内衬层生产线的研发动态及特点

-- -- 内衬层生产线的研发动态及特点

概述 随着国内外汽车工业和高速公路的飞速发展，性能优越的子午线轮胎已成为当今轮胎工业的重点发展方向。但子午线轮胎技术复杂、生产工艺苛刻，尤其是无内胎子午线轮胎的生产难度更大，其中气密层胶片使用的胶料大，胶片形状尺寸要求高，胶片不允许有气泡，成型尤为困难。目前国内外的生产工艺方法主要有2种，即挤出压延法和压延法。

根据我国子午胎工艺的发展特点和要求，大多习惯于在全钢子午胎的内衬层生产中采用挤出压延法，而在半钢子午胎和工程子午胎的内衬层生产中则大多采用压延法。

内衬层挤出压延法生产线在我国之所以更多地应用于全钢子午胎的内衬层生产，主要是因为其通过挤出机的配置和压延辊筒（平辊和型辊）的更换可以方便地实现平直胶片和成型胶片的交替生产，根据工艺的需要实现连续的单片及多层的冷、热贴合，以适应轮胎结构的不同需要。 --

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内衬层挤出压延法生产线在国际上应用较早，随着我国80年代全钢子午胎工艺技术的引进及后来的国产化，挤出压延法内衬层生产线在我国全钢子午胎生产中成为不可或缺的关键设备。而内衬层压延法生产线是80年代中末期才起步开发，由于其具有生产效率高，压延的胶片精度高、质量好等诸多优点，加之更能在工程胎幅宽要求上能满足其需要，故在国内外倍受各轮胎厂的青睐。在子午线轮胎生产日趋规模化的过程中，内衬层压延法生产线也获得了长足的发展。

在我国，随着汽车工业和高速公路的迅猛发展，子午线轮胎的市场需求量日益增加，轮胎子午化已成既定国策。因此研制高档次的满足不同工艺需求的内衬层生产线已迫在眉睫。大连冰山像塑股份有限公司（原大连橡胶塑料机械厂，下简称“大橡塑”）根据国家提出的子午线轮胎建设项目必须立足国内的要求，早在90年代初就开始致力于内衬层薄胶片压延法生产线的开发研制工作，除对联动辅机富有成效的实践外，亦有各类型式的压延主机直接用于内衬层薄胶片的生产。20世纪末完成了内衬层压延法生产线的研制并根据用户的工艺要求不断地加以改进和完善，由于该生产线大量采用新技术、新工艺、新材料以及国内外先进的控制原理和精密的控制元件，技术先进、结构新颖，故其运行平稳、可靠性高、节能高效经济热生好、制一品精度高。

1. 挤出压延法内衬层生产线的技术特点 挤出压延法内衬层生产线根据轮胎生产工艺的需要采用不同的配置可以组成多种不同胶片生产特点的生产线。“大像塑”根据不同用户的不同工艺要求就已配置生产了3种不同胶片生产特点的生产线，即挤出压延法内衬层冷贴生产线、挤出压延法内衬层热贴生产线和挤出压延法内衬层单胶片生产线。

1.1 挤出压延法内衬层冷贴生产线 1.1.1工作原理 本机由一台φ200销钉冷喂料挤出机、一台XY一211300A像胶二辊压延机及配-- -- 套辅机组成。胶料通过销钉冷喂料挤出机塑化挤出再通过衣架式机头呈匀速挤出料片进入二辊压延机成为有型胶片（或平直胶片），经过冷却后再按工艺需要与先期备好的胶片进行连续复合收卷成内衬层胶片。

1.1. 2主要技术参数 (1)φ200销钉冷喂料挤出机 螺杆直径 φ200 mm 螺杆长径比 16 : 1 螺杆转速 3.3-33 r/min 销钉排数 10排 每排销钉数 10个 挤出机中心高 1 070 mm 主电机功率 355 kW 最大产量2 800 kg/h (2)二辊压延机 辊筒工作尺寸 φ400x 1 300 mm 车昆筒工作速度3-30 m/min 车昆筒速比1热1 辊筒工作最高温度130℃ 压延制品最大宽度1 100 mm -- -- 压延制品最小厚度0.4 mm 主电机功率75 kW (3)辅机 辅机工作速度2-20 m/min 辅机工作宽度1 200 mm 1.1.3挤出压延法内衬层冷贴生产线的基本组成 挤出压延法内衬层冷贴生产线主要由供胶装置、冷喂料销钉挤出机、挤出机头、二辊成型压延机、接取输送装置、冷却装置、表面卷取装置、3层输送带装置、双工位导开装置、定中贴合装置、计长器、裁断输送装置、1#卷取输送带、1#卷取装置、2#卷取输送带、2#卷取装置等组成，如图1所示。

1.1.4结构特点 （1）冷喂料销钉挤出机的机筒采用周向钻孔往复循环水道的监控结构，升温快，温度稳定。机筒采用双金属衬套，衬套可更换。机筒的前部不设销钉以保持和稳定胶料压力。

（2）冷喂料销钉挤出机的新型高效螺杆采用不等距、不等深双头螺纹，在喂料段螺棱上分别开宽切口。吃胶时6个宽切口与螺杆的两个螺槽配合，提高吃料能刀，实现宽槽存胶、快速输送，保证挤出胶料温度低、产量高。

（3）冷喂料销钉挤出机的喂料辊装置采用无漏胶三刮刀设计，高负荷带轴向窜动轴承外置安装，可有效防止胶料进入轴承。

（4）机头流道特殊设计成鱼尾型，通过有限元分析使物料呈压缩式层流流动，保证全宽度出胶速度一致，厚度均匀。机头采用新型压力跟踪控制螺杆转速软件，减少了机头插件数量，更换简便，提高了工效。 -- -- （5）压延机上辊侧轴承体采用三滑块结构，装卸套筒方便，可以根据生产工艺的需要便捷地更换型辊或平辊。

（6）压延机上的预弯装置及轴交叉机构可以有效地补偿辊筒工作时的弯曲变形并可显示调整数值。

（7）压延机辊筒2端可同时或单独调距，并可显示调距数值。 （8）冷却装置安装在接取装置的出口位置（在接取装置和六辊冷却装置之间安装有测厚装置），用于对胶片进行冷却。6个冷却辊筒分3组，分别驱动。每组辊筒在出、入口处装有导胶辊，在出口处还装有用于调节辊筒速度的调速装置。3组冷却辊的温度可分别进行控制和调整，通常设定一个温度梯度，以避免胶片的冷却温度产生突变，而造成胶片受力不均。

（9）表面卷取装置可直接卷取薄胶片，布置在冷却装置之后，布局合理。 （10）放置在双工位导开装置上的胶片与压延的内衬层胶片通过3层输送带装置、定中贴合装置、计长器、裁断输送装置等将压延贴合的内衬层胶片通过后架空运输带送到双工位卷取装置卷成整卷，确保内衬层贴合过程精准地对中、严实地贴合和平整地卷取。

（11）辅助装置使用目前最先进的由跳辊驱动角位移传感器来达到各环节的速度匹配，保证胶片在全过程处于无张力状态下运行。

（12）采用表面防黏环形运输带，可有效解决胶片黏连的问题。 （13） LC与多种机械结构的有效配合达到精确的无张力运行，采用在线扫描检测胶片厚度，触摸屏全中文菜单操作与翻页显示，操作简明。

1.2挤出压延法内衬层热贴生产线 1.2.1工作原理 将2台（主、副）销钉冷喂料挤出机和2台（主、副）二辊压延机配套使用，挤出和压延不同规格形状的胶片。胶片进入配套辅机后，主压延机压延的胶片经主-- -- 接取装置翻转到爬坡输送带上。副压延机压延的胶片经副接取装置直接送到定中装置上。贴合装置以主接取装置上的胶片为基准与挤出压延的有形胶片在热状态下定中、贴合在一起，然后进入约120余米长的输送带用洁净的冷空气冷却，最后通过双工位卷取装置卷取，进行内衬层胶片的连续生产。

1.2.2主要技术参数 φ200销钉冷喂料挤出机 2台（主要技术参数略）

像胶二辊压延机 2台（主要技术参数略） 辅 机 1套 辅机工作速度 2-20 m/min 浦机工作宽度 1 200 mm 浦机运输带冷却长度 127 m 冷却介质 空调风 辅机卷取装置 2套 1.2.3挤出压延法内衬层热贴生产线的基本组成 挤出压延法内衬层热贴生产线由2台（主、副）冷喂料销钉挤出机、2台（主、副）二辊压延机、配套辅机及电气部分等组成。

配套辅机组成：主接取装置、爬坡输送带、副接取装置、定中装置、贴合装置、机架、冷却装置、冷却输送带、走台、下坡输送带、切割装置、切割输送带、移动输送带、双工位卷取装置等组成，如图2所示。

电气部分组成：电器柜、操作箱按钮盒、各种开关和控制软件。 1. 2. 4 结构特点 2台(主、副)冷喂料销钉挤出机和2台(主、副)二辊压延机的结构特点从略。配套辅机的主要结构特点如下：

(1)主接取装置、副接取装置：用于接取从压延机压延的胶片，它靠压延机最近。主要

由机架、摆臂装置、导辊输送、传动装置、调速装置等组成。 -- -- (2)定中心装置：用于把副接取装置运送过来的不在中心线上的副胶片通过位于装置出口处的CCD摄像机系统和纠偏机构的作用把副胶片调整到爬坡输送带的中心线上，以便与从主接取装置传送到爬坡输送带上的主胶片中心对正。定中心装置主要由支架、输送皮带、传动装置、一组CCD和光源、纠偏机构、剥离导辊等组成。CCD机系统安装在定中心装置输送带的出口端，该系统感应贴合前副胶片的位置，并将胶片的位置反馈给定中心装置，与主胶片的位置进行比较(主胶片的位置由主接取装置中的CCD摄像机定)，再由纠偏机构将副胶片与主胶片进行对中，保证上下胶片准确贴合。当纠偏机构开始工作时，机架的下端转动，上端移动，达到改变胶片运动路线的目的。

(3)贴合装置：安装在爬坡输送带工作面的1／3位置处。用于把主、副胶片贴合到一起。主要由贴合辊支架、固定贴合辊、浮动贴合辊、气缸、气控装置、传动装置和调速装置等组成。为保证2片胶片良好贴合，固定贴合辊、浮动贴合辊均采用海绵胶辊。

胶片贴合时浮动贴合辊由气缸拉动下压，贴合压力可以通过气控装置的压力调节阀控制，以避免胶片变形(浮动贴合辊在生产线停止时自动抬起)。贴合的胶片是用固定贴合辊连续输送的，并与爬坡输送带的线速度一致。

(4)爬坡输送带装置。被贴合装置分为2部分，前部用于接取从主接取装置输送过来的主胶片，后部用于输送贴合好的胶片。爬坡输送带装置主要由机架、输送带装置、传动装置和调速装置等组成，采用交流变频调速驱动。

剥离装置安装在爬坡输送带的出口处。 (5)冷却装置及冷却输送带装置：该生产线为适应内衬层挤出压延法热贴生产工艺要求，特设计成采用空调冷风冷却的长达1 2 0余米的冷却输送带。该冷却装置用送风喷嘴对冷却输送带上的胶片吹冷风使胶片在离开冷却输送带时温度降到40℃以下，以便于切割、卷取等操作。

冷却装置主要由水冷柜式空调机、风机箱、防火调节阀、送风管道、送风喷嘴、调节风板、支架、电控等组成。

在每一个送风喷嘴上设有调节风板。送风喷嘴及调节风板配合，从爬坡输送带上开始送风，直到冷却输送带结束止。在爬坡输送带上采用单层送风喷嘴，在冷却输送带上采用多层送风喷嘴。

冷却输送带装置用于运送胶片通过冷却装置，由机架、输送带、剥离装置、调速装置和传动装置组成。

机架共分4层，上面3层每层为整条输送带，最底层为半层。4层输送带、剥离装置、调速装置和传动装置及冷却装置的送风管道、送风喷嘴、支架等都安装在机架上。