废纤维芯橡胶输送带再制造关键设备研究.pdf

慶纤维芯橡胶输送帯再制造关键设备研究
胡彪赵新王树桐张晓雨
1天津理工大学天津3003842中国电器科学研究院广州510300
摘要:研究了废纤维芯橡胶输送带再制造整体工艺流程,提出了再制造技术的新型解决方案,并研究了
再制造关键设备和整体生产线。
关键词:废纤维芯;橡胶输送带;再制造;资源循环利用;废旧机电产品
中图分类号:TH22文献标识码:A文章编号:1001-0785(2014)01-0082-05
Abstract Research on the overall technological process of remanufacturing rubber belt with waste fiber core is done in
the paper, new solution of remanufacturing technology is put forward, and the critical remanufacturing equipment and over
all production line are studied as well
Keywords waste fiber core; rubber belt; remanufacturing; resources recycling; waste mechanical and
electrical products
0引言
层的保护层,作用是使其免受物料的冲击、磨损
以及作业环境的腐蚀等,在使用过程中,逐渐老
随着经济的发展,输送带行业总体市场规模化,最终丧失运输能力。而带芯抗拉层仍保持较
保持稳步增长。当前,全球输送带市场规模约为好力学性能,远未达到使用年限,造成了极大的
每年6~7亿m2,并以橡胶输送带为主,占输送带浪费。
市场用量的85%~90%。
本文基于带芯抗拉层的可再利用性,设计了
我国煤炭、治金、钢铁、汽车等工业的高速一套输送带再制造整体工ど。
发展,为输送带工业提供了广阔的内需市场,实1输送带再制造整体工艺流程
现了持续、快速发展。“十一五”期间我国的输送
带产量为2.5亿m2左右。预计“十二.五”期间
输送带带芯分为纤维材料抗拉层和金属材料
输送带需求量仍将保持快速増长。由于作业环境抗拉层。输送带再制造针对纤维材料中的帆布芯,
的复杂影响,橡胶输送带容易发生氧化、臭氧色即棉、维纶、锦纶、涤纶等材质的帆布芯。
裂、热氧老化、光外层裂等老化,加速输送带的
首先对输送带进行检査,确定输送带的损伤
磨损,致使其报废量巨大。受限于传统设备的维稈度,过程如图1所示,如果老化磨损处于覆盖
修模式和技术支撑条件,报废输送带常作为固体层,则带芯抗拉层通常仍保持其机械性能,则判
废物处理,或作为废橡胶加以利用,附加值很低。
断可以进行再制造。如果损伤较深,致使带芯暴
亟需一种橡胶输送带再制造方法,提高输送带的露,需要检査带芯本身是否损伤,通过涂胶等工
循环利用率。
表
普通橡胶输送带主要由带芯抗拉层、覆盖胶
带磨(余
损{胶
损状、寿
质量状可修复清し、」部位」面
层组成,其中带芯抗拉层承扭着输送物料的作用。
态调命
检测
理加『修
査分评
清处理{复
山于输送带在工作中抗拉层几乎承受工作时的全
报废
部负荷,是输送带的核心部件,其造价约占橡胶
资源化利用
输送带总成本的60%。覆盖胶层是输送带芯抗拉
图1再制造输送带前期檢查过程
十二五”国家科技支撑计刘项目《典型废旧金属综合利用及废旧机电产品再制造关键技术与应用研究》(2011BAC10B06)
《起重运输机械》2014(1)
艺对具进行修补,如有必要需在覆胶工艺中多加1
层缓冲胶,以保证再制造质量。
2关键装置设计
检査合格的输送带进人再制造环节,过程如2.1拽刮机组
图2所示。
2.1.1拽刮机组工作原理
工序1工序2工序3
工序7工序8
根据废纤维芯输送带的特点,研究了对胶带
面理」胶面一表面質合版浸に?面戻m热加で却后磨损胶面进行清理加工的磨削、铣削、创削、拉
与除尘」加
打毛涂挂覆胶?覆胶并压
削工艺方法。在上述试验研究的基础上,利用切
生产贴面胶
预硫化
削对象多构象以及表面摩擦因数大的特点,提出
了一种适用于废橡胶输送带加工的新型方法一
图2输送带再制造详细工艺过程
拽副工艺。该方法为牵引装置在输送带垂直方向
提供足够大的正压力,通过牵引装置与输送带间
将输送带卷取放置于带芯卷取放送装置上,的静摩擦力使电机的扭矩转化为刮削输送带覆盖
卷取放送装置和牵引装置同时运转,使输送带向胶层所需的拉力,并向刮削的相反方向恒速拖曳
前运动。位于工作区上方的清理除尘装置对废橡输送带。捜刮刀具以一定角度固定到机架上静止
胶输送带施加动摩擦力,将粘附物和嵌入物等刷不动,与输送带产生相对运动同时施加主刮削力,
出,并通过吸尘装置收集,去除胶带表面附着的实现对待加工胶面的刮削,在刮削刀刃下设置可
粉尘和污垢并烘干后卷取输送带(工序1)。将输以旋转的筒式工作台,可以由运动的输送带摩擦
送带再次送人胶面加工装置对输送带的工作面进旋转,为输送带提供刮削过程中所需的承托力,
行加工处理,结合检查环节所得输送带的损伤深并将输送带行进时的滑动摩擦力转化为较小的滚
度的数据,调整装置的位置斥力等参数,去除胶动摩擦力。该工艺汲取了刨削和拉削的工艺特点,
带工.作面的残留胶层,并形成再制造胶结面新茬刮削速度可以达到0.75m/min以上,处理效率高,
门(工序2)。加下后的带芯再次进入工作区,对质量好,刀具刃磨容易,完全满足清理加工的需
表面进行打毛,将该装置反向放送,对另一工作要。图3为拽刮工艺的刮削部位的结构原理
面重复以上工序,得到可再利用带芯抗拉层。并
需要在胶结茬口涂挂结合胶层,保证旧胶带帯芯
部分与新的覆胶层的集合强度(工序3)。对带芯
抗拉层与覆盖胶层结合的部位涂挂胶浆,将带芯
抗拉层进行干燥,并控制带芯水分(工序4)。对
上层与下层新制覆盖胶层进行加工生产,并进行
个工艺流程的预硫化,之后涂抹胶浆等待与原
胶带贴合(工序5)。将上覆盖胶层、带芯抗拉层
下覆盖胶层依次放置于卷取放送装置上,依次经
过辊道压紧,进入硫化工作区(工序6)。液压夹
紧拉伸装置的上下压头,同时对输送带施加夹紧
1.废输送带2.拽刮刀具3.刀架
力,液压拉伸裝置对输送带施加张力,夹紧力与
4.拽副后的输送带5.筒式工作台
张力可调且动作与输送带运动匹配。再成型硫化
图3废纤维芯输送带拽副工艺原理示意图
机对已经张紧并稳定的输送带进行胶面预热,进
入硫化工序(工序7)。硫化机与液压夹紧拉伸装
由于该方法为了全幅刮削废输送带表面胶层,
置松弛,硫化后的输送带经过冷却工序后进入卷设计了宽度为1m的拽刮刀具,需要对刀具进行
取放送装置。硫化工作区准备进行下一段胶层的力学性能分析。如图4所示,由于覆盖胶层的厚
粘合硫化(工序8)。
度远小于其他两方向尺寸,当水平方向受到载荷
至此,完成了橡胶输送带的再制造。
作用时,若主刮削力的垂直刀具方向分量大于橡
《起重运输机》2014(1
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