Статья: Восстановление промышленных обрезиненных валов
С развитием индустрии в современном мире широкое применение получили обрезиненные валы, сочетающие механические свойства металлической части (основы) с вибростойкостью, прочностью на износ, истирание и другими особенностями, обеспеченными резиновым покрытием.
При эксплуатации и постоянных нагрузках резиновое покрытие вала изнашивается, что может привести к выводу из рабочего состояния не только вала, но и целого механизма. Это приводит к простою и убыткам на предприятии, соответственно необходима полная замена вала с резиновым покрытием. Сейчас такая замена является дорогим, нерентабельным способом решения проблемы, поэтому гумирование, т.е. обрезинивание (удаление старого покрытия и нанесение нового резинового покрытия на металлический вал) является дешевым и быстрым способом восстановления обрезиненного вала.
При эксплуатации и постоянных нагрузках резиновое покрытие вала изнашивается, что может привести к выводу из рабочего состояния не только вала, но и целого механизма. Это приводит к простою и убыткам на предприятии, соответственно необходима полная замена вала с резиновым покрытием. Сейчас такая замена является дорогим, нерентабельным способом решения проблемы, поэтому гумирование, т.е. обрезинивание (удаление старого покрытия и нанесение нового резинового покрытия на металлический вал) является дешевым и быстрым способом восстановления обрезиненного вала.
1. Введение.
Обрезиненные валы в бумажном производстве - это приводные, клеящие, прессовые, накатные, протяжные, транспортные, направляющие, отжимные, сушильные и другие валы. Обрезиненные валы должны удовлетворять множеству разнообразных требований. Основные принципы работы в большинстве своем одинаковы: основная функция всех валов данной отрасли – это удаление воды из листа целлюлозы, который превращается в бумагу. Подавляющее количество воды удаляется на начальном этапе с помощью отжимных, прессовых, накатных, отсасывающих, протяжных, сушильных валов (содержание воды с 96% уменьшается до 6% перед окончательной отделкой бумажного полотна). С резиновым покрытием такие валы соответствуют многим требованиям производства - это высокая механическая стабильность и хорошие динамические свойства, одинаковая твердость, стойкость к химическим веществам, устойчивость к действию температур и хорошие характеристики гладкой шлифованной поверхности. Резиновое покрытие обеспечивает равномерную кривую давления, прикладываемого к полотну бумаги, за счет чего оно может изгибаться и деформироваться, для преодоления существенного прогиба металлического стержня валя, необходимого для сушки бумажного полотна. Однако прогиб вала – это один из немногих факторов, обеспеченный резиновым покрытием. Также при решении многих проблем, в том числе бомбировки, особое значение приобретает способность резинового покрытия к ползучести и текучести. Очевидно: валы с резиновым покрытием выполняют самые разнообразные функции, и именно от них во многом зависит целое производство бумагоделательной отрасли.
2. Обрезиненные валы в бумажном производстве
Обрезиненные валы в деревообрабатывающей промышленности - это транспортные, накатные, лакировальные, прижимные, травильные, красильные, протягивающие барабаны и другие валы. Обрезиненные валы здесь хорошо используются в шлифовальных станках, которые применяются для окончательной механической обработки поверхности детали перед нанесением прозрачных и непрозрачных лаковых покрытий. Шлифуются детали шлифовальной лентой, перемещающейся по поверхности вала. Специальная обработка (винтовая канавка) на резиновой поверхности вала предназначена для смещения шлифовальной ленты, возвращающейся периодически в исходное положение. При таком способе обработки поверхность детали шлифуется быстро и качественно.
Используются обрезиненные валы с рифлением также на клеенаносящих станках. На резиновой поверхности такого вала сделана специальная насечка, которая обеспечивает равномерную промазку клеем поверхности детали. Количество клея должно быть достаточно для создания небольшого запаса между клеенаносящим и дозирующим валом. Запас клея обеспечивается валами.
Используются обрезиненные валы с рифлением также на клеенаносящих станках. На резиновой поверхности такого вала сделана специальная насечка, которая обеспечивает равномерную промазку клеем поверхности детали. Количество клея должно быть достаточно для создания небольшого запаса между клеенаносящим и дозирующим валом. Запас клея обеспечивается валами.
3. Обрезиненные валы в деревообрабатывающей отрасли
Обрезиненные валы в металлургической промышленности - это вытяжные, отжимные, контактные, транспортные, направляющие, тяговые, тормозные цилиндры, травильные, замасливающие, лакировальные, погружные и другие валы. Используются обрезиненные валы в производстве нержавеющей стали, так как резиновое покрытие предотвращает касание нержавеющим сплавом обычной стали и не допускает образование царапин и других повреждений.
В прокатном стане для получения ленточной стали обрезиненные валы выполняют функцию транспортерных, прижимных и травильных роликов. Обрезиненные ролики прижимают, протягивают и удаляют избытки раствора травления стальной полосы в резервуарах кислотного травления. Одним из наиболее распространенных валов с резиновым покрытием являются промасливающие (жировые) валики, которые используются для смазывания обработанного листового металла. С помощью направляющих валов, при транспортировке по конвейеру, происходит изменение направления движения металлических листов. Обрезиненные валы находятся в установках для цинкования. Они быстро удаляют избыток воды с поверхности металлических листов, что приводит к ускоренному процессу промывания и сушки горячим воздухом обрабатываемой поверхности.
Поэтому обрезиненные валы в металлургической отрасли, как в других отраслях промышленности, несомненно выполняют разнообразную работу и удовлетворяют множеству различных требований.
В прокатном стане для получения ленточной стали обрезиненные валы выполняют функцию транспортерных, прижимных и травильных роликов. Обрезиненные ролики прижимают, протягивают и удаляют избытки раствора травления стальной полосы в резервуарах кислотного травления. Одним из наиболее распространенных валов с резиновым покрытием являются промасливающие (жировые) валики, которые используются для смазывания обработанного листового металла. С помощью направляющих валов, при транспортировке по конвейеру, происходит изменение направления движения металлических листов. Обрезиненные валы находятся в установках для цинкования. Они быстро удаляют избыток воды с поверхности металлических листов, что приводит к ускоренному процессу промывания и сушки горячим воздухом обрабатываемой поверхности.
Поэтому обрезиненные валы в металлургической отрасли, как в других отраслях промышленности, несомненно выполняют разнообразную работу и удовлетворяют множеству различных требований.
4. Обрезиненные валы в металлургии.
Обрезиненные валы полиграфического производства - это печатные, накатные, раскатные, подающие, лакировальные, прижимные, увлажняющие, дукторные, фальцовочные и другие валы.
В настоящее время существуют различные технологические процессы печати - это высокая, офсетная, глубокая, цифровая, флексопечать, трафаретная и другие виды печати. Офсетная печать сейчас является лидером печати. Она разделяется на листовую и рулонную. Основное количество валов в офсетной печати – это валы с резиновым покрытием. В процессе печати лист бумажного полотна проходит между печатным и офсетным цилиндрами, который имеет резиновое покрытие, наносящее красочный слой на бумагу, в результате чего получается готовый оттиск. В секциях кроме печатного и офсетного вала имеются накатные, раскатные, дукторные и увлажняющие валы с резиновым покрытием. Резиновая поверхность со временем изнашивается и появляется необходимость в шлифовке и замене на новое. Для правильного и равномерного переноса краски поверхность таких валов должна быть ровной. Совместная работа различных валов с маленькими допусками имеет большое значение, особенно это относится к накатному валику. С помощью этого валика поддерживается точный зазор, между печатным и распределительным валом, микронное изменение контакта может повлиять на качество печати.
В настоящее время существуют различные технологические процессы печати - это высокая, офсетная, глубокая, цифровая, флексопечать, трафаретная и другие виды печати. Офсетная печать сейчас является лидером печати. Она разделяется на листовую и рулонную. Основное количество валов в офсетной печати – это валы с резиновым покрытием. В процессе печати лист бумажного полотна проходит между печатным и офсетным цилиндрами, который имеет резиновое покрытие, наносящее красочный слой на бумагу, в результате чего получается готовый оттиск. В секциях кроме печатного и офсетного вала имеются накатные, раскатные, дукторные и увлажняющие валы с резиновым покрытием. Резиновая поверхность со временем изнашивается и появляется необходимость в шлифовке и замене на новое. Для правильного и равномерного переноса краски поверхность таких валов должна быть ровной. Совместная работа различных валов с маленькими допусками имеет большое значение, особенно это относится к накатному валику. С помощью этого валика поддерживается точный зазор, между печатным и распределительным валом, микронное изменение контакта может повлиять на качество печати.
5. Обрезиненные валы в полиграфической промышленности.
Обрезиненные валы текстильного производства - это вытяжные, отжимные, шлихтовальные, транспортные, направляющие, тяговые, красильные и другие валы. Валы с резиновым покрытием применяются в текстильном производстве для выполнения определенных задач и должны соответствовать различным условиям работы. Основные виды работ обрезиненных валов в данной отрасли - это расшлихтовка, обезжиривание, окраска тканей (мерсеризация) и отделочные работы.
Транспортные и тяговые валы, а также валы мерсеризации (окраски) обрезиниваются на основе натурального каучука (НК) и используются для протягивания материала, удаления воды, отбеливания и отделки ткани различными красителями, неразрушающими резину на основе НК и поверхность изделия. Покрытия на основе нитрильного каучука пригодны для шлихтовальных, направляющих, вытяжных и других видов валов. Шлихтовальные валы используются для расшлихтовки материала с мылами, растворяющими жир, и специальной мерсеризации (например, в суспензионном крашении). Отжимные валы покрываются нитрильной мягкой резиной, которая эластична имеет хорошую пропускную способность.
Транспортные и тяговые валы, а также валы мерсеризации (окраски) обрезиниваются на основе натурального каучука (НК) и используются для протягивания материала, удаления воды, отбеливания и отделки ткани различными красителями, неразрушающими резину на основе НК и поверхность изделия. Покрытия на основе нитрильного каучука пригодны для шлихтовальных, направляющих, вытяжных и других видов валов. Шлихтовальные валы используются для расшлихтовки материала с мылами, растворяющими жир, и специальной мерсеризации (например, в суспензионном крашении). Отжимные валы покрываются нитрильной мягкой резиной, которая эластична имеет хорошую пропускную способность.
6. Обрезиненные валы в текстильном производстве.
Обрезиненные валы пищевого производства – это отжимные, сушильные, транспортные, чистящие и другие валы. Валы пищевого производства обрезиниваются из пищевой и силиконовой резины.
Чистящие, транспортные, отжимные валы покрываются в основном пищевой резиной на основе нитрильного каучука. Резиновое покрытие таких валов должно быть твердым, обладать эластичностью и небольшой усадкой при сжатии, высокой износостойкостью. Покрытие из силиконовой резины выдерживает высокие температуры (до 300°С) и обладает антистатическими свойствами. Все обрезиненные валы в пищевой отрасли делаются из резин, которые не должны влиять на запах и вкус продукта, должны соответствовать пищевым ТУ.
Чистящие, транспортные, отжимные валы покрываются в основном пищевой резиной на основе нитрильного каучука. Резиновое покрытие таких валов должно быть твердым, обладать эластичностью и небольшой усадкой при сжатии, высокой износостойкостью. Покрытие из силиконовой резины выдерживает высокие температуры (до 300°С) и обладает антистатическими свойствами. Все обрезиненные валы в пищевой отрасли делаются из резин, которые не должны влиять на запах и вкус продукта, должны соответствовать пищевым ТУ.
7. Обрезиненные валы в пищевом производстве.
Обрезиненные валы в машиностроении - это транспортные, накатные, прижимные, направляющие, подающие, натяжные, режущие и другие валы. В области машиностроения встречаются машины, зачастую однооперационной конструкции, в которых находятся валы с резиновым покрытием, или ролики на разных позициях со специфическими требованиями в зависимости от способа применения, выполняющие различные функции и оптимизирующий производство машиностроения. Большое количество обрезиненных валов тут является вспомогательным - это транспортные, прижимные, направляющие, подающие валы. Находятся такие валы на конвейерных линиях, резиновое покрытие их защищает и не оставляет следов-царапин на готовом изделии, а также имеет хорошее шумоподавляющее, амортизационное свойство. Одним из примеров использования в автомобилестроении являются опорные ролики с резиновым покрытием на конвейерной линии для сборки и сварки основных частей кузова легковых автомобилей. Технологический процесс на линии включает передвижение балок и подъемных столов. Учитывая большую величину перемещающихся масс и необходимость точной остановки изделия против установочных баз рабочего места, привод должен обеспечить плавное бесшумное торможение в конце хода, что достигается только при использовании опорных обрезиненных роликов.
Обрезиненные ролики также применяются на роликовых ножницах, производящих резку металла на полосы различной ширины. Ролики с таким покрытием надеваются попеременно со стальными на металлический вал. Собранный комплект используют для роспуска ленты на определенные заготовки, позволяя сделать способ раскроя ленты на роликовых ножницах лучше и производительней, чем на гильотинных ножницах. Производительность и точность раскроя увеличивается в 2,5-3 раза.
Обрезиненные ролики также применяются на роликовых ножницах, производящих резку металла на полосы различной ширины. Ролики с таким покрытием надеваются попеременно со стальными на металлический вал. Собранный комплект используют для роспуска ленты на определенные заготовки, позволяя сделать способ раскроя ленты на роликовых ножницах лучше и производительней, чем на гильотинных ножницах. Производительность и точность раскроя увеличивается в 2,5-3 раза.
8. Обрезиненные валы в машиностроительной отрасли.
Обрезиненные валы для ламинации - это ламинирующие, накатные, короновые, прижимные валы. В ламинаторах используются различные валы, одни из которых имеют резиновое покрытие. Обрезиненные валы покрываются силиконовой и другими резинами в зависимости от условий эксплуатации.
Существует несколько способов ламинирования: горячий, холодный, матовый. При горячем ламинировании пленка подходящих размеров пропускается через нагретые валы и накладывается на изделие. При такой ламинации валы обрезиниваются из силиконовой термостойкой резины. Внутри вала расположен сменный нагревательный элемент, равномерно нагревающий вал до высокой температуры (больше 150°С). При ламинировании происходит одновременный нагрев пленки и ее прикатывание к поверхности изделия. Защищенной таким образом продукции, не страшны влага, пыль, грязь, она не мнется и не истирается, значительно улучшает качество изображения. При использовании глянцевых пленок краски становятся более контрастными и насыщенными. Холодное ламинирование применяется для самоклеющихся пленок, фотобумаги, синтетических материалов. Температура ламинации здесь не превышает 30°С. При таком способе также улучшается качество изображения на изделии. В матовом ламинировании используется специальная матовая пленка, придающая блестящим документам матовый блеск.
Ламинирование - это важный и ответственный этап окончательной обработки продукции, в котором большое значение имеют обрезиненные валы, делающие процесс проще, быстрее и качественнее.
Существует несколько способов ламинирования: горячий, холодный, матовый. При горячем ламинировании пленка подходящих размеров пропускается через нагретые валы и накладывается на изделие. При такой ламинации валы обрезиниваются из силиконовой термостойкой резины. Внутри вала расположен сменный нагревательный элемент, равномерно нагревающий вал до высокой температуры (больше 150°С). При ламинировании происходит одновременный нагрев пленки и ее прикатывание к поверхности изделия. Защищенной таким образом продукции, не страшны влага, пыль, грязь, она не мнется и не истирается, значительно улучшает качество изображения. При использовании глянцевых пленок краски становятся более контрастными и насыщенными. Холодное ламинирование применяется для самоклеющихся пленок, фотобумаги, синтетических материалов. Температура ламинации здесь не превышает 30°С. При таком способе также улучшается качество изображения на изделии. В матовом ламинировании используется специальная матовая пленка, придающая блестящим документам матовый блеск.
Ламинирование - это важный и ответственный этап окончательной обработки продукции, в котором большое значение имеют обрезиненные валы, делающие процесс проще, быстрее и качественнее.
9. Обрезиненные валы для ламинации.
Исходя из эксплуатации и рабочей среды вала можно подобрать наиболее подходящую резиновую смесь для обрезинивания вала, соответствующую требуемой твердости покрытия. Предприятием ООО "НПП "Элком" подобраны и систематизированы резиновые смеси собственного производства (см. Таблицу)
а также характеристики смесей, рекомендуемые для обрезинивания валов в различных отраслях промышленности. Всё это многообразие отражает только небольшой диапазон твердости материалов в сочетании с прекрасной устойчивостью к действию растворителей, высокой изностойкостью, термостойкостью и хорошей способностью выдерживать нагрузки.
Для бумажной, деревообрабатывающей, металлургической, текстильной, полиграфической, машиностроительной отрасли - это резиновые смеси на основе натурального каучука (резиновая смесь ВТБ-3-1-80), резиновые смеси на основе изопренового и бутилдиенового каучука СКИ, СКД (резиновые смеси 1347, 1348), масло-, бензостойкие резиновые смеси на основе бутадиенстирольного каучука БНКС (р/см. ПВ-5,ПВ-6,И-601,ПВ-4М,7014), резиновые смеси на основе полихлоропрена (р/см.СВХ-50,СВХ-60). Для пищевой отрасли и ламинаторов - это масло-, бензостойкая резиновая смесь на основе бутадиенстирольного каучука, соответствующая пищевым ТУ (р/см. 3050), резиновая смесь на основе силиконового каучука (р/см. РСКТ).
Одной из главных задач обрезинивания валов является надежное соединение двух материалов различных по структуре - резиновой и металлической поверхности. Прочность соединения этих поверхностей обусловлена адгезионными свойствами этих материалов. Для хорошей адгезии необходим полный контакт сопрягаемых между собой поверхностей.
Существует несколько способов крепления резины к металлу:
Необходимо выполнять и соблюдать все стадии технологического процесса крепления резины к металлической поверхности обрезиненных валов. Предварительно перед вулканизацией и наложением резины на вал, металлическую поверхность вала обрабатывают резцом, что делает ее грубой, увеличивая площадь соприкосновения резины с металлом. Затем обезжиривают и промазывают специальным клеем согласно технологии и после этого накладывают резину и вулканизуют (при этом важно сохранять герметичность и свести к минимуму время контакта основной массы клея с воздухом). Вулканизация обрезиненных валов может производиться в несколько стадий, это зависит от толщины резинового покрытия. Затем полностью свулканизованную резину на поверхности вала обрабатывают и шлифуют в нужный размер. На участке изготовления валов осуществляется высококачественный контроль за качеством, включающий в себя контроль качество резиновых смесей, контроль качества подготовки поверхности вала, контроль промазки клеем, контроль качества нанесения резинового слоя, контроль процесса вулканизации, контроль шлифовки и торцевания, контроль геометрических размеров вала, согласованных с заказчиком.
а также характеристики смесей, рекомендуемые для обрезинивания валов в различных отраслях промышленности. Всё это многообразие отражает только небольшой диапазон твердости материалов в сочетании с прекрасной устойчивостью к действию растворителей, высокой изностойкостью, термостойкостью и хорошей способностью выдерживать нагрузки.
Для бумажной, деревообрабатывающей, металлургической, текстильной, полиграфической, машиностроительной отрасли - это резиновые смеси на основе натурального каучука (резиновая смесь ВТБ-3-1-80), резиновые смеси на основе изопренового и бутилдиенового каучука СКИ, СКД (резиновые смеси 1347, 1348), масло-, бензостойкие резиновые смеси на основе бутадиенстирольного каучука БНКС (р/см. ПВ-5,ПВ-6,И-601,ПВ-4М,7014), резиновые смеси на основе полихлоропрена (р/см.СВХ-50,СВХ-60). Для пищевой отрасли и ламинаторов - это масло-, бензостойкая резиновая смесь на основе бутадиенстирольного каучука, соответствующая пищевым ТУ (р/см. 3050), резиновая смесь на основе силиконового каучука (р/см. РСКТ).
Одной из главных задач обрезинивания валов является надежное соединение двух материалов различных по структуре - резиновой и металлической поверхности. Прочность соединения этих поверхностей обусловлена адгезионными свойствами этих материалов. Для хорошей адгезии необходим полный контакт сопрягаемых между собой поверхностей.
Существует несколько способов крепления резины к металлу:
- методом горячего крепления,
- холодного крепления,
- крепления через эбонитовую прослойку.
Необходимо выполнять и соблюдать все стадии технологического процесса крепления резины к металлической поверхности обрезиненных валов. Предварительно перед вулканизацией и наложением резины на вал, металлическую поверхность вала обрабатывают резцом, что делает ее грубой, увеличивая площадь соприкосновения резины с металлом. Затем обезжиривают и промазывают специальным клеем согласно технологии и после этого накладывают резину и вулканизуют (при этом важно сохранять герметичность и свести к минимуму время контакта основной массы клея с воздухом). Вулканизация обрезиненных валов может производиться в несколько стадий, это зависит от толщины резинового покрытия. Затем полностью свулканизованную резину на поверхности вала обрабатывают и шлифуют в нужный размер. На участке изготовления валов осуществляется высококачественный контроль за качеством, включающий в себя контроль качество резиновых смесей, контроль качества подготовки поверхности вала, контроль промазки клеем, контроль качества нанесения резинового слоя, контроль процесса вулканизации, контроль шлифовки и торцевания, контроль геометрических размеров вала, согласованных с заказчиком.
10. Заключение.
Автор: Губаев Р.Р.
12.10.2015 г.
12.10.2015 г.
