平板硫化机现状及发展趋势.doc

平板硫化机的现状和发展趋势
本文分别介绍了国内硫化橡胶模型制品、胶版、橡胶传输带及传送带用的平板硫化机的现状。用国内外对比的方式，对平板硫化机在规格、材料、档次水平、热板温差等方面进行了总结。并认为平板硫化机的发展趋势是材料高强度、高刚度化，产品高档化，热板高压、高温化。液压系统高压化、传送带平板硫化机大型化。
关键词 抽真空平板硫化机，大型平板硫化机，热板温差，发展趋势，橡胶制品
由于模型橡胶制品、传送带、橡胶板及合成材料等制品的不断发展，不仅促进了平板硫化机整体水平的提高，而且在结构方面也有很打改进，现就国内外平板硫化机的现状与发展趋势作一简介仅供参考。
1 橡胶模型制品及合成材料平板硫化机的现状
平板硫化机主油缸作用方式，国内单作用柱塞油缸占多数，国外双作用活塞油缸占多数。国内外都以单台主机为主，双联和多联为辅。层数以单、双层为主。
1.1规格多样化
平板硫化机结构形式有框式、柱式、侧板式、颚式和回转式之分。其中回转式国内极少生产。
目前，国内各橡胶机械厂除了制造按国家标准GB10480-89表1规定的规格外，还制造一些非标平板硫化机以满足用户需求，以热板规格为例见表2。
1.2 主要零部件材料
平板硫化机主要零部件以高强度、高刚度的材料为主，采用钢件体呈上升趋势，铸铁材料逐渐减少。国内平板硫化机常用材料见表4。上横梁、下托板（或底座）不管是铸件还是焊接件，其材料分布和结构形状更加合理。青岛化工学院1989年起对柱式平板硫化机的上横梁、底座结构进行了优化设计，取得了不少成功经验。
1.3 热板加热方式及温差
平板硫化机热板的加热方式目前以电、蒸汽为主，也有采用油载体加热热板的。三种加热方式各有优缺点。国内电加热温度可高达200℃，但一般热板温差大；蒸汽加热热板温差小，但温度低，一般最高仅为170℃；油载体加热可以解决上述温差过大和温度低的问题，但是加热结构比较复杂。
国内电加热热板规格，一般在600X600mm以下，大于600X600mm规格的热板绝大多数用蒸汽加热，极少数采用油载体加热。电加热平板硫化机采用热管技术后，可使热板温差降到极小。温度控制精度也得到提高。
国外油载体加热形式的应用多于国内。如英国Francis Shaw公司1985年制造的204-100t平板硫化机组，采用油载体加热热板，热板温差均匀。湖北派克密封件厂使用的美国制造的油载体加热热板的平板硫化机组，采用电热管加热导热油，系统用两台热油泵交替供导热油。日本二名工机（株）于1990年12月研制成公称模力为1800t，热板尺寸为1500X1500mm的电热平板硫化机，热板温差也较均匀。采用导热油加热热板，可节约能源。
1.4 不断开发高档水平的平板硫化机
国内许多橡胶机械制造厂，在借鉴国外平板硫化机的基础上，研制了具有中国特色的自动化程度高，硫化橡胶制品质量好，劳动生产率高的高水平的平板硫化机，国外高档水平的平板硫化机种类很多，如自开模平板硫化机，抽真空自开平板硫化机，传递式平板硫化机。这里主要介绍日本近十几年来制造的抽真空平板硫化机的有40家左右，其中有10家工厂生产抽真空平板硫化机，已经形成了系列化、标准化，主要制造厂家有：
（1）大竹机械工业株式会社
抽真空平板硫化机的特点是将硫化模型用特殊设计的外罩进行气密密封，用真空泵对气密外罩抽真空，排除胶料中的气体，然后合模对制品进行硫化。共生产11种规格抽真空平板硫化机。
（2）三友商事株式会社
该公司经销的是各平板硫化机公司生产的全自动抽真空平板硫化机，主要机种有0.5MN、1MN、2MN三种。
（3）FUJIKO株式会社
该公司是一家只有15名员工的小厂，制造的抽真空平板硫化机有双联、三联、四联和六联等多种形式。
（4）东京实业株式会社
该公司生产公称合模力1MN、1.3MN、1.5MN、2MN四种全自动抽真空平板硫化机。框式结构。
（5）三重工业株式会社
该公司生产的抽真空平板硫化机公称合模力1MN、1.5MN、2MN、3.5MN、4MN五种规格，标准机组硫化机的台数为四台和五台。
（6）新井机械制作所
该公司制造的系列抽真空平板硫化机有0.4MN~10MN多种规格，结构形式有柱式与框式两类。
此外，传递式平板硫化机也占有一定市场。主要用于生产大型有嵌件或无嵌件的外形复杂的橡胶零件。机器主要由胶料注压机构和平板硫化机两部分组成。工作时，先将预热好的胶料卷（定量）置于料筒内，然后由注压油缸推动注压柱塞，把料筒内胶料注入到制品模型的模腔内。
美国Wabash Netal Products公司生产的450-3232-27MX型传递式液压平板硫化机，公称合模力为4.5MN，机器重17t。快速合模力速度为63.3mm/s，慢速可调速度为0.05mm/s~57.1mm/s。传递力为12MN，所需功率为40kw。
澳大利亚STACYAND SON公司制造的800/150t传递式平板硫化机，热板尺寸为1200X1200mm，热板间距为1200mm。
2胶版、橡胶输送带及传动带用平板硫化机的现状
胶板、橡胶输送带及传动带用平板硫化机统称大型平板硫化机，这类平板硫化机主油缸的作用方式，国内外单作用柱塞油缸占绝大多数。结构形式目前以框式为主，尤其是大型平板硫化机国外也已很少采用柱式结构。国内热板宽度小于1400mm时，一般油缸布置为单排（在宽度方向）；热板宽度等于1400mm时，油缸布置有单排，也有双排，青岛橡胶机械六厂的DLB-1400X5700X1平板硫化机油缸布置成单排，铁岭化工机械厂的DLB-1400X5700X1平板硫化机油缸布置成双排；热板宽度大于1600mm时，油缸多数布置成双排。热板层数以单层为主，有时也用两层，两层以上的很少采用。
2.1非标规格与大型化平板硫化机
国内平板硫化机制造厂，除了制造GB10480-89国家标准规定的规格外，还制造许多热板规格为非标尺寸的大型平板硫化机，仅铁岭化工机械厂非标平板硫化机就有多种规格。国外大型平板硫化机规格多于国内。
2.2热板加热方式及温控精度
大型热板的加热方式国内几乎全部采用蒸汽加热，少量采用油载体加热。
国内对蒸汽加热平板硫化机热板的温度，一般采用仪表控制，系统的应用效果不理想。有的采用新式控制方法，应用可编程序控制器（PLC），如益阳橡胶机械厂已在青岛橡胶六厂1.8X10mX2尼龙、阻燃PVC带及龙口塑料厂1.4X5.7mX2尼龙、帆布带硫化机上使用，效果明显，温度控制精度达±1℃。
国外钢丝绳输送带和普通输送带平板硫化机，一般上横梁和下托板通有冷却水，以减少上横梁与下托板由于温差而引起的变形。德国Siempelkamp公司1985年制造的134.7MN的框式平板硫化机，其热板规格为2380X15600mm，上横梁与下托板平板硫化机采用钢板焊接结构，通冷却水的方式。
在上横梁（下托板）上、下板全部宽度方向钻孔。德国Siempelkamp公司是生产大型框式平板硫化机的专业厂，上横梁、下托板为铸钢结构，通有冷却水。目前，国内在这方面已在个别设备上开始应用。
2.3大型平板硫化机的现状
由于大宽度、巨型输送带的发展，促进了大型平板硫化机的开发。国内益阳橡胶机械厂1983年自行设计，制造了具有中国特色的55MN/2300X8000X1框式平板硫化机。呼和浩特市橡塑机械厂制造了55MN/3250X8750X2和23.4MN的1200X8500X2双层框式平板硫化机。
德国Siempelkamp公司专业制造大型框式平板硫化机。供应世界各国的钢丝绳运输带和普通输送带成型和硫化专用生产线80多套，该公司1978年为德国凤凰公司建成了3200X12600mm钢丝绳生产线。
我国的平板硫化机虽然近年来有很大发展，但与国外工业国家相比，仍然存在产品规格少，质量水平低，自动化程度低，特别是大型平板硫化机在设计与制造上还有很大差距。另外，如液压件、电器件等配套产品可靠性差，液压系统容易漏油。
3平板硫化机的发展趋势
3.1材料高强度化、高刚度化
平板硫化机主要零部件的材料趋向高强度化、高刚度化。
提高零件材料刚度的措施，除了采用具有高强度的材料外，还要适当地增大零部件的截面尺寸和合理设计零部件形状。日本神户株式会社1MN/450X450框式平板硫化机框式材料为45#钢板，板厚30mm（国内同类产品板厚多数为20mm），框板窗口上、下及左、右几何尺寸均大于国内同类产品的尺寸。因此刚度要比国内产品高40％以上。小型柱式平板硫化机的上横梁、平台、底座国外多采用整体厚钢板，材料为45#。大型平板硫化机有整体铸钢节后的上横梁和下托板。
3.2平板硫化机的高档化
高档水平的平板硫化机主要是只具有自动推进推出模具、自动放气、自动开模、关模及抽真空等功能。此外，具有传递模压功能的传递模压平板硫化机也属此例。
高档水平平板硫化机的主要特点是：①自动化程度高；②劳动生产率高；③生产的制品质量好，精度高。
3.3输送带平板硫化机大型化
由于物料大运量，长距离输送的发展，需要大宽度、高强度的重型输送带。从而促进了大宽度、大长度框式平板硫化机的开发。在高强度输送带领域，钢丝绳芯输送带占有十分重要位置，在世界各地得到普遍应用。日本钢丝绳芯输送带的产量已占胶带制品总产量的30％，而我国钢丝绳芯输送带的产量仅占胶带制品总产量的4％左右。可见，大型平板硫化机市场发展潜力很大。
3.4热板高压、高温化
提高热板单位压力和温度，可以缩短制品的硫化时间，提高劳动生产效率。国内上海大中华橡胶机械装备联营公司制造的1MN/425X425抽真空平板硫化机热板单位压力为6.3MPa，宏图机械有限公司制造的1.5MN/450X450抽真空平板硫化机热板单位压力为7.4MPa。原苏联800t/900X900平板硫化机热板单位压力为10MPa。以上是硫化模型橡胶制品的热板单位压力。硫化输送带和胶版的热板单位压力相对低一些。益阳橡胶机械厂制造的55MN/2300X800X1和30.6MN/1200X8500X2大型平板硫化机，热板单位压力分别为2.94MPa和2MPa。原苏联制造的88.2MN/2300X10300，日本神户制钢所制造的91.4MN/2500X10000和德国Siempelkamp公司制造的热板规格为2380X15600的平板硫化机，热板压力分别为3.72MPa、3.65MPa和4MPa。
日本1981年制造的1MN/450x450电热平板硫化机热板最高使用温度可达250℃，可用于快速硫化。国内电加热热板最高工作温度为200℃。
3.5液压系统高压化
统计资料表明：当液压系统工作压力从21MPa提高到28MPa时，可使管道减重4.5％，液压缸减重8％，蓄能器减重6.5％，油箱减重2％，液压油减重21％，整个液压系统可减重5％左右，当压力进一步提高到35MPa时，系统重量将减小10％。可见适当地提高系统压力会使机器尺寸小，重量轻，降低成本，但压力不能过高，否则会带来相反效果。
从经济因素考虑，究竟多大压力比较合适，国外专家认为就目前的材质情况，取压力为35MPa左右为最经济，并有资料论证低压系统的价格比高压系统的价格高0.5~2倍。国内专家认为我国的液压机系统工作压力可取20~32MPa。宏图机械有限公司1MN/450X450推出式抽真空平板硫化机主机最高工作液压为21MPa，大连锻压机床厂1MN/400X400平板硫化机最高工作液压为26.4MPa，德国Siempelkamp公司134.6/2380x15600大型框式平板硫化机主机最高工作液压为30.4MPa，原苏联1.5MN/400x400平板硫化机主机最高工作液压为32MPa。
3.6开合模速度快速化
化工部行业标准平板硫化机产品分等及检查细则HG/T2395-92中规定：平板硫化机开合模速度分为三个等级。硫化模型制品的产品优等品合模≥15mm/s，开模≥20mm/s；一等品合模≥13mm/s，开模≥15mm/s；合格品≥12mm/s，硫化胶版胶带的产品，优等品合模≥8mm/s，开模≥10mm/s；一等品合模≥8mm/s，开模≥7mm/s；合格品合模≥6mm/s，开模≥3mm/s。
日本神户机械柱式会社1MN/450X450平板硫化机合模速度为32mm/s，开模速度为30mm/s。香港全记机械有限公司1MN/450X450平板硫化机合模速度为50mm/s，开模速度为150mm/s。
总之，近十几年是平板硫化机发展较快时期，国内有许多橡胶机械厂生产的平板硫化机接近国际先进水平，有些方面处于国际同行业领先水平。只要我们认真总结国内外先进经验，尤其是借鉴国外的先进设计与制造技术瞄准国际市场，我国的平板硫化机一定会跃上一个新台阶。