巨型全钢工程机械子午线轮胎二段成型机改造

1、118轮󰀁胎󰀁工󰀁业󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁2011年第31卷巨型全钢工程机械子午线轮胎二段成型机改造李振波,宋士鑫(银宝轮胎集团有限公司,山东潍坊󰀁262700)󰀁󰀁摘要:针对1295mm(51英寸)巨型全钢工程机械子午线轮胎成型机在轮胎生产过程中存在锁块

2、锁圈不紧和带束层贴合周长波动大且贴合不平的问题,采用增大锁块锁紧胎圈时的过盈量并将锁紧气缸二次增压的方法及重新设计带束层贴合鼓、后压合装置和传递环替换原定型环的方法对二段成型机进行改造。成型机改造后,胎坯质量和产量均得到提高,设备与工艺更加匹配。󰀁󰀁关键词:巨型全钢工程机械子午线轮胎;成型机;锁圈;过盈量;带束层󰀁󰀁中图分类号:TQ330.4+6;U463.341+5/.6󰀁󰀁文献标志码:B󰀁󰀁文章编号:1006󰀁8171(2011)02𘀀

3、1;0118󰀁03󰀁󰀁近几年,随着世界矿产及能源的开采力度越来越大,巨型全钢工程机械子午线轮胎的需求量也越来越大。随着强大的市场拉动,国内轮胎企业掀起了研发和生产巨型全钢工程机械子午线轮胎的热潮。2007年我公司购进国内公司生产的1295mm(51英寸)巨型全钢工程机械子午线轮胎二次法成型机,其二段成型机在轮胎试制过程中存在锁块锁圈不紧,带束层贴合周长波动大且贴合不平等质量问题,严重影响轮胎质量,为此对二段成型机进行了改造。1󰀁二段成型主要操作步骤传递一段胎坯 锁块锁紧 胎坯定型 超定型 层贴带束层 其他操作。2󰀁

4、存在问题及解决措施2.1󰀁锁块锁圈不紧2.1.1󰀁存在问题二段胎坯成型后,测量胎坯内周长发现,每次测量数值均较一段胎坯内周长大且不稳定;成品轮胎X光检测发现胎体钢丝帘线出现较严重弯曲,如图1所示。2.1.2󰀁原因分析一段胎坯在二段成型机上依靠定型鼓固定,其主要通过锁块锁紧胎圈实现,即定型鼓锁块在󰀁󰀁作者简介:李振波(1974󰀂),男,黑龙江牡丹江人,银宝轮胎,图1󰀁改造前胎体X光照片推动气缸充气涨起后锁紧胎圈。胎坯内周长增大应是胎坯超定型时胎体钢丝帘线上抽所致。胎坯超定型时内压较大,

5、内压作用于胎体钢丝帘线上的张力大于锁块锁圈的摩擦力,导致钢丝帘线上抽。a)锁块锁紧胎圈操作时,锁块在推动气缸的作用下与胎圈底部接触,二者之间存在一定的过盈量。锁块为刚性体,但锁块与胎圈之间隔离有锁块胶囊和垫加胶条(定位鼓锁圈部位结构如图2所示),同时胎圈底部材料主要为橡胶部件,锁块胶囊、垫加胶条与胎圈底部材料在锁块压力的作用下,产生较大压缩,过盈量相对减小,导致锁块锁圈的摩擦力减小,锁块锁圈不紧。b)锁块推动气缸中的压缩空气压力为0.8MPa,气压越高,锁块作用于胎圈的压力越大,但该压缩空气已是管路中的最高压力,胎体钢丝帘线仍上抽。2.1.3󰀁解决措施针对a)情况,采取增大锁块

6、锁紧胎圈时的过!;第2期李振波等.巨型全钢工程机械子午线轮胎二段成型机改造119图4󰀁改造后胎体X光照片从成品轮胎断面看,带束层不平并出现反弧现象,严重影响成品轮胎质量。2.2.2󰀁原因分析1󰀂垫加胶条;2󰀂锁块胶囊;3󰀂锁块;4󰀂气缸顶杆。图2󰀁改造前定位鼓锁圈部位结构带束层贴合时,胎坯、定型环与带束层三者状态如图5所示。带束层在定型环上贴合与目前工艺不匹配,主要存在以下问题。!轮胎为橡胶产品,即使通过硫化模具硫化后的成品轮胎,在相同充气压力下,轮胎的外直径和断面宽也不可能都一致。

7、而且未硫化的二段胎坯在超定型时,外直径也是波动的,由于定型环是刚性体,其外直径为一定值,胎坯与定型环接触部位不能很好地配合,导致带束层贴合周长波动大并贴合不平。带束层压实前宽度(A)为一波动值,带束层裁断也存在公差,带束层压实宽度(B)与压实前不相同,带束层为橡胶部件,其在压辊的滚压下宽度会发生变化,而胎坯定型环间的宽度(C)为一定值,B与C存在不匹配,当B大于C时,带束层边部压在定型环上,形成边部压合不实,硫化后成品轮胎出现反弧。2.2.3󰀁解决措施结合目前工艺状况,重新设计一套带束层贴合鼓、后压合装置和传递环替换定型环。带束层在设定直径的贴合鼓上贴合,并由后压合装置层层压实

8、制成带束层帘布筒,贴合的带束层平整密实,同时也保证了各层带束层长度的稳定。带束层帘布筒再由传递环传递到超定型后的胎体上。2.2.4󰀁改造效果通过更换定型环,改换带束层贴合鼓、后压合装置和传递环后,可以一边贴合带束层,一边进行二段胎坯超定型前的操作,既方便操作又提高了胎坯成型的产量和质量。成品轮胎断面带束层平整且无气泡和脱层,满足了工艺要求,还提高了成品轮胎质量。2.3󰀁其他改造(增大垫加胶条厚度,因垫加胶条厚度增加过大易造成超定型时胎圈脱出锁块;#在锁块气缸顶杆上加垫5mm厚的垫片,增加锁块的径向行程。改造后定位鼓锁圈部位结构如图3所示。1󰀂垫加

9、胶条;2󰀂锁块胶囊;3󰀂锁块;4󰀂垫片;5󰀂气缸顶杆。图3󰀁改造后定位鼓锁圈部位结构针对b)情况,采取增大压缩空气压力的措施。在锁块推动气缸供压管路上安装1台加压泵,进行二次增压,使压缩空气压力提高0.30󰀂4MPa,以增大锁块锁紧压力。2.1.4󰀁改造效果设备改造后,锁块在涨起后紧紧锁住胎圈,二段胎坯内周长不再增大,成品X光检测结果(如图4所示)表明,胎体钢丝帘线长度均匀一致。2.2󰀁带束层贴合周长波动大和贴合不平2.2.1󰀁存在问题二段胎坯超定型后

10、贴合带束层操作时,先使用定型环贴在胎体上,然后在胎体上层贴各带束,120轮󰀁胎󰀁工󰀁业󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁2011年第31卷图5󰀁带束层贴合时胎坯、定型环与带束层三者状态尺中心保持一致,在二段成型机下底部安装了2个灯光标尺,加上原来2个灯光标尺,共4个灯光标尺,周向均匀分布,中心线在同

11、一平面上,为胎坯在二段成型时的定位提供了保证。(2)二段胎坯在定型时,两胎圈锁块同时向内收缩,胎坯的平宽控制需通过测量并计算,测量频繁且有误差。通过在成型机主轴上安装一个测量标尺,胎坯定型平宽可直接读数,既准确又直观。(3)巨型全钢工程机械子午线轮胎胎坯直径大,后压合操作时主机手看不到压辊,易误操作,胎坯部件在压合时易出现漏压或损伤。通过在成型机后压合装置上方安装探头,显示屏则安装在主机操作盘处,操作工可通过显示屏完成后压合动作。(4)二段胎坯超定型时,在内压作用下,两胎圈向外产生很大张力,可能存在从锁块胶囊上滑脱的问题,为保证操作安全,在2个锁块外缘安装了挡板。3󰀁结语通过对1295mm巨型全钢工程机械子午线轮胎二段成型机改造,消除了锁块锁圈不紧和带束层贴合周长波动大且贴合不平的问题,在保证了生产安全的前提下,既方便了操作,又提高了胎坯的质量和产量,工艺改进后,设备与工艺更加匹配,提高了成品轮胎质量。收稿日期:2010󰀁09󰀁30天津国际异地搬迁、结构调整、产品提升、技术改造%工程项目可研报告通过专家论证中图分类号