液压双模轮胎硫化机的发展与性能简介

1、液压双模轮胎硫化机的发展及性能简介丁振堂 总工（青岛双星橡塑机械有限公司，山东 青岛）摘 要：本文主要介绍了液压硫化机的发展概况。论及了液压双模轮胎硫化机在我国的的发展，与机械双模硫化机的成本及性能对比，双星橡机研发的PC-B1220液压硫化机的结构及性能关键词：液压；硫化机；液压硫化机；发展20世纪50年代以来机械式硫化机推广应用取代硫化罐,是轮胎硫化的第一次飞跃，液压硫化机替代机械式硫化机,是轮胎硫化的第二次飞跃。汽车工业和轮胎工业的不断发展,对轮胎的均匀性提出了越来越高的要求,对硫化机的工作精度要求越来越高,液压硫化机的优越性充分显示出来。现在世界上主要轮胎公司已逐步采用液压硫化机来代替

2、传统的机械式硫化机。他们在建新厂或对老厂进行技术改造时,已基本上采用液压硫化机。液压硫化机替代机械式硫化机已成为无可置疑的发展趋势。1 液压硫化机的发展液压硫化机是在机械式硫化机的基础上发展的。液压硫化机具有精度和自动化程度高、硫化的轮胎均匀质优、适合于子午线轮胎尤其是高等级子午胎的硫化等优点,是轮胎硫化机的发展方向。随着我国高速公路的迅速发展,液压硫化机正孕育着大发展的良好机遇,我们相信经过橡机厂和轮胎厂的共同努力,液压硫化机将逐渐在我国普及,成为橡机厂及轮胎厂新的经济增长点。随着我国汽车工业和轮胎工业的不断发展，对轮胎的均匀性提出了越来越高的要求，这对硫化机的工作精度提出了越来越高的要求，

3、液压硫化机的优越性充分显示出来。现我国液压硫化机被轮胎及橡机企业广泛认可。液压硫化机作为一种新技术，经过不断改进提高，在国外已成熟并批量生产，广泛运用于轮胎硫化中。世界上主要轮胎公司使用液压硫化机的比重超过70%，并且呈递增的趋势。我国的液压硫化机开发工作始于60年代未期，起步时间不比工业发达国家慢，但是当时国内的液压技术水平限制了液压硫化机的发展。液压硫化机的优越性在我国已被轮胎企业广泛认可，尤其是高等级子午线轮胎项目倾向于选用液压硫化机趋势明显。液压硫化机具有精度和自动化程度高、硫化的轮胎均匀质优、适合于子午线轮胎尤其是高等级子午胎的硫化等优点，是轮胎硫化机的发展方向。2 液压硫化机进入产

4、业化阶段液压硫化机从“十五”前试制、小批量过渡到目前产业化阶段，呈现出蓬勃发展之势。液压硫化机生产厂家有桂林橡机、广东巨轮、青岛软控、双星橡机等二十余家，生产能力在1000台以上。其中发展最快的是广东巨轮模具，其硫化机全部为液压式。我国液压硫化机主要型号有1050、1140、1220、1310、1600、1700、1725、4500、4800等，实现了液压硫化机系列化。液压硫化机的结构有框架式、扁担式、立柱式等。可以说我国通过对引进液压硫化机的消化吸收，已基本掌握液压硫化机的技术及原理，我国已具备液压硫化机的自主开发能力，液压硫化机进入广泛推广阶段。3 液压硫化机替代机械式硫化机已成必然趋势杭

5、州中策橡胶有限公司是液压硫化机的坚定看多者，公司半钢乘用胎主要定位为高等级轮胎，硫化主要采用液压硫化机。从使用效果看，生产的轮胎动平衡性好杭州中策对设备的选用具有风向标作用，一股液压硫化机热潮在我国兴起。山东玲珑、山东万达、山东盛泰、山东金宇、肇庆鸿图、河南风神、朝阳浪马、贵州轮胎、上海双钱等项目大部份或全部选取用液压硫化机。我国外资轮胎企业使用液压硫化机比率更高，使用液压硫化机比重更高，固特异大连、米其林沈阳、东洋张家港、住友长沙、韩泰重庆等项目清一色选用液压硫化机。我国陆续涌现出一大批液压硫化机生产厂家，液压硫化机生产能力迅速提高。传统硫化机生产厂家在生产机械式硫化机的同时将研发重心转移到

6、液压硫化机，如桂林橡机、益阳橡机等。一些厂家直接从液压硫化机起步进入硫化机市场，市场扩张得非常快，如广东巨轮、高校软控、北京贝戴科技。当前，广东巨轮、华工百川的液压双模硫化机，市场反应较好。广东巨轮模具股份公司2010年生产液压硫化机近200台，现手中还有200多台液压硫化机订单，生产供不应求。高校软控手上也有近200液压硫化机订单，其中十多台出口印度JK公司。山东万达液压硫化机招标，参标企业达12家，可见液压硫化机厂家之多。 4 液压硫化机与机械式硫化机成本比较对机械式硫化机与液压硫化机进行成本比较,必须综合考虑配置、性能、开机率、服务、生产率及维修费用等。1）据克虏伯专家介绍,在欧洲若在相

7、同的配置下,液压硫化机比机械式硫化机更便宜。 液压硫化机取消了全部蜗轮减速机、大小齿轮、曲柄齿轮以及易损件(连杆、曲柄齿轮等主要受力件上的运动副是由铜套组成的滑动轴承,易磨损),这样减少设备的故障率,提高设备的开机率,同时减少备品备件的支出。尤其在国产减速机等配套件不稳定的状况下,液压硫化机的这一优势相当明显。2）液压硫化机可大大提高硫化的产量,其原因为:辅助时间缩短,这主要是设备的原因;硫化时间大为缩短,主要原因是高温硫化,可以说是工艺变化引起的。例如,桂林橡机厂研制的1140液压硫化机,辅助时间仅为46s,每锅硫化时间为13min,而普通子午胎硫化机为2530min,液压硫化机大大提高了生

8、产效率。3）从轮胎硫化质量来看, 液压机废品率低,均匀性较机械式有较大提高。据德国克虏伯公司介绍,在欧州液压硫化机较机械式便宜,这也是液压硫化机在国外主要轮胎厂迅速推广的原因之一。5 机械式硫化机结构性的缺陷及弱点1）上下热板(或横梁与底座)的平行度、同轴度、机械手对下热板内孔的同轴度等精度等级较液压硫化机为低,特别是重复性精度不如液压式;2）上横梁销轴施加于连杆上部铜套的力,曲柄齿轮轴施加于连杆下部铜套的力,以及曲柄销施加于连杆下部铜套的力都是不均匀的,而且这几个连接部分都在重负荷上转动,不可避免地造成铜套的不均匀和较严重的磨损。而铜套的磨损进一步降低硫化机的合模精度;3）上下模间受到的合模

9、力不均,对双模定型硫化机而言,总是两外侧的受力大于两内侧受力;4）机械式硫化机的合模力是在曲柄销到达下死点瞬间由各受力构件的弹性变形量所决定的。而温度变化将使受力构件尺寸发生变化,合模力也将随之而变化。生产过程中环境温度或工作温度的波动将造成合模力的波动。液压硫化机克服机械式硫化机的固有弱点,更满足子午胎,尤其是高等级子午胎硫化工艺的需要。6 PC-B1220液压硫化机简介6.1 PC-B1220液压硫化机结构高级轿车配备的是低断面轮胎。由于低断面轮胎断面比较宽，断面高比较小，对于硫化 2机而言，需要解决二个主要问题，一是卸胎，常规的卸胎容易卡胎或卸胎高度不够；二是后充气轮胎对中问题，由于低断

10、面轮胎断面高比较小，不易对中，满足不了自动化的要求。这两点制约了硫化机的自动化生产，由于需要人工辅助，大大降低了硫化机的生产效率。针对低断面轮胎上述的两个主要问题，双星橡塑机械有限公司研制的PC-B1220液压硫化机即是适合低断面轮胎生产的液压机硫化机，如图1所示，主要由主机、装胎机构、卸胎机构、后充气、液压系统、电控系统等组成。该液压机除了设备精度高，运行稳定外，卸胎采用抓片式，上下运动，油缸驱动，直线导轨导向，直线位移传感器定位，抓胎器转进转出和张开闭合采用气缸驱动，卸胎用抓胎器，保证了卸胎和放胎的精确和平稳，放胎可直接准确放到后充气的下卡盘上，解决了轮胎与充气盘对中的难题。图1 PC-B

11、1220 液压双模硫化机总装示意图后充气采用立柱式四工位后充气，如图2所示，主要由立柱、上卡盘、下卡盘、转动梁、活动梁组成，结构简单，对中精度高，并采用机械手卸胎和放胎。图2 PC-B1220 液压双模硫化机 四工位后充气示意图6.2 PC-B1220液压双模硫化机主要特点1）机架结构紧凑,受力均匀每个硫化室由一独立的框架来承受合模力,刚性好的上下梁保证框架的变形小。同时框架对模具中心线是对称的,这种微小的变形对硫化轮胎不会造成缺陷;2）上模部分的直线运动,保证了模具的重复精度和寿命由于上模运动的导向不受合模力作用,所以设计上采取较小的间隙来保证较高的重复精度。由于没有合模力的影响,导向采用可

12、调包轮结构,大大减少了维护工作量。由于只有上下直线运动,没有上模的翻转,对保持活络模的精度和延长其使用寿命有利。3）B型中心机构结构通用，普遍适用。4）轻巧、灵活的装胎机构全部由气缸驱动,重量轻;CAD设计的抓胎器结构轻巧、灵活。5）液压系统选用YUKEN液压元件,阀块采用集成块,叠加阀,缩小了液压站的体积。采用比例换向阀作为开合模控制元件,简化了系统,也提高了可靠性,减少了维护量。6）电气控制系统用PLC进行硫化过程控制、动作过程控制,配以触摸屏,可方便实现人机对话、运行监控、故障显示。7）适应氮气硫化8）生产效率高7 液压硫化机的市场前景液压硫化机作为一种新技术,经过不断改进提高,在国外已成熟并批量生产,广泛运用于轮胎硫化中。世界上主要轮胎公司主要使用液压硫化机。德国克虏伯公司作为著名橡胶机械供应商,其生产硫化机全部为液压式,另有日本三菱重工等也以液压式硫化机为主。轮胎工业的发展趋势是子午化,在西欧、美国等,子午胎的比重已达95%以上;在我国子 4午胎的比例每年递增，液压硫化机拥有相当大的市场潜力。目前国内机械式硫化机都满足不了硫化高等