在紡織印染行業機械設備上大量使用的各類 軋輥,大多是由金屬輥體外包橡膠層組成。對橡膠 層材料的物理機械性能均有相應國標規定,并要求 膠層與輥芯粘合牢固,不應有脫層或裂口現象,這 與輥筒包膠成型工藝裝備密切相關。
我公司原來輥筒包膠成型的加工辦法,是采用 如同車床加工長軸一樣,把輥筒鐵芯一端夾,一端 頂,裝夾在專用成型機上。然后,將膠料壓片后一 層一層包覆上去(分底層,緩沖層、面層等,一般 要包3?5層)。而每包一層膠,都要利用三棍架扎 布條將膠片固定壓緊一次,再拆下布條,包下一層 膠,依次直至達到輥筒所需橡膠層厚度。
這樣的成型包膠方法,除了耗時、費力外,還 存在如下缺陷:①其裝夾方式容易損傷輥筒體軸頭 (軸承檔)及中心孔,給輥筒的后道加工及裝配使用 帶來麻煩;②用人工扎布方式來壓緊膠料,受人為 因素影響較大,不利于嚴格控制和穩定包膠質量; ③扎布用的材料及裝夾用的頂尖等,在日常生產中 消耗較大,增加了企業成本。
針對這種情形,我們決定對企業的輥筒成型設 備進行技術改造。為此,重新設計制造了“氣動輥 筒成型包膠機”。
新機設計思路上的主要創新之舉是將整機的 主驅動力放在上壓輥。由此帶來的益處是:待加工 輥筒不必裝夾,只需將其兩端軸頭擱置于緊固在床身的兩對尼龍滾輪上(滾輪架間距可調),由主動旋 轉的上壓輥降下后壓住膠面,靠摩擦力帶動輥筒體 回轉來完成包膠動作。這樣的設計就完全避免了在 加工過程中輥筒軸頭及中心孔的磨損問題。
上壓輥驅動的另一個優點是:由于壓輥外徑恒 定,當轉速確定后,其表面線速度也是恒定的。因 此,盡管被加工的輥筒直徑千差萬別,但由于都是 被上壓輥帶著旋轉,輥筒包膠面的線速度卻不變。 這給操作者掌握技術帶來方便,對穩定產品質量大 有裨益。
上壓輥的回轉動力來自安裝在鉸 鏈支座上的減速電機,由鏈輪、鏈條傳遞;而升降 動作則由兩只搖擺氣缸通過懸臂來完成。設計時除 考慮以所需實際起舉力(上壓輥自重約It)和成型工 作壓力來選定缸徑外,還應考慮起舉至極限高度 時,上壓輥中心線對輥筒中心線的偏移距t要便于 輥筒在床身上裝卸吊運,并以此來確定氣缸當然,氣缸兩個主參數的確定還跟它在懸臂上的支 承位置有關:支承點越接近鉸鏈座(即遠離壓輥中 心),根據杠桿原理,所需起舉力越大,即缸徑需 大;但在偏移距t相同情形下,所需行程越短。反 之,則氣缸可選小些,但行程要長。然而,就合理 的整體結構設計而言,總希望能以相對較小的缸 徑、較短的行程來實現既定目標。經過計算、分析、 類比,并結合車間氣源條件,我們選定在懸臂總長 靠近鉸鏈中心1/3處設置氣缸活塞桿支撐點,結果 較好地做到了兩者兼顧。
由于客戶所需加丄的輥筒有多種長度(一般為 2~4m),為適應加工能力,我們把上壓輥的有效工 作長度設計為4.5m。這對壓輥本身的抗彎強度性 能要求較高,于是,在結構設計上采用了如圖2的 形式。
為了盡量減少上壓輥工作時與被加工膠面產 生的粘結力,在輥筒體表面覆以氟橡膠層,其硬度 不低于邵氏A80。。
由于上壓輥驅動式輥筒成型機采用兩懸臂大 跨距(約5m)支撐壓輥,由兩只氣缸分別驅動,且 壓輥兩端受力不盡相同(一端軸頭裝有傳動鏈輪), 能否同步起舉,是該設備成敗的關鍵。我們考慮到 單用氣路速度控制不能完全達到目的,而單用鋼性 連結結構又嫌太龐重,于是采取雙桿齊F辦法:一 方面在氣動回路里分別安裝單向節流閥,用排氣節 流方式對氣缸進行速度控制,另一方面又用一根外 徑060的簿壁鋼管將兩臂固定連結,
經過現場細心安裝調試,終于達到預期效果, 實現了兩懸臂同步起舉,使上壓輥能平行于床身穩 定起降、回轉、加壓。新設備完全滿足了
輥筒包膠 生產工藝需求。