求滤胶,如汽车内胎和胶管内层胶一般都要求
20、滤胶,如汽车内胎和胶管内层胶等所用的胶料需要过滤,以除去胶料中的杂等所用的胶料需要过滤,以除去胶料中的杂质。目前,滤胶机有两种布置方式:一是滤质。目前,滤胶机有两种布置方式:一是滤胶机布置在密炼机组压片机附近;一是布置胶机布置在密炼机组压片机附近;一是布置在半成品挤出机附近。前者是将压片机下片在半成品挤出机附近。前者是将压片机下片的胶条,送滤胶机过滤并称量后,立即返回的胶条,送滤胶机过滤并称量后,立即返回压片机按配方加促进剂和硫黄,混炼均匀后压片机按配方加促进剂和硫黄,混炼均匀后经压片机下片、冷却,停放备用。经压片机下片、冷却,停放备用。 后者是将需要过滤的胶料,先经压片机后者是将需要过滤的胶
21、料,先经压片机下片、冷却、停放后,送至用料车间下片、冷却、停放后,送至用料车间(如内胎如内胎车间车间)的滤胶机进行过滤,过滤后的胶料在开的滤胶机进行过滤,过滤后的胶料在开炼机加促进剂、硫黄,然后直接供挤出机使炼机加促进剂、硫黄,然后直接供挤出机使用。上述两种方法一般适用于天然橡胶为主用。上述两种方法一般适用于天然橡胶为主的胶料配方。如果采用丁基橡胶配方,一般的胶料配方。如果采用丁基橡胶配方,一般则采取先加促进剂、硫黄,随后滤胶,直接则采取先加促进剂、硫黄,随后滤胶,直接供挤出机使用。目前可供选用的滤胶机有供挤出机使用。目前可供选用的滤胶机有XJ或或XJL系列的各种规格。系列的各种规格。(九)滤
22、胶(十)胶料快速检验 为了及时检验塑炼胶和混炼胶的可塑度为了及时检验塑炼胶和混炼胶的可塑度和炭黑等各种配合剂的分散均匀性,在炼胶和炭黑等各种配合剂的分散均匀性,在炼胶车间需专门设置快速检验站。以便取样和解车间需专门设置快速检验站。以便取样和解决问题。对塑炼胶一般只测可塑度或门尼黏决问题。对塑炼胶一般只测可塑度或门尼黏度,对混炼胶一般要求测硬度、可塑度和密度,对混炼胶一般要求测硬度、可塑度和密度,通常配备的快速检验设备和仪器有:可度,通常配备的快速检验设备和仪器有:可塑性试片切片机;电热式可塑性试验机;小塑性试片切片机;电热式可塑性试验机;小型平板硫化机;邵氏硬度计;密度计;门尼型平板硫化机;邵
23、氏硬度计;密度计;门尼黏度仪等。随科学技术发展和胶料连续炼胶黏度仪等。随科学技术发展和胶料连续炼胶要求,目前在快检中推广流变仪和硫化仪来要求,目前在快检中推广流变仪和硫化仪来测量胶料的工艺性能和硫化性能,有时也采测量胶料的工艺性能和硫化性能,有时也采用强力机抽查胶料物理机械性能。用强力机抽查胶料物理机械性能。(十一十一)胶料的运输和控制胶料的运输和控制 混炼和塑炼好的胶料一般经压片、冷却混炼和塑炼好的胶料一般经压片、冷却后裁断、叠放在存放架上,用夹持运输带进后裁断、叠放在存放架上,用夹持运输带进行车间内的运输。小厂采用电瓶车或者叉车行车间内的运输。小厂采用电瓶车或者叉车运输运输 塑炼和混炼过程
24、的控制,对炼胶质量有塑炼和混炼过程的控制,对炼胶质量有较大的影响。炼胶控制的采用方法有时间、较大的影响。炼胶控制的采用方法有时间、温度、功率控制法,前两者方法受其它因素温度、功率控制法,前两者方法受其它因素影响较大、炼胶质量波动性较大,后一者方影响较大、炼胶质量波动性较大,后一者方法是根据炼胶所消耗的能量进行控制、质量法是根据炼胶所消耗的能量进行控制、质量较准确。较准确。 目前,新建的一些橡胶厂实现了自动投目前,新建的一些橡胶厂实现了自动投料、自动称量,自动控制的现代化操作。即料、自动称量,自动控制的现代化操作。即胶料用皮带运输机运输和投料,炭黑等大料、胶料用皮带运输机运输和投料,炭黑等大料、
25、油料全部采用密封运输、称量和投料,对炼油料全部采用密封运输、称量和投料,对炼胶时产生的气味进行吸收和净化处理,设置胶时产生的气味进行吸收和净化处理,设置了噪音吸收装置等。整个混炼过程采用计算了噪音吸收装置等。整个混炼过程采用计算机集中控制,使配炼车间环境优美,布置合机集中控制,使配炼车间环境优美,布置合理,实现了文明生产。理,实现了文明生产。(十一十一)胶料的运输和控制胶料的运输和控制(十二)炼胶车间工艺布置要点 配炼车间是橡胶厂的主要生产车间,在车间内配炼车间是橡胶厂的主要生产车间,在车间内安装有密炼机,开炼机等大型设备,也是橡胶电力安装有密炼机,开炼机等大型设备,也是橡胶电力消耗中心部位,
26、因而配炼车间布置应围绕设备类型,消耗中心部位,因而配炼车间布置应围绕设备类型,规格及安装方法进行布置。其车间布置要点如下。规格及安装方法进行布置。其车间布置要点如下。 (1)在厂区地形和面积允许的条件下,炼胶车间在厂区地形和面积允许的条件下,炼胶车间宜与其它生产车间布置在一个大厂房内,位置应布宜与其它生产车间布置在一个大厂房内,位置应布置在原材料仓库和压延、挤出车间之间,使物料流置在原材料仓库和压延、挤出车间之间,使物料流程顺畅。也可以单独布置,位置应尽可能的靠近生程顺畅。也可以单独布置,位置应尽可能的靠近生胶、炭黑等主要原材料仓库和使用胶料多的压延、胶、炭黑等主要原材料仓库和使用胶料多的压延
27、、挤出车间。炭黑仓库和炼胶车间都应布置在厂区的挤出车间。炭黑仓库和炼胶车间都应布置在厂区的下风方。下风方。 (2)炼胶设备一般为重型设备,设备基础较大,炼胶设备一般为重型设备,设备基础较大,厂房需要多层建筑,梁、板荷载较大,所以在工艺厂房需要多层建筑,梁、板荷载较大,所以在工艺布置时,应注意到厂区的地质条件。布置时,应注意到厂区的地质条件。 (3)炼胶车间使用的化工原材料较多,在建筑设炼胶车间使用的化工原材料较多,在建筑设计上应按照防火规范要求采取防火措施。原材料加计上应按照防火规范要求采取防火措施。原材料加工与液体软化剂脱水,最好布置在邻近的原材料仓工与液体软化剂脱水,最好布置在邻近的原材料
28、仓库内。库内。 (4)炼胶车间地面要求坚固耐用、光滑,以便于炼胶车间地面要求坚固耐用、光滑,以便于冲洗。为此,以采用水磨石地面为宜。因地面经常冲洗。为此,以采用水磨石地面为宜。因地面经常用水冲洗,所以需考虑排水设施。厂房内的墙柱表用水冲洗,所以需考虑排水设施。厂房内的墙柱表面均应抹面以免积尘。并应采用油漆或磁砖的墙裙。面均应抹面以免积尘。并应采用油漆或磁砖的墙裙。(十二)炼胶车间工艺布置要点 (5)炼胶车间冬季室温不应低于炼胶车间冬季室温不应低于18。车。车间内要有较好的自然采光和通风条件,但也间内要有较好的自然采光和通风条件,但也应防止阳光直接照射到各种化工原材料和胶应防止阳光直接照射到各种
29、化工原材料和胶料上。密炼机加料口应设除尘装置,压片机、料上。密炼机加料口应设除尘装置,压片机、挤出压片机和胶片冷却装置上方均应设置排挤出压片机和胶片冷却装置上方均应设置排烟或排风装置。烟或排风装置。 (6)烘胶和切胶最好布置在生胶仓库内邻烘胶和切胶最好布置在生胶仓库内邻近炼胶车间的一端,以缩短运输距离,便于近炼胶车间的一端,以缩短运输距离,便于机械化运输。合成橡胶切块用的单刀切胶机,机械化运输。合成橡胶切块用的单刀切胶机,可布置在炼胶车间二层密炼机皮带秤附近,可布置在炼胶车间二层密炼机皮带秤附近,便于切块称量。便于切块称量。(十二)炼胶车间工艺布置要点 (7)皂液制造及冷却循环系统可布置在炼皂
30、液制造及冷却循环系统可布置在炼胶机附近,以便于皂液冷却和回流。胶机附近,以便于皂液冷却和回流。 (8)开炼机布置在平房内,但要注意将塑、开炼机布置在平房内,但要注意将塑、混炼分开布置。混炼分开布置。 (9)密炼机的布置方法,多采用立装形式,密炼机的布置方法,多采用立装形式,用大、中型密炼机的厂房多采用四层楼房;用大、中型密炼机的厂房多采用四层楼房; (十二)炼胶车间工艺布置要点 一般密炼机布置在单独平台上;二层楼面为密一般密炼机布置在单独平台上;二层楼面为密炼机的操作位置,设胶料皮带秤和投料输送带。在炼机的操作位置,设胶料皮带秤和投料输送带。在三层装设自动秤和启动投料装置。在四层装设粉料、三层
31、装设自动秤和启动投料装置。在四层装设粉料、炭黑和油料贮斗。各种炭黑和油料;都是通过自动炭黑和油料贮斗。各种炭黑和油料;都是通过自动输送系统送入贮斗。密炼机平台下面布置挤出压片输送系统送入贮斗。密炼机平台下面布置挤出压片机或压片机,并相连布置胶片冷却装置。这种布置机或压片机,并相连布置胶片冷却装置。这种布置方法便于整个炼胶过程联动化,有利于降低工人劳方法便于整个炼胶过程联动化,有利于降低工人劳动强度,改善操作环境,提高自动化水平和生产效动强度,改善操作环境,提高自动化水平和生产效率。率。 小型密炼机、翻转式密炼机也可采用平装方式,小型密炼机、翻转式密炼机也可采用平装方式,密炼机和压片机均布置在一
32、层。密炼机排出的胶料密炼机和压片机均布置在一层。密炼机排出的胶料通过输送带运至压片机。通过输送带运至压片机。 (十二)炼胶车间工艺布置要点(10)密炼机多层厂房的跨度,应根据选用的密炼机多层厂房的跨度,应根据选用的密炼机型号和规格确定。安装小型密炼机密炼机型号和规格确定。安装小型密炼机(容量容量50L左右左右)或翻转式密炼机,需要或翻转式密炼机,需要6m或或9m跨度;安装跨度;安装XM系列系列75L或或80L密炼机,需密炼机,需3个个7.5m或或8m的跨度;安装的跨度;安装XM-160或或GK-190型型密炼机,则需密炼机,则需34个个9m的跨度;安装的跨度;安装XM270或或GK276型密炼
33、机时,至少需要型密炼机时,至少需要4个个9m的跨度。厂房柱距一般均采用的跨度。厂房柱距一般均采用6m,每两个,每两个6m柱距间安装一台密炼机。其布置方法参柱距间安装一台密炼机。其布置方法参见图见图3-1图图3-3。密炼机厂房各层层高主要。密炼机厂房各层层高主要取决于所选用的密炼机规格型号,通常情况取决于所选用的密炼机规格型号,通常情况可参阅表可参阅表3-1。表3-1 密炼机厂房层高 单位,m密炼机型号层数GK-90E,XM-8040GK-190E,XM-16030XM-270,GK-270N翻转式密炼机一层6.66.97.27.26二层666.6三层566四层566(11) 在胶片冷却装置的前
34、方或附近,应根据在胶片冷却装置的前方或附近,应根据生产任务的多少设置胶料存放位置。车间应生产任务的多少设置胶料存放位置。车间应留有电瓶叉车运输通道和足够的胶料存放面留有电瓶叉车运输通道和足够的胶料存放面积。为便于车间管理也可以单独设置胶料库。积。为便于车间管理也可以单独设置胶料库。 (12)车间总体布置应适当留有扩建余地。车间总体布置应适当留有扩建余地。(13)车间内其它工艺设备、自动化、机械化车间内其它工艺设备、自动化、机械化设施的布置,以及电梯间、变电所、排烟除设施的布置,以及电梯间、变电所、排烟除尘装置、胶料快速检验站、保全室、自控仪尘装置、胶料快速检验站、保全室、自控仪表维修站和生活室
35、、办公室等的具体位置,表维修站和生活室、办公室等的具体位置,均应在保证生产工艺流程合理的前提下,综均应在保证生产工艺流程合理的前提下,综合分析各方面的优缺点与各专业共同研究商合分析各方面的优缺点与各专业共同研究商定。定。(十二)炼胶车间工艺布置要点二、轮胎车间工艺设计与布置(一一)轮胎分类与生产工艺流程轮胎分类与生产工艺流程 轮胎有充气轮胎和实心轮胎两大类。轮胎有充气轮胎和实心轮胎两大类。 充气轮胎按用途可分汽车轮胎、农业轮充气轮胎按用途可分汽车轮胎、农业轮胎、工程机械轮胎、航空轮胎、摩托车轮胎胎、工程机械轮胎、航空轮胎、摩托车轮胎和特种轮胎等。和特种轮胎等。 汽车轮胎有轿车轮胎和载重汽车轮胎
36、等。汽车轮胎有轿车轮胎和载重汽车轮胎等。按其结构不同,又分为斜交轮胎和子午线轮按其结构不同,又分为斜交轮胎和子午线轮胎。胎。汽车轮胎 生产流程(二)汽车外胎的生产工艺 外胎是轮胎的一个主要部件,它由胎面、外胎是轮胎的一个主要部件,它由胎面、胎身、胎圈三大部份组成。胎身、胎圈三大部份组成。1胎面及型胶的制造胎面及型胶的制造 (1)各种胎面的制造现普遍采用橡胶挤各种胎面的制造现普遍采用橡胶挤出机挤出生产工艺。挤出机按喂料方式可分出机挤出生产工艺。挤出机按喂料方式可分为热喂料挤出机和冷喂料两种;前者供给挤为热喂料挤出机和冷喂料两种;前者供给挤出机的胶料必须经过热炼,而后者则不需要出机的胶料必须经过热
37、炼,而后者则不需要热炼,因而冷喂料挤出机可以简化工序,节热炼,因而冷喂料挤出机可以简化工序,节省投资和能源,已被推广使用。省投资和能源,已被推广使用。1胎面及型胶的制造胎面及型胶的制造 胎面的制造按其结构不同,有单层挤出胎面的制造按其结构不同,有单层挤出法和复合挤出法。前者是用一种胶料在单台法和复合挤出法。前者是用一种胶料在单台螺杆挤出机生产;后者是用两种或三种胶料螺杆挤出机生产;后者是用两种或三种胶料分别在连接一个复合机头的两台或三台挤出分别在连接一个复合机头的两台或三台挤出机上生产。采用一台挤出机一次挤出,工艺机上生产。采用一台挤出机一次挤出,工艺较简单,但这种结构不合理,因而广泛使用较简
38、单,但这种结构不合理,因而广泛使用第二种方法,此法胎面是由几种胶料组成,第二种方法,此法胎面是由几种胶料组成,采用几台挤出机挤出几块,再进行复合采用几台挤出机挤出几块,再进行复合(又又称机外复合称机外复合),或者采用复合机头挤出机挤,或者采用复合机头挤出机挤出复合出复合(又称机内复合又称机内复合)。 1胎面及型胶的制造胎面及型胶的制造 随着轮胎生产工艺发展和挤出技术的进步,已随着轮胎生产工艺发展和挤出技术的进步,已逐步采用销钉式冷喂料挤出机,其挤出联动装置也逐步采用销钉式冷喂料挤出机,其挤出联动装置也更加完善。适于汽车轮胎胎面压型的热喂料或冷喂更加完善。适于汽车轮胎胎面压型的热喂料或冷喂料橡胶
39、挤出机有料橡胶挤出机有115、150、200和和250mm等多等多种规格。冷喂料双复合挤出机已有种规格。冷喂料双复合挤出机已有6060和和200150mm等规格,可供选用。等规格,可供选用。 采用热喂料挤出机,需按其生产能力配备胶料采用热喂料挤出机,需按其生产能力配备胶料热炼机。例如装用一台热炼机。例如装用一台200或或250mm挤出机时,挤出机时,一般需配备一般需配备5601530mm热炼机热炼机34台。台。 采用小规格冷喂料挤出机时,需配备胶片切条采用小规格冷喂料挤出机时,需配备胶片切条机。机。 挤出好的胎面需存放一定时间,方能供成型使挤出好的胎面需存放一定时间,方能供成型使用用 。1胎面
40、及型胶的制造胎面及型胶的制造 (2)各种型胶的制造轮胎各种型胶的制造轮胎(尤其子午线轮尤其子午线轮胎胎)生产需要的型胶部件种类较多。如斜交轮生产需要的型胶部件种类较多。如斜交轮胎钢丝圈的三角胶芯等可用小型螺杆挤出机胎钢丝圈的三角胶芯等可用小型螺杆挤出机压制;子午线轮胎的胎肩垫胶,带束层垫胶、压制;子午线轮胎的胎肩垫胶,带束层垫胶、胎侧胶与胎圈护胶复合件,钢丝圈上、下三胎侧胶与胎圈护胶复合件,钢丝圈上、下三角胶芯复合件等,则需根据其大小、性能、角胶芯复合件等,则需根据其大小、性能、形状和数量的要求,分别选用单螺杆挤出机形状和数量的要求,分别选用单螺杆挤出机或双复合挤出机压制。并放在存放车或双复合
41、挤出机压制。并放在存放车(架架)上上存放,供下工序使用。存放,供下工序使用。2帘布挂胶帘布挂胶 目前我国制造汽车轮胎使用的骨架材料目前我国制造汽车轮胎使用的骨架材料主要为尼龙帘布和人造丝帘布。聚酯帘布开主要为尼龙帘布和人造丝帘布。聚酯帘布开始试用,使用棉帘布的越来越少。随着子午始试用,使用棉帘布的越来越少。随着子午线轮胎的发展,钢丝帘线用量正日益增多。线轮胎的发展,钢丝帘线用量正日益增多。为了提高胎体弹性和强度、防止帘线间相互为了提高胎体弹性和强度、防止帘线间相互摩擦,骨架材料需挂一层胶。摩擦,骨架材料需挂一层胶。 帘布挂胶是轮胎生产中关键工序之一,帘布挂胶是轮胎生产中关键工序之一,压延帘布的
42、质量直接影响着轮胎的内在质量。压延帘布的质量直接影响着轮胎的内在质量。按照骨架材料的种类,可分为纤维帘布挂胶按照骨架材料的种类,可分为纤维帘布挂胶和钢丝帘布挂胶。和钢丝帘布挂胶。为了提高帘线与橡胶产黏合强度,挂胶前帘为了提高帘线与橡胶产黏合强度,挂胶前帘线需进行浸胶、干燥处理,混炼胶需要热炼。线需进行浸胶、干燥处理,混炼胶需要热炼。2帘布挂胶帘布挂胶 (1)帘布浸胶、干燥帘布浸胶、干燥 帘布浸胶主要是在帘布浸胶主要是在帘线表面挂上一层胶层以提高帘线和橡胶之帘线表面挂上一层胶层以提高帘线和橡胶之间的亲和力,对于合成纤维及人造丝由于帘间的亲和力,对于合成纤维及人造丝由于帘线表面较光滑,活性性较小,
43、因而与橡胶亲线表面较光滑,活性性较小,因而与橡胶亲和力小,一般均需进行浸胶。另外对合成纤和力小,一般均需进行浸胶。另外对合成纤维由于伸张率较大,及温度对变形影响较大,维由于伸张率较大,及温度对变形影响较大,所以使用时产生伸张变形等现象,因而对合所以使用时产生伸张变形等现象,因而对合成纤维不仅要进行浸胶,而且要求进行热伸成纤维不仅要进行浸胶,而且要求进行热伸张,帘线热伸张和浸胶一般一起进行。其顺张,帘线热伸张和浸胶一般一起进行。其顺序有先伸张后浸胶和先浸胶后伸张两种情况。序有先伸张后浸胶和先浸胶后伸张两种情况。2帘布挂胶帘布挂胶 浸胶目前无定型设备,各厂根据要求,浸胶目前无定型设备,各厂根据要求
44、,制作各种型浸胶机。制作各种型浸胶机。 为了保证帘线挂胶质量。帘线挂胶含水为了保证帘线挂胶质量。帘线挂胶含水率一般控制在率一般控制在1左右。如果帘线含水率超左右。如果帘线含水率超过此范围或者储存时吸湿,则使用前必须进过此范围或者储存时吸湿,则使用前必须进行干燥,一般帘线的干燥装置放在帘线压延行干燥,一般帘线的干燥装置放在帘线压延连动装置中,一般合成纤维不需要干燥,棉连动装置中,一般合成纤维不需要干燥,棉帘线一般需进行干燥处理。帘线一般需进行干燥处理。 钢丝帘布不进行浸胶处理,而是在生产钢丝帘布不进行浸胶处理,而是在生产厂家进行镀层处理。厂家进行镀层处理。 2帘布挂胶帘布挂胶 (2)混炼胶的热炼
45、混炼胶的热炼 配炼车间炼好混炼胶经配炼车间炼好混炼胶经过冷却停放后,胶料变硬流动性不好,不能过冷却停放后,胶料变硬流动性不好,不能直接进行挂胶。为了提高挂胶质量,保证胶直接进行挂胶。为了提高挂胶质量,保证胶料与帘线较好的结合,胶料均需进行热炼。料与帘线较好的结合,胶料均需进行热炼。热炼一般分为粗炼和细炼两步、粗炼为低温热炼一般分为粗炼和细炼两步、粗炼为低温塑化。细炼为高温软化,热炼好的胶一般采塑化。细炼为高温软化,热炼好的胶一般采用皮带运输机运输和喂料。目前,混炼胶的用皮带运输机运输和喂料。目前,混炼胶的热炼设备有开放式热炼机和冷喂料挤出机两热炼设备有开放式热炼机和冷喂料挤出机两种热炼供胶方式
46、,配备热炼供胶机的规格和种热炼供胶方式,配备热炼供胶机的规格和台数,可根据压延机的用胶量和供胶机的生台数,可根据压延机的用胶量和供胶机的生产能力,通过计算进行选定。产能力,通过计算进行选定。2帘布挂胶帘布挂胶 (3)纤维帘布挂胶纤维帘布挂胶 帘帆布的挂胶一般采帘帆布的挂胶一般采用压延机来进行,按压延按辊筒数且可分为用压延机来进行,按压延按辊筒数且可分为二辊压延机,三辊压延机,四辊压延机等。二辊压延机,三辊压延机,四辊压延机等。压延机的辊筒选用有中高率、轴交叉、预负压延机的辊筒选用有中高率、轴交叉、预负荷装置、自动测厚调厚装置、周向钻孔冷却荷装置、自动测厚调厚装置、周向钻孔冷却的为好,并在联动装
47、置上配备定中心装置和的为好,并在联动装置上配备定中心装置和张力装置,以保持帘布挂胶厚度均匀一致,张力装置,以保持帘布挂胶厚度均匀一致,显著提高压延精度和产品质量,节约原材料,显著提高压延精度和产品质量,节约原材料,取得更好的经济效益。取得更好的经济效益。 小型轮胎厂由于产生能量小,一般采用小型轮胎厂由于产生能量小,一般采用三轮压延机进行两面两次压延三轮压延机进行两面两次压延 。2帘布挂胶帘布挂胶 压延方法按挂胶不同,可分为擦胶压延方法按挂胶不同,可分为擦胶(薄胶薄胶和厚按和厚按)、压力贴胶、贴胶。其主要区别辊筒、压力贴胶、贴胶。其主要区别辊筒速比不相同及有无积胶。压延方法选择应根速比不相同及有
48、无积胶。压延方法选择应根据帘线的种类、规格及工艺要求而定。据帘线的种类、规格及工艺要求而定。 压延好帘布由于温度较高,需要进行冷压延好帘布由于温度较高,需要进行冷却。帘布的冷却装置及卷取装置均在压延机却。帘布的冷却装置及卷取装置均在压延机连动装置中。连动装置中。 2帘布挂胶帘布挂胶 (4)钢丝帘布挂胶钢丝帘布挂胶 子午线轮胎钢丝帘布的子午线轮胎钢丝帘布的挂胶方法,主要有压延法和挤出法两种。挂胶方法,主要有压延法和挤出法两种。 压延法分冷贴法和热贴法。冷贴法是在压延法分冷贴法和热贴法。冷贴法是在两辊压延机上进行,设备比较简单,投资少,两辊压延机上进行,设备比较简单,投资少,且能加大贴胶压力,但工
49、序比较复杂;热贴且能加大贴胶压力,但工序比较复杂;热贴法是在四辊钢丝帘布压延机组上进行,工序法是在四辊钢丝帘布压延机组上进行,工序简单,生产效率高,国内已普遍采用。其压简单,生产效率高,国内已普遍采用。其压延机组的型号可按照生产规模的需要选用。延机组的型号可按照生产规模的需要选用。2帘布挂胶帘布挂胶 挤出法生产工艺的主要设备是钢丝帘布挤出法生产工艺的主要设备是钢丝帘布挤出覆胶联动生产线。包括钢丝帘线锭子架、挤出覆胶联动生产线。包括钢丝帘线锭子架、冷喂料挤出机、冷却鼓、自动裁断和接头装冷喂料挤出机、冷却鼓、自动裁断和接头装置、置、X光检验机,以及自动包边和卷取等全光检验机,以及自动包边和卷取等全
50、套设备。与压延法相比,省去了热炼、供胶套设备。与压延法相比,省去了热炼、供胶机和钢丝帘布裁断机,生产工序简单,节省机和钢丝帘布裁断机,生产工序简单,节省设备投资,占地面积和人员配备都比较少,设备投资,占地面积和人员配备都比较少,覆胶质量好,一般适用于小规格轮胎钢丝带覆胶质量好,一般适用于小规格轮胎钢丝带束层的压制。束层的压制。2帘布挂胶帘布挂胶 (5)大卷胶布存放大卷胶布存放 挂胶后的各种大卷胶挂胶后的各种大卷胶布一般平放在存放架上。存放架有单层的和布一般平放在存放架上。存放架有单层的和多层的。存放时间和存放量则按工艺要求和多层的。存放时间和存放量则按工艺要求和生产周转量的需要决定。生产周转量