專利名稱：多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種提高混煉膠品質(zhì)和生產(chǎn)效率的多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)及其方 法，屬于橡膠輪胎生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著橡膠輪胎制造技術(shù)的不斷創(chuàng)新，針對(duì)多種膠料配方采用高效率、高品質(zhì)的混 煉方法能夠有效地提高輪胎生產(chǎn)質(zhì)量和使用安全性。目前膠料混煉方法主要著眼于以下2個(gè)方面，一是在保證橡膠物理機(jī)械性能的基 礎(chǔ)上，如何提高助劑分散性和膠料的整體均勻性；二是如何提高生產(chǎn)效率和降低勞動(dòng)成本。 通過改進(jìn)原材料、煉膠工藝和煉膠設(shè)備來提升混煉效率和質(zhì)量的做到普遍地得以實(shí)施。同 時(shí)提高膠料混煉生產(chǎn)的自動(dòng)化程度、減少勞動(dòng)量和人工干預(yù)，也能進(jìn)一步提高膠料穩(wěn)定性 和降低加工成本?，F(xiàn)有國(guó)內(nèi)、外輪胎生產(chǎn)企業(yè)所采取的混煉方法主要以多段式混煉為主，該方法的 煉膠工藝(如后附圖1所示)和配置設(shè)備主要是，母膠膠料在密煉機(jī)上輔機(jī)中進(jìn)行多段式 混煉，密煉機(jī)在150-165°c情況下排料。密煉機(jī)下輔機(jī)配置1臺(tái)螺桿擠出機(jī)或1至2臺(tái)開煉 機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充混煉，各段混煉周期因轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的不同而需要持續(xù)1. 5至3. 5分鐘左右。此類傳統(tǒng)的多段式混煉方法，其缺點(diǎn)是膠料在較高的溫度條件下混煉，易于降低 混煉膠的品質(zhì)，特別是終煉膠均勻性較差，從而直接導(dǎo)致橡膠輪胎膠料生產(chǎn)的效率較低、整 體密煉設(shè)備的投資較高。又如以下在先申請(qǐng)專利，申請(qǐng)?zhí)?00610171068. 1，名稱輔機(jī)并聯(lián)式一段法煉膠工 藝，其方案是僅采用一臺(tái)密煉機(jī)，膠料經(jīng)過一次升溫混煉和壓片冷卻的過程。下輔機(jī)配備至 少4臺(tái)開煉機(jī)，除了第一臺(tái)開煉機(jī)接膠降溫和最后一臺(tái)開煉機(jī)出片外，剩余的開煉機(jī)是并 聯(lián)關(guān)系作為加硫混煉用，在補(bǔ)充混煉結(jié)束后膠料通過最后一臺(tái)開煉機(jī)壓片送到膠片冷卻裝 置上進(jìn)行冷卻，從而完成整個(gè)煉膠過程。上述在先申請(qǐng)專利存在如下主要問題和不足1、生產(chǎn)裝置按照串聯(lián)式單組排列方式，一旦密煉機(jī)、壓片開煉機(jī)出現(xiàn)故障后，整條 生產(chǎn)線就會(huì)出現(xiàn)停滯，從而造成階段停產(chǎn)，未排出的膠料因溫度下降而導(dǎo)致膠性干澀、難以 再次投入混煉下片。2、膠料混煉生產(chǎn)效率較低，導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高。3、母煉膠排膠溫度較高，在開煉機(jī)補(bǔ)充混煉時(shí)炭黑不易分散，且在高溫條件下易
于氧化。4、缺少密煉機(jī)變速混煉過程中的溫度分區(qū)，針對(duì)不同配方如是否添加有白炭黑和 硅烷偶聯(lián)劑的膠料無法精確地控制排膠溫度，易于形成橡膠分子的氧化斷鏈，支化反應(yīng)較 多，低分子物產(chǎn)生得也較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)及其方法，在于解決上述問題而采取密 煉機(jī)、冷卻開煉機(jī)、混煉開煉機(jī)和壓片機(jī)分別多組并聯(lián)的排列方式，膠料在每一階段的生產(chǎn) 均可根據(jù)設(shè)備狀態(tài)、自診斷結(jié)果優(yōu)選，通過自動(dòng)選擇、改變輸送方向，實(shí)現(xiàn)多車次膠料連續(xù) 地補(bǔ)充混煉，從而達(dá)到生產(chǎn)不間斷、有效提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的發(fā)明目的。發(fā)明目的還在于，密煉機(jī)以低溫混煉、排料為前提，保證整個(gè)膠料生產(chǎn)過程的低溫 混煉，從而實(shí)現(xiàn)提高混煉膠品質(zhì)、根據(jù)不同配方選擇最優(yōu)的混煉溫度范圍。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，所述多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)主要包括有設(shè)置有至少2臺(tái)并聯(lián)的用于低溫混煉和排料的密煉機(jī)；在并聯(lián)的密煉機(jī)下方，通過一條輸送帶連接有至少2臺(tái)并聯(lián)的用于接膠降溫和混 煉的冷卻開煉機(jī)；并聯(lián)的冷卻開煉機(jī)，通過一條輸送帶連接至少2臺(tái)并聯(lián)連接、用于補(bǔ)充低溫混煉 和加硫混煉的混煉開煉機(jī)；并聯(lián)的混煉開煉機(jī)，通過一條輸送帶連接至少2臺(tái)用于后續(xù)膠片冷卻處理的壓片 機(jī)，在壓片機(jī)下方連接膠片冷卻生產(chǎn)線。如上述基本方案，若多臺(tái)密煉機(jī)、冷卻開煉機(jī)和壓片機(jī)中的一臺(tái)或幾臺(tái)設(shè)備出現(xiàn) 故障后，整條生產(chǎn)線并不會(huì)出現(xiàn)停滯，多車次膠料仍然可以選擇低溫混煉的投料裝置，從而 形成不間斷地連續(xù)生產(chǎn)。也不會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間等待排料而導(dǎo)致膠料溫度下降、膠性干澀而難以再次投入混煉、 下片、或是膠料報(bào)廢的現(xiàn)象發(fā)生。為進(jìn)一步優(yōu)化多組并聯(lián)設(shè)備的整體生產(chǎn)工藝，可采取的改進(jìn)措施是，并聯(lián)的混煉 開煉機(jī)分別連接一組稱量輸送裝置?？刂葡到y(tǒng)可以根據(jù)多臺(tái)混煉開煉機(jī)工作狀態(tài)，統(tǒng)一安排整條生產(chǎn)線中投入小料的 時(shí)機(jī)和前后順序。另外，還可在每一臺(tái)混煉開煉機(jī)上方連接一加硫裝置?；谏鲜鲠槍?duì)多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)的采用和改進(jìn)，本發(fā)明還實(shí)現(xiàn)了如下多 組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)方法，即主要包括有以下實(shí)現(xiàn)步驟第一步，在至少2臺(tái)密煉機(jī)中分別投膠混煉，達(dá)到工藝要求溫度后根據(jù)下方冷卻 開煉機(jī)的工作狀態(tài)選擇并指定需排膠的冷卻開煉機(jī)；第二步，選擇輸送帶的輸送方向，膠料從密煉機(jī)排至指定的冷卻開煉機(jī)以進(jìn)行搗 膠降溫；第三步，根據(jù)并聯(lián)的混煉開煉機(jī)工作狀態(tài)形成投料隊(duì)列，順序地向指定的混煉開 煉機(jī)中投料以進(jìn)行補(bǔ)充混煉；第四步，根據(jù)下方壓片機(jī)的工作狀態(tài)選擇輸送帶的輸送方向，補(bǔ)充混煉后的膠料 排至指定的壓片機(jī)，經(jīng)下片處理后最終排至膠片冷卻生產(chǎn)線。為提高選擇投料時(shí)機(jī)的生產(chǎn)效率，可在并聯(lián)的多臺(tái)混煉開煉機(jī)中，依據(jù)混煉開煉 機(jī)上一車次膠料的剩余排膠時(shí)間，在加硫裝置準(zhǔn)備加硫操作的前提下，上傳并加入到投料 隊(duì)列中。更為優(yōu)選的隊(duì)列形成原則是，在投料隊(duì)列中基于多臺(tái)混煉開煉機(jī)的剩余排膠時(shí)間，按照時(shí)間遞增的順序依次地排列并指定投入下一車次膠料的混煉開煉機(jī)。綜上內(nèi)容，本發(fā)明所述多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)及其方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用多組并聯(lián)生產(chǎn)設(shè)備，使得膠料在每一階段的生產(chǎn)均可根據(jù)設(shè)備狀態(tài)、自診 斷結(jié)果優(yōu)選，通過自動(dòng)選擇、改變輸送方向，實(shí)現(xiàn)多車次膠料連續(xù)地補(bǔ)充混煉，從而達(dá)到生 產(chǎn)不間斷，提高了整個(gè)生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。2、密煉機(jī)以低溫混煉、排料為前提，保證整個(gè)膠料生產(chǎn)過程的低溫混煉，從而實(shí)現(xiàn) 提高混煉膠品質(zhì)，可以根據(jù)不同配方選擇最優(yōu)的混煉溫度范圍。3、能夠針對(duì)不同膠料配方，實(shí)現(xiàn)了混煉膠在低溫條件下進(jìn)行混煉，橡膠分子氧化 斷鏈較少，支化反應(yīng)較少，低分子物產(chǎn)生較少，橡膠分子量分布較窄。

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明圖1是現(xiàn)有多段式混煉生產(chǎn)工藝的流程示意圖；圖2是本發(fā)明所述多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)的示意圖。圖2中箭頭所指示的是膠料輸送方向。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，如圖2所示，多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)主要設(shè)置有2臺(tái)并聯(lián)的用于低溫混煉和排料的密煉機(jī)，在并聯(lián)的密煉機(jī)下方，通過一條輸送帶連接有2臺(tái)并聯(lián)的、用于接膠降溫和混煉 的冷卻開煉機(jī)，并聯(lián)的冷卻開煉機(jī)，通過一條輸送帶連接至少4臺(tái)并聯(lián)連接、用于補(bǔ)充低溫混煉 和加硫混煉的混煉開煉機(jī)，并聯(lián)的混煉開煉機(jī)，通過一條輸送帶連接2臺(tái)用于后續(xù)膠片冷卻處理的壓片機(jī)，在壓片機(jī)下方連接膠片冷卻生產(chǎn)線。所有并聯(lián)的混煉開煉機(jī)分別連接同一組稱量輸送裝置10。在每一臺(tái)混煉開煉機(jī)上方連接一加硫裝置20?；谏鲜龆嘟M并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了下述生產(chǎn)工藝方法，具體地第一步，在2臺(tái)密煉機(jī)中分別投膠混煉，達(dá)到工藝要求溫度后根據(jù)下方冷卻開煉 機(jī)的工作狀態(tài)選擇并指定需排膠的冷卻開煉機(jī)；第二步，選擇輸送帶的輸送方向，膠料從密煉機(jī)排至指定的冷卻開煉機(jī)以進(jìn)行搗 膠降溫；第三步，根據(jù)并聯(lián)的混煉開煉機(jī)工作狀態(tài)形成投料隊(duì)列，順序地向指定的混煉開 煉機(jī)中投料以進(jìn)行補(bǔ)充混煉；第四步，根據(jù)下方壓片機(jī)的工作狀態(tài)選擇輸送帶的輸送方向，補(bǔ)充混煉后的膠料 排至指定的壓片機(jī)，經(jīng)下片處理后最終排至膠片冷卻生產(chǎn)線。其中，在至少4臺(tái)混煉開煉機(jī)中，依據(jù)混煉開煉機(jī)上一車次膠料的剩余排膠時(shí)間， 在加硫裝置準(zhǔn)備加硫操作的前提下，上傳并加入到投料隊(duì)列中。所述的投料隊(duì)列，是基于至少4臺(tái)混煉開煉機(jī)的剩余排膠時(shí)間，按照時(shí)間遞增的順序依次地排列并指定投入下一車次膠料的混煉開煉機(jī)。本實(shí)施例所述生產(chǎn)方法的工藝特點(diǎn)是1、母煉膠排膠溫度為130 145°C，在特制開煉機(jī)上對(duì)母膠進(jìn)行補(bǔ)充混煉，促進(jìn)炭 黑的分散，強(qiáng)化機(jī)械剪切，避免高溫氧化；2、在密煉機(jī)中進(jìn)行變速混煉，在開煉機(jī)上實(shí)行變距、變速的補(bǔ)充混煉并加入硫化 體系。3、在開煉機(jī)上的加入的硫黃、促進(jìn)劑等藥品采用母膠造粒的方式，防止藥品撒漏 飛散，并提高藥品分散的速度和均勻性。4、自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。炭黑和軟化油自動(dòng)預(yù)配，自動(dòng)投料， 密煉、開煉、冷卻擺片自動(dòng)操作等，全線僅需2人操作。5、生產(chǎn)周期短，效率高。為縮短周期，密煉機(jī)只生產(chǎn)母膠、使用變速混煉和逆混法； 生膠和小藥以及炭黑等固體小藥先一起加入密煉機(jī)，在密煉機(jī)內(nèi)物料溫度不高時(shí)使用高轉(zhuǎn) 速混煉，待溫度升高后變速混煉，便于控制混煉溫度。同時(shí)，膠料排膠溫度比傳統(tǒng)煉膠工藝 要低，密煉周期3分鐘之內(nèi)。在開煉機(jī)上補(bǔ)充混煉至95至100°C加硫化體系母料。開煉完 成后溫度達(dá)到50 60°C，冷卻后擺片溫度為30°C左右。本實(shí)施例所述密煉機(jī)中，將稱量好的炭黑、油料和除終煉膠藥品以外的其它配合 劑、生膠一并加入，以進(jìn)行逆混式混煉。對(duì)于配方中不含有白炭黑和硅烷偶聯(lián)劑的膠料，控制密煉機(jī)的排膠溫度在130至 135°C之間；對(duì)于配方中含有白炭黑和硅烷偶聯(lián)劑的膠料，控制密煉機(jī)的排膠溫度在140至 145°C之間。對(duì)于配方中含有白炭黑和硅烷偶聯(lián)劑的膠料，在投入白炭黑和硅烷偶聯(lián)劑以后， 控制膠料混煉溫度140至145°C之間的持續(xù)時(shí)間為3分鐘。在所述的密煉機(jī)中，當(dāng)混煉溫度在120°C以下時(shí)，轉(zhuǎn)子采用45rpm以上的轉(zhuǎn)速、上 頂栓壓力控制在0. 5Mpa ；當(dāng)混煉溫度達(dá)到120°C以上時(shí)，轉(zhuǎn)子采用30至35rpm的轉(zhuǎn)速、上頂栓壓力控制在 0.3Mpa。
權(quán)利要求
1.一種多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于設(shè)置有至少2臺(tái)并聯(lián)的用于低溫混 煉和排料的密煉機(jī)，在并聯(lián)的密煉機(jī)下方，通過一條輸送帶連接有至少2臺(tái)并聯(lián)的用于接膠降溫和混煉的 冷卻開煉機(jī)，并聯(lián)的冷卻開煉機(jī)，通過一條輸送帶連接至少2臺(tái)并聯(lián)連接、用于補(bǔ)充低溫混煉和加 硫混煉的混煉開煉機(jī)，并聯(lián)的混煉開煉機(jī)，通過一條輸送帶連接至少2臺(tái)用于后續(xù)膠片冷卻處理的壓片機(jī)，在壓片機(jī)下方連接膠片冷卻生產(chǎn)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于并聯(lián)的混煉開煉 機(jī)分別連接一組稱量輸送裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于在每一臺(tái)混 煉開煉機(jī)上方連接一加硫裝置。
4.一種多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)方法，其特征在于包括有以下實(shí)現(xiàn)步驟，第一步，在至少2臺(tái)密煉機(jī)中分別投膠混煉，達(dá)到工藝要求溫度后根據(jù)下方冷卻開煉 機(jī)的工作狀態(tài)選擇并指定需排膠的冷卻開煉機(jī)；第二步，選擇輸送帶的輸送方向，膠料從密煉機(jī)排至指定的冷卻開煉機(jī)以進(jìn)行搗膠降第三步，根據(jù)并聯(lián)的混煉開煉機(jī)工作狀態(tài)形成投料隊(duì)列，順序地向指定的混煉開煉機(jī) 中投料以進(jìn)行補(bǔ)充混煉；第四步，根據(jù)下方壓片機(jī)的工作狀態(tài)選擇輸送帶的輸送方向，補(bǔ)充混煉后的膠料排至 指定的壓片機(jī)，經(jīng)下片處理后最終排至膠片冷卻生產(chǎn)線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)方法，其特征在于在并聯(lián)的多臺(tái)混 煉開煉機(jī)中，依據(jù)混煉開煉機(jī)上一車次膠料的剩余排膠時(shí)間，在加硫裝置準(zhǔn)備加硫操作的 前提下，上傳并加入到投料隊(duì)列中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)方法，其特征在于在投料隊(duì)列中基 于多臺(tái)混煉開煉機(jī)的剩余排膠時(shí)間，按照時(shí)間遞增的順序依次地排列并指定投入下一車次 膠料的混煉開煉機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)方法，其特征在于在所述的密煉機(jī) 中，將稱量好的炭黑、油料和除終煉膠藥品以外的其它配合劑、生膠一并加入，以進(jìn)行逆混 式混煉；對(duì)于配方中不含有白炭黑和硅烷偶聯(lián)劑的膠料，控制密煉機(jī)的排膠溫度在130至 135°C之間；對(duì)于配方中含有白炭黑和硅烷偶聯(lián)劑的膠料，控制密煉機(jī)的排膠溫度在140至145°C 之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)方法，其特征在于在所述的密煉機(jī) 中，對(duì)于配方中含有白炭黑和硅烷偶聯(lián)劑的膠料，在投入白炭黑和硅烷偶聯(lián)劑以后，控制膠 料混煉溫度140至145°C之間的持續(xù)時(shí)間為3分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)方法，其特征在于在所述的密煉機(jī) 中，當(dāng)混煉溫度在120°C以下時(shí)，轉(zhuǎn)子采用45rpm以上的轉(zhuǎn)速、上頂栓壓力控制在0. 5Mpa ；當(dāng)混煉溫度達(dá)到120°C以上時(shí)，轉(zhuǎn)子采用30至35rpm的轉(zhuǎn)速、上頂栓壓力控制在 0. 3Mpa。
全文摘要
本發(fā)明所述的多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)及其方法，采取密煉機(jī)、冷卻開煉機(jī)、混煉開煉機(jī)和壓片機(jī)分別多組并聯(lián)的排列方式，膠料在每一階段的生產(chǎn)均可根據(jù)設(shè)備狀態(tài)、自診斷結(jié)果優(yōu)選，通過自動(dòng)選擇、改變輸送方向，實(shí)現(xiàn)多車次膠料連續(xù)地補(bǔ)充混煉。多組并聯(lián)膠料混煉生產(chǎn)系統(tǒng)包括有，至少2臺(tái)并聯(lián)的用于低溫混煉和排料的密煉機(jī)；在并聯(lián)的密煉機(jī)下方，通過一條輸送帶連接有至少2臺(tái)并聯(lián)的用于接膠降溫和混煉的冷卻開煉機(jī)；并聯(lián)的冷卻開煉機(jī)，通過一條輸送帶連接至少2臺(tái)并聯(lián)連接、用于補(bǔ)充低溫混煉和加硫混煉的混煉開煉機(jī)；并聯(lián)的混煉開煉機(jī)，通過一條輸送帶連接至少2臺(tái)用于后續(xù)膠片冷卻處理的壓片機(jī)，在壓片機(jī)下方連接膠片冷卻生產(chǎn)線。
文檔編號(hào)B29B7/00GK102092104SQ20091025563
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者于明進(jìn), 李建強(qiáng), 王善梅, 王建軍, 王永寧, 王福業(yè) 申請(qǐng)人:軟控股份有限公司