用於生產熱塑型複合材料的方法及雙鋼帶連續壓機:專利背景,發明內容,專利目的,技術方

《用於生產熱塑型複合材料的方法及雙鋼帶連續壓機》是敦化市亞在線上械製造有限公司於2012年4月6日申請的專利，該專利的公布號為CN102615917A，授權公布日為2012年8月1日，發明人是郭西強、郭衍斌。該發明屬於複合板材生產機械技術領域。

《用於生產熱塑型複合材料的方法及雙鋼帶連續壓機》主要包括一套上紙上板系統D以及在壓機入口從動輥上增加一套預加熱加壓系統C，一組主動輥和一組從動輥以及包繞在主動輥和從動輥上的鋼帶，在壓機內部分為加熱段A和冷卻段B，產品的原料（芯板和紙張）通過上紙上板系統進入預加熱加壓系統C經過加熱加壓在兩從動輥之間相結合，隨著鋼帶的牽引進入到加熱段恆溫定型，後經過冷卻段冷卻成型後生產成品板帶。解決了2012年4月之前的複合板材生產機械存在的上述問題缺欠，它還應具備結構簡單、性能可靠、成本較低，不需要內部施膠，靠自身融化後相結合的生產工藝，壓製成成品板帶，根據需求加工成相應尺寸的產品。

2016年9月，《用於生產熱塑型複合材料的方法及雙鋼帶連續壓機》獲得第二屆吉林省專利獎優秀獎。

（概述圖為《用於生產熱塑型複合材料的方法及雙鋼帶連續壓機》摘要附圖）

基本介紹

中文名：用於生產熱塑型複合材料的方法及雙鋼帶連續壓機
申請人：敦化市亞在線上械製造有限公司
申請日：2012年4月6日
申請號：2012100982542
公布日：2012年8月1日
公布號：CN102615917A
發明人：郭西強、郭衍斌
地址：吉林省延邊朝鮮族自治州敦化市經濟開發區渤海街鐵東6號
分類號：B32B37/06(2006.01)I、B32B37/08(2006.01)I、B32B37/10(2006.01)I
代理機構：吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
代理人：陳宏偉
類別：發明專利

專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,積極效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

2012年前，複合板生產線多數生產以鋁塑、泡沫、金屬表層夾心為產品的生產設備，其結構組合主要是分為加熱和冷卻段，以及上下對稱包繞在主動輥和從動輥上的鋼帶，隨著鋼帶運轉產品依次經過加熱和冷卻段，從而生成成品板材（是板片而非板帶）。

這種設備存在的不足主要是：

1、設備生產原料為片材或散材（也稱碎材，需要施膠後通過鋪裝工序形成板坯，再進行壓制）經過塗膠或施膠的生產工藝壓製成型。

2、上紙上板系統需要過多的設施組合而成，體型較大，結構過於複雜，有些工藝需要配合人工才能完成，大大增加了使用成本。

3、其生產效率較低、生產工藝過於複雜化，壓製成型後的產品質量較重、強度抗壓性能較低、易變性、易碎、規格尺寸過於格式化、環保性能更是大打折扣，局部損壞後的產品更是無法修復到原來的效果，造成不必要的浪費。

4、此類設備的工藝結構更是無法生產質量較輕、表面強度較好的熱塑型材料複合板。

發明內容

專利目的

該發明提供一種用於生產熱塑型複合材料的方法及雙鋼帶連續壓機，解決了2012年4月之前的複合板材生產機械存在的上述問題缺欠，它還應具備結構簡單、性能可靠、成本較低，不需要內部施膠，靠自身融化後相結合的生產工藝，壓製成成品板帶，根據需求加工成相應尺寸的產品。

技術方案

《用於生產熱塑型複合材料的方法及雙鋼帶連續壓機》的技術解決方案如下：主壓機包括上下分別對稱的一組從動輥和一組主動輥以及包繞在它們之上的鋼帶，內部分為加熱段和冷卻段構成；從動輥和主動輥分別位於壓機的兩端頭，與機架相連線，加熱段和冷卻段位於機架內部，與機架相連線形成上下分別對稱的兩套加熱和冷卻系統；兩套中間運行包繞在主動輥和從動輥上的鋼帶；其特徵在於：還有一套上紙上板系統以及在主壓機入口從動輥上增加一套預加熱加壓系統。

所述的上紙上板系統：由芯板輸送輥台、系統機架以及上下分別對稱的兩套復層紙卷、兩套第一表層紙卷、兩套第二表層紙卷和六套上紙導輥構成，上紙導輥通過兩端頭的軸承座固定於系統機架上；在復層紙卷與第一表層紙卷之間設有第一上紙導輥，用來過渡復層紙張；在第一表層紙卷與第二表層紙卷之間設有第二上紙導輥，用來過渡第一表層紙張；在第二表層紙卷後面還分布有四個第三上紙導輥，其中一件用於過渡和分開前三層紙張，分開後的紙張經其它三件上紙導輥的過渡進入到預加熱加壓系統；每個紙卷的芯軸為氣漲軸結構，每套上下紙卷之間設有一組芯板輸送輥台。

預加熱加壓系統：由上下兩套分別對稱的從動輥、第一加熱加壓輥、第二加熱加壓輥、三組輻射加熱系統和過渡導輥以及升降機構和升降直線導軌構成，形成上下兩套系統；由於上系統可根據產品的厚度調節高度，所以比下系統增加了升降機構和升降直線導軌；第一加熱加壓輥、第二加熱加壓輥和過渡導輥兩端頭設有軸承座固定在從動輥的軸承座上，通過升降機構實現同步運行和升降，軸承座與機架相連線，上系統為軸承座固定在直線導軌上，再將直線導軌與機架相連線。

所述的升降機構主要包括兩台的螺旋升降機、T螺旋錐齒輪轉向箱、變頻減速機、聯軸器和連線軸；兩台螺旋升降機對稱位於升降機構的兩端頭，通過聯軸器、連線軸與位於升降機構中間的T螺旋錐齒輪轉向箱相連線，T螺旋錐齒輪轉向箱為三軸輸出，其中兩軸與兩端的螺旋升降機連線，另一軸與變頻減速機連線，通過變頻減速機同步驅動兩端的螺旋升降機；將升降機構與機架相固定，兩台螺旋升降機與軸承座連線，形成通過升降機構來控制上預加熱加壓系統的升降；從動輥、第一加熱加壓輥、第二加熱加壓輥為空心結構與加熱系統連線，使從動輥、第一加熱加壓輥、第二加熱加壓輥始終保持一定的溫度。

該發明用於連續生產熱塑型材料複合板材，採用鋼帶牽引拖動、連續加熱加壓，使熱預壓、保溫保壓、熱定型、冷卻成型在強制環境中依次推進完成，而不需要預壓機、鋪裝機、施膠系統和後續的產品冷卻機構，大大降低了運行成本和製造成本，因為熱塑型材料屬於把自身表面相融後粘接為一體，所以省略了施膠系統，把鋪裝、預壓、產品冷卻機構融入到上紙上板系統、預加熱加壓系統、熱壓成型和冷卻定型過程中一併完成。綜合功能強，通過升降機構調節壓機入口處的上下預加熱加壓系統之間的距離，可生產出多種厚度密度規格的板材，生產過程中加熱機構通過鋼帶或自身始終與產品接觸，熱能利用率高。由於不需要鋪裝、預壓、施膠系統和後續的產品冷卻機構，除了簡化設備，更是節約了大量能源。生產出的產品表面光滑，不需要再做表面砂光拋光處理，僅此一項就可降低設備成本的10%左右。該發明設備設計合理、運行可靠、操作簡單、維護保養方便，還大大降低了對廠房面積的要求。

積極效果

《用於生產熱塑型複合材料的方法及雙鋼帶連續壓機》的積極效果在於：實現了對熱塑型材料複合板的生產，生產效率提高了20%-30%；投資成本節約20%；產品的強度提高50%以上。解決了2012年4月之前的複合板材生產機械存在的上述問題缺欠，它還應具備結構簡單、性能可靠、成本較低，不需要內部施膠，靠自身融化後相結合的生產工藝，壓製成成品板帶，根據需求加工成相應尺寸的產品。

附圖說明

圖1為《用於生產熱塑型複合材料的方法及雙鋼帶連續壓機》整體結構原理圖；

圖2為該發明上紙上板系統結構原理圖；

圖3為該發明預加熱加壓系統結構原理圖；

圖4為該發明升降機構原理圖；

圖中，1、芯板；2、芯板輸送輥台；3、系統機架；4、復層紙卷；5、第一表層紙卷；6、第二表層紙卷；7、上紙導輥；8、液壓油缸；9、第一加熱加壓輥；10、輻射加熱系統；11、第二加熱加壓輥；12、從動輥；13、過渡導輥；14、升降機構；15、升降直線導軌；16、軸承座；17、機架；18、鋼帶；19、主動輥；20、成品板帶；21、螺旋升降機；22、連線軸；23、T螺旋錐齒輪轉向箱；24、變頻減速機；25、聯軸器；A、加熱段；B、冷卻段；C、預加熱加壓系統；D.上紙上板系統。

權利要求

1.一種用於生產熱塑型複合材料的雙鋼帶連續壓機，主壓機包括上下分別對稱的一組從動輥和一組主動輥以及包繞在它們之上的鋼帶，內部分為加熱段和冷卻段構成；從動輥和主動輥分別位於壓機的兩端頭，與機架相連線，加熱段和冷卻段位於機架內部，與機架相連線形成上下分別對稱的兩套加熱和冷卻系統；兩套中間運行包繞在主動輥和從動輥上的鋼帶；其特徵在於：還有一套上紙上板系統以及在主壓機入口從動輥上增加一套預加熱加壓系統。

預加熱加壓系統：由上下兩套分別對稱的從動輥、第一加熱加壓輥、第二加熱加壓輥、三組輻射加熱系統和過渡導輥以及升降機構和升降直線導軌構成，形成上、下兩套系統；由於上系統可根據產品的厚度調節高度，所以比下系統增加了升降機構和升降直線導軌；第一加熱加壓輥、第二加熱加壓輥和過渡導輥兩端頭設有軸承座固定在從動輥的軸承座上，通過升降機構實現同步運行和升降，軸承座與機架相連線，上系統軸承座固定在直線導軌上，再將直線導軌與機架相連線。

實施方式

根據圖1所示，《用於生產熱塑型複合材料的方法及雙鋼帶連續壓機》包括一套上紙上板系統D，以及在主壓機入口從動輥上增加一套預加熱加壓系統C和主壓機組成；主壓機主要包括上下分別對稱的一組從動輥12和一組主動輥19以及包繞在它們之上的鋼帶18，內部分為加熱段A和冷卻段B；從動輥12和主動輥19分別位於壓機的兩端頭，與機架17相連線，加熱段A和冷卻段B位於機架17內部，與機架17相連線形成上下分別對稱的兩套加熱和冷卻系統；兩套中間運行包繞在主動輥19和從動輥12上的鋼帶18。

其中，上紙上板系統D如圖2所示，由芯板輸送輥台2、系統機架3以及上下分別對稱的兩套復層紙卷4、兩套第一表層紙卷5、兩套第二表層紙卷6和六套上紙導輥7構成；在復層紙卷4與第一表層紙卷5之間設有一件上紙導輥7，用來過渡復層紙張。在第一表層紙卷5與第二表層紙卷6之間設有一件上紙導輥7，用來過渡第一表層紙張。在第二表層紙卷6後面還分布有四件上紙導輥7，其中一件用於過渡和分開前三層紙張，分開後的紙張經其它三件上紙導輥7的過渡進入到預加熱加壓系統C；在上下紙卷之間設有一組芯板輸送輥台2，用於芯板往壓機內的輸送；上述的三組紙卷的芯軸為氣漲軸，便於紙卷的更換提高工作效率。六件上紙導輥兩端頭有軸承座，用於與系統機架3的固定。

預加熱加壓系統C如圖3所示：由上下兩套分別對稱的從動輥12、第一加熱加壓輥9、第二加熱加壓輥11、三組輻射加熱系統10和過渡導輥13，以及上系統的升降機構14和升降直線導軌15構成，形成上下兩套系統；由於上系統可根據產品的厚度調節高度，所以比下系統增加了升降機構和升降直線導軌；第一加熱加壓輥9、第二加熱加壓輥11和過渡導輥13兩端頭設有軸承座，將這些軸承座根據不同位置固定在從動輥的軸承座16上，便於通過升降機構14實現同步運行和升降，然後將軸承座16與機架17相連線，上系統為軸承座16固定在直線導軌15上，再將直線導軌15與機架17相連線。

升降機構14如圖4所示，主要包括兩台螺旋升降機21、一台T螺旋錐齒輪轉向箱23、一台變頻減速機24、四件聯軸器25和兩件連線軸22；兩台螺旋升降機21位於升降機構的兩端頭，通過聯軸器25、連線軸22與位於升降機構中間的T螺旋錐齒輪轉向箱23相連線，T螺旋錐齒輪轉向箱23為三軸輸出，其中兩軸與兩端的螺旋升降機21連線，另一軸與變頻減速機24連線，通過變頻減速機24同步驅動兩端的螺旋升降機21；將升降機構14與機架17相固定，兩台螺旋升降機21與軸承座16連線，形成通過升降機構14來控制上預加熱加壓系統C的升降。從動輥12、第一加熱加壓輥9、第二加熱加壓輥11為空心結構，其內由輸油管道及密封裝置供給導熱油，使從動輥12、第一加熱加壓輥9、第二加熱加壓輥11始終保持一定的溫度。

該發明的工作過程是：芯板1通過芯板輸送輥台2相續進入到入口處接受來自分散後的第三組輻射加熱系統10的熱量，使表層融化。紙卷分為三種紙卷即第一表層紙卷5、第二表層紙卷6和復層紙卷4，紙張依次經過分布開的六套上紙導輥7進入到預加熱加壓系統C，其中第一表層紙卷5和第二表層紙卷6的紙張，通過過渡導輥13的過渡進入到第一加熱加壓輥11處開始受熱，過渡導輥13與第一加熱加壓輥11之間為切線關係，而復層紙卷4的紙張直接與第一加熱加壓輥11相接觸，提前受熱，隨著輥子的轉動與第一表層紙卷5和第二表層紙卷6的紙張結合受壓，根據生產所需設定液壓油缸8的壓力，此次受熱受壓主要是為了讓三層紙張初步結合併排出紙張內部的空氣。隨著鋼帶的運行結合後的紙張經過分散的第一組輻射加熱系統10，繼續對結合後的紙張進行加熱，防止熱量流失，穿過第一組輻射加熱系統10後，接受來自第二加熱加壓輥9的加熱加壓，使結合後的紙張再次受壓完全成為一體，從而生成複合板的表層。繼續運行接受第二組輻射加熱系統10對成型後的表層內面繼續加熱，隨著鋼帶的運轉與加熱後的芯板相結合進入到壓機內部接受加熱段的定型和冷卻段的完全成型，最後生成成品板帶。紙張所經過或接觸過的輥子、鋼帶、熱板和輻射加熱系統最高溫度為300℃，生產溫度可根據不同材料的複合板設定相應的溫度，熱塑型材料的生產溫度為165℃。冷卻溫度為30℃左右。

榮譽表彰