橡膠機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)課件6.1硫化機(jī)

1、臥式硫化罐horizontal autoclave第一節(jié)概述 一、用途與分類 1、用途.臥式硫化罐主要用于硫化非模型橡 膠制品，如膠鞋、膠管、電纜、膠輻和膠布等, 有時(shí)，也用于硫化模型橡膠制品。2.分類f膠鞋硫化罐V膠管硫化罐I膠布和膠輻硫化罐（2）按硫化罐罐體的結(jié)構(gòu)形式分:直接加熱硫化罐I間接加熱硫化罐 1、規(guī)格表示-臥式硫化罐釆用 型號(hào)用XI.表示，“罐體內(nèi)徑X有效長(zhǎng)度”單位irnn,對(duì)于硫化制品和膠鞋用的臥式硫化罐，則在XL后加字母J。所以硫化罐的型號(hào)表示方法為；如XL-J800 XI1000> XL-J1500 X3000等。2、技術(shù)參數(shù)罐體內(nèi)徑，加熱方式，工作介質(zhì)，工作壓力，工

2、作 溫度，外形尺寸等。（一）硫化罐內(nèi)壓硫化罐的內(nèi)壓取決于橡膠制品的硫化溫度 和壓力。在用直接蒸汽加熱時(shí)，內(nèi)壓取決 于制品硫化溫度；在用熱空氣硫化時(shí)，內(nèi) 壓取決于制品對(duì)壓力的要求.（二）硫化罐的生產(chǎn)能力硫化罐的生產(chǎn)能力取決于硫化罐的一次 裝載能力、硫化時(shí)間和硫化輔助時(shí)間， Q=6«q/（tl+t2）式中：Q生產(chǎn)能力，雙（件）/小時(shí)； q次裝載能力，雙（件）; H硫化工作時(shí)間，分； t2化輔助時(shí)間，分。第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)臥式硫化罐的工作壓力一般在l2MPa以下， 屬于低壓一類容器，大都呈單壁圓筒狀結(jié)構(gòu)， 由罐體、罐蓋及其開(kāi)關(guān)和閉鎖裝置.加熱裝置 和其他輔助裝置等構(gòu)成。（一）通用型臥式硫化罐*

3、 七1jJt1附 »?«&匸L沖=4 j 啣 < 3輪；1S風(fēng)申."氏 2（硫億小彳輒道4>1700 ；小川叩小蟲(chóng)中式硫化確I 堆蓋 二一艮條：一從堆：4 - <A < :M： 6濾輪妙謔鉅：X 撥義；A-罐埒：！“ .MN 11 i<休，2-立氓：n-加常型 14 破；< 機(jī)；J5 丄軸 1通匚老外加迪式環(huán)航1"1 a體；2 TBL電環(huán)2川執(zhí)陸3 U： J 鼓風(fēng)機(jī) h 建缶；7 -宅匕"飛4胃/n-<y咱“、律逍：” rti /V20-電接11 cl（三）膠管臥式硫化3Itj-NA'0

4、;化-?Z* S ；-/./ ：-： 45門(mén)：； '二W i；二一 “一仏1*»: J： 11；：水看：12 二13 ：；M空； 1. “!二活鼻；1-17巴什-2匕更冬需件的設(shè)汁罐蓋臥式硫化罐罐蓋的結(jié)構(gòu)形式很多，國(guó)內(nèi)絕大數(shù)采用 錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠、操作方便 等優(yōu)點(diǎn)。臥式硫化罐罐蓋由蓋板及蓋緣組成。常見(jiàn)的蓋板形 狀有無(wú)折邊的球面封頭及橢圓或碟形封頭兩種。所謂無(wú)折邊球面封頭就是將碟形封頭的直邊及轉(zhuǎn)角 部分去掉，只剩下球面部分。無(wú)折邊球面封頭具有 制造容易、節(jié)省材料、封頭高度低、重量輕等優(yōu)點(diǎn), 但封頭與蓋緣焊接處要產(chǎn)生局部應(yīng)力。在確定無(wú)折 邊球面的壁厚時(shí)，應(yīng)注意局

5、部應(yīng)力。罐蓋的罐緣常用ZG270-500制造。錯(cuò)齒式篠蓋通常有齒環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)和罐蓋轉(zhuǎn)動(dòng)兩種。 1.齒環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)式的是在罐蓋與齒環(huán)上各制出數(shù)量相 等的若千個(gè)矩形齒，罐蓋、齒環(huán)上的齒與齒谷一 對(duì)應(yīng)，齒谷比齒略大，以便齒從齒谷中通過(guò)。 當(dāng)罐蓋與齒環(huán)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)半個(gè)齒距時(shí)，罐蓋便被閉 鎖。 2、罐蓋轉(zhuǎn)動(dòng)式錯(cuò)齒式罐蓋的結(jié)構(gòu)和日常家用的高 壓鍋的罐蓋結(jié)構(gòu)相似。罐蓋的支承裝置常用的有錢(qián)接式和吊轉(zhuǎn)式兩種。V 護(hù)T 它_二羊一二2吊轉(zhuǎn)式罐蓋支承裝置，罐蓋開(kāi)閉時(shí)其運(yùn)動(dòng)軌跡呈拋 物線狀。這種結(jié)構(gòu)在開(kāi)閉罐蓋時(shí)所需的占地面積較 小，活動(dòng)接軌也可以較短，但開(kāi)閉罐蓋不易實(shí)現(xiàn)機(jī) 械化?，F(xiàn)在使用較少。較接式罐蓋支承裝置，罐蓋在邊部用較鏈以較

6、 接形式支承在罐體罐口部位的邊部，其結(jié)構(gòu)類 似建筑門(mén)窗的錢(qián)接支承方式。較接式罐蓋支承 裝置開(kāi)關(guān)罐蓋時(shí)所需要的面積較大，活動(dòng)接軌 也較長(zhǎng)，但較易實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)罐蓋的機(jī)械化。過(guò)去，錯(cuò)齒式罐蓋開(kāi)關(guān)和閉鎖均釆用齒輪副或 蝸桿副由人工用杠桿驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)在，則采用電機(jī) 或氣缸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)罐蓋閉鎖裝置具有工作平穩(wěn)無(wú)沖擊的優(yōu)點(diǎn), 在臥式硫化罐上廣泛使用。氣缸驅(qū)動(dòng)的罐蓋閉鎖裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但工作 時(shí)不夠穩(wěn)定，罐蓋的轉(zhuǎn)動(dòng)速度會(huì)受氣壓變化的 影響。二、罐口密封圈臥式硫化罐罐口密封圈一般都采用唇式密封圈，利 用罐內(nèi)硫化介質(zhì)（如蒸汽）壓力壓住膠唇而自行密 封罐口。罐口密封圈常釆用耐熱橡膠制造。=2二、罐體及罐底臥式硫化罐罐體及

7、罐底一般采用碳素 鋼制造。釆用A3、AY3鋼板時(shí)，厚度 不得大于16mm,設(shè)計(jì)壓力不大于 IMPao采用A3F、AY3F鋼板時(shí)，厚 度不大于12mm,設(shè)計(jì)壓力小于 0.6MPa。對(duì)于較高設(shè)計(jì)壓力和較大厚度的，可 采用16MnR鋼板制造。硫化罐焊縫一 艇采用雙面對(duì)焊。臥式硫化罐的罐底（也稱封頭）一般用橢圓形 封頭或碟形封頭。橢圓形封頭是由半橢圓球和 高度hO的短圓筒（直邊）兩部分組成。直邊的 作用是避免罐體與封頭間的環(huán)向焊縫受邊緣應(yīng) 力。橢圓形封頭各點(diǎn)的曲率半徑雖不一樣，但 半徑的變化是連續(xù)的，因而承受內(nèi)壓時(shí)，封頭 內(nèi)的應(yīng)力分布沒(méi)有突變。碟形封頭是由以R為半徑的球面。以r為半徑的 過(guò)渡圓弧和高度

8、為h（）的直邊組成的。由于過(guò)渡 圓弧與球面連接處a點(diǎn)的曲率半徑有突變，在 內(nèi)壓作用下要產(chǎn)生很大的局部應(yīng)力，故碟形封 頭的壁厚比相同條件下的橢圓形封頭的壁厚要 大。四、罐口錯(cuò)齒式罐口的結(jié)構(gòu)有固定式齒環(huán)和轉(zhuǎn)動(dòng)式齒環(huán)兩種。 固定式齒環(huán)的罐口靠罐蓋的轉(zhuǎn)動(dòng)閉鎖。轉(zhuǎn)動(dòng)式齒環(huán) 的罐口，罐蓋不能轉(zhuǎn)動(dòng)，靠齒環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)閉鎖罐蓋。 齒環(huán)用兩個(gè)半圓環(huán)組成，用螺栓聯(lián)成一體。罐口的材料一般用ZG270-500o1 4_. < . I 5 ； y ： 7- 1 】一】/:13( - Uk五、空氣循環(huán)裝置及加熱器臥式硫化罐內(nèi)的空氣循環(huán)裝置不但可以提高熱交 換效果，還可以使罐內(nèi)各部溫度比較均勻，從而 可提高硫化制品的質(zhì)量。

9、空氣循環(huán)裝置系由鼓風(fēng) 機(jī)及風(fēng)根據(jù)一般工藝要求，間接式加熱的臥式硫化罐罐內(nèi) 腔工作區(qū)上、下部位溫差不應(yīng)超過(guò)4C,硫化罐兩 端溫差不應(yīng)超過(guò)89。直接加熱式臥式硫化罐內(nèi)腔 工作區(qū)溫度差不應(yīng)超過(guò)109,這樣的溫差實(shí)際上太 大，對(duì)制品質(zhì)量有影響。下圖所示為一個(gè)改進(jìn)的高 效加熱系統(tǒng)。經(jīng)改造后，溫差不大于2-C.蒸汽用 量較一般可減少2030%,正硫化前的升溫時(shí)嗓 少 20 30 %。h七、安全裝置在硫化罐內(nèi)充有內(nèi)壓或在內(nèi)壓尚未排盡的情況下開(kāi) 啟硫化罐是件十分危險(xiǎn)的事。為確保安全，必須設(shè) 置安全裝置。傳統(tǒng)的安全裝置由設(shè)在罐口部位的旋 塞閥和插入罐蓋蓋緣孔中的插銷及手柄和曲柄等構(gòu) 成。開(kāi)罐時(shí)，必須將插銷拔出，

10、罐蓋才能轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)啟。 但當(dāng)拔出插銷時(shí)通過(guò)曲柄帶動(dòng)旋塞閥閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，使 旋塞閥開(kāi)啟，將罐內(nèi)殘余蒸汽排入大氣，待無(wú)壓后 再開(kāi)罐。新設(shè)計(jì)的安全裝置通常由零壓開(kāi)關(guān)和限位 開(kāi)關(guān)組成。硫化罐罐內(nèi)的安全殘余壓力應(yīng)小于0.01 MPa Otfl/八/, y .、'、'、 、.、，、 、 一、活動(dòng)接軌 臥式硫化罐罐蓋開(kāi)啟后，需要一段活動(dòng)接軌 把地面軌道與內(nèi)軌道連接起來(lái)，才能實(shí)現(xiàn)裝載制 品用的硫化小車(chē)進(jìn)出硫化罐的機(jī)械化。主要有兩 種：一種是有罐蓋通過(guò)連桿牽動(dòng)一段裝在移動(dòng)小 車(chē)上的軌道，使之實(shí)現(xiàn)接軌。另一種是較接活動(dòng) 接軌。"iib'i：W|«A活動(dòng)接軌工節(jié)3# 一較接式活動(dòng)接軌二、牽引小車(chē)膠鞋、膠管廠里使用較多。牽引小車(chē)是硫化罐一種專用的軌道小車(chē)，用于將 裝載半成品的硫化小車(chē)推入硫化罐內(nèi)，硫化結(jié)束 后，又將硫化小車(chē)從硫化罐內(nèi)拉出。牽引小車(chē)在卜122卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引的牽引小車(chē)2士2<0斛卜