轮胎厂用硫化机液压缸密封件的改造

1、液压气动与密封/2010年第9期轮胎厂用硫化机液压缸密封件的改造李志明（艾志工业技术集团公司，江苏南京摘的经济效益。关键词：硫化机;液压缸;液压结构中图分类号:TH137.5文献标识码:A文章编号:1008-0813（2010）09要:本文介绍了我国大部分的轮胎厂在硫化时硫化机液压密封的故障，以及针对故障对液压缸密封件的改造，并阐述改造后带来TheImprovementofHydraulicCylinderSealsUsedinCuringPressofDomesticTyrefactoryLIZhi-ming（AIGIndustrialGroupofCompan

2、iesLimited,Nanjing210036,China）Abstract:Thisarticleexpatiateonthefailuresofthesealsusingonthecuringpressindomestictyrefactories.Baseontheanalysisofthefailurereason,thisarticlediscussedtoupgradethesealssystemandapplications,introducedtheeconomicbenefitsofthenewsealsdesignsolutions.KeyWords:curingpres

3、s;hydrauliccylinders;hydraulicconstructions液压硫化机的国内现状轮胎厂里的硫化车间的重要性是可想而知的，硫国外轮胎厂对液压硫化机的青睐及广泛使用，应该成为我国橡胶机械的示范及市场消费前兆。随着全球经济的一体化，中国轮胎要参与国际竞争，中国的橡胶机械也应该紧跟世界的潮流。硫化机的型号有很多，比如进口的有日本的、德国的、韩国的等，而国产的一般以福建、桂林的硫化机居多，当然也有其他厂家的，这里就不一一叙述了。不管是国产的还是进口的，硫化机的工作机理都是一致的，只是在硫化的配置上有一些差异而已。化对橡胶的处理是很重要的，如果硫化不好，不仅影响轮胎的数量，最重要

4、还是影响到了其质量，从而影响了公司的经济效益。从硫化机的故障率来说，问题最多的是液压系统，而液压系统最容易出现问题的部位是液压缸。基于以上的情况，我们利用本公司的液压密封件对我国的部分轮胎厂的硫化机的液压系统进行了升级和改造，并取得了一定的经济效益。如果说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;那么液压硫化机替代机械式硫化机，是轮胎硫化的第二次飞跃。现在世界上主要轮胎公司已逐步采用液压硫化机来代替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，广泛应用于轮胎硫

5、化中。世界上主要轮胎公司使用液压硫化机的比重超过60%，并且呈递增的趋势。德国克虏伯公司作为著名橡胶机械供应商，其生产的硫化机全部为液压式，日本三菱重工在1997年销售的硫化机中，液压式硫化机占40%。2主要硫化工艺硫化车间的工艺路线为：机械手抓胎机械手上升机械手转入机械手下降定型机械手爪片闭合机械手上升机械手转出合模二次定型合模至终点锁模加压（合模力）硫化卸压合模松锁开模下环升起胶囊收缩卸胎臂转进下环下降卸胎机构翻转轮胎进入滚道架冷却存胎器旋转一个工位。3硫化机的液压部位主要故障一般情况下，在轮胎厂的液压-硫化车间，它的液压缸一般情况下包括以下几种：增压缸、中心机构、活络模液压缸等。硫化车间

6、的液压缸一般有以下的故障见表1。收稿日期:2010-06-03作者简介:李志明(1972-),男,毕业于山西省吕梁学院化学工程系。主要从事市场技术支持工作，负责密封产品的推广与现场的实际应用。52HydraulicsPneumatics&Seals/No.9.20104硫化机液压存在的问题经过把液压缸解体以后分析，造成液压缸密封的（3）对于拉杠封和活塞封，必须材质符合其实际的工作情况，密封的形式要合理，并合理地控制其密封件的配合尺寸。（4）液压密封的使用周期与液压密封件材质有很大的关系。失效有以下几个原因：（1）由于硫化机的工作环境很恶劣，防尘圈的作用很大，但是人们往往忽略了它的作用。

7、因为在液压件的结构中，活塞封、拉杠封以及防尘圈都是动密封，活塞封和拉杆封都是在一种非常好的润滑的环境中进行工作的，只有防尘圈是在一种接近边界润滑的环境下工作的，这样，就对防尘圈能否很好的工作提出了较高的要求。另一方面，外界的灰尘，这些很硬的颗粒在有相对运动的情况下，对防尘圈的损坏是很大的。所以在国外的一些厂家里，他们的防尘圈的材质往往是很好的，有的甚至比活塞封和拉杠封的材质配置上都要好很多。而在我们的一些国产液压缸上的配置往往是很差的，而且在维修时根本不去管它，所以防尘圈在使用时必须走出误区。（2）忽略了导向环和支撑环的作用。通过在现场的调查与统计，在维修液压缸的过程中，60%的人不知道它们的

8、作用，而在维修的过程中更换此结构的人员就更少。实际上它的主要作用是隔开金属和金属之间的直接磨损，并且控制拉杠和活塞的摆动。5硫化机的液压改造（1）在进口的硫化机中，我们往往会发现硫化机液压缸在初期的使用周期是很长的，而我们在维修后，它的使用周期就很短了。通过我们在现场的调查，发现进口的液压缸基本上没有支撑导向环，而它的活塞或者是缸头的材质基本上使用的都是铜，经过分析，实际上铜的材质相对于拉杠或者缸体的材质来说是很软的，所以它可以保证缸头或者活塞的材质在被磨损的同时，拉杠或者缸体不被磨损，但是随着时间的推移，随着缸头或者活塞被磨损，拉杠的摆动量已经很难控制或者基本上没有控制，可想而知，在更换密封

9、件后的使用周期又能有多长。针对这种情况，我们在原来的基础上进行了改造，在磨损的活塞上加装了导向环，在缸头上加工改造了支撑环，材质采用了增强四氟。当然也可以用比如聚甲醛或者白四氟等。改造后的液压缸原来的使用周期为一个月，现在已经使用一年，还没有进行53液压气动与密封/2010年第9期维修。（2）原液压件密封形式不合理。原液压缸活塞封的形式是用“O”圈加一档环。对于动密封来说，“O”圈一般情况下并不作动密封，尤其是在液压系统里面就更少见，只是在气缸里有一些，但也是很少。因为在作动密封时，实际上“O”圈的压缩量是很难控制的，只是有一定的范围，比如说810，但实际确实很难控制。现将在浙江嘉兴韩态轮胎的

10、增压缸的改进与大家一起讨论。原用的设备为韩国的硫化机，在改进之前的使用周期为一周左右，将液压缸拆开后发现它的失效主要是由于活塞封的密封件引起，活塞封的结构为一个O圈加一档环构成，经过分析后，由于硫化机的硫化的轮胎的大小不一致，所以系统的压力大小也不一样，再加上硫化机的温度较高，而且硫化机在此处的动作的频率也较高，所以使用O圈的效果不好也就可想而知。根据这种情况，我们决定用艾志集团生产的AIG410A进行取代，但是由于AIG410A的使用的沟槽和O圈使用的沟槽并不一致，这样如果要改造活塞的话，费用将大大提高，这样如何减少费用又可以采用格莱圈就成为了解决问题的关键。在这种情况下，我们将格莱圈的结构

11、进行了改造，即将O圈改为方形圈，也就是用摩擦系数高（可达0.9），不耐高温，材料的记忆性差，加上不耐水解，所以在初期由于其本身的易于得到，有一定的使用空间，随着时间的发展，由于从使用的周期上，它已经不能够满足要求，尤其是在一些重要部位的液压密封上更是如此。夹布橡胶是在丁晴橡胶或者是氟橡胶的基础上提高了撑压的能力，虽然在耐压方面有了很大的提高，但是其材质本身的性能并没有提高，比如说其摩擦系数较高，材质本身的恢复性和记忆性差的性能并没有很大的提高，所以使用周期只是提高了一些。所以如何采用适合工况的材质就成为了液压密封升级的一个必要条件。现在大部分生产密封件的厂家已经在提高材质的性能，比如艾志公司采

12、用聚醚聚氨酯取代国产的聚氨酯，它的性能的具体参数比较如表2所示。表2AIG410F取代AIG410A，因为从理论上讲，作为密封的外圈材质，O圈的作用只是给它一个弹性补偿的作用，只要求弹性合理。所以我们将沟槽的体积计算好以后，把弹性体的压缩量算好，然后将橡胶密封件在初期在数控制加工进行加工以后，进行安装，使用的结果还是很满意的，现在的增压缸的使用时间已有两年，都没有出现一点问题，现在的这个项目已在韩态轮胎的所有的硫化机上改进，取的了很好的经济效益。但是该项目也有不满意的地方，那就是由于原沟槽的尺寸并没有改动，造成了改进的外圈的密封面很宽，由于外圈的材质为增强四氟，给安装上造成了一定的困难，而且也

13、加大了一些能量的损耗，建议以后制造液压缸的厂家在这方面给予注意。具体的改造前的结构和改造后的结构如图1所示。（4）另外，液压密封件的性能是否能够达到预期的使用效果，在它的生产工艺上也很重要，在一些大的生产厂家，一般情况下采用模具进行生产，模具生产的量是比较大的，但是其生产的精度不是很高。以艾志工业技术集团公司为代表的少数企业已经采用了数控加工，采用数控加工后，在加工的精度以及尺寸的控制上有很好的效果，而且交货周期可以很快，但是它在加工很大量的橡胶件上是没有优势的，而且在加工单件时的成本是较高的。6图1结束语液压硫化机是在机械式硫化机的基础上发展的，它吸收机械式硫化机的优点，克服机械式硫化机固有

14、的弱点。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（3）在国内密封件的材质，主要有聚氨酯以及丁晴橡胶、氟橡胶和夹布橡胶。就聚氨酯来说，其材质较软，54HydraulicsPneumatics&Seals/No.9.2010液力偶合器的新发展杨乃乔（北京起重运输机械设计研究院，北京摘新，必将有力地促进我国液力偶合器行业技术迅猛发展和拓宽应用领域。关键词：液力偶合器；节能；新品种中图分类号：TH137.5文献标识码：A文章编号：1008-0813（2010）09要：近年液力传动技术有新突破，自动同步型液力偶合器、阀控

15、调速型液力偶合器等新品种新技术相继问世，使液力行业面貌一TheNewDevelopmentofHydraulicCouplingComponentYANGNai-qiao（BeijingHandlingEngineeringReserchInstitute，Beijing100007China）Abstract:Inrecentyears,hydraulictransmissiontechnologyhasanewbreakthrough,automaticsynchronousecono-technicalnorms,valvecontrolvelocitymodulatedhydrauli

16、ccouplernewtechnologyfield,hydraulicindustry,willeffectivelypromoteourhydrauliccouplingindustrytechnologyrapiddevelopmentandexpandtheapplicationfields.KeyWords:hydrauliccouplingcomponent；energy-saving；thenewproducts引言近年来随着液力偶合器在工程项目应用中有着显式液力偶合器，它既保留了限矩型液力偶合器的原有性能，又具有闭锁功能，可在运转中自动实现无滑差的动力传递。在动压泄液式偶合器结

17、构上，将涡轮分割成四块扇形体，依然以螺栓栓结在涡轮轴法兰上。每支扇形体外园柱面上黏结摩擦衬面，在偶合器壳体内圆柱面上亦黏结摩擦衬面，两者构成传递动力的摩擦付。在起动工况，液力偶合器特性如常。在涡轮高转速运行时，离心力使扇形体向外移动，摩擦副接合而实现无滑差的动力传递。在液力偶合器超载或堵转而涡轮低速运转时，靠液流的环流作用使四块扇形体向中心靠拢而使摩擦付脱开，重新回复偶合器工况。偶合器壳体摩擦衬套分体涡轮泵轮著的节能减排效果，应用领域日渐扩大，促成新结构新技术不断涌现。兹将一些迅速发展的新技术呈献给大家，供同行们斟酌、分析、参考。1限矩型液力偶合器的新结构大惯量难于起动的设备，要求电动机具有空载起步、延时起动和较大的起动能力。于是人们在限矩型液力偶合器基础上开发了各种闭锁式液力偶合器，但均结构复杂，故障频发。德国福伊特（VOITH）公司近年研发出自动同步（TUYBOSYN）型液力偶合器（见图1），是一种新型闭锁收稿日期：2010-06-11作者简介：杨乃乔（1935-），男，教授级高工，一直在北京起重运输机械设计研究院从事液压、液力的应用与研究。图1!胎的硫化等优点，是轮胎硫化机的发展方向。在我国，通过各轮胎厂对液压硫化机的使用，积累了一定的使用经验，证明液压硫化机适合中国国情；同时通过各硫化机厂的探索，基