專利名稱：多組并聯膠料混煉生產系統及其方法
技術領域：
本發明是一種提高混煉膠品質和生產效率的多組并聯膠料混煉生產系統及其方 法，屬于橡膠輪胎生產領域。
背景技術：
隨著橡膠輪胎制造技術的不斷創新，針對多種膠料配方采用高效率、高品質的混 煉方法能夠有效地提高輪胎生產質量和使用安全性。目前膠料混煉方法主要著眼于以下2個方面，一是在保證橡膠物理機械性能的基 礎上，如何提高助劑分散性和膠料的整體均勻性；二是如何提高生產效率和降低勞動成本。 通過改進原材料、煉膠工藝和煉膠設備來提升混煉效率和質量的做到普遍地得以實施。同 時提高膠料混煉生產的自動化程度、減少勞動量和人工干預，也能進一步提高膠料穩定性 和降低加工成本。現有國內、外輪胎生產企業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)和配置設備主要是，母膠膠料在密煉機上輔機中進行多段式 混煉，密煉機在150-165°c情況下排料。密煉機下輔機配置1臺螺桿擠出機或1至2臺開煉 機進行補充混煉，各段混煉周期因轉子轉速的不同而需要持續1. 5至3. 5分鐘左右。此類傳統的多段式混煉方法，其缺點是膠料在較高的溫度條件下混煉，易于降低 混煉膠的品質，特別是終煉膠均勻性較差，從而直接導致橡膠輪胎膠料生產的效率較低、整 體密煉設備的投資較高。又如以下在先申請專利，申請號200610171068. 1，名稱輔機并聯式一段法煉膠工 藝，其方案是僅采用一臺密煉機，膠料經過一次升溫混煉和壓片冷卻的過程。下輔機配備至 少4臺開煉機，除了第一臺開煉機接膠降溫和最后一臺開煉機出片外，剩余的開煉機是并 聯關系作為加硫混煉用，在補充混煉結束后膠料通過最后一臺開煉機壓片送到膠片冷卻裝 置上進行冷卻，從而完成整個煉膠過程。上述在先申請專利存在如下主要問題和不足1、生產裝置按照串聯式單組排列方式，一旦密煉機、壓片開煉機出現故障后，整條 生產線就會出現停滯，從而造成階段停產，未排出的膠料因溫度下降而導致膠性干澀、難以 再次投入混煉下片。2、膠料混煉生產效率較低，導致生產成本的提高。3、母煉膠排膠溫度較高，在開煉機補充混煉時炭黑不易分散，且在高溫條件下易
于氧化。4、缺少密煉機變速混煉過程中的溫度分區，針對不同配方如是否添加有白炭黑和 硅烷偶聯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，支化反應較 多，低分子物產生得也較多。
發明內容
本發明所述的多組并聯膠料混煉生產系統及其方法，在于解決上述問題而采取密 煉機、冷卻開煉機、混煉開煉機和壓片機分別多組并聯的排列方式，膠料在每一階段的生產 均可根據設備狀態、自診斷結果優選，通過自動選擇、改變輸送方向，實現多車次膠料連續 地補充混煉，從而達到生產不間斷、有效提高生產效率、降低生產成本的發明目的。發明目的還在于，密煉機以低溫混煉、排料為前提，保證整個膠料生產過程的低溫 混煉，從而實現提高混煉膠品質、根據不同配方選擇最優的混煉溫度范圍。為實現上述發明目的，所述多組并聯膠料混煉生產系統主要包括有設置有至少2臺并聯的用于低溫混煉和排料的密煉機；在并聯的密煉機下方，通過一條輸送帶連接有至少2臺并聯的用于接膠降溫和混 煉的冷卻開煉機；并聯的冷卻開煉機，通過一條輸送帶連接至少2臺并聯連接、用于補充低溫混煉 和加硫混煉的混煉開煉機；并聯的混煉開煉機，通過一條輸送帶連接至少2臺用于后續膠片冷卻處理的壓片 機，在壓片機下方連接膠片冷卻生產線。如上述基本方案，若多臺密煉機、冷卻開煉機和壓片機中的一臺或幾臺設備出現 故障后，整條生產線并不會出現停滯，多車次膠料仍然可以選擇低溫混煉的投料裝置，從而 形成不間斷地連續生產。也不會因長時間等待排料而導致膠料溫度下降、膠性干澀而難以再次投入混煉、 下片、或是膠料報廢的現象發生。為進一步優化多組并聯設備的整體生產工藝，可采取的改進措施是，并聯的混煉 開煉機分別連接一組稱量輸送裝置。控制系統可以根據多臺混煉開煉機工作狀態，統一安排整條生產線中投入小料的 時機和前后順序。另外，還可在每一臺混煉開煉機上方連接一加硫裝置。基于上述針對多組并聯膠料混煉生產系統的采用和改進，本發明還實現了如下多 組并聯膠料混煉生產方法，即主要包括有以下實現步驟第一步，在至少2臺密煉機中分別投膠混煉，達到工藝要求溫度后根據下方冷卻 開煉機的工作狀態選擇并指定需排膠的冷卻開煉機；第二步，選擇輸送帶的輸送方向，膠料從密煉機排至指定的冷卻開煉機以進行搗 膠降溫；第三步，根據并聯的混煉開煉機工作狀態形成投料隊列，順序地向指定的混煉開 煉機中投料以進行補充混煉；第四步，根據下方壓片機的工作狀態選擇輸送帶的輸送方向，補充混煉后的膠料 排至指定的壓片機，經下片處理后最終排至膠片冷卻生產線。為提高選擇投料時機的生產效率，可在并聯的多臺混煉開煉機中，依據混煉開煉 機上一車次膠料的剩余排膠時間，在加硫裝置準備加硫操作的前提下，上傳并加入到投料 隊列中。更為優選的隊列形成原則是，在投料隊列中基于多臺混煉開煉機的剩余排膠時間，按照時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。綜上內容，本發明所述多組并聯膠料混煉生產系統及其方法具有以下優點1、采用多組并聯生產設備，使得膠料在每一階段的生產均可根據設備狀態、自診 斷結果優選，通過自動選擇、改變輸送方向，實現多車次膠料連續地補充混煉，從而達到生 產不間斷，提高了整個生產效率、降低生產成本。2、密煉機以低溫混煉、排料為前提，保證整個膠料生產過程的低溫混煉，從而實現 提高混煉膠品質，可以根據不同配方選擇最優的混煉溫度范圍。3、能夠針對不同膠料配方，實現了混煉膠在低溫條件下進行混煉，橡膠分子氧化 斷鏈較少，支化反應較少，低分子物產生較少，橡膠分子量分布較窄。
現結合附圖對本發明做進一步的說明圖1是現有多段式混煉生產工藝的流程示意圖；圖2是本發明所述多組并聯膠料混煉生產系統的示意圖。圖2中箭頭所指示的是膠料輸送方向。
具體實施例方式實施例1，如圖2所示，多組并聯膠料混煉生產系統主要設置有2臺并聯的用于低溫混煉和排料的密煉機，在并聯的密煉機下方，通過一條輸送帶連接有2臺并聯的、用于接膠降溫和混煉 的冷卻開煉機，并聯的冷卻開煉機，通過一條輸送帶連接至少4臺并聯連接、用于補充低溫混煉 和加硫混煉的混煉開煉機，并聯的混煉開煉機，通過一條輸送帶連接2臺用于后續膠片冷卻處理的壓片機，在壓片機下方連接膠片冷卻生產線。所有并聯的混煉開煉機分別連接同一組稱量輸送裝置10。在每一臺混煉開煉機上方連接一加硫裝置20。基于上述多組并聯膠料混煉生產系統，實現了下述生產工藝方法，具體地第一步，在2臺密煉機中分別投膠混煉，達到工藝要求溫度后根據下方冷卻開煉 機的工作狀態選擇并指定需排膠的冷卻開煉機；第二步，選擇輸送帶的輸送方向，膠料從密煉機排至指定的冷卻開煉機以進行搗 膠降溫；第三步，根據并聯的混煉開煉機工作狀態形成投料隊列，順序地向指定的混煉開 煉機中投料以進行補充混煉；第四步，根據下方壓片機的工作狀態選擇輸送帶的輸送方向，補充混煉后的膠料 排至指定的壓片機，經下片處理后最終排至膠片冷卻生產線。其中，在至少4臺混煉開煉機中，依據混煉開煉機上一車次膠料的剩余排膠時間， 在加硫裝置準備加硫操作的前提下，上傳并加入到投料隊列中。所述的投料隊列，是基于至少4臺混煉開煉機的剩余排膠時間，按照時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。本實施例所述生產方法的工藝特點是1、母煉膠排膠溫度為130 145°C，在特制開煉機上對母膠進行補充混煉，促進炭 黑的分散，強化機械剪切，避免高溫氧化；2、在密煉機中進行變速混煉，在開煉機上實行變距、變速的補充混煉并加入硫化 體系。3、在開煉機上的加入的硫黃、促進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、自動化程度高，生產線實現全自動化生產。炭黑和軟化油自動預配，自動投料， 密煉、開煉、冷卻擺片自動操作等，全線僅需2人操作。5、生產周期短，效率高。為縮短周期，密煉機只生產母膠、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，在密煉機內物料溫度不高時使用高轉 速混煉，待溫度升高后變速混煉，便于控制混煉溫度。同時，膠料排膠溫度比傳統煉膠工藝 要低，密煉周期3分鐘之內。在開煉機上補充混煉至95至100°C加硫化體系母料。開煉完 成后溫度達到50 60°C，冷卻后擺片溫度為30°C左右。本實施例所述密煉機中，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，以進行逆混式混煉。對于配方中不含有白炭黑和硅烷偶聯劑的膠料，控制密煉機的排膠溫度在130至 135°C之間；對于配方中含有白炭黑和硅烷偶聯劑的膠料，控制密煉機的排膠溫度在140至 145°C之間。對于配方中含有白炭黑和硅烷偶聯劑的膠料，在投入白炭黑和硅烷偶聯劑以后， 控制膠料混煉溫度140至145°C之間的持續時間為3分鐘。在所述的密煉機中，當混煉溫度在120°C以下時，轉子采用45rpm以上的轉速、上 頂栓壓力控制在0. 5Mpa ；當混煉溫度達到120°C以上時，轉子采用30至35rpm的轉速、上頂栓壓力控制在 0.3Mpa。
權利要求
1.一種多組并聯膠料混煉生產系統，其特征在于設置有至少2臺并聯的用于低溫混 煉和排料的密煉機，在并聯的密煉機下方，通過一條輸送帶連接有至少2臺并聯的用于接膠降溫和混煉的 冷卻開煉機，并聯的冷卻開煉機，通過一條輸送帶連接至少2臺并聯連接、用于補充低溫混煉和加 硫混煉的混煉開煉機，并聯的混煉開煉機，通過一條輸送帶連接至少2臺用于后續膠片冷卻處理的壓片機，在壓片機下方連接膠片冷卻生產線。
2.根據權利要求1所述的多組并聯膠料混煉生產系統，其特征在于并聯的混煉開煉 機分別連接一組稱量輸送裝置。
3.根據權利要求1或2所述的多組并聯膠料混煉生產系統，其特征在于在每一臺混 煉開煉機上方連接一加硫裝置。
4.一種多組并聯膠料混煉生產方法，其特征在于包括有以下實現步驟，第一步，在至少2臺密煉機中分別投膠混煉，達到工藝要求溫度后根據下方冷卻開煉 機的工作狀態選擇并指定需排膠的冷卻開煉機；第二步，選擇輸送帶的輸送方向，膠料從密煉機排至指定的冷卻開煉機以進行搗膠降第三步，根據并聯的混煉開煉機工作狀態形成投料隊列，順序地向指定的混煉開煉機 中投料以進行補充混煉；第四步，根據下方壓片機的工作狀態選擇輸送帶的輸送方向，補充混煉后的膠料排至 指定的壓片機，經下片處理后最終排至膠片冷卻生產線。
5.根據權利要求4所述的多組并聯膠料混煉生產方法，其特征在于在并聯的多臺混 煉開煉機中，依據混煉開煉機上一車次膠料的剩余排膠時間，在加硫裝置準備加硫操作的 前提下，上傳并加入到投料隊列中。
6.根據權利要求5所述的多組并聯膠料混煉生產方法，其特征在于在投料隊列中基 于多臺混煉開煉機的剩余排膠時間，按照時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。
7.根據權利要求6所述的多組并聯膠料混煉生產方法，其特征在于在所述的密煉機 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，以進行逆混 式混煉；對于配方中不含有白炭黑和硅烷偶聯劑的膠料，控制密煉機的排膠溫度在130至 135°C之間；對于配方中含有白炭黑和硅烷偶聯劑的膠料，控制密煉機的排膠溫度在140至145°C 之間。
8.根據權利要求7所述的多組并聯膠料混煉生產方法，其特征在于在所述的密煉機 中，對于配方中含有白炭黑和硅烷偶聯劑的膠料，在投入白炭黑和硅烷偶聯劑以后，控制膠 料混煉溫度140至145°C之間的持續時間為3分鐘。
9.根據權利要求8所述的多組并聯膠料混煉生產方法，其特征在于在所述的密煉機 中，當混煉溫度在120°C以下時，轉子采用45rpm以上的轉速、上頂栓壓力控制在0. 5Mpa ；當混煉溫度達到120°C以上時，轉子采用30至35rpm的轉速、上頂栓壓力控制在 0. 3Mpa。
全文摘要
本發明所述的多組并聯膠料混煉生產系統及其方法，采取密煉機、冷卻開煉機、混煉開煉機和壓片機分別多組并聯的排列方式，膠料在每一階段的生產均可根據設備狀態、自診斷結果優選，通過自動選擇、改變輸送方向，實現多車次膠料連續地補充混煉。多組并聯膠料混煉生產系統包括有，至少2臺并聯的用于低溫混煉和排料的密煉機；在并聯的密煉機下方，通過一條輸送帶連接有至少2臺并聯的用于接膠降溫和混煉的冷卻開煉機；并聯的冷卻開煉機，通過一條輸送帶連接至少2臺并聯連接、用于補充低溫混煉和加硫混煉的混煉開煉機；并聯的混煉開煉機，通過一條輸送帶連接至少2臺用于后續膠片冷卻處理的壓片機，在壓片機下方連接膠片冷卻生產線。
文檔編號B29B7/00GK102092104SQ20091025563
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月9日 優先權日2009年12月9日
發明者于明進, 李建強, 王善梅, 王建軍, 王永寧, 王福業 申請人:軟控股份有限公司