纸基摩擦片生产线制造技术

本发明专利技术公开了一种纸基摩擦片生产线，包括纸基成型器、冲床和硫化机，特别是还包括高效乳化机、低速搅拌釜、往复式烘道、自动喷胶机和钢背涂胶机，并按以下顺序组成生产线，高效乳化机、低速搅拌釜、纸基成型器、往复式烘道、冲床、自动喷胶机、硫化机、钢背涂胶机。由于采用了高效乳化机结合低速搅拌釜，使得浆料分散均匀；采用的往复式烘道线能够使摩擦材料预制体往复循环受热，加快了预制体的烘干速度；钢背涂胶机的使用，保证了涂刷过程的一致性，提高了产品质量和生产效率；尤其是纸基摩擦材料预制体成型后经过烘干，先安排冲裁，然后喷胶、硫化，使得所有的下脚料都能回收利用，不但有利于环保，而且使纸基摩擦材料的生产成本大大降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纸基摩擦片生产线。
技术介绍
纸基摩擦片是采用造纸工艺生产的湿式摩擦材料，广泛用于自动变速器和湿式刹车装置中以传递扭矩、减速和制动。文献“专利号为USP 6,194,059”的美国专利公开了一种单独或混合使用芳纶纤维(浆泊)、碳纤维作为增强纤维用于摩擦材料使用面，制备双层纸基摩擦材料的方法，该方法是先抄造摩擦材料原纸，随后浸渍树脂粘接剂并热压固化，最后进行机械冲压，形成纸基摩擦片。该方法所使用的生产线按下列顺序依次排列，搅拌机、纸基成型器、烘箱、浸胶池、硫化机、冲床、人工涂胶。该生产线存在以下缺点搅拌机不容易均匀分散浆料；烘箱烘干热量利用率低、占用车间面积大；采用浸胶池，粘结剂树脂浸渍过程不易控制，产品质量差异较大；采用人工在钢背上涂刷胶液，质量不易控制。该生产线最大的缺点是，由于采用先浸胶固化，后进行机械冲压，所以有大约40～60％的已固化边角料无法利用，造成原材料浪费并产生大量工业垃圾，使碳纤维增强纸基摩擦材料的生产成本居高不下。
技术实现思路
为了克服现有技术生产线边角料无法利用的不足，本专利技术提供一种纸基摩擦片生产线。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种纸基摩擦片生产线，包括纸基成型器、冲床和硫化机，特别是还包括高效乳化机、低速搅拌釜、往复式烘道、自动喷胶机和钢背涂胶机，并按以下顺序组成生产线，高效乳化机、低速搅拌釜、纸基成型器、往复式烘道、冲床、自动喷胶机、硫化机、钢背涂胶机。所述的乳化机罐体中央内壁上均布若干条矩形折流筋板。所述的低速搅拌釜转速为20r/min～80r/min。所述的往复式烘道线往复层数为3～8层，采用电机带动链条通过网板转弯装置实现网板的往复运动。本专利技术的有益效果是，由于采用了高效乳化机结合低速搅拌釜，使得浆料分散均匀；采用的往复式烘道线能够使摩擦材料预制体往复循环受热，加快了预制体的烘干速度，节约了烘干时间；采用自动喷胶机实现了预制体圆环的多工位喷涂和烘干，精确控制了粘结剂树脂的浸渍过程。钢背涂胶机的使用，实现了自动送片、涂胶、出片，从而保证了涂刷过程的一致性，提高了产品质量和生产效率；尤其是纸基摩擦材料预制体成型后经过烘干，先安排冲裁，然后喷胶、硫化，生产线这样安排，即先冲裁，后涂胶，使得所有的下脚料都能回收利用，不但有利于环保，而且使纸基摩擦材料的生产成本大大降低。附图说明图1是本专利技术纸基摩擦片生产线示意图。图2是现有技术纸基摩擦片生产线示意图。具体实施例方式参照图1、图2。为了实现上述目的，设计了按下列顺序依次排列的生产线高效乳化机、低速搅拌釜、纸基成型器、往复式烘道、冲床、自动喷胶机、硫化机、钢背涂胶机。主要用于制备碳纤维、Kevlar纤维等高性能纤维增强的纸基摩擦片，同时也可用于制备纤维素纤维、麻纤维等普通纤维增强的纸基摩擦片。为了使纤维、粉料均匀分散，采用自行设计、加工的高效乳化机代替普通搅拌机，用于纤维、粉料的分散、混合、剪切、均质。乳化机转子转速达到3000r/min，乳化机罐体中央内壁上均布3～20条长400mm，宽30mm，高30mm的矩形折流筋板，折流筋板使溶液体系循环大，可以在不同位置形成多种水流形式，短时间内将物料混合均匀。采用不锈钢水泵将浆液打入高置的二级低速搅拌釜，通过配置变频器，调节电机转速，使浆料保持20r/min～80r/min的低速流动速度，防止密度较大的粉料沉积于搅拌釜底部，造成摩擦材料的性能差异。纸基成型器主要由工作台、成型系统、气动控制系统、白水循环系统组成。工作台为不锈钢，耐腐蚀，内衬方管钢机架以增加强度；成型系统采用电磁阀控制浆液流量，对浆液进行抽滤成形；气动控制系统利用气缸往复运动实现抄取料桶的开启和关闭密封，节省人力；白水循环系统可以回收抽滤过程中流失的粉料和化学助剂，减少废水的排放。通过在搅拌釜上配置液位器和电磁阀，根据工艺要求，控制浆液均匀流入纸基成型器的成型料桶中，静止1～2分钟后，抽去溶剂水得到摩擦材料预制体。采用阀岛、AS-i总线组成的控制系统控制气动机械手，将摩擦材料预制体放入往复式烘道线中进行烘干。为了节约车间面积、充分利用热量，加工、配置了往复式烘道线代替普通烘箱。烘道线往复层数为3～8层，采用电机带动链条通过网板转向装置实现网板的往复运动，将摩擦材料预制体放入最上层的进口网板上，根据要求，设定网板运动速度，经过一个循环后，网板运动到最下层的出口处时，取出摩擦材料预制体。往复式烘道线能够使摩擦材料预制体在其中往复循环受热，加快了预制体的烘干速度，节约了烘干时间。冲裁设备为普通冲床，设计所需冲裁模具，将摩擦材料预制体冲裁为摩擦片圆环。为了实现粘结剂树脂的均匀浸渍，同时提高浸渍效率，采用自动喷胶机代替浸胶池。喷胶机由闭合旋转平台、喷涂系统、干燥系统、控制系统和污气排放系统组成。喷涂系统采用压缩空气作为气源，空气压力为0.8Mpa左右，储胶桶有气动搅拌装置及精密的隔膜计量泵，并配有喷枪和相应的元器件；烘干系统使用的烘干装置为热风机，系统设有自动控温装置，且该系统要与污气排放系统相连，以降低空气中胶液溶剂的浓度；控制系统采用可编程控制系统进行控制，它能根据不同的工件设定参数，如对工作节拍、烘干温度、计数系统等要求进行人为控制。实现了预制体圆环的多工位喷涂和烘干，精确控制了粘结剂树脂的浸渍过程，同时提高了生产效率。热压设备为多层平板硫化机，采用热压模具在一定温度和压力下热压预制体圆环，得到摩擦片。在现有生产工艺中，涂刷钢背胶以人工涂刷为主，胶液厚度不均匀，导致摩擦片与钢背局部粘结不牢，影响摩擦片的质量，废品率较高。为了改善人工涂刷钢背胶的缺点和不足，设计、开发出钢背涂胶机。设备主要包括机架、减速器、同步减速器、料库、粘片模具、蜗轮蜗杆减速机构、胶辊、胶池等部分。采用可编程控制技术控制整个过程，实现了自动送片、涂胶、出片。从而保证了涂刷过程的一致性，提高了产品质量和生产效率。采用上述设备组成了纸基摩擦片生产线，克服了传统制备的缺点，使摩擦片的边角料能够回收利用，提高了材料利用率，提高了生产过程的机械化和自动化程度，从而提高了生产效率。将称量好的增强纤维、摩擦性能调节剂和填料按一定顺序加入到高效乳化机中，设定搅拌时间，制备成分散均匀的浆液。采用不锈钢水泵将浆液打入高置的二级低速搅拌釜，使浆液保持20r/min～80r/min的低速流动速度，防止密度较大的粉料沉积于搅拌釜底部。控制浆液均匀流入摩擦材料纸基成型器的成型料桶中，静止一段时间后，抽去溶剂水得到摩擦材料预制体。采用气动机械手，将摩擦材料预制体放入往复式烘道线中，通过烘道线温控系统设定烘干温度和烘干时间将摩擦材料预制体烘干。在冲压机上冲裁摩擦材料预制体成所需摩擦片圆环，同时把边角废料收集到高效乳化机中，加入一定量的调节剂、原材料和软化水继续打浆。将冲裁好的摩擦环放在自动喷胶机工位上，控制喷枪喷涂量、喷涂压力和工件自转速度使树脂胶液均匀的喷涂渗入摩擦环，同时通过控制烘干系统烘干摩擦环；把热压模具固定在硫化机上，热压摩擦环，得到摩擦片。最后将准备好的钢背和摩擦片放入钢背涂胶机料库里，经过一个循环，得到粘接好的摩擦片成品。权利要求1.一种纸基摩擦片生产线，包括纸基成型器、冲床和硫化机，其特征在于还包括高效乳化机、低速搅拌釜、往复式烘道、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸基摩擦片生产线，包括纸基成型器、冲床和硫化机，其特征在于：还包括高效乳化机、低速搅拌釜、往复式烘道、自动喷胶机和钢背涂胶机，并按以下顺序组成生产线，高效乳化机、低速搅拌釜、纸基成型器、往复式烘道、冲床、自动喷胶机、硫化机、钢背涂胶机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李贺军，费杰，付业伟，齐乐华，任远春，陈志彬，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]