B型轮胎定型硫化机动力水管路系统的改进
B型硫化胶囊的改进设计
B型硫化胶囊的改进设计孔令夫 罗锦平(青岛第二橡胶厂)摘 要 确定了B型硫化胶囊的脱模直径比(D B/d B)和直径伸张值(D K/D B),通过增大胶囊外直径,使B型胶囊的外轮廓形状适合低断面轮胎的内轮廓形状,减少了低断面轮胎的胎里缺陷,提高了B型硫化胶囊的使用寿命。
关键词 B型硫化胶囊 低断面轮胎 脱模直径比 直径伸张。
近年来,随着轮胎工业的迅速发展,低断面无内胎轮胎因其优越的使用性能、良好的经济效益,而越来越受到广大用户的欢迎,而作为轮胎硫化主要工具的B型胶囊已远远不能满足低断面轮胎的硫化需要。
因此,我厂近年来就B型硫化胶囊的设计进行了改进、探讨,以满足低断面轮胎的生产需要。
1 改进依据B型硫化胶囊是随轮胎工业“以机带罐”的产生而出现的,当时,B型硫化胶囊的设计主要考虑斜交轮胎和少量普通断面子午线轮胎。
而进入九十年代后,我国高速公路不断增多,轿车产量迅速增加,低断面无内胎子午线轮胎已普遍使用,产量越来越大,仍运用传统B型硫化胶囊生产低断面轮胎已不适应。
由于传统B型硫化胶囊外直径取值较小,外轮廓形状与低断面轮胎内轮廓形状相差甚远,致使低断面轮胎的胎里质量缺陷较多,同时,由于B型胶囊外径小,相对外胎径向伸张值大,降低了B型胶囊的使用寿命。
2 改进设计我厂在B型硫化胶囊的设计改进中,考虑同规格胶囊夹盘的通用性,保持B型胶囊夹缘内径d B及牙子部位尺寸不变。
2.1 胶囊外直径D B的选取在保持胶囊夹缘内径d B不变的情况下,增大胶囊外直径,改变了B型胶囊的外轮廓形状。
胶囊外径D B的取值主要考虑:胶囊外径与胶囊夹缘内直径的比值(脱模直径比D B/d B),以及外胎胎里内直径与胶囊外直径的比值(径向伸张值D K/D B)。
2.1.1 D B/d B的比值多年来,B型硫化胶囊的设计一直是按传统经验取值,一般胶囊外径D B取值较小,其脱模直径比(D B/d B)偏小,通常D B/d B取1.45～1.49。
轮胎硫化动力供水系统的改造
轮胎硫化动力供水系统的改造王明江,冯耀岭(河南轮胎股份有限公司,河南焦作 454003) 摘要:硫化供水系统;交流变频调速器;软启动器TQ083+2文献标识码:B 文章编号:100628171(2000)0820495202 我公司一硫化车间共有24台硫化机,原动力供水系统采用一次水充水、二次水硫化的工艺,一次水和二次水各由两台132kW 的热水泵作为供水泵。
一次水和二次水通过安装在供水泵出口处的两个泄压调节阀控制泄水量来稳定供水压力。
原动力供水系统的工艺流程如图1所示。
1 动力供水系统中存在的问题(1)该供水系统虽对全车间24台硫化机供水,但在生产过程中,当前正在硫化的机台数目并不固定,因此对一次水和二次水用量的需求图1 除氧动力供水系统工艺流程图有变化,并且这一变化较大,而在硫化过程中要求热循环水压力稳定,这就需要通过泄压阀来作者简介:王明江(19632),男,河南焦作人,河南轮胎股份有限公司高级工程师,学士,主要从事橡胶生产设备管理及电气控制工作。
控制水压。
当用水量较少时,一部分热循环水通过泄压调节阀直接短路送往除氧器而不用于硫化,因此也就造成了相当大的能源浪费。
(2)用水量变化较大,而泄压调节阀跟随调节速度较慢,造成热循环水压力波动较大,从而影响了产品质量。
594第8期 王明江等1轮胎硫化动力供水系统的改造 采用智能软启动器、交流变频调速器和PLC 等主要部件对硫化车间的动力供水系统进行了自动化改造。
改造后的供水系统中,供水泵由原来的4台(供一次水和二次水各2台)减少到2台(取消了一次水供水泵),而且供水系统对硫化机台的供水压力更加稳定,还大大节约了电能。
关键词:中图分类号:(3)供水泵所用的132kW 电机为鼠笼式电机,启动方式为直接启动,对电网冲击较大,较大地影响了供电质量,而且在启动时还经常出现电源侧开关跳闸。
因为存在上述问题,所以有必要对除氧动力供水系统的自控装置进行改造。
2 自控装置的选取Q 与成正比,即Q =K 1N 水压H 与转速N 的平方成正比,即H =K 2N 2水泵功率P 与转速N 的立方成正比,即P =K 3N 3由上述分析可知,降低水泵转速既可减小泵流量,又可大大降低电能消耗。
全钢机械轮胎定型硫化机升级改造应用探讨
作者简介：郭良刚（1986-），男，本科，工程师，产品经理，主要从事硫化机、线体产品及检测设备的设计研发工作。
收稿日期：2020-07-07随着 “ 工业 4.0” 及 “ 中国智造 2025” 战略的升级以及国家对轮胎企业节能减排生产的要求，现国内各工厂前期投入的全钢机械轮胎定型硫化机普遍存在自动化程度低、精度差、效率低、能耗高、维护成本高、换产不方便、工人劳动强度大等突出问题。
为解决这些突出问题，需对现存硫化机进行升级改造，现对其升级改造应用进行探讨。
1 升级改造背景现存全钢机械轮胎定型硫化机（图1）存在诸多问题，困扰着各轮胎制造厂家。
主要表现在以下几个方面：图1 现存全钢机械轮胎定型硫化机机全钢机械轮胎定型硫化机升级改造应用探讨郭良刚，张维义，张晓琳，杨华，张树伟(青岛海琅特种装备科技有限公司，山东 青岛 266400)摘要：现国内各工厂前期投入的全钢机械轮胎定型硫化机存在人机效率低、机械手转入转出重复精度低、中心机构拉伸定型高度不可自动调节、水缸密封圈更换频繁、外温蒸汽消耗高、热板均匀性差、管路系统庞大、占地空间大、泄漏点多等问题，现对其升级改造应用进行研究探讨。
关键词：中心结构；水缸；蒸锅式；隔热板；管路中图分类号：TQ330.47文章编号：1009-797X(2020)23-0025-04文献标识码：B DOI:10.13520/ki.rpte.2020.23.005（1）人机效率低，一人5~8机，存在“推、扶、压”，工人劳动强度大。
（2）中心机构存在高度不可自动调节及窜水等问题。
（3）动力水驱动各执行部件、能耗大、效率低、动作慢、同步性差、硫化辅助时间长。
水缸驱动，密封圈更换频繁，3~6月更换一次，故障率高。
（4）蒸锅加热易泄漏、能耗高、每次硫化完成时，蒸汽都要排放到车间中，排放噪声大。
（5）机械手定中差，转入转出重复精度低，导致轮胎动平衡性差，子口大边数量增多。
（6）热板式温度上下热板不均匀，温差大，热板升温慢。
轮胎硫化动力站除氧热水装置控制系统的改进
图1 改进前带控制点流程图PIC—压力指示控制器;L T—水位变送器;L IC—水位指示控制器;PT—压力变送器 (1)除氧器出口热水温度有波动,约±4℃(见图2),而工艺要求为±1℃。
(2)除氧头蒸汽压力记录曲线不平滑,有波纹。
出现以上现象,首先应从轮胎行业生产的固有特点谈起:作者简介 蒋剑民,男,28岁。
1992年毕业于广西大学生产过程自动化专业。
现从事设备安装与调试工作。
(1)蒸汽管网的蒸汽压力波动是不可避免的。
轮胎制造行业使用蒸汽都是间歇性的,特别是在使用硫化罐时,管网蒸汽压力波动更大。
(2)除氧器回水的补水流量是随时变化的。
硫化机和硫化罐使用内压热水是间歇性的,而且在硫化结束后总是把胶囊里的热水放掉,硫化机或硫化罐跑水又是不可避免的,故回水流量的变化是必然的。
而要维持除氧器内的水位恒定,就必须人为控制,使补水流量随着回水流热器。
该装置与老式换热器相比,具有节约能源、延长水胎使用寿命和减轻管道腐蚀等优点。
众所周知,除氧热水装置出口热水温度、压力、流量对轮胎生产的质量起着至关重要的作用。
我厂共有5套这样的除氧热水装置,本研究针对实际使用中发现的一些不足之处,重新设计了一套控制系统,并对使用经验进行了探讨。
1 问题的提出原设计的控制系统(见图1)是以一个单回路控制系统控制除氧头压力,假设除氧器内水处于饱和状态,压力与温度呈一一对应关系,从而可间接控制出口热水温度。
这套系统在实际运行中存在以下的问题:轮胎硫化动力站除氧热水装置控制系统的改进蒋剑民(南方橡胶国际有限公司桂林轮胎厂 541004)摘要 分析了影响轮胎硫化动力站除氧热水装置出口热水温度的各种干扰因素,提出了原控制系统的部分不足之处,对原控制系统进行了实质性的改进,改进后可迅速克服进入副回路的管网蒸汽压力和补水流量的干扰,精确控制除氧器出口热水温度,改善了主调节器GC1的广义对象的特性,同时,改进后的系统允许副回路各环节的特性在一定范围内变动而不影响整个系统的控制质量,也可以减少因阀门流量特性不合适而造成的副效应。
B型双模定型硫化机常见故障及解决措施
B型双模定型硫化机常见故障及解决措施B型双模定型硫化机是生产载重子午线轮胎的主要设备之一。
硫化机主要由装胎机构、蒸汽室、中心机构(胶囊操纵机构)、调模机构、安全机构及润滑系统、管路系统、传动系统、电气系统等组成。
硫化子午胎与硫化斜交轮胎所用的硫化机主机除精度要求高,其它部件基本相同,其区别就是所使用的模具不一样。
硫化子午胎采用活络模具,活络模主要是由若干扇型胎冠模块和上、下侧模板组成。
上、下侧模板固定在蒸汽室上,靠向心机构内侧带斜面的磨擦片上下滑动使模块收拢或张开。
在机械手抓胎、装模、定型、合模硫化及启模出胎整个工艺过程中,时常会因硫化介质变化或设备故障影响轮胎质量。
现就B型双模定型硫化机生产子午线轮胎常见设备故障以及解决措施加以整理,仅供参考。
1 装胎合模后,大量蒸汽从上、下蒸汽室间泄漏 1.1 原因 合模不到位、限位开关没合或失灵、汽室密封圈老化损坏或错位，均能造成外压蒸汽密封圈处泄漏，会造成外压温度、压力下降，严重威胁轮胎质量。
1.2 解决措施 (1)汽室压力降到0.1～0.2MPa,温度降到100℃时,可保持此种状态内外压,同时延长硫化时间二个周期(将自动调为手动延长硫化时间)。
如汽压降到0位,温度低于100℃时,则应关闭外压蒸汽阀门,延时三个硫化周期,靠内压过热水来完成整个硫化过程。
(2)硫化结束开模后,要检查调整限位开关或更换汽室密封圈。
(3)如外胎欠硫有生胎沾在模型上时,要及时进行清理掉,同时要检查排汽孔是否堵塞,若堵塞严重,应卸下模进行清洗。
2 机械手运转失灵,下夹持环升起20mm就运转正常 2.1 原因 此故障是控制机械手和下夹持环升降的二位四通换向阀损坏窜水,使动力水压力不足,导致机械手运转失灵。
2.2 解决措施 修复或更换二位四通换向阀。
3 机械手装胎不自动定型 3.1 原因 机械手下降限位开关错位(或失灵)或液压输出开关有问题。
3.2 解决措施 (1)检查机械手下降限位开关,不许错位或失灵,确保限位开关灵敏正确。
B型轮胎定型硫化机动力水管路系统的改进
B型轮胎定型硫化机动力水管路系统的改进众所周知,轮胎的硫化过程是一个加热加压的过程,硫化质量除决定于模具的加热温度(外温)、胶囊内过热水的温度和压力(内温和内压)外,很大程度还取决于硫化机中心机构、装胎、卸胎机构的驱动力,即动力水,它的压力稳定与否直接关系到机台工作的正常和影响轮胎的质量。
1 存在问题分析B型硫化机的管路阀门控制系统主要分两大部分,其中一部分就是动力水管路控制系统。
长期使用过程中观察、统计、数据显示,硫化机产生的许多问题大多由动力水管路、阀门控制系统产生的泄漏、堵塞、误动作等而引起的。
原B型硫化机动力水控制系统简图见图1。
1.1 轮胎制品产、质量下降各种动力运动机构因动力水泄漏或堵塞,导致运行缓慢或停止不动。
例如:机械手不升、不进出;中心机构上、下环不升降;卸胎支臂不升降、不进出等,由此而带来的问题是开模脱胎或合模硫化时间超过轮胎硫化工艺要求而发生过硫、报废胎坯、胎体变形等质量事故(我双模硫化分厂1996年因上述原因引起轮胎质量问题占全年轮胎质量问题的28.6%)。
1.2 设备损坏硫化结束启模后,通过主令控制器以及限位行程开关的配合,二位五通机械阀切换完成,将0.35MPa动力阅门组操作控制气源接通,才有下环升→卸胎支臂进→上环升→下环降→上环降、卸胎支臂升、翻转等一系列动作,其中该动力阅门组中局部泄漏、误动作、卸胎支臂降、退到位限位行程开关失控等,易造成在开模过程中上、下环同时升或卸胎支臂误进、误升,致使中心机构活塞杆挂弯、卸胎支臂被蒸汽室压变形等。
1.3 胶囊使用寿命缩短轮胎定型硫化机用有关工作介质,必须经过处理,否则将影响硫化机的正常运转。
特别是对水质要进行软化处理,过热水除氧处理等。
由于中心机构上环升降活塞密封件磨损和阀门泄漏,致使在轮胎硫化完毕��开模到位抽真空期间,动力系统未经除氧处理的软化水串人胶囊内腔,其中软化水中的溶解氧在高温(高压〉下会游离出来,依附在胶囊的内壁上,造成点状腐蚀,形成胶囊的局部软洞。
B型双模机械式轮胎定型硫化机动力系统的改进
B型双模机械式轮胎定型硫化机动力系统的改进
袁明康
【期刊名称】《新疆化工》
【年(卷),期】2003(000)003
【摘要】结合企业的实际使用情况，针对轮胎行业的关键生产设备-B型双模机械式轮胎定型硫化机的动力水系统存在的影响轮胎质量和产量、胶囊和过热水的浪费以及动力水压力波动的问题，提出了改进的思路和措施，并经过实践检验取得了明显的效果。
【总页数】3页(P36-38)
【作者】袁明康
【作者单位】新疆新昆轮胎有限责任公司，乌鲁木齐830013
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.1
【相关文献】
1.1050双模轮胎定型硫化机机械手的改进 [J], 王家彬
2.双模轮胎定型硫化机上改进开模抽真空的控制方式 [J], 马晓
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轮胎定型硫化机蒸汽管路概述
轮胎定型硫化机蒸汽管路概述摘要：蒸汽管路是轮胎胎坯在轮胎定型硫化机上进行硫化的过程中控制硫化工艺参数的主要部件，本文系统的论述了B型轮胎定型硫化机在轮胎硫化过程中，蒸汽管路起到的作用，以及蒸汽管路的组成和结构形式，并详细的分析了蒸汽管路中各通路的控制原理及不同种类蒸汽管路的使用情况。
关键词：轮胎定型硫化机，蒸汽管路，硫化轮胎定型硫化机蒸汽管路是用来输送和切换轮胎硫化工艺过程中所需的饱和蒸汽、氮气（过热水）等硫化介质，通过对介质的控制，实现轮胎硫化工艺过程中所需要的温度、压力、时间要求，并可以完成胶囊定型、排放、抽真空等工艺过程。
1.蒸汽管路的组成蒸汽管路通常由过滤器、切断阀、薄膜调节阀、疏水阀、平衡阀、止回阀等各类阀门，通过不同通径的管路将这些阀门有序的连接而组成的。
管路上安装有各类温度、压力检测元件，给控制模块提供各类信号反馈。
控制模块依照设定的程序及检测元件提供的反馈信号，经过PID运算，控制各阀门的开关，实现蒸汽、氮气（过热水）等硫化介质进出的有序进行。
蒸汽管路主要分为控制蒸汽室（或热板、模套）温度的外温管路和控制胶囊内部温度、压力的内压管路两大部分。
1.1外温管路外温管路通常是一个闭环的温度控制回路，如图a所示图a采用疏水阀排凝的外温闭环控制回路饱和蒸汽经过调节阀的调节后，输入到硫化机蒸汽室中，通过热交换对蒸汽室（热板或模套）进行加热。
在硫化机蒸汽室（热板或模套）出口处连接测温热电偶，并将温度值转换为4～20mA信号输送到到控制模块，当控制模块接收到控制信号后，控制器根据工艺要求的设定值及当前接收到的温度值（实际值），进行PID运算，根据运算结果，控制器驱动电气比例阀工作，控制薄膜调节阀（或滑窗式调节阀）的开启度大小，进而控制饱和蒸汽流量，达到调节蒸汽室（热板或模套）的温度的目的。
而交换过程中产生的冷凝水，则经过疏水阀（或者切断阀）排放到排凝主管路中。
常见的凝结水排放方式有四种：疏水阀排放、切断阀定时排放、液位检测+切断阀排放、小孔排放。
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B型轮胎定型硫化机动力水管路系统的改进
众所周知,轮胎的硫化过程是一个加热加压的过程,硫化质量除决定于模具的加热温度(外温)、胶囊内过热水的温度和压力(内温和内压)外,很大程度还取决于硫化机中心机构、装胎、卸胎机构的驱动力,即动力水,它的压力稳定与否直接关系到机台工作的正常和影响轮胎的质量。
1 存在问题分析
B型硫化机的管路阀门控制系统主要分两大部分,其中一部分就是动力水管路控制系统。
长期使用过程中观察、统计、数据显示,硫化机产生的许多问题大多由动力水管路、阀门控制系统产生的泄漏、堵塞、误动作等而引起的。
原B型硫化机动力水控制系统简图见图1。
1.1 轮胎制品产、质量下降
各种动力运动机构因动力水泄漏或堵塞,导致运行缓慢或停止不动。
例如:机械手不升、不进出;中心机构上、下环不升降;卸胎支臂不升降、不进出等,由此而带来的问题是开模脱胎或合模硫化时间超过轮胎硫化工艺要求而发生过硫、报废胎坯、胎体变形等质量事故(我双模硫化分厂1996年因上述原因引起轮胎质量问题占全年轮胎质量问题的28.6%)。
1.2 设备损坏
硫化结束启模后,通过主令控制器以及限位行程开关的配合,二位五通机械阀切换完成,将0.35MPa动力阅门组操作控制气源接通,才有下环升→卸胎支臂进→上环升→下环降→上环降、卸胎支臂升、翻转等一系列动作,其中该动力阅门组中局部泄漏、误动作、卸胎支臂降、退到位限位行程开关失控等,易造成在开模过程中上、下环同时升或卸胎支臂误进、误升,致使中心机构活塞杆挂弯、卸胎支臂被蒸汽室压变形等。
1.3 胶囊使用寿命缩短
轮胎定型硫化机用有关工作介质,必须经过处理,否则将影响硫化机的正常运转。
特别是对水质要进行软化处理,过热水除氧处理等。
由于中心机构上环升降活塞密封件磨损和阀门泄漏,致使在轮胎硫化完毕��开模到位抽真空期间,动力系统未经除氧处理的软化水串人胶囊内腔,其中软化水中的溶解氧在高温(高压〉下会游离出来,依附在胶囊的内壁上,造成点状腐蚀,形成胶囊的局部软洞。
另外,胶囊内壁在高温下会发生氧化,形成一层糊状物,使胶囊壁厚减薄,使用寿命缩短(1996年我双模硫化分厂坏胶囊42%内壁是稀糊状,25%软洞)。
1.4 动力水压力异常波动
经查阅有关资料,目前国、内外硫化机设计、制造使用厂家,基本上是靠动力执行机构(指:阀门、液压缸)进端部密封件来完成与回端的彻底隔离;是靠动力执行机构进、回端密封件来完成动力系
统与内压水系统的彻底隔离。
实际使用时,由于国产动力执行机构密封件质量因素,难以确保隔离的彻底性。
硫化机动力系统泄漏点多、面广,加之我分厂四班三倒连续生产,靠常规维修难以保证,即使安排查阀换阀,只能做到治标不治本,只能考虑到点,无法顾全到面,就泄漏而言,动力水进串动力水回现象较为严重,致使动力水进主管总压力异常波动较大。
改进前动力水压力波动曲线如图2
所示。
1.5 浪费过热水
经过斗支化处理的补给水和其它回水(如:热排、胶囊放气、抽真空、外排)均贮存于补给水箱内,由补给水泵加压输入除氧加热器内,除氧后的进热水积集贮存于过热水贮箱内, 由循环泵加至硫化工艺所要求的压力后,通过中心机构导管进入胶囊内腔,循环后回到除氧加热器,做连续正常循环。
但就硫化机中心机构上环升降活塞密封件和上环升降回路气动切断阀密封件而言,一旦同时泄漏,导致内压过热水串人外压动力回管中,多机台泄漏,汇集造成过热水浪费。
2 改进思路及办法
原设计动力水控制系统与硫化机的联接很繁杂,并且位置安排不科学,它忽略了维护,保养所需要的空间与距离,如图1所示。
对整个动力水管路系统,设计时,应考虑将内压水与动力系统彻底隔离,将合模硫化时动力水内泄彻底消除。
改进后的B型轮胎定型硫化机动力水控制系统简图如图3。
在原动力水系统设计基础上,彻底将动力水管路系统划分为两部分,即:机械手、后冲气为一控制部分;卸胎支臂、中心机构上、下环为另一控制部分。
将它们进管并联连接成AB、CD两个干路;回管并联连接成EF、GH两个干路,在AB干路的首端(A点)、GH干路的末端(G点)分别加装一个二位二通气动切断阅1QJ、2QJ。
当硫化机开模时,机械阀复位,0.35MPa气源进入1QJ、2QJ,打开气动切断阀,动力水系统恢复正常。
当硫化机合模到位后,通过碰块机构压动机械阀JF,使0.35MPa空气切换,切断阀1QJ、2QJ断气,切断AB路进管、GH路回管,使AB、HG路段阀门系统在允许泄漏范围内工作时都无法造成“内串外、进串回”。
也就是说:硫化机正常硫化时动力水进、回主管只与机械手、后冲气部分相通。
3 改进效果
改进后,使原五十多台B型硫化机群完全消除了因泄漏.而造成的整个动力水进主管压力波动的影响,使动力站供给系统内耗降低,突出表现在轮胎硫化有关工作介质供给系统(动力站)由原三台动力泵同时运转保证提供足够动力源,现变为二台泵供给(另一台泵备用)。
动力水进主管总压力从原异常波动大转向现在的趋于平稳,改进后动力水压力波动曲线如图4所示。
使轮胎硫化产量和质量大幅提高,延长了胶囊使用寿命。