子午線輪胎成型機(jī)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(xué)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(jī)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(jī)的沿革及各類成型機(jī)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(jī)發(fā)展較快，現(xiàn)有二次法成型機(jī)、二鼓式一次法成型機(jī)、三鼓式一次法成型機(jī)及四鼓式一次法成型機(jī)，其中二次法成型機(jī)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(jī)中四鼓式一次法成型機(jī)由于有兩個機(jī)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(jī)；鼓式一次法成型機(jī)

2、；四鼓一次法成型機(jī)中圖分類號：TQ330.4+6;U463.341+.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:100628171（20040520297204據(jù)統(tǒng)計(jì),2003年年初世界汽車輪胎產(chǎn)量達(dá)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?cái)U(kuò)大產(chǎn)量。子午線輪胎技術(shù)軟件、機(jī)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(jī)是二次法成型機(jī)。以北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院機(jī)電技術(shù)開發(fā)有限公司LCY12162YT二次法成型機(jī)為代表。后來出現(xiàn)了一次法成型機(jī)，一次法成型機(jī)有以下幾種。(1兩鼓式一次法成型機(jī)。以天津賽象科技股份有限公司TTRG245C型的二鼓式成型機(jī)為代表。(2三鼓式一次法成型機(jī)。以斯洛伐克MATADOR公司三鼓式一次法成型機(jī)為代表。MATADOR公司最早進(jìn)入我國市場的三鼓式一次法成型機(jī)是NR3型。我公司現(xiàn)用的是MATA2DOR公司新一代TR3型三鼓成型機(jī)。(3四

4、鼓式一次法成型機(jī)。目前最先進(jìn)的全鋼載重子午線輪胎成型機(jī)以荷蘭VMI四鼓成型機(jī)為代表。本文對各類子午線輪胎成型機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行簡要介紹。1二次法成型機(jī)二次法成型機(jī)由一段成型機(jī)和二段成型機(jī)組成。一段成型機(jī)主要由主機(jī)、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(jī)主要由主機(jī)、無膠囊機(jī)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(jī)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(jī)2.1基本結(jié)構(gòu)TTRG245C型兩鼓式一次法成型機(jī)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(jī)較復(fù)雜的傳動部分為主機(jī)箱和滾壓裝置。主機(jī)箱內(nèi)一臺主伺服交流電機(jī)的內(nèi)置編碼圖1TTRG245C型成型機(jī)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(jī)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(qiáng)層供料裝置；10鋼絲圈夾持環(huán)；11一主機(jī)箱；12電控柜。器可以控制鼓旋轉(zhuǎn)角度。主機(jī)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(jī)頭內(nèi)兩處設(shè)有旋轉(zhuǎn)密

6、封，機(jī)頭主軸內(nèi)套處有靜密封，不僅實(shí)現(xiàn)了機(jī)頭內(nèi)軸與外軸之間的密封，而且實(shí)現(xiàn)了機(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)全鋼載重子午線輪胎的三鼓式成型機(jī)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(jī)NR3型三鼓成型機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2所示,3個鼓分別

7、為：機(jī)械鼓、胎體鼓和帶束鼓。胎體鼓和帶束圖2NR3型三鼓成型機(jī)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(jī)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(qiáng)層供料架;8-電控柜;9胎體鼓機(jī)箱；10激光燈標(biāo)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(jī)械鼓、帶束鼓機(jī)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(jī)械鼓上復(fù)合、充氣、反包并定型成胎坯。3.2TR3型三鼓成型機(jī)TR3型三鼓成型機(jī)是在NR3型三鼓成型機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)的，機(jī)構(gòu)有較大的簡化。TR3型三鼓

8、成型機(jī)結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3TR3型三鼓成型機(jī)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(qiáng)層供料架；7胎體鼓機(jī)箱；8激光燈標(biāo)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(jī)械鼓;14一胎面供料架；15一帶束鼓；16機(jī)械鼓、帶束鼓機(jī)箱。3.3NR3型與TR3型成型機(jī)結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)(1機(jī)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(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)(1滾壓裝置NR3型成型機(jī)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(jī)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(jī)的卸胎器類似于兩鼓成型機(jī)，為翻轉(zhuǎn)式卸胎器；TR3型成型機(jī)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(jī)上鋼絲圈架占用空間較大，由于胎體傳遞環(huán)設(shè)計(jì)得不夠靈活，只能從兩端夾持到鋼絲圈。TR3型成型機(jī)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(jī)胎肩墊膠供料架在滾壓裝置處，從機(jī)械鼓

10、后上墊膠。TR3型成型機(jī)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(jī)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(jī)是二者先復(fù)合后再供料。(6帶束層供料架NR3型成型機(jī)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(jī)帶束層供料架采用中部的可移動1#及3#帶束層小車來實(shí)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(jī)無刺孔架(8電控柜NR3型成型機(jī)電控柜在胎體鼓側(cè)，TR3型成型機(jī)在帶束鼓側(cè)。由以上對比可知，由NR3型改進(jìn)的TR3型成型機(jī)滾壓裝置及上鋼絲圈架等設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡化，卸胎器更方便自動化生產(chǎn)，成型機(jī)結(jié)構(gòu)更簡單，各機(jī)構(gòu)布局也更合理。4VMI四鼓成型機(jī)VMI四鼓成型機(jī)的4個鼓分別為：兩個機(jī)械鼓、一個胎體鼓和一個帶束鼓。該成型機(jī)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(jī)械鼓上復(fù)合、充氣、反包并定型形成胎坯。由于有兩個機(jī)械鼓來定型，每班產(chǎn)量比三鼓成型機(jī)約增加40%。VMI

12、四鼓成型機(jī)結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4VMI四鼓成型機(jī)結(jié)構(gòu)示意1內(nèi)襯層胎側(cè)復(fù)合件、胎圈加強(qiáng)層供料架；2一機(jī)械鼓二；3一滾壓裝置;4一機(jī)械鼓一；5一帶束層供料架；6一帶束傳遞環(huán);7帶束鼓機(jī)箱；8一帶束鼓;9胎面供料架；10一卸胎器;11機(jī)械鼓機(jī)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(jī)箱。4.1機(jī)箱(1胎體鼓機(jī)箱胎體鼓機(jī)箱用于支撐并旋轉(zhuǎn)胎體鼓。主軸由一個交流伺服電機(jī)驅(qū)動，使胎體鼓能以高速或低速正/反轉(zhuǎn)。(2機(jī)械鼓機(jī)箱機(jī)械鼓機(jī)箱下面有一個旋轉(zhuǎn)裝置，可旋轉(zhuǎn)180°。在每個機(jī)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(jī)箱內(nèi)部制動器鎖定后，絲杠可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)定型，在

13、定型過程中使胎圈向內(nèi)收縮。機(jī)械鼓內(nèi)有6路獨(dú)立的氣路，與MATADOR機(jī)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(jī)械鼓的伺服電機(jī)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(jī)箱帶束鼓機(jī)箱安裝在兩個固定的直線導(dǎo)軌上，機(jī)頭架內(nèi)含有剛性結(jié)構(gòu)單元，采用一個直流伺服電機(jī)驅(qū)動同步帶帶動帶束鼓旋轉(zhuǎn)。帶束鼓機(jī)箱內(nèi)另有一個伺服電機(jī)，可對鼓直徑進(jìn)行設(shè)定。在必要情況下，可通過鼓端頭的強(qiáng)制停止裝置使帶束鼓強(qiáng)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(jī)械鼓機(jī)械鼓的指形反包器及反包動作與MATA2DOR成型機(jī)類似。機(jī)械鼓包括一中空主軸,軸內(nèi)有絲杠。當(dāng)機(jī)械鼓機(jī)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(jī)械鼓不同的是VMI機(jī)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(jī)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(yùn)動

15、位置由編碼器控制，滾壓曲線由菜單控制。5成型機(jī)使用性能對比二次法成型機(jī)主要生產(chǎn)半鋼子午線輪胎，由于需用兩段成型機(jī)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(jī)生產(chǎn)效率較二次法成型機(jī)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(jī)在使用中應(yīng)用機(jī)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(jī)械鼓定型和反包，生產(chǎn)效率得到了進(jìn)一步提Mi。四鼓式一次法成型機(jī)由于有兩個機(jī)械鼓來完成定型及反包，機(jī)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(jī)的發(fā)展也很快。子午線輪胎成型機(jī)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(jī)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(xiàn)標(biāo)識碼:D印度印度橡膠雜志2004年第1期20頁報(bào)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(jì)劃在巴西圣保羅東北的費(fèi)拉迪圣安娜建立占地面積3200m2