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橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (Rubber)
力高、一体性能良好。 以外侧包覆的橡胶收缩率比较小，一般取 0.6%。产
一体缓冲托辊的外径为 (159±0.5)mm，长度为 品外径为 159 mm，模腔外径为 159×1.006=160 mm。
（600±2)mm，圆跳动公差≤ 0.7 mm。钢制筒体外径 模具宽度为 ：产品外径 160+80=240 mm。两侧启模
为(108±0.5)mm。为了提高缓冲效果，一体缓冲托辊 槽的高度设计为 8 mm，宽度设计为 15 mm。模具的
外径表面设计了一定的沟槽。根据装机部位和用途的 高度设计为 ：上模厚度 20+ 产品外径 160+ 下模厚度
不同，沟槽的形状也不相同。沟槽的截面形状主要有： 20=200 mm。模具长度设计为 ：产品长度 600+ 两侧
梯形、矩形、正方形、圆弧形、螺旋型等。 堵头、定位 50×2=700 mm。
本次设计的一体缓冲托辊外表面沟槽形状为矩 设计模腔的尺寸时，首先要考虑橡胶的收缩率。
[1]
形。它的底部宽度尺寸为 (10±0.5)mm，高度尺寸 一般来说，通用橡胶的收缩率为 0.5%~2.2% 。随着
为(15.5±0.5)mm。突起的橡胶部分截面设计为矩 直径变大，收缩率会逐渐减小。本次设计的缓冲托辊
形，它的底部宽度尺寸为 (20±0.5)mm，高度尺寸为 含有的橡胶比较少，内部为钢制筒体，因此模具模腔
(15.5±0.5)mm。 的收缩率取 0.6% 比较合适 ；产品的长度为 600 mm，
缓冲托辊的装机部位是物料落下的区间、输送带 筒体长度也是 600 mm。橡胶在长度方向上的收缩率
的下面，它的主要功能是缓冲物料对输送带的冲击。缓 可以忽略不计。
冲托辊的安装示意图见图 3。橡胶的密度是钢铁的 1/7，
韧性是钢铁的 10 倍。因此，本次设计的缓冲托辊具有 2 配方设计
重量轻、韧性好、转动惯性小、与输送带摩擦力小等特 矿用一体缓冲托辊主要装配在下料口输送带的下
点。缓冲托辊组的排列间距一般为 100~600 mm。本次 方。一般是多个成槽托辊组组成。物料从上方的下料
选定的缓冲托辊组排列间隔距离为 150 mm。 斗卸下，先落在下面的橡胶输送带表面，受力后的输
送带将物料的动能传给缓冲托辊。缓冲托辊将物料的
动能转化为弹性势能和机械能，从而缓解了物料对输
送带的冲击力。针对缓冲托辊的使用环境，我们研制
了阻燃耐磨的配方体系。根据我国安全生产的要求，
矿山产品必须达到一定的安全级别。因此我们设计的
配方要求 ：阻燃性能好、耐磨耗、导静电，同时兼顾
了橡胶的硬度和拉伸强度在合理的范围内。
图 2 一体缓冲托辊外形图 本次主体橡胶选用氯丁橡胶，它具有良好的耐燃
性、耐臭氧性、耐天候性、耐水性、耐化学介质性、
与预处理的金属良好的黏合性、动态承载能力高等特
[2]
点 。考虑到加工性能，本次采用氯丁橡胶与天然胶、
顺丁橡胶并用。硫化体系选用氧化锌和氧化镁组合，
图 3 缓冲托辊的安装示意图
经济实用、成本低、硫化程度高、综合性能良好。阻
1.2 模具设计 燃剂选用硼酸锌、氯化石蜡、三氧化二锑、氢氧化铝、
本次设计的是缓冲托辊模压硫化模具，水平两开 [3]
十溴二苯醚、磷酸酯 。填充剂选用炭黑、陶土。防
模，操作方便。模具材质选用 45# 圆钢，锻打、调质
老剂选用耐热疲劳性优良的 4010。
处理后利用刨床、铣床等设备切削加工。模腔的内表
本 次设 计 的 一体 缓 冲托 辊 覆 盖胶 配 方为 ：氯 丁
面粗糙度为 R a 0.8，配合面的表面粗糙度为 R a 1.6，其 橡胶 / 天然橡胶 / 顺丁橡胶 60/20/20，防老剂 4010
他表面的粗糙度根据需要选取 R a 3.2~12.5。 2.0，氧化锌 5，氧化镁 4，炭黑 40，陶土 5，促进剂
缓冲托辊模具 ：我们将图 2 所示的水平放置的缓
NOBS 0.6，硼酸锌 15，氯化石蜡 7，三氧化二锑 5，
冲托辊的模具设计为水平两开模具。模具包括 ：上模、
氢氧化铝 15，十溴二苯醚 5，磷酸酯 5。胶料的物理
芯模和下模。芯模由缓冲托辊的轴、筒体和两侧的芯
性能（148℃ ×30 min) 为 ：邵尔 A 硬度 62，拉伸强度
模模具堵头组成。因为缓冲托辊内部为钢制筒体，所
15.6 MPa，扯断伸长率 465%，撕裂强度 20.0 N/mm，
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