Производство рукавов прокладочной конструкции

Вулканизация в котлах – наиболее трудоемкий способ вулканизации ремней на барабанных пресс-формах. Однако этот способ широко распространен. Обычно его применяют при вулканизации ремней длиной до 2000 мм (а в отдельных случаях и до 4000 мм).

Участок вулканизации занимает большие  площади и включает следующее  оборудование: вулканизационные котлы, обкаточные станки, бинтомотальный станок, столы для переборки пресс-форм.

Каждая форма состоит из отдельных, вкладываемых одно в другое, колец-звеньев. На первое кольцо надевают сырой ремень, затем закладывают второе кольцо, стороны которого образуют вторую боковую поверхность первой клиновой канавки. На второе кольцо формы надевают второй ремень, вкладывают третье кольцо и так продолжают до тех пор, пока не будет собрана вся форма. Собранный таким образом барабан накрывают верхним диском, подпрессовывают в осевом направлении на пневматическом прессе и стягивают болтами. После этого форму обкатывают на станке для запрессовки сырых заготовок в канавки и для придания им правильного трапециевидного профиля в соответствии с конфигурацией канавок формы.

Такой станок имеет два поддерживающих и один прикаточный ролик. На поддерживающие ролики параллельно их оси кладут форму с ремнями, сверху опускают прикаточный ролик и пускают машину в ход. После обкатки пресс-форму бинтуют на станке для обкатки сначала широким, затем узким влажным бинтом в несколько оборотов. Вытяжка ремней при вулканизации на пресс-формах обеспечивается тем, что длина их окружности на 4-5% больше длины заготовки.

Пресс-формы помещают на тележки, которые  вкатывают в котел. Котел закрывают, и вулканизацию осуществляют острым паром. Продолжительность вулканизации зависит от температуры (давления) насыщенного пара и от размеров сечения ремня.

Продолжительность вулканизации ремней профиля А, Б, В, Г 45-60 мин при избыточном давлении пара 0,4 МПа. По окончании вулканизации пар из котла выпускают, открывают крышку и перезаряжают котёл. Пресс-формы после вулканизации подают тельфером на участок разбинтовки, разборки и извлечения ремней. Замкнутый тельферный путь обеспечивает транспортирование пресс-форм на участке «сборка ремней - вулканизация - разборка форм».

При вулканизации на пресс-формах обеспечивается максимальная стабильность ремней по размерам сечения и длине, а форма сечения ремня при изгибе вокруг шкива искажается незначительно, поскольку ремень был предварительно изогнут. Кроме этого, не образуются участки двойной вулканизации (это отрицательно влияет на долговечность ремня), которые возникают при вулканизации ремней с перемещением.

Однако потребность в индивидуальных пресс-формах для каждого типоразмера  ремня является существенным недостатком этого способа вулканизации. Кроме того, с увеличением длины ремней вулканизация становится более трудоемкой, а аппаратурное оформление – более сложным.

Вулканизация на челюстных прессах. Клиновые ремни большой длины вулканизуются на челюстных прессах с промежуточной профильной плитой в несколько приемов с перемещением ремней.

При вулканизации ремней больших размеров профильные плиты обогреваются паром. В этом случае профильную плиту делают несколько большей по длине, чем паровая плита пресса, для того чтобы устранить деформацию профиля участков ремня. Расположенных у краев паровых плит. Края профильных плит челюстных прессов должны охлаждаться, чтобы не образовывались «шейки» на ремнях в результате подвулканизации. С обеих сторон пресса установлены растяжные приспособления, снабженные профильными барабанами.

В отечественной промышленности применяются  прессы с плитами шириной 400мм и  длиной 600 и 1200 мм, а также прессы с плитами шириной 600 мм и длиной 500, 600, 800, 900, 1000, 1200 и 1350 мм. На каждом из этих прессов можно вулканизовать ремни с достаточно большими интервалами длин. Однако следует выбирать такие длины, чтобы было как можно меньше участков повторной вулканизации.

Перед вулканизацией ремни  надевают на барабаны растяжного устройства. Нижние части ремней закладывают в нижние канавки профильной плиты, после чего нижнюю плиту пресса поднимают до соприкосновения с профильной плитой. Верхние части ремня вкладывают в верхние канавки профильной плиты и накрывают железными листами. После этого нижнюю плиту снова поднимают так, чтобы между профильной и верхней плитами оставался зазор 8-10 мм. Затем включают мотор растяжного устройства. Барабаны растяжного устройства раздвигаются, и ремень растягивается. Вытяжка при вулканизации первых участков (при первой закладке) составляет 60-70% от всей полагающейся вытяжки. Общая вытяжка клиновых ремней составляет 2-4%. Для уменьшения «шеек» на ремнях вулканизацию последней ставки проводят без вытяжки. Длину участка последней ставки принимают не менее 0,9 длины пресса.

Режим вулканизации – продолжительность  и температура – зависят от размера ремня, состава резиновой  смеси и материала несущего слоя.

По окончании вулканизации первых двух участков ремня пресс  открывается. Барабаны растяжного приспособления придвигаются к прессу, и ремни освобождаются от натяжения, железные листы снимают, и ремни вынимают из канавок промежуточной плиты. После этого барабаны растяжного приспособления поворачиваются, протягивая ремень вдоль плиты. Затем проводится следующий цикл вулканизации (вулканизация следующих участков ремня) так же, как вулканизация первых двух участков ремня, но с меньшей вытяжкой (20-30 %).

Таким образом вулканизация ремней в прямолинейном состоянии  на челюстных прессах обеспечивает возможность изготовления ремней большой длины при достаточно высоком давлении прессования. Однако этому способу вулканизации присущ ряд недостатков: нестабильность ремня по сечению и длине, неравномерная вытяжка участков ремня, наличие перевулканизованных участков, значительное искажение сечение ремня при изгибе его вокруг шкива.

Непрерывная вулканизация в ротационных вулканизаторах. Ротационные вулканизаторы выпускают двух типов: вертикальный с двумя или четыремя вулканизационными барабанами (для ремней небольшой длины 2400-2700 мм) и горизонтальный с двумя вулканизационными барабанами (для ремней длиной до 20000-24000 мм).

На поверхности барабанов  и натяжных роликов имеются профильные канавки, размеры которых соответствуют  размерам ремня. Для вращения барабана смонтирован привод, расположенный внутри вулканизатора, привод состоит из электромотора, вариатора и редуктора. Натяжной ролик может перемещаться в вертикальной плоскости с помощью индивидуального привода.

Гладкий ролик для натягивания  прессующей ленты перемещают при помощи сжатого воздуха. Прессующая лента представляет собой бесконечное обрезиненное металлотросовое полотно. В барабан подают пар. Для поддержания температурного режима над барабаном установлен подвижный сектор с электрическим нагревателем. При перезарядке вулканизатора сектор откидывают в сторону.

Вулканизация ремней происходит на участке соприкосновения их с  барабаном. Продолжительность вулканизации определяется временем, необходимым  для прохождения каждой точки ремня по участку вулканизации.

По завершении цикла  вулканизации останавливают вулканизатор, поднимают ролик прессующей ленты, снимают её, откидывают сектор с нагревателями, снимают натяжение ремней, после чего перезаряжают вулканизатор. Вулканизаторы этого типа перезаряжают вручную, поочерёдно снимая и надевая каждый ремень и заготовку.

Ротационный вулканизатор горизонтального типа состоит из двух вулканизационных устройств, работающих независимо, что обеспечивает возможность одновременной вулканизации ремней разных сечений и длины.

На горизонтальных ротационных  вулканизаторах можно изготовлять ремни разной длины в одном и том же вулканизаторе и вулканизовать ремни, изогнутые под определённым радиусом. Однако так как ремни вулканизуются по частям, образуются перевулканизованные участки. Кроме того, из-за консольного расположения вулканизационных барабанов на некоторых вулканизаторах не обеспечивается необходимая вытяжка. К недостаткам этих вулканизаторов относится также неравномерность обогрева ремней по длине и ширине барабана.

Вулканизация в диафрагменных вулканизаторах. Наиболее прогрессивным оборудованием для вулканизации клиновых ремней являются диафрагменные вулканизаторы. При их применении обеспечиваются монолитность ремней за счёт большого удельного давления прессования; отпадают вспомогательные операции при подготовке бинтов, обкатке, осевой подпрессовке и разбинтовке пресс-форм; снижаются расходы на вспомогательные материалы; сокращаются площади на участке вулканизации и соответственно увеличивается съем ремней с единицы площади; сокращаются трудо- и энергозатраты. Качество и товарный вид ремней, свулканизованных в диафрагменных вулканизаторах, значительно выше, чем ремней, изготовленных другими способами вулканизации.

Диафрагмы изготавливают  из резиновых смесей на основе бутилкаучука методом сборки на конфекционном барабане с последующей вулканизацией в котле, диафрагмы сложной конфигурации – методом литья под давлением. Срок службы диафрагмы 300-500 циклов вулканизации.

Невулканизованные ремни  загружают на раздвижную пресс-форму, состоящую из двух подвижных и двух неподвижных секторов. Подвижные секторы выполнены на конус и могут перемещаться относительно неподвижных секторов. Смещение неподвижных секторов приводит к уменьшению диаметра канавок по окружности, что обеспечиваем съем и надевание ремней на пресс-форму. С помощью специального приспособления фиксируют подвижные секторы пресс-форм в закрытом положении на время вулканизации. На форму одевают одновременно 35-75 ремней. При помощи опрокидывающего устройства пресс-форма занимает вертикальное положение. Пресс-форму с невулканизованными ремнями помещают внутрь вулканизационной камеры, имеющей крышку с байонетным затвором. Внутрь пресс-формы подают пар под давлением 0,53 МПа.

Одновременно пар с  более высоким давлением (0,85-0,9 МПа) подают между корпусом вулканизатора (колпаком) и резиновой диафрагмой. За счёт разности давления пара внутри формы и этой полости резиновая диафрагма обжимает ремни по наружной поверхности. Вулканизуют ремни по установленному режиму.

По окончании вулканизации поднимают колпак, перемещают пресс-форму под охладительную камеру. Охлаждение ведут промышленной водой давлением 0,3 МПа. После охлаждения ремни снимают с раздвижной пресс-формы, надевают на неё новые ремни и повторяют цикл вулканизации.

При работе вулканизаторов в полуавтоматическом режиме открывается крышка котла, включается вакуум-насос. В полости диафрагмы создается разрежение, под действием которого диафрагма растягивается. Вовнутрь растянутой диафрагмы тельфером устанавливается барабанная форма с заготовками ремней. Крышка закрывается и запирается байонетным затвором. Закрывается фиксатор, а вакуум-насос выключается. Диафрагма восстанавливается и обжимает пресс-форму. В полость диафрагмы подается давление прессования, и происходит опрессовка заготовок ремней. Время опрессовки контролируется реле времени. По истечении времени опрессовки выключается подача пара в котёл, который нагревается до температуры вулканизации, а затем включается реле времени вулканизации. Происходит вулканизация ремней. По истечении времени вулканизации подается команда на выпуск пара из котла и опрессовочной камеры; по достижении «нулевого» давления включается продувка котла. Время продувки контролируется реле времени. В конце продувки включается подвод сжатого воздуха, а затем реле давления дает команду на открытие фиксатора. При открытом фиксаторе полость котла соединяется с атмосферой, открывается байонетное кольцо, а затем крышка котла. Включается вакуум-насос, резиновая диафрагма вытягивается. Оператор тельфером выгружает барабанную форму, а на её место устанавливается новая форма.

Недостатком таких вулканизаторов являются трудоемкость операций загрузки и выгрузки форм.