06《橡胶加工机械》教案-培训-第六章

第六章轮胎成型机6.1.概述轮胎成型机是轮胎制造生产过程中，将各种半成品部件，按工艺要求组合成型轮胎胎坯的一种轮胎生产专用设备。随着轮胎工业的快速发展，尤其是子午线轮胎技术的发展，轮胎成型机的成型技术和结构有了很多改进与发展，它是橡胶设备技术发展最快的设备之一。近些年，国产化的、适合轮胎厂生产工艺需要的各种类型的专用轮胎成型机，相继开发研制成功。概述•在新开发研制的各类轮胎成型机中：有适用于斜交结构的新型轮胎成型机，配有气垫和机械手，自动牵引上帘布筒及指状片组正包、胶囊反包装置；有适用于子午线轮胎成型的专用成型机，如用于轿车和轻卡轮胎专用的两次法一段、二段成型机和用于全钢载重子午胎一次法两鼓式、三鼓式和四鼓式成型机；用于全钢工程子午胎一次法两鼓式成型机等。上述各类新型成型机的投产使用，对提高轮胎成型自动水平、改善轮胎成型工人的作业环境、减轻劳动强度、提高轮胎成型生产效率和提高轮胎成型质量，起到很好的作用。概述•轮胎的种类繁多，成型工艺与方法亦有多种。成型各种充气轮胎的外胎是一个包括很多道工序的复杂过程，例如成型一个双钢圈中型的载重胎，要完成35～50道工序。充气轮胎结构和规格的多样性，导致出现了大量不同的外胎成型机。1.轮胎的类型及规格•轮胎的种类繁多,其分类如下：•轮胎有实芯轮胎、充气轮胎、微孔芯轮胎。•实芯轮胎包括坦克负重轮胎、起重车胎、载货拖车胎、装卸车胎、儿童车胎。•充气车胎按规格分为：巨型轮胎（断面宽432mm以上）、大型轮胎（断面宽279mm～406mm）、中小型轮胎（断面宽254mm以下）；•按气压分为：固定气压轮胎（高压、低压、超低压）、调压轮胎；•按行驶速度分为快速轮胎（标志“S”）、高速轮胎（标志“H”）、超高速轮胎（标志“V”）；轮胎的类型及规格•按用途分为：汽车轮胎（载重、公共、无轨、电车、挂车及小客车等）、工程机械轮胎（起重、平板、翻斗、铲车、及电瓶车胎等）、农业机械轮胎（拖拉机、收割机、马车等）、航空轮胎（飞机及航天器轮胎）、摩托车胎、力车轮胎（自行车、手推车、三轮车车胎）；•按帘线排列分为：斜胶胎、斜胶子午胎、子午胎；•按骨架材料分为：棉帘线胎、化纤帘线胎、钢丝帘线胎；•微孔芯轮胎分为：炮车胎、海绵芯自行车胎、力车胎等。2.轮胎成型机的类型外胎成型机的类型很多，通常按下列几种方法分类：•按用途分为：自行车外胎成型机、摩托车外胎成型机、载重车胎、轿车胎、农业胎成型机、工程车胎成型机、飞机车胎成型机；•按成型鼓的轮廓分为：鼓式成型机、半鼓式成型机、半芯轮式成型机、芯轮式成型机；•按帘线排列形式分为：斜胶胎成型机、子午胎成型机；•按成型方法分为：套筒法成型机、层贴法成型机、套筒-层贴法成型机、加宽帘布法成型机；•按机台组成分为：单台使用成型机、成型机组。.•轮胎成型机型号编制的标准规定：轮胎成型机主代号为LC，即“轮成”两字的拼音首字母。这个代号是最基本的型号，为了区别轮胎成型机用途（成型轮胎的类型）基本代号还常带有一个附加代号，以识别成型机的用途类别；用于成型普通斜交轮胎压辊包边成型机加“X”，不加亦可。其编制为：LCXB或LCB•L-轮胎；C-成型；X-斜交；B-包边。•用于成型高级（高精度）斜交轮胎胶囊反包成型机加“K”，即LCK。•用于成型子午线轮胎的一段成型机加“Y”，即LCY。•用于成型子午线轮胎的二段成型机加“E”，即LCE。•用于成型子午线轮胎的一次法成型机加“Z”，即LCZ。•用于层贴法轮胎成型机加“C”，即LCC。.•规格代号，原标准取顺序号，如1、2、3、4号，是指压辊包边成型机的规格代号。•其他类型的成型机多参照国外惯例，采用成型轮胎规格的最小和最大“规格范围”作代号，例如，1316、1516、1820、2024等，1316是指该机台可以成型轮胎的胎圈（轮网）直径最小为13英寸，最大为16英寸。•轮胎成型机的品种及类型层出不穷。本章主要讲述充气轮胎的外胎成型机及成型机的成型过程。第一节斜交轮胎成型机只介绍工程胎成型机工程胎成型机•由于工程胎外形尺寸大，承载能力大，胎体帘布层多，特别是成型时，各层帘布筒胎圈部位的正、反包操作要求包卷后胎圈部位要平整结实，各部件需要位置放正、舒展压实，难度大。传统的轮胎成型方法和成型设备已不能满足现代轮胎工艺的发展，采用拉入式套帘布筒法是一种高效、高质的成型工艺。现将目前国内使用的拉入式套帘布筒法成型机介绍如下.图6－8LCK-2024斜交工程外胎成型机巨型斜交工程胎成型机.图6－8LCK-2024斜交工程外胎成型机1－机头座（机箱）；2－扣圈装置；3－成型鼓；4－伞形扩布器；5－机尾座；6－后压合辊；7－主轴；8－夹持环。1－主机；3－正包装置；4－下压辊装置；5－后压辊装置；6－帘布扩导装置；7－外扣圈装置；8－内扣圈装置；9－底座；10－夹持环装置；11－传递装置；12－气路系统；13－电控系统。图6－9LC－AX2425型轮胎成型机整体结构图4、缠贴法成型机组•由于工程胎的零部件重量大，其胎面的厚度与长度公差，胎面胶接头处的正确吻合是靠操作者的经验，通过对成型机主轴的点动、正转、反转等操作完成，尽管成型机已有不断的改进，但手工操作的成分还是很大。目前工程胎胎面的成型可分为层贴法和套筒法两种生产形式，层贴法就是将条形胎面按工艺要求依次贴上，胎面胶与帘布之间、胎面胶与胎面胶之间的窝气是靠后压辊逐步赶出；套筒法则是在成型工序前将条形胎面用专门的气动接头机接成环形胎面，成型时由成型棒或其他方法导入成型鼓，窝气也靠后压辊赶出。但是轮胎规格偏大时，采用套筒法贴合胎面易产生气孔等影响胎面的质量。工程胎胎面成型采用胎面胶的缠贴成型技术•工程胎胎面成型采用胎面胶的缠贴成型技术是成型工序的重要技术进展。它是以条状胶热压合堆积成型，保证了整个胎面横断面没有或仅有很少的气孔与窝气。由于待贴合胶是新鲜的，贴合后胶条与胶条之间，各层胶条之间容易熔为一体，其最终的成型半成品横断面形状和胎面胶的总重量都非常接近。用挤出机挤出的胎面胶条直接在成型鼓上缠贴胎面的工程胎缠贴成型技术与装备在二十世纪80年代开始引进，最初引进了大规格工程胎的缠贴成型机，之后又陆续引进了中心规格缠贴成型机，所能生产的轮胎规格自18.5－25～36.00－51。•缠贴机是工程轮胎贴合胎面的主要设备，一般适用圈口直径在23.5英寸以上规格轮胎胎面成型。•在缠贴机组中，包括了较早期的模板仿形缠贴机及后续的程序控制缠贴机。在胶条制备环节上、有的使用冷喂料挤出机加定型机头；有的使用销钉机筒冷喂料挤出机加带测宽调宽功能的双辊筒机头。缠贴装置的移动有采用连续移动和间歇运动方式的。缠贴装置的驱动有采用液压或伺服电机系统。.•采用销钉机筒冷喂料挤出机和圆形机头挤出棒状胶条，然后再进入液压压延辊机头，使之成为扁平状胶片，由压辊热压贴于帘布筒上，见图6－14。整个挤出机座和压型缠贴机头由液压装置驱动，作平行于成型机主轴的左右移动，形成缠贴堆积胎面外廓。•胎面胶的缠贴是程序化，即利用专用计算机将有关缠贴参数输入计算机。需要缠贴某种型号规格的轮胎，则调用与其相对应的一组参数即可。由于胎面胶的缠贴程序化完成，没有人的干预，因此，对应于这部分工作操作者的劳动强度几乎为零。图6－14胎面缠贴成型简图第二节、子午线轮胎成型机子午胎是一种新型结构的轮胎，具有耐磨、耐刺扎、节油、缓冲性能及通过性等优点，因而发展十分迅速。轮胎新产品的研发和更新换代周期分别已经由原先4到5年缩短到2到2.5年。轮胎工业的发展，使轮胎成型机对提高轮胎质量和生产效率的起着重要作用，因此也促使有关设备的创新。在所有轮胎制造设备中，改进、创新最快的要数轮胎成型机了。一次法、二次法成型•始终由一台成型机来完成的称为一次成型法（或称全段成型法），所用的成型鼓为可膨胀鼓；•如胎体用一台成型机制作，而后再在另一台专用子午胎成型机成型的称为二次成型法（或称二段成型法）。•下面分别介绍这两种成型方法的设备。6.11基本结构1、二次成型法子午胎成型机•二次成型法成型机，分为一段成型机和二段成型机。一段轮胎成型机的结构及功能和普通胎（斜交胎）相似，也可以充分利用原有普通轮胎成型机，二段成型机在结构上与第一段成型机有很大的不同,要完成对胎胚体进行定型、上带束层、胎面、包胎侧、胎面等工艺过程。Ⅰ、第一段轮胎成型机•子午胎一段成型机的结构形式繁多，下面介绍几种机型。•1、胶囊翻转法子午胎第一段成型机图6－75用于纤维子午胎胎体第一段成型的P80/A成型机。图6－75用于纤维子午胎胎体第一段成型的P80/A成型机1－机箱；2－帘布筒翻转圆筒；3－后压辊；4－成型鼓；5－拉出、反包装置；6－辅助鼓；7－光线指示灯；8－移动小车；9－胎侧和垫胶供料架；10－扣圈装置2、层贴法子午胎第一段成型机•（这种成型机的结构图6－77与斜交胎成型机图6－7的层贴法机型类似。该机由机箱、主轴、内、外扣圈盘、成型鼓、供料架、下压合装置、帘布筒表面压合装置（后压合装置）、胎恻压合装置等组成。现以表6－10说明PR106M/C成型机机型的技术性能。主视图左视图图6-77层贴法子午胎第一段成型机3、套筒法子午线胎一段成型机真空吸附套筒法子午线胎一段成型机的结构如图6－78所示。这种机型是9.00～20钢丝子午线轮胎二次成型法的第一段成型机。当更换其中一些部件(如成型鼓、反包器、真空罩、贴合鼓)后,可扩大使用范围。图6－78套筒法二次一段子午线轮胎成型机1-主机；2-单位脚踏开关；3-后压合装置；4-双位脚踏开关；5-正包装置；6-正包底版；7-左侧机组及扣圈装置；8-帘布真空吸附运输装置；9-帘布搭接递送装置；10-层布贴合机；11-安全装置；12-胎侧鼓供料架；13-电气部分；14-管路部分；15-帘布供料架4、GR-6轮胎一段成型机•GR-6钢丝子午胎第一段成型机的特点是:变换规格比较方便,只要更换胶圈1的宽度即可改变钢丝圈之间的距离；结构简单,由于采用胎圈锁紧圈,两个钢丝圈之间的帘线可以在成型过程中保持平直,不会歪曲、倾斜；成型的三角胶是水平放置的,成型好的胎体在第二段定型过程中，三角胶会饶钢丝圈转动90°左右改变了半成品的贴合状态,对轮胎的成型质量,特别是胎圈部位的质量会带来不利的影响；另外,胎圈锁紧圈2在膨胀时,两个锁紧圈之间的距离会略有变动,影响轮胎的成型精度。图6－79GR－6子午胎第一段成型鼓示意图1－胶圈；2－胎圈锁紧圈；3－扇形块；4－膨胀胶囊；5－限位器；6－辅助鼓5、SFE轮胎成型机SFE一段成型机的最大特点是:三角胶是垂直放置的,成型好的胎体胎圈部位与成品轮胎的形状与尺寸接近,因此,在第二段定形过程中,胎圈部位的部件不会变动位置。•图6－80所示为SFE无内胎钢丝子午胎第一段成型机用的成型鼓。它有金属套1、胎圈锁紧圈2、环形活塞3、柱锁4、反包胶囊5、正反丝杠6、主轴7、扇形块9等组成。鼓的中部是由可以伸缩的金属套1组成,使得各橡胶部件在贴合过程中具有坚硬的金属鼓面。鼓面金属套1的伸缩功能是:可以方便地改变成型鼓宽度,更换成型轮胎的规格；在反包时,成型鼓可适当的收窄,胎体可以充气膨胀。图6－80SFE无内胎钢丝子午胎第一段成型鼓1－可伸缩的金属套；2－胎圈锁紧圈；3－环形活塞；4－柱销；5－反包胶囊；6－正反丝杠；7－主轴；8－联轴器；9-扇形块。Ⅱ、第二段成型机子午胎第二段成型是将第一段成型机完成的胎体进行定型、上带束层、胎面等工艺过程。子午胎第二段成型机在结构上与第一段成型机有很大的不同,它一般包括:机箱、成型鼓、后压合装置、带束层贴合装置以及带束层的传递装置或者带束层贴合定位盘等组成。第二段成型鼓有三种基本结构形式:胶囊成型鼓、金属膨胀鼓、无胶囊鼓等。由于成型鼓的结构不同其成型机的整体结构也有较大差异。9.00—20钢丝子午轮胎二次二段成型机•（1）、图6－81为9.00—20钢丝子午轮胎二次二段成型机，主机适用成型轮胎规格范围可达到12.00－20。•主机箱1,由钢板焊接而成,箱体前后支座由滚动轴承支持主轴、主轴由电动机经皮带轮减速传动。成型鼓装在主轴的内外轴套上