专利名称：传动带夹套式模具及其配套硫化罐、硫化工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于传动带生产技术领域，具体涉及一种用于生产传动带的夹套式模具和
针对这种夹套式模具设计的配套硫化罐，同时还涉及应用了该传动带夹套式模具的硫化工 艺。
背景技术：
传动带除了可以自由变速、远近传动之外，还具有噪声小、结构简单、更换方便等 优势，在大型农机、工业设备、远洋船舶以及油田设施中都有广泛的应用。可以说，从原始机 械到现代自动化设备，到处都有传动带的身影。近年来，超长型传动带的需求量增长迅速， 大有占领市场主导地位的趋势，传动带生产加工中所用的模具直径也因此越来越大。
目前，各传动带生产企业的工装及工艺虽然各有差异，但大多采用的都是单筒壁 模具，如图1所示，单层的模具筒体3两端固定有端盖板1，两个端盖板1之间设有盖板支柱 2，端盖板1与模具筒体3联为一体，不能分开或不能部分分开。各企业所用硫化罐的结构 也比较接近，通常包括罐体、罐盖以及设置在罐体下部的储气室，储气室顶部用托板压盖密 封，托板上开有气孔。硫化前，需将模具、模具外壁的传动带坯体和硫化胶套构成的带坯模 具组一端朝下先吊装在托板上，并在其顶部盖上盖板。模具内壁、顶部盖板及托板围成模具 的内压腔，内压腔通过托板气孔与储气室连通，内压蒸汽经与储气室相连的蒸汽入口充入 内压腔中。硫化胶套、模具顶部盖板和硫化罐共同构成模具的外压腔，外压腔同样拥有独立 的蒸汽入口。硫化时，内压腔和外压腔均充满蒸汽，内压蒸汽提供硫化温度，起主要硫化作 用；外压蒸汽主要提供硫化压力，同时起辅助硫化作用。硫化过程中要保证内压腔与外压腔 不能相互窜汽，才能够达到正常的硫化效果。 显然，对于单筒壁模具而言，直径越大则模具内压腔需用的蒸汽量也越大。现以外 径(直径)。2. 0m、高1. Om、筒体壁厚0. 02m的单筒壁模具为例，计算充满其内压腔所需的 蒸汽量
整个内腔的体积 1.96
(2 ) 2X it XI. 0=3. 02 m3
上下端盖板所占体积
<formula>formula see original document page 3</formula>
上下端盖板上12个0 0. lm的进排汽口的体积
<formula>formula see original document page 3</formula>
三部分体积合计后内腔蒸汽量为3. 02-0. 12+0. 0038 " 2. 9m3 即每硫化一次，该单筒壁模具内压腔约需要2. 9m3的饱和蒸汽，这样的蒸汽消耗对 于大规模生产超长型传动带的企业而言，既是对供气锅炉的巨大考验，也成了企业节能减排之路上的绊脚石。根据统计资料显示，每采l吨饱和蒸汽需综合财力160 170元，也就 是说一个模具每硫化一次就会有几百元被浪费掉。此外，硫化结束后大量的饱和蒸汽被白 白放掉，浪费资源的同时还要占用大量的操作时间，进而影响生产效率。
除了浪费蒸汽资源外，因受其自身结构因素限制，现有的单筒壁模具还严重制约 了硫化罐的利用效率。实际硫化操作中，最为常见的是一罐一模胶套式硫化罐硫化工艺，该 工艺中传动带模具的直径通常与硫化罐罐径相当，但也有使用大罐径硫化小带筒(模具直 径远小于硫化罐罐径)的生产方式。显然，后者是大马拉小车的的做法，在实际操作中极不 实用既浪费蒸汽资源，又浪费了设备。所以，实际生产中经常会出现这样一幕罐内放置 一模后，模具外侧还留有一定的空间，想挤下几个小模具提高一下硫化罐的利用率，却受尺 寸限制怎么也放不下。事实上，大多数企业的硫化罐数量都非常有限，而且硫化罐的罐径也 是固定不变的，眼瞅着浪费资源却只能望"罐"兴叹。当然，也有企业把几个小尺寸模具搭 配放到(并列放置) 一个大罐径的硫化罐中进行硫化，这种所谓的一罐多模虽然能够在一 定程度上提高硫化效率，但在超长型传动带越来越多的趋势下，其硫化罐的硫化能力就显 得有些不足了。
发明内容
本发明的目的在于为传动带的生产提供一种夹套式模具，该模具内压腔小，有利 于节约蒸汽资源，独特的活络芯式结构便于多模具嵌套使用，即便是在生产超长型传动带 时也能实现一罐多模。本发明还提供了与夹套式模具配套的硫化罐，能够在多模具嵌套使 用时为各个模具分配蒸汽。此外，为夹套式模具提供一种适当的硫化工艺是本发明的另一 个目的。 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为 传动带夹套式模具，包括外筒体和固定连接在外筒体内的内筒体，外筒体与内筒 体之间架空形成环通的夹套空腔，夹套空腔内设有固定连接内筒体和外筒体的连接件，连 接件上开有通汽孔。 所述夹套式模具的内筒体外壁距离外筒体内壁80-160mm，距离过大既浪费蒸汽又 影响嵌套个数，距离太小则内压蒸汽量少，就会影响硫化效果。 所述夹套式模具内筒体的内壁上临近两端处分别设有凸沿，两个活络端盖板分别
压盖在所设的凸沿上；活络端盖板和内筒体凸沿上设有位置对应的定位销孔。两个活络端
盖板在模具成型时起中心定位作用，防止该夹套式模具在外包胶绕线时发生变形，硫化时
如需在夹套式模具内嵌套小模具，则要将活络端盖板卸掉。 两个活络端盖板之间设有盖板支柱。 所述内筒体的两端面上设有用于安装密封垫圈的凹槽。 所述传动带夹套式模具的配套硫化罐，包括罐体、罐盖以及设置在罐体下部的储 气室，储气室顶部用托板压盖密封，所述托板上环设有多排气孔，气孔直径小于所述夹套式 模具内筒体外壁与外筒体内壁之间的距离。
所述托板与储气室间可拆卸连接。 与所述传动带夹套式模具相配套的硫化工艺，包括将带坯模具组吊装入硫化罐的 步骤，所述硫化罐主要由罐体、罐盖以及设置在罐体下部的储气室组成，储气室顶部用托板压盖密封，托板上设有气孔，气孔直径小于夹套式模具的内筒体外壁与外筒体内壁间的距
离，夹套式模具内筒体的两个端面上设有凹槽；传动带坯体在夹套式模具外筒体的外壁上
成型后、将硫化胶套套在传动带坯体外，在夹套式模具内筒体两端的凹槽内装有密封垫圈， 然后使夹套式模具、传动带坯体和硫化胶套所构成的带坯模具组一端朝下吊装在托板上， 并在其顶端盖上盖板，吊装时控制夹套式模具的夹套空腔罩在托板气孔上，夹套式模具的 两端依靠硫化胶套和密封垫圈分别与托板和盖板吸紧。 所述托板上环设有多排气孔，托板上方嵌套吊装有至少两个带坯模具组外层带 坯模具组采用的是夹套式模具，顶端盖板呈环形，内层带坯模具组采用的是夹套式模具或 单筒壁模具；托板上未被模具罩住的气孔用塞子密封。实际生产中可以根据需要调整模具 的嵌套或是放置方式，如多个夹套式模具环环嵌套、夹套式模具内放置小型的单筒壁模具 或是多个夹套式模具与多个单筒壁模具混合嵌套。 所述托板与储气室间可拆卸连接，在罐体外将所有带坯的模具组吊装在托板上并 盖上盖板之后，再将托板连同其上带坯的模具组、盖板一起吊入罐体内，随后将托板密封固 定在储气室顶部。 本发明的传动带夹套式模具可在一罐一模工艺中单独使用，顶部加盖环形或整体 盖板都可节约蒸汽，而将多个结构相同、尺寸不等的夹套式模具嵌套放置到一个硫化罐中 进行一罐多模硫化，则更能体现该夹套式模具的价值。嵌套式的一罐多模对生产超长型传 动带优势尤为突出，不会因模具的外径尺寸过大而限制罐内模具的放置数量，相反的，最外 层的夹套式模具尺寸愈大，则越能放置更多模具。当然，实际生产中也可以根据需要在夹套 式模具内放置多个小尺寸的单筒壁模具。 与传动带夹套式模具配套的硫化罐为多个夹套式模具嵌套或是夹套式模具内混 合嵌套单筒壁模具提供了现实条件。硫化罐底部的储气室用于储存内压蒸汽，并通过设在 其顶部托板上的多个气孔分流到各个模具，从而使吊装在同一罐中的多个模具拥有相同的 内压和外压。托板与硫化罐的储气室之间可拆卸，为带坯模具组的罐外吊装提供了便利，以 减少员工在罐内高温环境中的作业时间，降低员工的劳动强度和工作风险。
本发明的硫化工艺主要提供了利用上述夹套式模具、硫化罐进行硫化时的吊装步 骤，吊装后的充汽硫化参考现有工艺即可。该硫化工艺有利于节能减排，帮助传动带生产企 业在有限的条件下扩大产能，提高生产效率。
图1是现有单筒壁模具的结构示意图；
图2是本发明夹套式模具的结构示意图； 图3是夹套式模具带坯并套上硫化胶套后形成的带坯模具组；
图4是本发明的硫化罐及实施例1中模具组的嵌套方式示意图。
具体实施方式
实施例1 如图2所示，传动带夹套式模具包括外筒体4和固定连接在外筒体4内的内筒体 5，外筒体4与内筒体5之间架空形成环通的夹套空腔6，夹套空腔6内设有环状的端盖板7，以将内筒体5和外筒体4固定连接在一起，环状端盖板7上开设有通汽孔22。内筒体5 外壁距离外筒体4内壁160mm。内筒体5的内壁上临近两端处分别设有凸沿23，两个活络 端盖板9分别压盖在所设的凸沿23上；活络端盖板9和内筒体5凸沿23上设有位置对应 的定位销孔8 ;两个活络端盖板9之间设有盖板支柱2，内筒体5的两端面上设有用于安装 密封垫13圈的凹槽10。 与传动带夹套式模具相配套的硫化罐，如图4所示，包括罐体17、罐盖14以及设置 在罐体17下部的储气室19，储气室19顶部用托板18压盖密封，托板18与储气室19间可 拆卸连接。储气室19顶部托板18上环设有多排气孔24，气孔24的直径小于所述夹套式模 具内筒体5外壁与外筒体4内壁之间的距离。硫化罐底部分别设有外压蒸汽入口 20和内 压蒸汽入口 21，以及排汽口。 使用所述传动带夹套式模具的硫化工艺，步骤为 1)成型为夹套式模具装上由活络端盖板9和盖板支柱2组成的活络芯并用销钉固 定，上成型机包胶绕线，成型完毕后在夹套式模具外套上硫化胶套11，夹套式模具、传动带 坯体12和硫化胶套11共同构成夹套式带坯模具组(如图3所示)；另取一个外径小于夹 套式模具内径的单筒壁模具，成型后套上硫化胶套ll，形成一个尺寸相对较小的单筒壁带 坯模具组。 2)吊装将储气室19顶部的托板18从硫化罐罐体17中取出，夹套式带坯模具组去 掉活络端盖板及盖板支柱、并在其内筒体两端的凹槽10内装上密封垫圈13，然后使其一端 朝下吊装在托板18上，在其顶部盖上环形盖板16，夹套式模具的两端依靠硫化胶套11和密 封垫圈13分别与托板18和盖板16吸紧；将单筒壁模具组嵌套吊装在夹套式模具组芯部空 腔内、托板18的上方，在其顶部盖上整体盖板15 ;将托板18连同其上带坯的模具组、盖板 15、16—起吊入罐体17内，随后将托板18密封固定在储气室19顶部。吊装时控制夹套式 模具的夹套空腔6罩在托板18的气孔24上，单筒壁模具的内腔也要至少罩住一个托板18 气孔24，托板18上未被模具罩住的气孔24用塞子密封。 3)硫化盖上硫化罐罐盖14，分别经蒸汽入口 20和21通入外压蒸汽和内压蒸汽，
进行硫化操作。
实施例2 传动带夹套式模具，如图2所示，包括外筒体4和固定连接在外筒体4内的内筒体 5，外筒体4与内筒体5之间架空形成环通的夹套空腔6，夹套空腔6内设有固定连接内筒 体5和外筒体4的连接件，连接件上开有通汽孔。内筒体5外壁距离外筒体4内壁100mm。 内筒体5的内壁上临近两端处分别设有凸沿23，两个活络端盖板9分别压盖在所设的凸沿 23上；活络端盖板9和内筒体5凸沿23上设有位置对应的定位销孔8 ;两个活络端盖板9 之间设有盖板支柱2，内筒体5的两端面上设有用于安装密封垫圈13的凹槽10。
与传动带夹套式模具相配套的硫化罐，如图4所示，包括罐体17、罐盖14以及设置 在罐体17下部的储气室19，储气室19顶部用托板18压盖密封，托板18与储气室19间可 拆卸连接。储气室19顶部托板18上环设有多排气孔24，气孔24直径小于夹套式模具内筒 体5外壁与外筒体4内壁之间的距离。硫化罐罐体17的内部直径为2. 2m。
使用所述传动带夹套式模具的硫化工艺，步骤为 1)成型取4个外直径分别为。2. 0m、①1. 4m、 0 0. 8m的夹套式模具和OO. 2m的单筒壁模具，为其装上由活络端盖板9和盖板支柱2组成的活络芯并用销钉固定，上成型机 包胶绕线，成型完毕后在夹套式模具外套上硫化胶套11，夹套式模具、传动带坯体12和硫 化胶套11共同构成夹套式带坯模具组。 2)吊装将储气室19顶部的托板18从硫化罐中取出，卸掉各模具的活络芯并在其 内筒体两端的凹槽10内装上密封垫圈13，然后使各个夹套式模具组一端朝下、环环嵌套吊 装在托板18上，最内层单筒壁模具组的顶部加盖普通的整体盖板15，其余模具组顶部加盖 环形盖板16，夹套式模具的两端依靠硫化胶套11和密封垫圈13分别与托板18和盖板15 或16吸紧；将托板18连同其上带坯的模具组、盖板15及16 —起吊入罐体17内，随后将托 板18密封固定在储气室19顶部。吊装时控制各夹套式模具的夹套空腔6下均罩有托板18 气孔24，单筒壁模具的内腔也要至少罩住一个托板18气孔24，托板18上未被模具罩住的 气孔24用塞子密封。 3)硫化盖上硫化罐罐盖14，分别经蒸汽入口 20和21通入外压蒸汽和内压蒸汽，
进行硫化操作。 蒸汽用量分析 设夹套式模具的高度为1. 0m计算，外筒体4与内筒体5的壁厚为0. 02m，传动带坯 体12和硫化胶套11的总厚度为0. 04m，计算内压蒸汽和外压蒸汽的总用量
(1)内压蒸汽用量:0. 02m3+0. 3m3+0. 6m3+0. 9m3 = 1. 82m3
(2)外压蒸汽用量:0. 06m3+0. 18m3+0. 29m3+0. 4m3 = 0. 93m3 而在传统的一罐一模硫化工艺中，硫化罐中单放一个①2.0m的模具时需消耗内 压蒸汽2. 9m3(参见背景技术中的计算)，外压蒸汽用量为0. 4m3。很明显，多模嵌套蒸汽总 用量小，且能够同时硫化多个尺寸的传动带，产能大大提高。
实施例3 如图2所示，传动带夹套式模具包括外筒体4和固定连接在外筒体4内的内筒体 5，外筒体4与内筒体5之间架空形成环通的夹套空腔6，夹套空腔6内设有环状的端盖板 7，以将内筒体5和外筒体4固定连接在一起，环状端盖板7上开设有通汽孔22。内筒体5 外壁距离外筒体4内壁80mm。内筒体5的内壁上临近两端处分别设有凸沿23，两个活络端 盖板9分别压盖在所设的凸沿23上；活络端盖板9和内筒体5凸沿23上设有位置对应的 定位销孔8 ;两个活络端盖板9之间设有盖板支柱2。内筒体5的两端面上设有用于安装密 封垫圈13的凹槽10。 与传动带夹套式模具相配套的硫化罐，如图4所示，包括罐体17、罐盖14以及设置 在罐体17下部的储气室19，储气室19顶部用托板18压盖密封，托板18与储气室19间可 拆卸连接。储气室19顶部托板18上环设有多排气孔24，气孔24直径小于所述夹套式模具 内筒体5外壁与外筒体4内壁之间的距离。
使用所述传动带夹套式模具的硫化工艺，步骤为 1)成型取2个外直径分别为①2.0m、①1.4m夹套式模具，为其装上由活络端盖板 9和盖板支柱2组成的活络芯并用销钉固定，上成型机包胶绕线，成型完毕后在夹套式模具 外套上硫化胶套11，夹套式模具、传动带坯体12和硫化胶套11共同构成夹套式带坯模具 组；取3个外径①为0. 2m的单筒壁模具，成型后套上硫化胶套ll，形成3个单筒壁带坯模 具组。
2)吊装将储气室19顶部的托板18从硫化罐中取出，卸掉夹套式模具的活络芯并 在其内筒体5两端的凹槽10内装上密封垫圈13，然后使两个夹套式模具组一端朝下、嵌套 吊装在托板18上，并在其顶部加盖环形盖板16，夹套式模具的两端依靠硫化胶套11和密封 垫圈13分别与托板18和环形盖板16吸紧；将3个单筒壁模具组吊装在托板18上方，嵌套 在①1. 4m的夹套式模具组的芯部，并在3个单筒壁模具组的顶部分别盖上盖板15 ;将托板 18连同其上带坯的模具组一起吊入罐体17内，随后将托板18密封固定在储气室19顶部。 吊装时控制各夹套式模具的夹套空腔6下均罩有托板18气孔24，单筒壁模具的内腔也要至 少罩住一个托板18气孔24，托板18上未被模具罩住的气孔24用塞子密封。
3)硫化盖上硫化罐罐盖14，分别经蒸汽入口 20和21通入内压蒸汽和外压蒸汽， 进行硫化操作。 上述实施例中，夹套式模具的内外筒体5和4通过环状端盖板7连接、并使活络端 盖板9与夹套空腔6内环状端盖板7处于同一个水平面，有利于夹套式模具在成型过程中 保持尺寸稳定，延长使用寿命。若不处于同一个水平面上，模具则会因其自身重量分布不 均、使用过程中线绳的拉应力及蒸汽的热应力等作用因素而发生变形，影响模具的同心度。 变形后的模具在成型绕线时线绳之间的间距就会发生不均一现象，严重影响产品质量传 动带在高速运行过程中，带体两层受到的拉力不一致，极易使其发生翻带等早期破环形式。
活络端盖板9压盖在夹套式模具内筒体5内侧的凸沿23上，凸沿23与活络端盖 板9之间可通过锥度销或是螺丝等方式紧固。为防止模具在成型时从成型机上掉落，模具 两侧顶锥的风压要求在0. 5 0. 6Mpa。模具直径越大则活络端盖板9就越易变形，因此在 两个活络端盖板9之间加装一个实芯或空芯的盖板支柱2，可起到支撑作用，以防止活络端 盖板9发生形变。此盖板支柱2可以采用螺纹紧固的方式，以便调节两个活络端盖板9之 间的距离，以使活络端盖板9与夹套空腔6内的环形端盖板7正好处于同一个水平面。
夹套式模具内筒体5的两个端面与外筒体4的两个端面相比略有下沉，为密封垫 圈13预留一定的安装和形变空间；将密封垫圈13安装在内筒体5端面上的凹槽10内，能 够有效地防止密封垫圈13脱落。 密封垫圈13与硫化胶套11应超出外筒体4的两个端面少许，两者协作能够形成 一定的吸盘效应，吊装时在模具自重和顶部盖板15或16的重量挤压下发生变形，从而起到 更好的密封作用 对于加盖在夹套式模具组顶部的环形盖板16，其宽度以超出模具宽度(外筒体4 外壁与内筒体5内壁之间的距离)15 30mm为宜，但并不限于此数。
权利要求
传动带夹套式模具，其特征是，所述夹套式模具包括外筒体和固定连接在外筒体内的内筒体，外筒体与内筒体之间架空形成环通的夹套空腔，夹套空腔内设有固定连接内筒体和外筒体的连接件，连接件上开有通汽孔。
2. 如权利要求1所述的传动带夹套式模具，其特征是，所述的内筒体外壁距离外筒体 内壁80-160mm。
3. 如权利要求1或2所述的传动带夹套式模具，其特征是，所述内筒体的内壁上临近两 端处分别设有凸沿，两个活络端盖板分别压盖在所设的凸沿上；活络端盖板和内筒体凸沿 上设有位置对应的定位销孔。
4. 如权利要求3所述的传动带夹套式模具，其特征是，两个活络端盖板之间设有盖板 支柱。
5. 如权利要求1或2或4所述的传动带夹套式模具，其特征是，所述内筒体的两端面上 设有用于安装密封垫圈的凹槽。
6. 权利要求1所或2述传动带夹套式模具的配套硫化罐，包括罐体、罐盖以及设置在罐 体下部的储气室，储气室顶部用托板压盖密封，其特征是，所述托板上环设有多排气孔，气 孔直径小于所述夹套式模具内筒体外壁与外筒体内壁之间的距离。
7. 如权利要求6所述的配套硫化罐，其特征是，所述托板与储气室间可拆卸连接。
8. 与权利要求1或2所述传动带夹套式模具相配套的硫化工艺，包括将带坯模具组吊装入硫化罐的步骤，所述硫化罐主要由罐体、罐盖以及设置在罐体下部的储气室组成，储气室顶部用托板压盖密封，其特征是，所述托板上设有气孔，气孔直径小于夹套式模具的内筒 体外壁与外筒体内壁间的距离，夹套式模具内筒体的两个端面上设有凹槽；传动带坯体在夹套式模具外筒体的外壁上成型后、将硫化胶套套在传动带坯体外，在夹套式模具内筒体两端的凹槽内装有密封垫圈，然后使夹套式模具、传动带坯体和硫化胶套所构成的带坯模 具组一端朝下吊装在托板上，并在其顶端盖上盖板，吊装时控制夹套式模具的夹套空腔罩 在托板气孔上，夹套式模具的两端依靠硫化胶套和密封垫圈分别与托板和盖板吸紧。
9. 如权利要求8所述的硫化工艺，其特征是，所述托板上环设有多排气孔，托板上方 嵌套吊装有至少两个带坯模具组外层带坯模具组采用的是夹套式模具，顶端盖板呈环形， 内层带坯模具组采用的是夹套式模具或单筒壁模具；托板上未被模具罩住的气孔用塞子密 封。
10. 如权利要求9所述的硫化工艺，其特征是，所述托板与储气室间可拆卸连接，在罐 体外将所有带坯的模具组吊装在托板上并盖上盖板之后，再将托板连同其上带坯的模具 组、盖板一起吊入罐体内，随后将托板密封固定在储气室顶部。
全文摘要
传动带夹套式模具及其配套硫化罐、硫化工艺，属于传动带生产技术领域，技术方案为传动带夹套式模具，包括外筒体和固定连接在外筒体内的内筒体，外筒体与内筒体之间架空形成环通的夹套空腔，夹套空腔内设有固定连接内筒体和外筒体的连接件，连接件上开有通汽孔。夹套式模具为在一罐嵌套放置多个模具提供了可能，即便是在加工超长型传动带时也能实现一罐多模。与该模具配套的硫化罐的内部托板上环设有多排气孔，可将内压蒸汽分流给多个模具，从而使同一罐中的多个模具拥有相同的内压和外压。本发明还提供了将上述夹套式模具和配套的硫化罐用于硫化传动带的硫化工艺。该硫化工艺有助于企业实现节能减排、扩大产能、提高生产效率。
文档编号B29C33/00GK101712189SQ200910172330
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者渠权, 邵海根 申请人:河南省金久龙实业有限公司