钢丝帘布中胶料回收方式的运用

2021-01-05高栋煜盛韶祥潘孟良阮保林

橡塑技术与装备 2021年1期

高栋煜，盛韶祥，潘孟良，阮保林

(杭州朝阳橡胶有限公司，浙江杭州 310018)

钢丝帘布中胶料回收方式主要由胶料剥离装置和剥离前后物流组成。胶料剥离装置通过剥胶刀片夹住报废帘布的胶料，用一副齿轮带动报废帘布，将其中的钢丝扯出，达到剥离胶料的效果，如图1所示。剥离前后物流主要由报废帘布储运小车、胶料回收框两种装置来对剥胶前后物料进行存储运输。

图1 剥离前后报废钢丝帘布

1 钢丝帘布胶料剥离装置

钢丝帘布剥离装置针对其所需达到的剥离钢丝帘布胶料的要求，主要由剥离装置、传动装置、调节装置三个部分组成。

1.1 剥离装置

剥离装置为钢丝帘布胶料剥离机的核心部分，负责对钢丝帘布中的胶料进行剥离。其结构示意图如图2所示，剥离装置主要由齿轮、转动轴、剥胶刀片、剥胶刀架组成，剥胶刀片安装在剥胶刀架上，刀架可

以通过转动轴进行翻转。刀架翻上打开后，将报废钢丝帘布放到齿轮和剥胶刀片中，将刀架翻下，用刀片夹住胶料。齿轮转动，带动钢丝帘布中的钢丝向前运动，胶料就被刀片扯出，达到剥离胶料的效果[1]。

图2 剥离装置简图

（1）剥胶刀片

剥胶刀片在设备运行过程中主要起剥离钢丝帘布上胶料的作业，在剥离过程中，会承受一个剥离方向的扭转力，就需要刀片具有一定的韧性，否则就容易被钢丝帘布拉断。刀片夹住帘布与钢丝接触，又会与钢丝产生摩擦，需要刀刃口有较高耐磨性。选用T9工具钢作为刀片材料，具有较好的韧性，防止被钢丝帘布拉断。刃口进行淬火，硬度达到58～62HRC，防止刃口磨损[2]。如图3所示将刀刃设计成圆弧状，防止刀刃过于锋利切断钢丝，断掉钢丝残留在胶料中，需要二次处理，影响工作效率。

图3 剥胶刀片

（2）剥胶齿轮

剥胶齿轮在设备运行过程中起扯出帘布中钢丝的作用，上下两齿轮与胶片啮合，通过齿轮转动，扯出帘布中的钢丝。因其齿面与钢丝接触，且与钢丝啮合，就需要齿面有极高的硬度，否则很容易就造成齿面磨损。选用渗碳钢20CrMnMo先进行渗碳热处理，再淬火加热温度850℃、油冷；200℃回火、空冷。淬火低温回火后齿面硬度HRC=60左右，既具有良好的综合力学性能和低温冲击韧度；渗碳淬火后具有较高的抗弯强度和耐磨性能，可作为齿轮的材料[2]。如图4图5所示，根据机械设计中人机关系及现场员工使用情况[3]，员工取用150 mm左右宽度的帘布最为方便操作，使用的齿轮宽度为170 mm，可以满足员工的使用需求。

图4 主动齿轮

图5 从动齿轮

1.2 传动装置

传动装置为剥胶机构的动力部分，负责控制齿轮转动的速度和力矩。其设计结构示意图如图6所示。电机减速机通过链轮（小）输出动力，链轮（小）再通过链条传动到链轮（大）处，进行二段减速，链轮大与主动齿轮相连，带动主动齿轮旋转。从动齿轮通过下部气缸顶出，将从动齿轮和主动齿轮啮合，主动齿轮带动从动齿轮一起旋转，将帘布中的钢丝扯出。

图6 传动装置结构示意图

1.3 调节装置

（1）速度调节

剥胶部分主要通过交流电机来提供其动力，通过电磁调速电动机控制器（图7）来控制电机的转速。其可以通过旋转旋钮控制电机输入电量频率，从而控制电机的转速快慢，输出转速在控制器的转速表上显示。进而控制主动齿轮的转速，达到控制剥胶速度的结果。

图7 电磁调速电动机控制器

（2）剥胶刀片间隙调节

因钢丝帘布种类不同，其钢丝粗细和附胶厚度差异较大。若剥胶刀片之间间隙小于钢丝直径，胶料剥离过程就会把钢丝拉断，从而遗留在剥离下的胶料之中，使胶料无法回收利用，甚至会造成剥胶刀片拉断，造成设备损坏。若剥胶刀片之间间隙大于报废帘布厚度，就会导致夹不住胶料，无法剥离。所以需要一个剥胶刀片间隙调节机构，如图8所示，通过刀片高度调节螺栓调节刀片高度，再通过固定螺栓固定刀片，达到条件刀片间隙的作用。

图8 剥胶刀片间隙调节机构

（3）剥胶齿轮间隙调节

剥胶齿轮间的间隙对剥离胶料也有影响，齿轮间隙太小，就会导致胶料卡住后转不动，甚至可能造成电机烧毁。齿轮间隙过大，就会打滑带不动帘布，无法剥离胶料。如图9所示，通过调节连杆与气缸活塞杆的螺纹连接，通过螺纹调节连杆高度，用锁紧螺母锁死连杆，从而调节被动齿轮高度，达到调节齿轮间隙的效果。

图9 齿轮间隙调节装置

2 报废帘布储运小车

报废帘布储运小车如图10所示，主要负责存放和运输各个机台产生的报废钢丝帘布，其主体由钢结构小车和多层衬布组成。小车底部装有2个万向轮和2个定向轮，小车侧面带有把手，可以对其进行自由推行，达到对报废帘布进行运输的目的。顶部由多层报废衬布回收后装订在一起组成，可以防止报废胶料之间直接接触而黏连在一起，其报废帘布单层摆放如图11所示，将大块的帘布切割成条状后，整齐摆放到衬布上面，方便员工使用。

图10 报废帘布储运小

图11 报废帘布单层摆放

3 胶料回收框

胶料回收框如图12所示，是由不锈钢板焊接而成，将其摆放在供胶架上。因胶料具有一定的黏度，不易从框内脱出，所以设计成下面大上面小的喇叭口形状。胶料回收满后，用回收框两边的把手将回收框提起后，就可以得到叠放整齐的回收胶料，如图12所示。因炼胶设备喂料口大小有限，将胶料回收框分割成4份，方便胶料使用。

图12 胶料回收框

图13 回收胶料

4 回收流程

针对剥胶机的胶料回收形式，为保证剥胶效率最大化，对整个回收流程进行分析，并进行规范优化，其回收流程如图14所示。

首先直斜裁员工在剔除接头及不合格制品时，将大块制品用电热刀切成条状，按一定间距摆放到小车上，防止胶料之间互相黏连。然后交接班下班时将装有报废帘布的小车运输至剥胶装置处。剥胶员工用剥胶装置将报废帘布中的胶料与钢丝进行分离，钢丝装入回收袋中，胶料装入胶料回收框中，如图15所示。剥离后的胶料运送至炼胶工序，按一定比例重新提炼后再利用。剥离后的钢丝按报废钢丝出售。