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轮胎定型硫化机技术进步
2012-3-29

定型硫化机主机结构曲柄连杆式轮胎个体硫化机是20世纪50年代曲柄连杆定型硫化机的前身。当时个体硫化机的曲柄连杆机构对轮胎的硫化过程及相关的许多操作,如装胎、装水胎(胶囊)、定型、加压锁模、硫化、开模、拔水胎、脱模等是不能实现的。为了实现上述过程的机械化、联动化,提出了在下模中央设置胶囊操纵机构及其附属装置的设想,并付诸实施,发明了现在的曲柄连杆定型硫化机。这种硫化机的出现,不但使轮胎的硫化质量得到很大提高,同时在橡胶工业首先实现了多机合一、多工序合一和自动化生产,降低了劳动强度,改善了工作环境。

    国内曲柄连杆定型硫化机的设计、制造和使用,经过了30多年摸索和实践,尤其是20世纪80年代以来,经过消化、吸收和创新,国产曲柄连杆定型硫化机质量有很大提高,技术水平已与国外先进水平接近,除可满足国内轮胎企业需要外,每年还有相当数量的硫化机出口到日本和美国等发达国家。

    虽然曲柄连杆定型硫化机经过努力,对中精度有很大提高,但由于其结构的固有缺陷,对高等级子午胎还是有局限性。在这种情况下,20世纪80年代工业化国家推出了液压定型硫化机,这种硫化机采用了具有良好对中定位的柱塞-油缸结构,运动相当平稳,而且操作也相当方便,非常适合高等级子午胎的硫化。在推广子午化的今天,这种硫化机具有很好的前景。据资料介绍,目前国际上主要轮胎公司使用液压硫化机的比例达60%。

    定型硫化机中心机构中心机构是定型硫化机主要功能的关键装置。在出现定型硫化机的初期,B型中心机构首先用在定型硫化机上。由于当时定型硫化机主要用在斜交胎上,在定型时的对中问题没有暴露出明显的矛盾,在这种条件下,工业化国家推出了一种称为A型的中心机构,其结构比B型简化,不用复杂的中心机构和抽真空系统。但随着轮胎的子午化,定型时的对中问题就明显暴露出来,所以这种A型中心机构用的越来越少,尤其在大中型轮胎上不能使用。

    B型中心机构虽然对中问题比A型好,但B型中心机构的胶囊在工作时与生胎内壁之间会残存空气,影响轮胎质量,其机构也比较复杂,同时更换胶囊时也比较困难。为了克服A型对中性差和内压介质进入囊筒浪费介质的问题,同时保留其不需抽真空系统的特点,出现了C型中心机构。然而,C型中心机构是靠气缸强制胶囊往下拉的,影响胶囊的使用寿命,继而又出现了RIB型中心机构。中心机构的技术进步,使轮胎定型硫化机对中心机构的选择有了更大的余地。

    定型硫化机使用的硫化介质在硫化方式中,普遍采用直接或除氧热水装置提供热水,前者生产成本低,但容易造成对设备和胶囊的氧化,影响胶囊的使用寿命,以及对管道等的腐蚀,绝大多数轮胎企业均使用除氧热水装置提供热水,热水温度和压力是分别控制而可调的,可在整个硫化过程中连续地将温度和压力稳定的热水注入胶囊,进行循环。但热介质制备需较多的能源和较高的设备与厂房投资,会明显提高生产成本。在蒸汽硫化方式中,介质温度较高,通常充入胶囊的蒸汽压力为1.4M~1.6MPa,其对应的温度为197℃~203℃,可缩短硫化时间,提高生产率,但硫化压力的高低完全受蒸汽温度的制约,致使硫化压力不可能再提高。由于子午胎的出现,要求更高的压力进行硫化,这种压力用蒸汽是无法达到的。

    以美国、日本、前苏联和法国等一些轮胎公司率先开发的新的硫化工艺,利用惰性气体或氮气作硫化介质,氮气硫化与热水硫化比较,具有节省大量能源、提高轮胎质量、延长胶囊寿命、提高生产效率、降低废品率、操作安全以及保护环境等优点。目前,先进国家已基本上使用氮气作硫化介质,我国应尽快开发,尽早应用。



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