Оборудование заводов по переработке пластмасс

КОНСТРУКЦИЯ КАЛАНДРА

По числу валков каландры подразделяются на двух-, трех-, четырех - и пятивалковые. Наиболее распространенные схемы расположения валков приведены на рис. 6.2. В линию вертикально выполняются двух-, трех-, четырех - и пятивалковые каландры (рис. 6.2, а, б, в, г), в линию горизонтально — только двухвалковые каландры (рис. 6.2,5). L-образные каландры бы­вают четырех - и пятивалковые. Различают L-образные прямые (рис. 6.2 е, ж) и перевернутые (рис. 6.2, з) каландры; Г-образ - ные четырех - (рис. 6.2, к) и пятивалковые (рис. 6.2, л) каланд­ры; каландры в виде косого Г (рис. 6.2, и); Z-образные четырех - валковые каландры (рис. 6.2, м, н); треугольные трехвалковые каландры (рис. 6.2,о).

По назначению различают каландры листовальные — Для получения тонких листов и пленок — обычно четырех - и пятивалковые (рис. 6.2, б, е, ж, з, и, м, н); тиснильные •— для тис­нения поверхности пленок или листов (рис. 6.2, в, д); дублиро - вочные — для дублирования пропитанной ткани или ' листов термопластичного материала (рис. 6.2, а, з, е, м, н); гладильные — Для обработки поверхности жестких материалов (рис. 6.2, а, в, отжимные-—для удаления избытка пропитывающего мате­риала, например при изготовлении специальных картонов (рис. 6-2 ,а, в,д).

По диаметру валков каландры подразделяют на лаборатор­ные (диаметр валков до 225 мм) и производственные (диаметр валков до 950 мм). В свою очередь, производственные каланд­ры по диаметру D и длине валка L подразделяют на каландры легкого типа (£><360 мм, L<1100 мм), среднего (610<£>< <710 мм; Lsgl800 мм) и тяжелого (£> = 950 мм, £=2800 мм).

Принципиальная схема современного четырехвалкового ка­ландра представлена на рис. 6.3. Каландр состоит из двух ли­тых чугунных (или стальных) станин 6, установленных на чу­гунной фундаментной плите 8 и соединенных сверху траверсой 4. В пазах станины установлены корпуса подшипников 7 валков 5. Гладкие валки обычно изготавливают из высококачественного чугуна кокильной отливкой. Поверхностный отбеленный слой имеет твердость HRC 45—50. Качество поверхности каландру - емого материала в значительной мере определяется качеством поверхности валков; поэтому рабочая поверхность валка тща­тельно шлифуется и полируется до зеркального блеска.

Для термостатирования валок имеет внутреннюю полость, в которую при работе подаются пар или пароводяная смесь. В новейших моделях каландров применяют валки, в которых теплоноситель циркулирует по просверленным непосредственно у поверхности валка периферийным каналам диаметром 38— 50 мм (рис. 6.4). Центральная полость служит в таких валках только для подвода и отвода теплоносителя.

Окружные скорости валков изменяются в диапазоне 15— 400 м/мин. Максимальное давление в зазоре в зависимости от реологических свойств материала и толщины каландруемого изделия может составлять 7—70 МПа. С увеличением диаметра валков распорные усилия возрастают. Так, при формовании пленки толщиной 0,1 мм из пластифицированного поливинил­хлорида (32% ДОФ) при 443 К и скорости каландрования 0,6 м/с распорное усилие для каландра с диаметром валков 915 мм и длиной 2340 мм равно 93- 104 Н, а для каландра с диаметром валков 610 мм и длиной 1670 мм — 44 • 104 Н.

Валки каландров обычно устанавливают в подшипниках скольжения. Однако на некоторых современных каландрах для этой цели применяют сферические роликовые подшипники. За­зор в подшипниках должен быть минимальным, поскольку сме­щение шеек приводит к изменению зазора между валками и появлению поперечной разнотолщинности каландруемого изде - •лия. В каландрах с расположением валков в линию для уменьшения влияния «игры» подшипников на точность по­перечного размера пленки применяют предварительное нагру - жение валков при помощи специальных гидроцилиндров.

Регулирование зазора между валками осуществляется за счет перемещения подшипников внешних валков; для этого на каландре имеются специальные механизмы (см. рис. 6.3), обес­печивающие синхронное смещение обоих подшипников валка. Каждый такой механизм имеет свой самостоятельный привод с индивидуальной системой управления, позволяющей произво­дить регулирование зазора, перемещая каждый подшипник в от­дельности.

Механизм перемещения подшипников валков (рис. 6.5) со­стоит из регулировочного винта 4, соединенного через подшип­ник 8 и месдозу 3 с корпусом валкового подшипника 1. При вращении винта 4 он перемещается в гайке 5, неподвижно укрепленной в станине 2, и передвигает подшипник валка. При­вод винта осуществляется от асинхронного электродвигателя (на рисунке не показан) через понижающий червячный редук­тор 6 с передаточным числом i>700—1000. Возможность акси­ального перемещения винта 4 в червячном колесе 7 обеспечи­вается благодаря наличию шлицевого соединения между хво­стовиком винта и червячной шестерней редуктора. Для предо­твращения поломки механизма из-за упора корпуса подшипни­ка в станину служит конечный выключатель 3.

Валки каландров современной конструкции приводятся от индивидуальных электродвигателей постоянного тока 1 (см. рис. 6.3), которые устанавливаются на общем блок-редукторе 2. Понижающий редуктор привода каждого валка располага­ется в отдельном корпусе. Каждый валок соединяется с выход­ным валом редуктора при помощи своего карданного вала 9. При таком приводе возможный диапазон изменения фрикции ограничивается только регулировочными характеристиками дви­гателей и обычно позволяет изменять окружную скорость вал­ков в диапазоне 1 : 10, обеспечивая постоянство заданной ско­рости с точностью ±0,2°/о - Схемы расположения механизмов регулирования зазора на каландрах с различным числом и расположением валков приведены на рис. 6.6. В последнее время в каландрах широко применяют гидроприводы в механизмах для выбора люфта валковых подшипников, перекоса валков и регулирования зазоров. Рабочие цилиндры гидроприводов мон­тируют на станинах каландра, а штоки поршней цилиндров со­единяют с корпусами валковых подшипников. В каландрах при­меняют централизованную, индивидуальную и комбинирован­ную системы смазки. Централизованная система работает на жидкой или консистентной смазке.

Если необходимо охлаждать циркулирующее в системе мас­ло, отводя тем самым избыточное тепло от смазываемых ме­ханизмов, то следует использовать жидкую смазку. Централи­зованная система жидкой смазки универсальна и может при­меняться для смазки как подшипников скольжения, так и под­шипников качения. Консистентная смазка используется в ос­новном для подшипников качения.

Типовая система централизованной смазки (рис. 6.7) состо­ит из обогреваемого масляного бака 9, шестеренчатого насо­са 7, фильтра 4, обратного клапана 3, коллектора регулиро­вочных вентилей 11, системы трубопроводов, разводящих мас­ло к точкам смазки на подшипниковых узлах 1.

Перед пуском каландра для подогрева масла в змеевик 5 подается пар. При закрытом вентиле 5 и открытом перепуск-

Ном кране 6 включается шестеренчатый насос 7. На этой стадии масло еще не поступает к подшипникам, а циркулирует по кон­туру масляный бак 9 — насос 7 — бак 9 до тех пор, пока оно не нагреется до необходимой температуры. После этого откры­вается вентиль 5, а кран 6 закрывается. Масло через фильтр 4 и обратный клапан 3 поступает в коллекторы регулировочных вентилей 11, а затем через регулировочные вентили 2 направля­ется к точкам смазки на подшипниках. Из подшипников масло по трубопроводам сливается в маслоприемник 14, снабженный термопарой с дистанционным вторичным прибором 15. Из мас - лоприемника масло стекает в стакан 10, укрепленный на коро­мысле с противовесом 13. В дне стакана имеется отверстие, че­рез которое масло вытекает в маслозаборник бака 9. При задан­ном расходе масла в стакане поддерживается определенный уровень его, благодаря чему вес стакана превышает вес проти­вовеса, и рычаг, надавливая на конечный выключатель 12, разблокирует привод каландра. Если по каким-либо причинам расход масла снижается, то соответственно уменьшается и его уровень в стакане. Тогда стакан под действием противовеса 13 поднимается, срабатывает конечный выключатель 12, и привод каландра отключается. Такая система контроля подачи масла имеется у каждого подшипника каландра. Поэтому нарушение режима смазки любого подшипника приводит к останову ка­ландра.

На тихоходных каландрах, предназначенных для изготовле­ния толстых листов и линолеума (!><20 м/мин), можно приме­нять общий редуктор с приводом от одного электродвигателя (рис. 6.8а). На современных быстроходных каландрах каждый валок имеет свой индивидуальный электродвигатель (рис. 6.86).