子午線輪胎成型機簡介精

1、作者簡介：陳先國（19762男,貴州羅甸縣人，貴州輪胎股份有限公司工程師,學士，主要從事全鋼子午線輪胎設(shè)備的管理及技術(shù)工作。子午線輪胎成型機簡介陳先國何兵（貴州輪胎股份有限公司，貴州貴陽550008摘要:介紹子午線輪胎成型機的沿革及各類成型機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。指出國內(nèi)在用的子午線輪胎成型機發(fā)展較快，現(xiàn)有二次法成型機、二鼓式一次法成型機、三鼓式一次法成型機及四鼓式一次法成型機，其中二次法成型機因無法保證產(chǎn)品質(zhì)量的均一性，部分輪胎生產(chǎn)廠已不用其生產(chǎn)全鋼載重子午線輪胎；一次法成型機中四鼓式一次法成型機由于有兩個機械鼓來完成定型及反包，生產(chǎn)效率大大提高。關(guān)鍵詞:子午線輪胎；成型機；鼓式一次法成型機

2、；四鼓一次法成型機中圖分類號：TQ330.4+6;U463.341+.6文獻標識碼:B文章編號:100628171（20040520297204據(jù)統(tǒng)計,2003年年初世界汽車輪胎產(chǎn)量達11億條，子午化率已接近90%。其中載重輪胎子午化率北美為92.8%,歐洲為89.3%,日本、卓I國為91.6%。我國年產(chǎn)輪胎1億條，輪胎子午化率僅為54%左右，載重輪胎子午化率僅為23%。因此,全鋼載重子午線輪胎是載重輪胎發(fā)展的方向，是我國輪胎行業(yè)的更新?lián)Q代產(chǎn)品。目前，我國子午線輪胎市場呈供不應(yīng)求態(tài)勢，國內(nèi)具有發(fā)展全鋼子午線輪胎能力的企業(yè)都在加快發(fā)展速度，最大限度地擴大產(chǎn)量。子午線輪胎技術(shù)軟件、機器設(shè)備和原材料

3、的變化也是日新月異。我公司載重子午線輪胎的發(fā)展正值國內(nèi)子午線輪胎行業(yè)發(fā)展的大潮中，生產(chǎn)設(shè)備更新速度快，幾乎每一代成型設(shè)備都在使用。較早的子午線輪胎成型機是二次法成型機。以北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計院機電技術(shù)開發(fā)有限公司LCY12162YT二次法成型機為代表。后來出現(xiàn)了一次法成型機，一次法成型機有以下幾種。(1兩鼓式一次法成型機。以天津賽象科技股份有限公司TTRG245C型的二鼓式成型機為代表。(2三鼓式一次法成型機。以斯洛伐克MATADOR公司三鼓式一次法成型機為代表。MATADOR公司最早進入我國市場的三鼓式一次法成型機是NR3型。我公司現(xiàn)用的是MATA2DOR公司新一代TR3型三鼓成型機。(3四

4、鼓式一次法成型機。目前最先進的全鋼載重子午線輪胎成型機以荷蘭VMI四鼓成型機為代表。本文對各類子午線輪胎成型機結(jié)構(gòu)及工作原理進行簡要介紹。1二次法成型機二次法成型機由一段成型機和二段成型機組成。一段成型機主要由主機、供料裝置、正反包裝置、滾壓裝置、激光指示燈等構(gòu)成。滾壓裝置有后壓輾和下壓輾等主要部件，用于完成胎側(cè)及胎坯筒的滾壓；二段成型機主要由主機、無膠囊機頭、傳遞環(huán)、貼合鼓、激光指示燈、胎面供料架、帶束層供料架等構(gòu)成。二次法成型機不易保證產(chǎn)品質(zhì)量的均一性，目前我公司全鋼載重子午線輪胎已不用它生產(chǎn)。2兩鼓式一次法成型機2.1基本結(jié)構(gòu)TTRG245C型兩鼓式一次法成型機分別采用膠囊成型鼓和帶束鼓

5、完成一次成型，用傳遞環(huán)將兩個半部件筒在膠囊成型鼓上組合,并在膠囊成型鼓上完成定型，做成胎坯。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。該成型機較復(fù)雜的傳動部分為主機箱和滾壓裝置。主機箱內(nèi)一臺主伺服交流電機的內(nèi)置編碼圖1TTRG245C型成型機結(jié)構(gòu)示意1一帶束層供料裝置；2一帶束鼓;3一帶束鼓機箱;4胎面供料架;5一帶束傳遞環(huán);6一卸胎器；7膠囊成型鼓；8一滾壓裝置;9-內(nèi)襯層、簾布及胎圈加強層供料裝置；10鋼絲圈夾持環(huán)；11一主機箱；12電控柜。器可以控制鼓旋轉(zhuǎn)角度。主機箱內(nèi)左上端還有另一個編碼器，主要控制成型鼓的展縮。滾壓裝置有后壓輾及側(cè)壓輾兩部分，分別完成滾壓胎冠和反包等動作。2.2氣動系統(tǒng)主機頭內(nèi)兩處設(shè)有旋轉(zhuǎn)密

6、封，機頭主軸內(nèi)套處有靜密封，不僅實現(xiàn)了機頭內(nèi)軸與外軸之間的密封，而且實現(xiàn)了機頭密封動靜結(jié)合，以完成成型鼓各氣路動作。胎里充氣（定型采用比例閥控制，可通過PLC預(yù)先設(shè)定進行調(diào)整；內(nèi)襯層、胎體簾布送料翻板采用自鎖氣缸，可防止氣缸下墜。2.3控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)采用德國力士樂公司生產(chǎn)的BTV230工控機系統(tǒng)。該系統(tǒng)有一個254mm彩色液晶顯示屏，用于設(shè)備狀態(tài)顯示及操作提示，并可在顯示屏上輸入和修改工藝數(shù)據(jù)，或顯示和診斷設(shè)備故障。3三鼓式一次法成型機全鋼載重子午線輪胎的三鼓式成型機自1995年開始較大規(guī)模發(fā)展，以NR3型和TR3型為代表。3.1NR3型三鼓成型機NR3型三鼓成型機結(jié)構(gòu)如圖2所示,3個鼓分別

7、為：機械鼓、胎體鼓和帶束鼓。胎體鼓和帶束圖2NR3型三鼓成型機結(jié)構(gòu)示意1帶束層供料架；2一胎肩墊膠供料架；3一滾壓裝置;4機械鼓;5胎體傳遞環(huán);6上鋼絲圈架；7內(nèi)襯層、簾布及胎圈加強層供料架;8-電控柜;9胎體鼓機箱；10激光燈標識架；11胎體鼓;12一胎側(cè)供料架；13一卸胎器;14刺孔架;15一帶束傳遞環(huán)；16胎面供料架；17一帶束鼓;18機械鼓、帶束鼓機箱。鼓主要成型半部件筒，通過胎體傳遞環(huán)（此環(huán)也可夾持鋼絲圈和帶束傳遞環(huán)(此環(huán)同時用于卸胎傳遞到機械鼓上復(fù)合、充氣、反包并定型成胎坯。3.2TR3型三鼓成型機TR3型三鼓成型機是在NR3型三鼓成型機基礎(chǔ)上改進的，機構(gòu)有較大的簡化。TR3型三鼓

8、成型機結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3TR3型三鼓成型機結(jié)構(gòu)示意1電控柜；2一帶束層供料架；3一滾壓裝置;4一帶束傳遞環(huán);5胎體傳遞環(huán);6內(nèi)襯層胎側(cè)復(fù)合件、胎圈加強層供料架；7胎體鼓機箱；8激光燈標識架；9胎體鼓;10一胎肩墊膠供料架；11上鋼絲圈架；12一卸胎器；13機械鼓;14一胎面供料架；15一帶束鼓；16機械鼓、帶束鼓機箱。3.3NR3型與TR3型成型機結(jié)構(gòu)的相同點(1機械鼓與帶束鼓使用同一個空心主軸轉(zhuǎn)動,用花鍵套連接；(2胎體鼓上均有真空吸附裝置；(3機械鼓結(jié)構(gòu)基本相同，均用傘形指形塊反包；(4胎體傳遞環(huán)基本相同，都能夾持鋼絲圈、吸附胎體復(fù)合件筒，工作原理也基本相同；(5帶束傳遞環(huán)工作原理相同，

9、均用于卸胎和傳遞帶束復(fù)合件。3.4NR3型與TR3型成型機結(jié)構(gòu)的不同點(1滾壓裝置NR3型成型機滾壓裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，胎肩墊膠供料裝置也在此處，顯得很臃腫，設(shè)備維修空間狹窄。TR3型成型機滾壓裝置相對簡單，兩個壓輾為啞鈴狀，結(jié)構(gòu)簡單。(2卸胎器NR3型成型機的卸胎器類似于兩鼓成型機，為翻轉(zhuǎn)式卸胎器；TR3型成型機的卸胎器是平移式卸胎器,卸胎雖平穩(wěn)、安全，但所占空間較大。(3上鋼絲圈架NR3型成型機上鋼絲圈架占用空間較大，由于胎體傳遞環(huán)設(shè)計得不夠靈活，只能從兩端夾持到鋼絲圈。TR3型成型機從胎體傳遞環(huán)的中部上鋼絲圈，所占空間較小。(4胎肩墊膠供料架NR3型成型機胎肩墊膠供料架在滾壓裝置處，從機械鼓

10、后上墊膠。TR3型成型機胎肩墊膠供料架在胎體鼓前，從胎體鼓前上墊膠。(5胎側(cè)、內(nèi)襯層供料NR3型成型機采取胎側(cè)、內(nèi)襯層分別供料方式，胎側(cè)供料架在胎體鼓前。TR3型成型機是二者先復(fù)合后再供料。(6帶束層供料架NR3型成型機帶束層供料架是可移動的oIW-2O0*CtuHiAodimiKJounidllkeurmicPublishmfIMie.hnp:>,|Lwww-ciikLnjetAJIH曲hrewved,iL，帶束層的選擇由程序控制氣缸推拉供料架移動的位置來決定。TR3型成型機帶束層供料架采用中部的可移動1#及3#帶束層小車來實現(xiàn)各帶束層貼合時的位置轉(zhuǎn)換，并用BST糾偏裝置調(diào)偏，結(jié)構(gòu)較簡

11、潔。(7刺孔架TR3型成型機無刺孔架(8電控柜NR3型成型機電控柜在胎體鼓側(cè)，TR3型成型機在帶束鼓側(cè)。由以上對比可知，由NR3型改進的TR3型成型機滾壓裝置及上鋼絲圈架等設(shè)備機械結(jié)構(gòu)大大簡化，卸胎器更方便自動化生產(chǎn)，成型機結(jié)構(gòu)更簡單，各機構(gòu)布局也更合理。4VMI四鼓成型機VMI四鼓成型機的4個鼓分別為：兩個機械鼓、一個胎體鼓和一個帶束鼓。該成型機有兩個傳遞環(huán)，分別為胎體傳遞環(huán)和帶束傳遞環(huán)。胎體鼓和帶束鼓主要用于成型半部件筒，通過胎體傳遞環(huán)(同時用于夾持鋼絲圈和帶束傳遞環(huán)(同時用于卸胎傳遞到機械鼓上復(fù)合、充氣、反包并定型形成胎坯。由于有兩個機械鼓來定型，每班產(chǎn)量比三鼓成型機約增加40%。VMI

12、四鼓成型機結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4VMI四鼓成型機結(jié)構(gòu)示意1內(nèi)襯層胎側(cè)復(fù)合件、胎圈加強層供料架；2一機械鼓二；3一滾壓裝置;4一機械鼓一；5一帶束層供料架；6一帶束傳遞環(huán);7帶束鼓機箱；8一帶束鼓;9胎面供料架；10一卸胎器;11機械鼓機箱；12一胎肩墊膠供料架；13胎體傳遞環(huán);14胎體鼓;15胎體鼓機箱。4.1機箱(1胎體鼓機箱胎體鼓機箱用于支撐并旋轉(zhuǎn)胎體鼓。主軸由一個交流伺服電機驅(qū)動，使胎體鼓能以高速或低速正/反轉(zhuǎn)。(2機械鼓機箱機械鼓機箱下面有一個旋轉(zhuǎn)裝置，可旋轉(zhuǎn)180°。在每個機械鼓的中空軸內(nèi)都有一個絲杠，其旋轉(zhuǎn)軸與主軸同心。中空大軸被機箱內(nèi)部制動器鎖定后，絲杠可獨立旋轉(zhuǎn)定型，在

13、定型過程中使胎圈向內(nèi)收縮。機械鼓內(nèi)有6路獨立的氣路，與MATADOR機械鼓類似。這些氣路可執(zhí)行的動作主要有：胎圈鎖定、塊式胎肩支撐、定型及反包。旋轉(zhuǎn)機械鼓的伺服電機安裝在外面以方便維修，旋轉(zhuǎn)結(jié)束位通過可調(diào)的端部停止裝置控制。(3帶束鼓機箱帶束鼓機箱安裝在兩個固定的直線導(dǎo)軌上，機頭架內(nèi)含有剛性結(jié)構(gòu)單元，采用一個直流伺服電機驅(qū)動同步帶帶動帶束鼓旋轉(zhuǎn)。帶束鼓機箱內(nèi)另有一個伺服電機，可對鼓直徑進行設(shè)定。在必要情況下，可通過鼓端頭的強制停止裝置使帶束鼓強制停止在兩個特定位置上。4.2成型鼓(1胎體鼓具有真空吸附系統(tǒng)的胎體鼓主要用于成型內(nèi)襯層胎側(cè)復(fù)合件、胎體簾布及胎圈包布等半部件。胎體鼓表面采用等離子涂層

14、處理。鼓的直徑為：470620mm(I型和395520mm(II型。(2機械鼓機械鼓的指形反包器及反包動作與MATA2DOR成型機類似。機械鼓包括一中空主軸,軸內(nèi)有絲杠。當機械鼓機箱離合器動作時，絲杠旋轉(zhuǎn)，主軸固定，鼓筒左、右部分可同時向內(nèi)移動，通過增大內(nèi)部空氣壓力，將胎體半部件筒定型為胎坯形狀。與MATADOR機械鼓不同的是VMI機械鼓的塊式胎肩支撐裝置可在反包時支撐胎圈及三角膠。(3帶束鼓帶束鼓由24塊表面具有磁性的鋁制扇形塊構(gòu)成并可通過程序菜單設(shè)定直徑。4.3滾壓裝置滾壓裝置是一個焊接框架。兩個壓輾安裝在機械鼓后的傳遞軌道上。壓輾的氣動制動系統(tǒng)可控制壓輾動態(tài)壓合胎面、胎肩和胎側(cè)。壓輾運動

15、位置由編碼器控制，滾壓曲線由菜單控制。5成型機使用性能對比二次法成型機主要生產(chǎn)半鋼子午線輪胎，由于需用兩段成型機來生產(chǎn)，對設(shè)備的精度要求較高，否則不易保證產(chǎn)品的均一性。膠囊式二鼓一次法成型機生產(chǎn)效率較二次法成型機有了很大提高，但膠囊成型鼓在使用中又出現(xiàn)需更換膠囊、里外膠囊不對稱及廢棄膠囊處理等一系列問題。三鼓式一次法成型機在使用中應(yīng)用機械鼓，避免了膠囊鼓使用中的一系列問題，且用胎體鼓和帶束鼓分別供應(yīng)半部件，機械鼓定型和反包，生產(chǎn)效率得到了進一步提Mi。四鼓式一次法成型機由于有兩個機械鼓來完成定型及反包，機械鼓等待時間被最大限度地縮短，大大提高了生產(chǎn)效率。6結(jié)語通過以上對比可以看出，隨著我國輪胎工業(yè)的發(fā)展，輪胎子午化率不斷提高，子午線輪胎成型機的發(fā)展也很快。子午線輪胎成型機的自動化程度和生產(chǎn)效率越來越高并逐漸由膠囊反包向機械指形塊反包發(fā)展，不僅提高了生產(chǎn)效率，且生產(chǎn)的輪胎精度也大大提高。收稿日期:2003212224倍耐力在巴西投資建新輪胎廠中圖分類號:TQ33611文獻標識碼:D印度印度橡膠雜志2004年第1期20頁報道:意大利倍耐力公司在巴西從事輪胎生產(chǎn)已有75年的歷史該公司計劃在巴西圣保羅東北的費拉迪圣安娜建立占地面積3200m2