青科大高分子材料加工机械教案09平板硫化机

-PAGE1-平板硫化机我们都知道橡胶本身具有弹性、耐磨、气密性好等特点。正是由于弹性，才使橡胶加工困难，特别是要得到具有一定形状的成品，那是更困难，因此，就必须用炼胶设备炼胶，增加可塑度，降低弹性，然后再进行半成品加工，最后再将具有可塑性的半成品恢复到原有的弹性，这种加工过程，就叫硫化。无论何种橡胶制品，最后一道主要工序，一般都是硫化。由于硫化工艺的多样性和各种硫化制品的不同特点，有许多根本不同的硫化设备，我们主要讲模型制品。运输带与胶板所采用的硫化设备－平板硫化机。第一节本章的学习目的要求及重点、难点§1－1本章的教学目的通过本章的学习，使同学们掌握平板硫化机的主要用途、工作原理、主要结构及设计过程，特别是主要零部件设计思路和方法，熟悉机台操作方法及相关特点，了解关键部件加工方法，培养在橡胶机械生产过程能独立设计平板硫化机和在橡胶加工过程中能自己正确使用和指导工人正确使用平板硫化机的工程技术人员。§1－2本章的重点、难点及要求重点：平板硫化机的工作原理、关键部件设计思路和方法。难点：机台各部件结构及原理、关键部件的设计、参数的选用、机台加工方法。要求：1、掌握平板硫化机的分类、基本结构、工作原理、规格表示、技术特征，以及主要零部件的设计。2、熟悉平板硫化机的基本性能参数。3、熟悉几种常用平板硫化机的型式、使用范围等。4、自学书中一些相关内容。第二节概述§用途与分类一、用途平板硫化机是一种带有加热平板的压力机。（它也是橡胶工业中的主要设备，无论到哪一个橡胶厂，都可以看到不同类型的平板硫化机，特别是杂品厂，它更是主要设备。）它具有结构简单、压力大、适应性广等特点。主要用于中小型的模具制品、胶带、胶板等的硫化。二、分类由于平板硫化机的使用范围广，因此它的种类很多，一般可从以下几种不同角度来考虑：（一）按用途不同可分为1.橡胶模制品平板硫化机2.橡胶平带平板硫化机3.橡胶V带平板硫化机4.橡胶板平板硫化机（二）按传动系统可分为1.液压式平板硫化机——（应用较多）2.机械式平板硫化机——（应用较少）3.液压机械式平板硫化机（三）按操纵系统可分为1.非自动式平板硫化机2.半自动式平板硫化机3.自动式平板硫化机（四）按平板加热方式可分为1.蒸汽加热平板硫化机——（工厂常用）2.电加热平板硫化机——（在无热源或热源较远的场合使用。特点是温高、易控制、无泄漏，但成本高。实验室所使用的实验平板硫化机就是这种加热方式的平板硫化机。）3.过热水加热平板硫化机——（工厂常用）（五）按结构不同可分为1、按机架结构分为：柱式、框式、侧板式、连杆式、回转式平板硫化机2、按加热平板的加热层数分为：单层式和多层式平板硫化机3、按液压缸的数目分为：单液压缸和多液压缸式平板硫化机4、按液压缸的位置分为：上缸式和下缸式平板硫化机；垂直式和横卧式平板硫化机。§规格表示与技术特征一、规格表示平板硫化机的规格表示方法比较灵活。1、原来的表示方法：（1）热板的“宽度X长度”来表示，单位mm。（2）平板硫化机的公称吨位来表示，单位吨。（3）上述两种混合表示，吨位/宽度X长度。（如：400X400mm，表示长度、宽度为400mm；25T，表示平板硫化机的公称吨位是25吨；100/600X600，表示公称吨位100吨，热板的宽度、长度为600mm。板书）2、现在国标的表示方法：（1）模型制品平板硫化机为：QLB—350X350X2其中Q表示类型为其他机械；L表示硫化；B表示板型；350X350X2表示宽度X长度X层数。（有时在QLB后加Q表示蒸汽加热，D表示电加热。板书）（2）平带平板硫化机为：DLB—1200X8500X2其中D表示类型为胶带机械；（3）V带颚式平板硫化机为：DLE—370X180其中E表示颚式。二、技术特征主要技术特征包括：型式、热板规格、公称吨位、层数、热板间距、柱塞最大行程、机台尺寸、重量、温度范围、压力范围、如何配套等。（请同学见书中P112，表8－1。）平板硫化机的基本结构由于平板硫化机的种类比较多，其用途不同，它的结构型式也有很大差异，现将介绍几种具有代表性的平板硫化机的基本结构。§2-1模型制品平板硫化机柱式液压传动平板硫化机（如图所示，这是一台蒸汽加热的柱式双层下缸式平板硫化机。下部机座1内配装入工作缸2，两者之间构成的空腔为油槽，工作缸内有柱塞3，缸上方的凹槽内装有密封圈托4及密封圈5，并用法兰6压紧，柱塞的上方与平台7连接，通过油泵11的作用将一定压力的油通过14排出时，借助平台及柱塞的自重下降，由于仅靠自重下降，下降速度难以控制而且较慢。在平台上有加热板8，加热板内钻有孔道可通入蒸汽加热，装有三层加热板，可以同时硫化两层制品，上层加热板用螺钉固定在不动的上横梁10上，为了绝热，在下加热板8与下部平台7及上部加热板8与上横梁10间放有隔热的石棉垫。由于立柱上装有加热板升降限制环，中层加热板可在一定范围内升降。利用四根立柱9及立柱上螺母将上横梁10与机座1连接构成一稳固的机架，油泵输送的油压可从压力表16上看到，而送入加热板内的蒸汽压力则可从压力表17上看到。为了不妨碍加热板的升降，蒸汽管路均用活络管件连接，也有采用伸缩式连接器，橡胶管，金属编织胶管等连接。为了减少热量损失和操作安全，在动力装置及加热管道外面装有隔热机罩20。）特点是：1）对中性好；（2）立柱有导向作用，能承受一定的偏心载荷。若模型过高，很难保证模中制品全面受热均匀，因而难以达到预想的质量，这种制品须用箱式或罐式硫化机硫化。为了提高下缸式平板硫化机平台的下降速度，可设返回缸，或把油缸设计成双动油缸，使平台与柱塞在液压作用下返回。二、框式液压传动平板硫化机（这是一台框式四层下缸式蒸汽加热的平板硫化机，其各部分的结构除机架为两块钢制框板外，与柱式液压平板硫化机的结构没有多少差别，其动作过程、连接也没有太大差别。）框式平板硫化机分为立式和颚式两种。框式平板硫化机与柱式平板硫化机相比有以下特点：制造简单；（2）与辅助装置配套容易；（3）可使机台紧凑；（4）可减轻机台重量；（5）无需加设隔热罩。下图所示为单独传动、带有两台模板更换装置的电热平板硫化机，可自动进出模。（这种硫化机可两面进行操作，硫化工人将胶胚装入被拉出而敞开的下模具内，然后借助液压缸将模具盖上。模具自动的移入硫化机中，并开始硫化过程。当硫化完毕，硫化机自动打开，柱塞下降，当降到一定位置，触动模型更换机构的推杆，模具便从平板硫化机的加热板中国自动拉出以便卸料及重装。）三、侧板式液压传动平板硫化机其结构特点是：用两块侧板与上横梁及底座连接，代替立柱及框板。四、连杆式电动平板硫化机通常这种平板硫化机不超过两层，并装有根据模具高度改变中间加热板及其余加热板位置的调整装置。与液压平板硫化机比较具有一定的优点是消耗热能较少，开闭速度快生产效率高，排除了液压系统中可能出现的漏压或液压元件易出问题等缺点，操作可靠。但其缺点是结构复杂，成本高。五、适用范围以上介绍的几种小型平板硫化机主要用于橡胶模型制品，根据模型的模具高度不同，两层加热板的间距一般在75～200mm范围内，间距太小，不利于操作，间距太大，操作时间增加，动力消耗增加，这样会提高产品的成本。当模具太高时，这些硫化机难以保证模中制品全面受热均匀，不能保证制品的质量。六、选用原则1、30～40％热板面积＜制品或模具面积＜80～85％热板面积；2、平板硫化机的吨位＞按制品的单位压力计算值；3、层数；4、对中性；5、加热方式；6、液压介质。§2-2平带平板硫化机平带平板硫化机主要用于硫化各种输送带，它有柱式和框式两种常用结构形式。硫化层数为单层或双层，常用的为单层。平带平板硫化机属于大型硫化设备，与小型平板硫化机相比，主要区别是：（一）热板的规格大，所以一般由热板组成。（二）为了保证加热均匀，通常采用多段通蒸汽加热。（三）一般为多缸式。（四）热板两端离板边有200～300mm宽度的过渡区，该区要另钻孔道通冷却水降温，来防止平带各段交接处由于两次硫化而过硫。（五）平带两边放有垫铁，以保证平带的宽度和厚度，为使平带受到足够的压力，提高胶布层间的粘着强度，垫铁的厚度应比半成品厚度薄25～30％。（垫铁是可以更换的）（六）设有夹持伸长装置，用于硫化前对平带进行预伸张，使平带在工作过程中帘线受力均匀，并不致于在使用时迅速的拉伸变形（伸长）。（这是因为胶布在压延、裁断及成型过程中，会使帘线产生弯曲变形，使材料本身的拉伸变形，在预伸张过程中，使胶带在硫化前就把上述情况解决，保证使用时变形小。伸长的尺寸取决于平带的原料并由实验的方法来确定伸长处理可促成各层布料张力均匀并减少制品的永久伸长。带芯由棉纤维布料制成的传动带的伸长率达10％，运输带伸长率为3－4％，带芯由合成纤维布料制成的运输带和传动带的伸长率还要大。）（七）对于热缩性纺织物（如尼龙）平带，应采用后伸长冷却装置防止平带在使用过程中迅速伸长。（八）可采用微波预热，使平带在进入硫化前均匀积热到100℃平带平板硫化机配置各种辅机，就组成一条平带平板硫化机生产线。（下图中可以看到所需的辅助设备。）§2-3V带平板硫化机V带是无接头的环形带，为了硫化时便于装卸，故其框架多为颚式，即框架一边是敞开的，称为颚式平板硫化机。V带颚式平板硫化机用于将在V带生产过程中成型好的V带带胚进行硫化定型，使之成为机械传动元件的具有一定截面形状和长度的环形V带产品。国内生产的V带颚式平板硫化机规格较多，结构形式也不尽统一，但机器的主要构成基本相同，均由硫化机主机、左右拉伸转带装置和液压站等组成。V带颚式平板硫化机与平带平板硫化机的主要区别是：（1）框架一边为敞开的，一般为双层。（2）在热板上装有模板，以控制硫化后成品的断面规格。（3）硫化机两端装有带沟槽的伸张辊，以便在硫化前对V带进行预伸张。（4）更换V带规格时，应更换硫化模具。（5）由于V带需要分段硫化，因而热板也要有缓冲区。第三节工作原理与参数分析§3－1工作原理一、工作过程将没有硫化的半成品装入模型后，将模型置于两层热板之间的间隙中，（对于无模型制品如胶带、胶板直接放入热板之间）。然后向液压缸内通液压介质（油或水），柱塞便推着活动平台及热板向上或向下运动，并推动可动平板压紧模具或制品。在进行上述运动同时向加热平板内通加热介质，从而使模型（或制品）获得硫化过程所需的压力和温度，经一段时间（硫化周期）以后，制品硫化完毕，这时将液压缸内的液压介质排除，由于柱塞在本身自重（或双作用缸的液压）作用下下降，便可取出制品。工作原理（由橡胶工艺原理我们知道，橡胶制品的硫化过程是在一定的温度、压力和时间内进行的）。在平板硫化机工作时热板使胶料升温并使橡胶分子发生了交联，其结构由线型结构变成网状的体形结构，这是可获得具有一定物理机械性能的制品，但胶料受热后，开始变软，同时胶料内的水份及易挥发的物质要气化，这时依靠液压缸给以足够的压力使胶料充满模型，并限制气泡的生成，使制品组织结构密致。如果是胶布层制品，可使胶与布粘着牢固。另外，给以足够的压力防止模具离缝面出现溢边、花纹缺胶、气孔海绵等现象。§3－2参数分析一、平台的升降速度（一）平台上升速度（从前面讲述的平板硫化机的工作过程中我们知道，当把模型放入热板上以后，就要合模锁模，这时平台就要在柱塞的推动下上升，上升的速度一般为0.5m/min左右。为了减少操作时间，提高生产效率，可以增大平台的上升速度。提高上升速度的方法如下：采用增速缸改变进口直径改变进油速度增加油压计算方法如下：）设：S供为液体进入液压缸时管路的内横截面积，m2V供为液体进入缸前，在管路内的流速，m/minS为柱塞的横截面积（以柱塞外半径的圆面积）V柱塞（平台）的上升速度，m/min由流体连续性方程可知,由液压管路单位时间内输送到液压缸内的流体体积恰好等于相同单位时间内柱塞向上运动离开液压缸部分的体积。即VS=V供S供V=V供S供/S从上述可以看到：当S供、V供一定时，S↓V↑当S、V供一定时，S供↑V↑采用增速缸可以提高速度的原因是当S供、S一定时，V供↑V↑达到增加速度的效果。(二）平台下降的速度下缸式的平板硫化机，平板的下降是靠其活动部件的自重所产生的压力把液压缸内的液体排出而完成的。所以其能下降的条件是：G>R+R’式中G－平板硫化机活动部分的重量，kgR－阻碍柱塞下降的各接触部分的摩擦阻力，kgR’－排出液压缸内液体时的阻力，kg小型平板硫化机由于活动部分比较轻，为了保证平台能顺利下降，可采用双作用液压缸或增设回程缸，有回程缸的平板硫化机可以大大提高平台的下降速度，有利于提高机台的生产能力。二、硫化温度硫化温度是平板硫化机的主要参数，它应该根据所加工制品的结构及配方来选择，一般要求平板硫化机的温度范围大一些，这样适应性广，目前国内生产的平板硫化机的温度在120～160℃，常用140℃增加硫化温度，可降低硫化时间，这样有利于提高生产效率。当硫化制品的断面尺寸较大时（模型较高时），硫化温度低一些当硫化制品的断面尺寸较小时（模具较矮时），硫化温度高一些三、生产能力平板硫化机的生产能力，决定于平板硫化机的加热层数，每层放入模型中制品的件数或重量及硫化周期的长短。Q＝60mn/t式中Q－平板硫化机的生产能力；m－每加热层中放入模型中制品的件数或放入制品的重量，对于胶带、胶板则是长度；n－加热层数；t－硫化周期。从上式可以看出，（1）m↑、n↑，Q↑。一般n为定值，所以在保证压力的条件下，增大m，有利于提高生产能力。（2）当t↓，Q↑。而t与硫化时间、操作时间、平台升降速度有关，所以增加硫化温度，提高机械化、自动化水平，都能缩短t，从而提高生产能力。§4－3压力计算（一）硫化橡胶制品所必需的压力P1硫化橡胶制品所必需的压力，决定于被硫化制品的受压面积大小及必需的单位压力。设：F1－制品或模型的受压面积，cm2；p1－工艺上要求硫化制品必须的单位压力kg/cm2。则P1＝F1×p1p1的大小决定于制品的结构，胶料的配方及工艺条件等。对橡胶模制品：p1＝25～35kg/cm2对胶带制品：p1＝15～25kg/cm2对于硬度较高，流动性差，结构复杂的制品，p1＝50～70kg/cm2（二）平板硫化机所能提供的压力P2平板硫化机所能提供的压力P2，决定于加热板的面积大小及加热板所具有的单位压力。设：F2－平板面积，cm2；p2－平板单位压力kg/cm2。则P2＝F2×p2平板硫化机所能提供的压力大于工艺条件所决定的必须压力。即P2≥P1所以平板硫化机的加热板面积必须大于被硫化制品的受压面积，才能满足生产的需要。（三）升起平板硫化机可动部分所必需的最低压力用于升起平板硫化机可动部分所必需的最低压力Pmin包括克服平板硫化机可动部分的重量及克服柱塞升降时与密封圈等接触部位的摩擦力。设：G－平板硫化机可动部分的重量，kg；R为柱塞升降时与密封等接触部位的摩擦力，kg。则Pmin＝G+R对于双缸柱塞升降时与密封圈的摩擦阻力R为R=R1+R2+R3R1－活塞密封处的摩擦阻力，kg；R2－活塞杆密封处的摩擦阻力，kg；R3－工作缸工作液流出的阻力，kg。（四）平板硫化机的总压力平板硫化机的总压力P应包括克服可动部分的重量，摩擦阻力及硫化制品时所必需提供的压力。P=P2±G+R从式中可以看出，在平板上硫化模制品时，必需使平板硫化机的公称吨位P大于硫化制品所需的模压力合可动部分的重量及摩擦阻力之和，否则将会影响制品的质量。（实际上，在平板硫化机上模压成型时，在外压作用下胶料首先流动充满模具的型腔，而多余的胶料则沿分型面流出型腔，这样承受外压的面积出了制品本身的承压面积外，还有胶边部分的承压面积。对于一定结构的模具，胶边厚度随外加的锁模力增加而减薄，从而提高制品的几何精度。在保压加热硫化时，胶料和模具的温度不断升高，在硫化后期胶料内部的温度甚至高于热板温度，由于胶料的线膨胀系数远大于金属模的线膨胀系数（约20倍左右），结果因热膨胀的影响，型腔内的胶料体积要比刚加入时的体积大；另一方面，由于温度的作用和时间的推移，胶料分子结构将由线型变为体型结构，此结构变化本身具有体积缩小的特征，然而，结构变化引起的体积缩小远比热膨胀引起的体积膨胀要小，结果型腔内的胶料体积要克服外压作用而胀大，使分型面处局部脱离接触，从而把作用于分型面处的部分压力转化为作用在型腔内的胶料上，因此增加了型腔内的胶料的硫化压力。者说明制品的硫化压力在硫化过程中是有变化的。综上所述，可知模型制品硫化压力的精确计算是比较复杂的，选择模型制品平板硫化机的吨位时，除了考虑制品的大小及其承压面积的大小外，还应根据制品的几何精度要求来选定，对于同样规格的制品，精度要求高的公称吨位（即锁模吨位）要大些）五、工作液压力的确定1、工作液最低压力的计算由Pmin＝G+R，用于升起平板硫化机可动部分所必需的最低压力P低设：D－柱塞外径，cm；P低－低压工作液的最低压力，kg/cm2则P低＝Pmin/（nπ/4D2）＝4（G+R)/(nπD2)选择低压泵的压力应比上式计算结果稍大，因需把管道等阻力损失加以考虑。2、工作液最高压力的计算设：P为平板硫化机公称吨位，kg对于单动缸，工作液最高压力Pmax＝P/（nπ/4D2）＝4（P2±G+R）/(nπD2)对于双动缸，如图a，其工程吨位P为P＝（F1p1－F2p2）其中：p1－工作缸工作时液压，kg/cm2；p2－工作缸回路液压，kg/cm2；F1－活塞横截面积，cm2；F2－活塞杆截面积，cm2；D－活塞直径，cm；d－活塞杆直径，cm。根据这个公式可以计算出工作液压力p1，如采用返回缸代替双动缸，如图b，其压力计算仍用这个公式，但Pmax＞p1。考虑泵至液缸之间的工作液流经各液压元件引起的压力损失，选择高压泵的压力时应比Pmax稍大。第四节主要零部件的设计§4－1柱塞柱塞是平板硫化机的主要零部件之一，它与工作缸、密封装置、压紧法兰等组成了传递压能的部件，主要是将液体的压能转变成带动平台或可动横梁运动的动能。（一）结构及材料柱塞和工作缸的结构型式是根据平板硫化机的吨位大小、工作缸内液压的变动情况、平台的运动速度及其行程等进行设计。1、柱塞与工作缸的组合型式可分为：（a）单作用式柱塞的工作缸－柱塞必须进行精加工；缸体内部可以不加工或粗加工；单边进出口；主要用于下缸式平板硫化机。（b）带差动柱塞的工作缸－活塞杆与活塞为一体，活塞杆很粗；双进出口；缸体需要精加工，成本高，适用缸体轻、短者；多用于上缸式平板硫化机。（c）带活塞的工作缸2、柱塞的结构柱塞是平板硫化机的主要零件，虽然它的结构简单，但是如果忽视也会使平板硫化机的性能达不到工作要求，所以对柱塞提出下列技术要求：（1）为减轻柱塞本身的重量，节省材料，降低能量消耗，当柱塞直径大于150mm时，在满足强度和刚度要求的情况下，应制成空心的。（2）为减少柱塞和密封圈的摩擦，提高耐腐蚀性，表面光洁度要高（达到1.6以上）。（3）为保证柱塞上升到规定高度后，不再无限上升，可在靠缸底的一端沿母线开一反向沟槽（横断面为10～20mm2，长度超过密封装置40～50mm）或在相应部位的柱塞壁上钻一孔道，当柱塞升起超过规定行程时，这槽或孔道上端超出密封装置，工作缸内的工作液就会经过此沟槽向外溢出，使工作缸内的压力下降，柱塞停止上升。（4）柱塞上部与平台联接要稳定且方便检修。3、柱塞与平台的连接方式（a）刚性连接（这种连接方式主要适用于单柱塞平板硫化机，但应特别注意其配合装配的要求，这种连接型式如在偏心负荷作用下，会产生很大的弯曲应力，有时甚至由于弯曲应力过大而使柱塞损坏。因此在使用上特别强调尽量避免偏载的现象。）（b）球形连接（这种连接方式有自动调心作用，可大大减少由于偏心负荷产生的侧向分力。常用于多缸的平板硫化机中，在加工中应注意柱塞与平台的同心问题。实践中得知二者要取得精确的同心是非常困难的。）（c）垫台连接（这种连接方式由于平台不是直接与柱塞连接，在受偏心负荷时偏心负荷产生的侧向力是通过垫台及连接螺钉传递到柱塞及液缸，其较第一种连接方式好，柱塞承受的弯曲应力小，侧向分力由于颈部的传递可以减轻密封装置所受的压力，因而得以延长密封填料的使用寿命，在加工上又比第二种连接方式容易，故被广泛应用。）4、柱塞的材料根据柱塞结构型式、规格大小和采用的工作液等条件，可以锻制，液可以采用铸钢或铸铁浇制。通常使用的材料为：35、45、ZG35、ZG45、HT200、HT250等。（二）柱塞得强度计算（所有计算的内容详见课本中相关介绍）最常用的空心柱塞属于在外压作用下的厚壁圆筒，经常受到高压工作液的压力作用。1、柱塞上所产生的最大压力2、柱塞外径的确定3、柱塞受力分析4、柱塞内径的确定5、柱塞壁厚的确定6、柱塞的稳定计算（三）活塞的强度计算1、活塞高度的确定2、活塞与油缸的间隙3、活塞端面的强度计算§4－2工作缸工作缸是平板硫化机传递力量的主要零件，属于高压下操作的厚壁容器。对于缸体的要求是保压性能好，无泄漏，成本低，导向部分耐磨。一、结构及材料如图所示是一个常用工作缸的结构。根据工作缸与密封圈的连接形式可分为外部密封装置的工作缸内部密封装置的工作缸带有外部密封装置的工作缸，密封零件（密封圈托架、密封圈等）填于工作缸壁上部的凹沟内，并用法兰压紧填料，法兰用螺栓固定在工作缸的突缘上。带有内部密封装置的工作缸，是在缸的开口端的内表面上加工一沟槽，密封零件放在沟槽内，柱塞的长度比较小，在更换密封圈时，可把柱塞与垫台拆离，然后将柱塞放下至工作缸底，此时工作缸的上部沟槽露出便于更换密封圈，这种结构在低压时密封性能差。但如采用带环盖的内密封装置，则密封圈内可放密封圈托，可大大改善其自封性能。这种结构省去法兰，但检修不方便。工作缸可以锻制、无缝钢管焊制、也可以用铸铁或铸钢浇制。大型平板硫化机的工作缸为了便于加工可用空心锻件，但锻件在加工前要经过正火处理，以消除内应力和改善材料的性能。通常使用的材料为35、45优质碳素钢；20、35、45钢制无缝钢管；ZG35、ZG45。吨位比较低及液压不超过125KG/cm2的工作缸也可使用HT350、HT400高强度铸铁等。二、工作缸的强度计算（所有计算的内容详见课本中相关介绍）1、工作缸受力分析2、工作缸外径的确定3、工作缸壁厚的确定4、工作缸底壁厚的确定5、工作缸凸肩部分的设计§4－3热板一、作用热板为平板硫化机重要部件之一，其主要作用是向模具或制品提供热能和压力，保证制品硫化过程中所需的温度和压力。（因此，热板本身的质量好坏将直接影响制品的质量，所以对热板提出下列要求。）（现在国内的热板都有专业厂家，做的比较好的是江苏昆山）二、对热板的要求：1、传热性能要好，由热源来的热能能很快吸收并传入制品。（平板表面的温度分布要均匀）2、要有足够的强度和刚度（保证加压时变形小，防止压坏，因热板内部是空的）3、表面平直光滑，保证热板与模具很好的接触，增加导热系数，对于平带热板的表面光洁度不低于3.2。三、分类按加热介质可分为蒸汽加热平板－（常用）电加热平板－（无热源或实验室常用，成本高，加热温度高，易控制，无泄漏）过热水加热平板油加热平板四、热板材料一般选用Q235、35等，对于压力小的结构也有使用铸铁板。五、热板结构（热板结构与所用加热介质有关，现在分别介绍以下。）（一）蒸汽加热板为了通入蒸汽使平板加热，在热板内部钻上一排彼此间距相等的横向孔道，顺着平板在每一边钻一孔道与横向孔道相通，在这两边蒸汽直孔道内装上一些由堵头、支柱组成的直径不同的圆柱体作为通道塞，使加热平板内的孔道形成迂回管道，以便蒸汽在蛇形管道内通行，使蒸汽沿通道加热整个平板，使热板均匀受热，而不致于走捷径。现在新设计的热板，一般不采用堵头支柱作为通道塞，而是在排孔的两端交错设连接沟槽，以便使加热板内的孔道形成迂回管道，这种结构比较简单可靠。热板内蒸汽通道的布置，应按热板表面各部温度均匀，能迅速上升及下降为原则。（二）电加热板电加热板由钢板及电热器组成。这种电热板是在热板内有一排等距离的横向孔道，以便装入管形电阻加热器，为了安全，装接电线部分装有罩盖。这种电热平板使用较方便，也可达到较高的温度，适用于无热源的地方，但成本较高。由于在钻孔时，深孔难钻，再加上容易偏心，精度难以保证，现在还有另一种电加热平板，采用两块钢板组合而成。如图所示，其中一块钢板厚一些，在上面铣方槽，这种加工方法只需要在一般的铣床上就可以进行，不必用深孔钻，而且这种加工容易保证方槽的质量。同时，由于铣的是方槽，所以就必须采用扁形的电阻加热片，因为如采用圆形电阻加热片在方槽中总会出现间隙，产生传热死角（圆形电阻加热片传热辐射以圆形波传递，而方形传热辐射则与方形槽吻合）。（三）过热水加热板现在很多平板硫化机采用液体加热方式，如采用过热水循环加热，这种加热方式与蒸汽及电加热相比，有以下优点：（1）加热温度分布比较均匀；（2）加热、冷却温度控制较容易；（3）节约附属设备运行维护费用；（4）热载体循环使用，热效率高。缺点：需安装热载体循环系统，故设备投资较大。（四）热板的热变形热板受热膨胀，产生变形，严重时会使热板与上、下横梁的连接件产生很大的变形或剪切破坏。对于小型平板硫化机，因热板尺寸膨胀变形幅度不大，可在设计连接螺钉孔时让孔略大于螺钉外径，即可避免热变形引起的螺钉剪切破坏。对于大型平板硫化机，不应采取用螺钉直接与横梁连接的形式，而采用在热板外侧用连接板连接的形式，当膨胀时只有连接板受弯曲应力，而螺钉不受剪切，使连接件较为安全。§4－4伸张夹持装置一、作用伸张夹持装置专用于平带平板硫化机在硫化前或硫化后对带类制品给予均匀预拉伸力，克服骨架材料在成型过程中产生的弯曲变形及材料本身的拉伸变形，以保证胶带在使用过程中受力一致或变形尽可能小。二、位置这种装置一般位于平带平板硫化机两端（进出口），小规格硫化机一般配一组，大规格硫化机一般配两组。三、结构伸张夹持装置由伸张液压缸和夹持液压缸组成，平带被平板硫化机两头的夹持装置夹紧后，利用伸张装置两边液压缸内液压使活塞移动，活塞杆与夹持装置连接，推动夹持装置向右移动，两边伸张导架中央有导行齿轮，当夹持装置移动，手轮中部的小齿轮就可沿着导行齿轮向前滚动，保证了夹持装置两边同步移动。为增大夹持面与胶带之间的摩擦力，最好将夹持面制成带有沟纹的平面。§4－5密封装置密封装置是工作缸与柱塞组合件的重要组成部分，平板硫化机能否者正常工作，在很大程度上取决于工作缸密封结构的完善程度。一、密封装置的要求1、密封性能要好，密封装置必须保持良好的密封性，以免造成工作也的流失，影响液压的保持。2、结构要简单，全部密封结构所消耗的金属材料要少，制造方便，不要求过高的加工精度和光洁度，制造费用低。3、耐久性好，安装和拆卸方便。4、摩擦阻力要小，这不但是为了减少消耗，而且也可以减少柱塞表面和密封装置本身的磨损。二、密封装置的类型强制密封－主要依靠紧密螺栓的预紧力将法兰压盖压紧密封件达到密封。密封件：平垫半自紧密封－与强制密封相似，但密封件：U型、V型。压缸上压后带压力的工作液可进入密封件底部，将密封件压紧在密封面上，其密封程度随液压升高而增强，而预紧螺钉仅保证密封所需要的力就可以了。这样就可以使得压盖设计较强制密封轻便。自紧密封－依靠各自结构的特点，使压力升高后密封元件与法兰压盖、缸体、柱塞之间的接触力加大，因而密封性能在高压下更好，为了便于放置密封圈托及检修方便，可加环盖。(a、用U型密封圈的密封装置，b、用V型密封圈的密封装置，c、内密封式的密封装置1－密封圈托2－密封圈3－压环套4－法兰5－导向套筒6－工作缸7－柱塞或活塞杆8－环盖）三、密封件的类型及材料1、密封圈的类型密封圈是一种使用最普遍用来密封运动部件的元件，其主要断面型式有L型、U型、V型斜翼型和O型。1、2－L型密封圈3－U型密封圈4、5－V型密封圈6－O型密封圈2、密封圈的材料密封圈常用耐油橡胶或带夹布层的耐油橡胶制成，其技术要求为（1）耐油；（2）耐温60～70℃；（3）耐磨使用压力不低于120kg/cm2；（4）邵氏硬度（A）60±5。3、密封圈托密封圈托起着支持密封圈的作用，一般用橡胶带及普通碳素钢Q235制成。托圈应有几个让工作液通过的孔口或凹沟，工作缸内工作液通过圈托的孔钻进密封圈的内表面，借液体的压力把密封圈的唇边张开，使它紧压到凹槽壁和柱塞上，提高密封效果。7－U型密封托8－V型密封托§4－6可动平台可动平台与柱塞连接，当柱塞受液压而升降时，平台亦随之升降，当与上部横梁或热板接触则平台上均匀受压，平台的变形会影响平板硫化机的精度。平台是铸铁件，设有加强筋及立柱导向孔等。其工作面积和立柱间的距离随加热板的尺寸决定。制造平台的材料通常为HT200、HT150铸铁，吨位较大的平板硫化机也可采用铸钢制成。平台的设计、制造和使用问题应注意：（1）为了避免发生局部应力，平台的厚度应大约一致，没有急剧弯折点，并在铸造后应当均匀冷却。（2）在平台加工时，必须严格保持立柱孔的中心轴线垂直雨平台的工作表面。单柱塞平台、双柱塞平台、多柱塞平台§4－7立柱与螺母一、结构及材料立柱是连接上、下横梁的重要部件，同时又是活动平台的导轨。因此，立柱应有足够的强度和刚度；其结