橡胶工厂设备-轮胎定型硫化机

一、概述外胎定型硫化机是在60年代由普通个体硫化机的基础上发展起来的。其主要特点是用胶囊代替了水胎，在一台机器上完成轮胎毛坯的装胎、定型、硫化、卸胎及外胎在模外充气冷却等工艺过程，使轮胎硫化过程实现完全机械化和自动化。近代轮胎定型硫化机，一般对内温、内压、蒸汽室温度均能测量、记录和控制，配置自动控制系统、模具清洁和涂隔离剂等装置。生产中配以自动化运输和计算机控制，使轮胎硫化作业完全实现自动化。轮胎定型硫化机具有生产效率高、生产的轮胎质量好、劳动强度低，因此，在现代轮胎工业中获得了广泛的应用。二、分类（一）轮胎定型硫化机按采用胶囊类型的不同可分为四种类型：A型（或称AFV型）定型硫化机胶囊从硫化的外胎中脱出时，胶囊在推顶器的作用下，往下翻入下模下方的储囊筒内。开模方式一般为升降平移型。B型（或称BOM型）定型硫化机胶囊从硫化的外胎脱出时，胶囊在中心机构的操纵下，待抽真空收缩后向上拉直。开模方式有升降型、升降翻转型。AB型（或称AUBO型）定型硫化机胶囊从硫化的外胎脱出时，胶囊在胶囊操纵机构和囊筒作用下，上半部作翻转而整个胶囊由囊筒向上移动收藏起来。开模方式有升降型和升降翻转型。RIB型（RollinginBladderType）定型硫化机为适应子午线轮胎生产的需要，综合了A型和B型硫化机的优点而开发的一种新型机型，结构类似AB型，但不需要抽真空。开模方式为升降平移型。（二）按定型硫化机的用途可分为：普通轮胎定型硫化机和子午线轮胎定型硫化机。（三）按定型硫化机的传动方式可分为：曲柄连杆式定型硫化机、液压式定型硫化机和螺杆式定型硫化机。（四）按加热方式可分为：罐式定型硫化机、夹套式定型硫化机和热板式定型硫化机。（五）按整体结构可分为：定型硫化机和定型硫化机组。三、型号编制与技术特征（一）轮胎定型硫化机的型号编制通常以硫化机的热板护罩或蒸汽室的内径、模型数量及一个模具上的合模力表示，胶囊型式作为辅助代号。具体表示如下：□□——□□/□×□模型数量一个模具上的合模力，MN热板护罩或蒸汽室内径，mm胶囊型式辅助代号，如A、B或RIB等轮胎硫化机代号（L）轮胎生产机械代号（L）例如：LL—B1050/1.37×2,表示B型定型硫化机，护罩内径为1050mm，双模，一个模具上的合模力为1.37MN.四、基本结构轮胎定型硫化机的种类较多，我国目前广泛使用的定型硫化机是曲柄连杆式定型硫化机，本节重点叙述曲柄连杆式定型硫化机的结构。㈠、A型轮胎定型硫化机下图是LL-A1170/1.75×2的A型轮胎定型硫化机结构图。从图中可以看出，A型定型硫化机主要是由底座、曲柄轮、连杆和横梁组成的升降机构；上加热板、下加热板和上模具、下模具组成的蒸汽室；推顶器与储囊筒组成的胶囊操纵机构；夹具器、装胎机械手组成的装卸胎机构；电机和减速机组成的传动系统；还有热工系统、润滑系统和电控系统等组成。为适应尼龙轮胎的生产配置了后充气装置。底座曲柄轮连杆上模具上热板下热板下模具机械手传动系统后充气装置推顶器储囊筒横梁㈡、B型轮胎定型硫化机B型轮胎定型硫化机和A型轮胎定型硫化机的主要区别在于采用了不同结构的胶囊，因而胶囊操纵机构也不同。B型连杆式轮胎定型硫化机上模运行方式，分别有升降翻转型、升降平移型和升降型。如图为LL-B1310(Ⅱ)/2.95×2B型轮胎定型硫化机，上模运行方式为升降翻转型，目前大多数的连杆式定型硫化机均采用这种型式。上图为LL-B1050/1.37×2定型硫化机，上模运行方式为升降平移型。它们某些机构（如升降机构、蒸汽室、传动系统等）与A型轮胎定型硫化机相似。B型轮胎定型硫化机一般由升降机构、蒸汽室、胶囊操纵机构（即中心机构）、装胎机构、卸胎机构、传动系统、润滑系统、安全装置、管路系统和电气系统等组成。用于尼龙轮胎硫化的定型硫化机还应配置后充气装置。升降机构蒸气室后充气装置电气控制装置胶囊操纵机构卸胎机构传动装置装胎机构㈢、AB型轮胎定型硫化机AB型轮胎定型硫化机的胶囊操纵机构－中心机构与A型和B型轮胎定型硫化机的胶囊操纵机构有较大的差别，介于A型B型之间，兼有这两种机台胶囊操纵机构的特点，而其他部分基本相同。图为AB型轮胎定型硫化机的胶囊操纵机构，它由胶囊操纵缸、囊筒、囊筒升降操纵缸及上下夹持盘等组成。当轮胎脱模时，囊筒通过升降操纵缸向上升起，上夹盘不动，硫化好的轮胎在囊筒上升时，从下模脱出，胶囊则被收入囊筒内，类似于B型定型硫化机的胶囊伸直的型式。胶囊操纵水缸升降水缸上夹盘下夹盘储囊筒轮胎被取出后，上夹盘下降，胶囊连同夹持盘一起进入囊筒内。这种胶囊收入囊筒内的方式与A型定型硫化机相似，但比A型胶囊的翻转程度小。当装胎时，装胎机构将胎胚的下子口放在囊筒的子口上之后，囊筒开始下降，并通过齿轮齿条实现与装胎机构同步下降，便于胎胚的对中和定型。在囊筒下降过程中，胶囊通入定型蒸汽，上夹盘向上升起，胶囊被压入胎胚内腔，硫化机合模、定型、硫化。齿轮齿条㈣、RIB型轮胎定型硫化机RIB型轮胎定型硫化机是在A型硫化机的基础上发展起来的一种新型的机台。图为RIB型轮胎定型硫化机的结构图。RIB型硫化机与A型硫化机的主要区别是胶囊操纵机构在A型的基础上增设一个中心杆，将胶囊上部从硫化好的轮胎中拉出，进入囊筒，使胶囊上半部翻转收入于囊筒中，提高了胎胚定型时的对中性。中心杆B型及AB型定型硫化机A型定型硫化机RIB型定型硫化机胶囊不翻转，寿命较长胶囊翻转弯曲较大，使用寿命较B型的短胶囊寿命较A型的长，比B型的短蒸气、过热水消耗量极少蒸气、过热水消耗量大蒸气、过热水消耗量比A型少胶囊充水时间短，极易冷却胶囊充水时间长，冷却时间长胶囊充水时间较A型少中心机构动力为压力水，密封较多，泄漏可能性大推顶器动力为压缩空气，密封较少，密封性能好推顶器动力为压缩空气，密封装置较少，密封性能好需要抽真空系统不需要抽真空系统不需要抽真空系统中心机构较复杂推顶器机构复杂推顶器结构简单，但下部控制胶囊机构复杂更换胶囊较困难更换胶囊方便更换胶囊方便定型时生胎内壁与胶囊之间易残留空气定型时生胎内壁与胶囊间残留空气少定型时生胎与胶囊内壁间残留空气少胎胚定型时对中性稳定性好定型时对中性稳定性差定型时对中性稳定性好卸胎和装胎不能同时进行，卸胎和装胎可同时进行卸胎和装胎可同时进行总体结构较庞大总体结构较紧凑总体结构较复杂各种定型硫化机的比较五、主要零部件㈠传动装置与升降机构1．传动系统轮胎定型硫化机的传动装置是指驱动上模具开启、合模以及锁紧模型的动力传动装置。可分为两类：一是机械传动方式，主要有曲柄连杆式轮胎定型硫化机和螺杆传动方式的轮胎定型硫化机；二是液压传动方式，用于液压结构的轮胎定型硫化机。机械传动方式中曲柄连杆式轮胎定型硫化机在生产中使用比较广泛，其传动系统为保证在胎胚定型和硫化时传动系统自锁，都装备有蜗轮蜗杆减速装置。目前的传动系统一般分为单传动系统和双传动系统两种。单传动系统多用于B型双模55吋以下的定型硫化机，双传动系统多用于75吋以上的大规格硫化机。下图为它们的传动系统图。单传动系统有两种方式：一种是一级蜗轮传动带一级齿轮传动，如图所示。由电机、蜗杆、蜗轮、小齿轮、曲柄轮、连杆和横梁组成。另一种是一级蜗轮传动带两级齿轮传动，如图所示。中间增加一对齿轮，以增加齿轮的动载能力。横梁连杆小齿轮曲柄轮电机涡轮蜗杆中间的一对齿轮双套传动系统如图所示。对大型硫化机采用双套传动系统可使机器结构紧凑，保证操作的空间，设备运行比较平稳。双套传动系统中只增设一套小功率电机，补偿了在周期中的能量消耗，因此并没有引起功率消耗的增加。但是双套传动系统结构复杂，合模时上下模对中的调试要求较高。双套传动系统中一套用于上模的升降。由电机传动涡轮蜗杆减速器，驱动小齿轮，小齿轮传动齿轮，由齿轮带动曲柄轮及连杆和横梁。另一套传动系统用于横梁和上模的翻转。连杆在导向槽内运动，使横梁和模型作翻转运动。小齿轮齿轮曲柄轮连杆横梁用于横梁翻转的传动系统曲柄轮连杆导向槽电机减速机2．升降机构升降机构也称压力机构。其类型有下列几种。升降机构的类型曲柄连杆式升降机构液压式升降机构①单缸式升降机构②双缸式升降机构螺杆式升降机构涡轮蜗杆式升降机构①升降型升降机构②升降－平移型升降机构③升降－翻转型升降机构（1）曲柄连杆式升降机构图为曲柄连杆升降－平移型升降机构。它主要由横梁、墙板、连杆、曲柄齿轮和副臂、副辊等组成。在开模时，横梁和上模先作垂直上升，随后按水平或以一微小倾斜角度向后移动，而模型始终接近与水平平移；闭模过程则相反。左右两个副臂固定在横梁上，副臂下端设有副辊。当连杆带动横梁作开合模运动时，横梁两侧端轴上的主辊和副臂的副辊都在墙板的开槽内运动。为使合模准确，横梁的下腹板左右各装有一个定位块，并和墙板上的定位块相配合。定位块的位置可用调节螺栓调节。连杆墙板副臂副辊横梁曲柄齿轮定位块主辊调节螺拴图为B型定型硫化机普遍使用的曲柄连杆式升降－翻转型机构。它主要由横梁、墙板、连杆、曲柄齿轮、副连杆和副连杆滑块等组成。在开模过程中横梁和上模先作垂直上升，随后以弧线向后翻转；闭模过程则相反。实现翻转的主要方法有：双槽墙板斜面间接导向、双槽墙板斜面直接导向和单槽杠杆导向三种。机构开模时升起翻转和合模时翻转下降，其前后定位靠墙板的开口槽，副连杆滑块在墙板的窗口上下活动使上蒸汽室翻转。左右定位靠连杆上部的定位销实现的。横梁墙板定位销连杆曲柄齿轮滑块副连杆（2）液压式升降机构图为定型硫化机单缸式液压升降机构。它主要由油缸、活塞杆、横梁和导架等组成。左右导杆由拉杆连接成一体，并靠底座支撑。机构由液压系统提供动力，当机构工作时，油缸活塞杆带动横梁和装有滑轮的蒸汽室沿着导架的轨道上下运动，完成开合模的动作。合模后，由锁环将模型锁紧。双缸式液压升降机构如图所示。其基本工作原理与单缸式的类似。油缸活塞杆横梁导架拉杆锁环㈡、蒸汽室1.蒸汽室的类型蒸汽室按模型的加热方法及结构形式通常可分为下列几种:蒸汽室的类型罐式蒸汽室普通罐式蒸汽室带锁环蒸汽室带调模装置蒸汽室夹套式蒸汽室带锁环夹套式蒸汽室带调模装置夹套式蒸汽室热板式蒸汽室普通热板式蒸汽室带调模装置热板式蒸汽室2．蒸汽室结构(1)罐式蒸汽室①普通罐式蒸汽室如图所示。它由上、下两半蒸汽室组成，下蒸汽室固定于机台上，下半蒸汽室固定于横梁下缘。两半蒸汽室用耐热橡胶密封圈密封，与机台和横梁固定时均用石棉垫隔热，它们的外表面均用保温层加以保温。下蒸汽室底部设置凸起的T型槽，用于螺栓固定模具和模具底部的加热以及冷凝水的导出。上蒸汽室的上部设有1～4组均布分布的螺栓孔，用于不同规格的模具安装；其上部安装了安全阀、压力表和温度计。上半蒸汽室下半蒸汽室T型槽密封圈压力表温度计安全阀模具安装螺拴②带锁环罐式蒸汽室如图所示。它的总体结构与普通罐式蒸汽室相似，在罐体的周边设置了一套可移动的平面锁环。锁环将上下蒸汽室锁紧并承受锁模力，此时硫化机在硫化时传动系统的各构件受力较小。为了补偿硫化时对模具的预紧力，在蒸汽室下部压力补偿器（为一块橡胶板），当通人低压过热水后橡胶板向上膨胀，抬起活动的模座，把模具顶紧。上半蒸汽室下半蒸汽室橡胶板T形槽压力补偿器锁环③带调模装置罐式蒸汽室。它的上蒸汽室设置有上半模的花盘,花盘与调模螺套连接。调螺套的内外表面有梯形螺纹，调模螺套外螺纹为右旋，与花盘相配，调模螺套内螺纹与法兰螺套相配。当小齿轮转动带动大齿轮转动，调模螺套也旋转，使花盘同上模一起沿着导向板上升或下降，从而可以调整不同模型的高度位置。花盘调模螺套小齿轮大齿轮（2）夹套式蒸汽室夹套式蒸汽室的结构如图所示。它的上、下模具均有可通人蒸汽的空腔。此空腔有的模具是直接铸造出来；有的加工成敞口的空腔，加工后焊上钢板，将其敞口封闭。带锁环夹套蒸汽室如图所示。其锁环有平面型和斜面型两种。前者需设置压力补偿器，后者可直接锁紧模具。带调模装置夹套式蒸汽室如图所示，其基本机理与其他带调模装置蒸汽室相同。铸造的空腔焊接的空腔⑶、热板式蒸汽室图为带调模装置热板式蒸汽室，它由上、下加热板、调模装置和保温罩等组成。调模装置由调模齿轮、调模螺套和固定的调模螺纹座组成两级减速