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工程機(jī)械輪胎鋼絲圈生產(chǎn)改進(jìn)
工程機(jī)械輪胎鋼絲圈生產(chǎn)改進(jìn)【1】
摘要：隨著科技水平進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)水平與人們生活水平的不斷提高對我國工程機(jī)械輪胎鋼絲圈的質(zhì)量提出了更高的要求。
論文就輪胎鋼絲圈生產(chǎn)線的構(gòu)造、缺陷以相關(guān)技術(shù)改進(jìn)等作了詳細(xì)探討，旨在進(jìn)一步提高我國的輪胎鋼絲圈的生產(chǎn)水平。
關(guān)鍵詞：輪胎;鋼絲圈;生產(chǎn)改進(jìn)
1 輪胎鋼絲圈生產(chǎn)工藝原理
輪胎鋼絲圈的生產(chǎn)工藝原理為鋼絲通過牽引力的作用和儲繞部分纏繞在一起，在繼電器的控制下，纏繞部分以相應(yīng)的纏繞速度進(jìn)行纏繞，纏繞完成后由繼電器控制進(jìn)行切絲，完成鋼絲圈的生產(chǎn)過程。
圖1即為輪胎鋼絲圈的生產(chǎn)工藝原理。
鋼絲圈生產(chǎn)過程中采用繼電器控制方式以及可控制硅直流調(diào)速的方法，這種控制方法容易造成生產(chǎn)線運(yùn)行時間較長時出現(xiàn)故障，維護(hù)周期短且維護(hù)工作量較大，電機(jī)使用壽命短，纏繞電機(jī)轉(zhuǎn)速與牽引電機(jī)轉(zhuǎn)速不一致而導(dǎo)致輪胎鋼絲圈成品質(zhì)量差，達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。
2 鋼絲圈生產(chǎn)線的組成與生產(chǎn)缺陷
輪胎鋼絲圈生產(chǎn)線配置主要包括鋼絲導(dǎo)開架、洗酸加溫槽、浸酸槽、掛膠擠出機(jī)、牽引機(jī)、擦干裝置、吹干裝置、冷卻水槽、緩沖架、卷成機(jī)。
2.1 導(dǎo)開架
導(dǎo)開架一般為立式結(jié)構(gòu)，其主要作用是用于鋼絲卷的導(dǎo)開。
使用導(dǎo)開架導(dǎo)開鋼絲卷的過程中，上鋼絲卷時，操作人員使用吊車將鋼絲卷吊起一定高度，隨后將鋼絲卷平放在導(dǎo)開架托盤上，操作人員將鋼絲卷進(jìn)行固定后進(jìn)行再進(jìn)行鋼絲卷的導(dǎo)開。
傳統(tǒng)的導(dǎo)開方式使鋼絲的導(dǎo)開過程中鋼絲受到的拉力不均勻，無法保證鋼絲圈的質(zhì)量，并容易在導(dǎo)開過程中出現(xiàn)亂絲和斷絲的現(xiàn)象，并給鋼絲頭的查找和亂絲卷的拆卸工作造成極大的難度，甚至導(dǎo)致整卷鋼絲的報廢。
此外，使用導(dǎo)開架導(dǎo)開鋼絲卷操作不便且導(dǎo)開架維修量大，不利于輪胎鋼絲卷生產(chǎn)工作的正常展開。
2.2 浸酸槽
鋼絲導(dǎo)開后，進(jìn)入浸酸槽中進(jìn)行浸酸處理，目的在于將鋼絲上的鐵銹、油污等雜質(zhì)除去，提高鋼絲在后期加工中與膠的粘合能力。
使用浸酸槽對鋼絲進(jìn)行浸酸處理時，浸酸槽中的酸性物質(zhì)如硫酸危險系數(shù)較大，對周圍環(huán)境有嚴(yán)重的腐蝕作用，不利于生產(chǎn)操作順利進(jìn)行。
2.3 洗酸加溫槽
鋼絲進(jìn)行浸酸處理后應(yīng)在洗酸加溫槽進(jìn)行除酸以及加熱處理，這個過程中使用的熱水應(yīng)為一次性熱水，由熱水與高溫蒸汽混合而成，溫度一般在60至70℃。
對鋼絲進(jìn)行除酸與加熱的過程中，一次性熱水的使用造成資源嚴(yán)重浪費(fèi)，現(xiàn)場溫度較高，生產(chǎn)環(huán)境差且容易發(fā)生生產(chǎn)事故。
2.4 擦干裝置
擦干裝置是對除酸、加熱后的鋼絲進(jìn)行干燥處理。
擦干裝置中的氈墊必須經(jīng)常更換以保證擦干裝置的順利運(yùn)行，否則鋼絲未完全干燥容易出現(xiàn)掛膠不均勻及掉膠等問題。
2.5 掛膠擠出機(jī)
掛膠擠出機(jī)是通過機(jī)頭對干燥后的鋼絲進(jìn)行排列及掛膠處理，從而形成鋼絲帶。
掛膠擠出機(jī)裝置中機(jī)頭的拆卸清膠工作不方便進(jìn)行且膠料易焦燒;進(jìn)行掛膠及排列操作的口型板和排絲板容易損壞，從而導(dǎo)致鋼絲帶掛膠量過多，厚度及寬度都過大等問題。
2.6 牽引機(jī)
牽引機(jī)主要通過其牽引作用將完成掛膠及排列的鋼絲帶從掛膠擠出機(jī)機(jī)頭內(nèi)拉出。
2.7 冷卻水槽
牽引機(jī)將鋼絲帶引入冷卻水槽，在裝滿水的水槽內(nèi)冷卻已掛膠排列的鋼絲帶。
用冷卻水槽進(jìn)行鋼絲帶的冷卻容易使鋼絲帶上掛有水珠，未能及時干燥的鋼絲帶在后續(xù)工序中容易使鋼絲圈層與層之間不能順利粘合，影響輪胎成品質(zhì)量。
2.8 吹干裝置
為確保冷卻后的鋼絲圈能順利粘合，需要吹干裝置對鋼絲圈進(jìn)行吹干，吹干裝置對壓縮風(fēng)質(zhì)量有很高的要求，因為實際操作過程中，容易出現(xiàn)水珠不能完全吹干并且吹干裝置內(nèi)油污容易粘附在鋼絲帶上。
此外，吹干裝置進(jìn)行吹干時壓縮風(fēng)利用率低且噪音較大。
2.9 緩沖架
緩沖架也稱為鋼絲儲繞部分，是用來儲存并供給鋼絲帶，保證卷成機(jī)能連續(xù)進(jìn)行工作。
如圖2為鋼絲儲繞部分結(jié)構(gòu)裝置示意圖。
2.10 卷成機(jī)
卷成機(jī)也成為鋼絲纏繞部分，是按照不同工藝要求，將鋼絲帶纏繞成不同規(guī)格的鋼絲圈。
但進(jìn)行鋼絲帶纏繞時，需要進(jìn)行手動夾合操作和卸圈操作，這就造成操作不方便以及生產(chǎn)能力較低。
另外，手動卷成盤長時間使用后容易出現(xiàn)偏歪及磨損現(xiàn)象，造成鋼絲圈成品層與層之間錯位或?qū)优c層呈階梯狀的現(xiàn)象，降低鋼絲圈成品質(zhì)量。
3 對鋼絲圈生產(chǎn)線的改進(jìn)措施
3.1 對導(dǎo)開架的改進(jìn)
對導(dǎo)開架的改進(jìn)是將導(dǎo)開架立式結(jié)構(gòu)改裝為臥式結(jié)構(gòu)。
改裝后的臥式導(dǎo)開架分為夾盤和底座兩部分，并增加了抱閘裝置和液壓減震裝置，其功能是調(diào)節(jié)鋼絲拉力，使鋼絲受力均勻，保證鋼絲圈質(zhì)量。
臥式導(dǎo)開架便于進(jìn)行生產(chǎn)操作，降低了導(dǎo)開工作中勞動強(qiáng)度并減少了鋼絲浪費(fèi)，提高鋼絲圈成品質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性能。
3.2 對浸酸槽、洗酸加溫槽、擦干裝置的改進(jìn)
對鋼絲圈生產(chǎn)線的改進(jìn)中取消浸酸槽、洗酸加溫槽和擦干裝置，并增加電熱除銹裝置。
電熱除銹裝置的構(gòu)成包括變壓器、測溫裝置、三組槽輪和除銹裝置。
電熱除銹裝置中鋼絲預(yù)熱溫度隨著鋼絲拉伸速度的變化而自動調(diào)整，保證溫度符合加工工藝要求。
與傳統(tǒng)的浸酸槽等裝置相比，電熱除銹裝置操作方便簡單，能準(zhǔn)確控制并對溫度進(jìn)行調(diào)整，同時，電熱除銹劑機(jī)的使用也改變了傳統(tǒng)裝置惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，不僅節(jié)約了各種資源，也增加了生產(chǎn)時的安全指數(shù)。
3.3 對掛膠擠出機(jī)的改進(jìn)
對掛膠擠出機(jī)的改進(jìn)主要是對擠出機(jī)機(jī)頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。
擠出機(jī)機(jī)頭改進(jìn)后主要由機(jī)頭、安全螺母、連接壓盤構(gòu)成，改進(jìn)后的機(jī)頭結(jié)構(gòu)中，安全螺母的作用在于當(dāng)掛膠機(jī)機(jī)身溫度過低或掛膠機(jī)機(jī)腔內(nèi)由于膠料焦燒而引起機(jī)頭內(nèi)壓力急劇增大時，安全螺母會自動斷裂以保護(hù)擠出機(jī)不受損壞，安全螺母加工難度低且易于更換，可以大幅度提高擠出機(jī)安全性能及生產(chǎn)能力。
3.4 對冷卻槽、牽引機(jī)、吹干裝置的改進(jìn)
對冷卻槽、牽引機(jī)裝置和吹干裝置的改進(jìn)是將兩者合并為牽引冷卻機(jī)，同時取消吹干裝置。
牽引冷卻機(jī)配置結(jié)構(gòu)包括底座、上冷卻輥、下冷卻輥、鏈輪和旋轉(zhuǎn)接頭等。
對該部分設(shè)備進(jìn)行改造后，鋼絲帶不再直接進(jìn)行浸水冷卻，而是冷卻水經(jīng)過旋轉(zhuǎn)接頭對上冷卻輥和下冷卻輥進(jìn)行冷卻，再由上、下冷卻輥對鋼絲帶進(jìn)行冷卻，一般情況下，鋼絲帶在上、下冷卻輥上進(jìn)行纏繞三圈左右，鋼絲帶就能達(dá)到冷卻要求。
牽引冷卻機(jī)的上、下冷卻輥間的平行交叉角度可以依據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證鋼絲帶冷卻過程中在冷卻輥上進(jìn)行纏繞時不會發(fā)生摩擦或壓合現(xiàn)象。
采用牽引冷卻機(jī)對鋼絲帶進(jìn)行冷卻處理不僅可以避免鋼絲帶上黏附水珠或者機(jī)械油污，還可以減少壓縮空氣使用量，節(jié)約成本，同時也降低了工作噪聲。
3.5 對緩沖架以及卷成機(jī)進(jìn)行改進(jìn)
緩沖架要及時進(jìn)行檢修并更換已損壞零件，保證鋼絲帶的儲存以及供應(yīng)工作順利進(jìn)行。
對卷成機(jī)的改進(jìn)主要集中在對卷成機(jī)機(jī)頭結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，傳統(tǒng)的卷成機(jī)配套設(shè)備中卷成盤直徑可以按照具體的實際情況在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，但長時間的使用中調(diào)節(jié)次數(shù)過多容易使卷成盤出現(xiàn)一定程度的變形和歪曲現(xiàn)象。
改進(jìn)后的卷成機(jī)機(jī)頭在原有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了風(fēng)動系統(tǒng)，風(fēng)動系統(tǒng)主要包括電磁閥、旋轉(zhuǎn)套、雙鍵套以及帶單向復(fù)位風(fēng)缸的卷成盤。
改進(jìn)后的單規(guī)格卷成盤不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，具有尺寸固定不變化、不易變形，不偏歪等優(yōu)點，提高了卷成機(jī)工作效率及鋼絲圈成品的質(zhì)量。
4 總結(jié)
對輪胎鋼絲圈生產(chǎn)線進(jìn)行改造，可以有效提高輪胎鋼絲圈生產(chǎn)過程中的安全性能、輪胎鋼絲圈質(zhì)量及使用性能、生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性等，能進(jìn)一步推動我國的輪胎鋼絲圈生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展及進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)：
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工程機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的工藝改進(jìn)【2】
[摘要]作為四大工藝技術(shù)之一的焊接工藝為人類社會的發(fā)展起著越來越重要的作用，尤其對以鋼材為絕對主材的工程機(jī)械行業(yè)來說，更是不可或缺的力量。
目前，工程機(jī)械正朝著大型化、專業(yè)化、智能化發(fā)展，焊接結(jié)構(gòu)件實物及外觀品質(zhì)日益成為工程機(jī)械最為重要的工藝技術(shù)水平的標(biāo)志。
與此同時，逐步成熟的客戶也常將挑剔的眼光放在這些方面，如何提高焊接結(jié)構(gòu)件的焊接質(zhì)量和效率成為焊接工藝的主要話題。
[關(guān)鍵詞]工程機(jī)械;焊接結(jié)構(gòu);工藝
1.工程機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)件的特點
工程機(jī)械的焊接結(jié)構(gòu)件主要有車架類結(jié)構(gòu)件、轉(zhuǎn)臺類結(jié)構(gòu)件及臂架類結(jié)構(gòu)件。
隨著工程機(jī)械行業(yè)競爭的日益激烈，大型化、專業(yè)化及智能化成為目前工程機(jī)械的主要發(fā)展方向。
這就對工程機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)件提出了更高的要求，呈現(xiàn)出復(fù)雜多樣的焊接特點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1.1大尺寸、厚板焊接焊縫多
為提高大型工程機(jī)械設(shè)備的剛性及使用性能，工程機(jī)械行業(yè)中大尺寸、厚板焊接焊縫較多(如起重機(jī)單件板長已達(dá)15m、最大板厚達(dá)80～100mm)，這對焊縫成形質(zhì)量及效率提出了更高的要求。
1.2薄板、高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)件增加
高強(qiáng)度鋼材的不斷應(yīng)用為減輕工程機(jī)械自身的重量、提高設(shè)備性能作出了重要貢獻(xiàn)。
工程機(jī)械的焊接結(jié)構(gòu)件中對薄板、高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)件的焊接要求逐漸增加(如起重機(jī)上應(yīng)用的板材屈服強(qiáng)度已達(dá)1300MPa，未來還會用到1400MPa甚至更高強(qiáng)度要求的材料)。
這些材料的焊接性變得越來越差，對焊接工藝、焊接操作人員技能、焊接設(shè)備可靠性都提出了更高要求。
1.3焊縫結(jié)構(gòu)形式多樣
由于工程機(jī)械設(shè)備多為重載設(shè)備，對焊縫的強(qiáng)度要求較高，如平面I型對接焊縫、對稱雙邊坡口焊縫、T形焊縫及單邊坡口焊縫等。
1.4雙邊焊接需要工件變位
為提高焊縫的焊接強(qiáng)度，多數(shù)關(guān)鍵焊縫采用雙邊焊接形式提高焊縫的強(qiáng)度。
為確保焊縫品質(zhì)、控制焊接變形，焊接工藝過程要求工件頻繁翻轉(zhuǎn)變位。
1.5桁架類焊縫焊接復(fù)雜
桁架結(jié)構(gòu)是工程機(jī)械行業(yè)一種重要的臂架類結(jié)構(gòu)，焊縫多、位置和形狀復(fù)雜。
這類焊縫的焊接是目前行業(yè)需要解決的自動化焊接難題。
2.如何在生產(chǎn)工序和轉(zhuǎn)運(yùn)過程中提高工藝質(zhì)量
就如何在生產(chǎn)工序和轉(zhuǎn)運(yùn)過程中把握質(zhì)量，筆者根據(jù)多年焊接件生產(chǎn)管理經(jīng)驗和焊接件的制作經(jīng)驗，依據(jù)焊接件的生產(chǎn)要求，從每個工藝流程給予說明如何規(guī)避表面不良。
2.1選材
板材不論是冷軋板還是熱軋板都不同程度地存在氧化皮不勻、麻點、凹凸不平等外觀不良現(xiàn)象。
工程機(jī)械焊接件一般以中厚板材為主，板材外觀不良較明顯，同時，隨著板材厚度的增加，外觀不良呈現(xiàn)的就越明顯，同一廠家不同批次的產(chǎn)品也不同程度地存在差別。
因此，作為整個產(chǎn)品外觀質(zhì)量保證的基礎(chǔ)，除要求供貨廠家提供有關(guān)表面質(zhì)量的等級證明外，還需在進(jìn)貨時進(jìn)行外觀質(zhì)量確認(rèn)驗證，從而選擇出滿足生產(chǎn)需要的板材。
2.2組對焊接成形
組對焊接成形一般包括組對、焊接、焊后處理等幾個工序，整個工程是焊接件加工成形的重要環(huán)節(jié)，也是產(chǎn)生外觀質(zhì)量不良的主要過程。
根據(jù)工序加工類型的不同，以工程機(jī)械廠家現(xiàn)經(jīng)常采用的CO2焊接工藝為主，從以下幾個方面工作進(jìn)行外觀質(zhì)量保證的闡述：
(1)吊裝的防護(hù)
工件吊裝最好采用板夾、磁力吊具或?qū)Ｓ玫蹙邅韺ぜM(jìn)行吊裝，吊裝操作者必須有一定的吊裝經(jīng)驗和操作證書，從安全的角度出發(fā)，來減少工件的碰撞和劃傷。
(2)組對防護(hù)
把切板件組合起來，往往要采用工裝或模具。
一方面保證了成品件成形的標(biāo)準(zhǔn)性、統(tǒng)一性，同時也減少了其他方法帶來的外觀損傷。
組合過程要根據(jù)產(chǎn)品要求的尺寸對板材進(jìn)行敲擊整理，這時要采用紫銅錘或橡膠錘作為敲擊介質(zhì)，來減少敲擊在板材表面產(chǎn)生的凹坑數(shù)量。
另外，對于內(nèi)部焊接的產(chǎn)品來說，焊接產(chǎn)生了較大變形，這時要充分利用焊接反變形的規(guī)律，減少處理焊接變形的作業(yè)，進(jìn)而減少板材外觀損傷。
(3)焊接過程防護(hù)
在確保焊縫的內(nèi)部質(zhì)量和焊縫外觀成形的同時，減少焊縫和母材表面的焊接飛濺成為外觀防護(hù)的一大難題，需要從減少飛濺產(chǎn)生和屏蔽飛濺兩個途徑出發(fā)：
�、贉p少焊接飛濺的產(chǎn)生。
采用純CO2保護(hù)焊接方式，焊接時飛濺較氬氣或氬氣和二氧化碳的混合氣體飛濺較多，但從價格上相對來說比較經(jīng)濟(jì)的。
依據(jù)減少焊接飛濺的理論基礎(chǔ)，根據(jù)本公司焊接件品種較為穩(wěn)定的現(xiàn)狀，我們通常的做法為在產(chǎn)品正式焊接之前進(jìn)行現(xiàn)場試驗(在模擬件上焊接)，試驗出的合適的焊接參數(shù)規(guī)范，并納入產(chǎn)品的焊接作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書。
焊接擔(dān)當(dāng)將按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書中規(guī)定規(guī)范的執(zhí)行。
當(dāng)然，加強(qiáng)對焊接人員的技能教育和培訓(xùn)，提高技能水平是標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的前提。
針對一些采用焊接機(jī)器人焊接焊縫，程序的設(shè)定要充分考慮到焊槍位置角度是否影響送絲的順暢，同時還要注重平時對送絲系統(tǒng)的點檢，及時對應(yīng)設(shè)備不良，來減少因送絲不暢引起的焊接飛濺。
②屏蔽飛濺。
因為工程機(jī)械焊接件具有板材厚度大、焊接量大的特點，焊接參數(shù)選擇一般較大，飛濺量相應(yīng)的也較多，外觀防護(hù)主要依靠防飛濺劑進(jìn)行飛濺屏蔽。
根據(jù)日常經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)：金屬的切削加工面、去除氧化皮后的金屬面、溫度較高的金屬面以及焊縫交叉位置又是焊接飛濺容易粘結(jié)的位置，而且清理起來較為困難。
只有選擇合適的防飛濺劑和采用合理屏蔽工藝，才能夠做到“一勞永逸”。
對市面上的各種防飛濺劑的進(jìn)行性價比后，本公司現(xiàn)主要使用陜西某公司的防飛濺劑和北京某公司的防飛濺劑。
這兩種防飛濺劑防護(hù)優(yōu)點互為補(bǔ)充，對不同的焊接部位能夠做到有效的進(jìn)行防護(hù)。
2.3焊件表面予處理
工件在加工、轉(zhuǎn)運(yùn)、存放等過程中，表面往往帶有氧化皮、鑄件型砂、焊渣、塵土以及油污等。
要使涂層能牢固地附著在工件的表面上，在涂裝前就必須對工件表面進(jìn)行清理，否則，不僅影響涂層與基體金屬的結(jié)合力和抗腐蝕性能，而且還會使基體金屬在即使有涂層防護(hù)下也能繼續(xù)腐蝕，使涂層剝落，影響工件的力學(xué)性能、使用壽命以及外觀質(zhì)量。
因此工件涂漆前的表面處理是獲得質(zhì)量優(yōu)良的防護(hù)層，延長產(chǎn)品使用壽命的重要保證和措施。
為提供良好的工件表面，涂漆前對工件表面的處理有以下幾點要求：①無油污及水分。
�、跓o銹跡及氧化物。
�、蹮o粘附性雜質(zhì)。
�、軣o酸堿等殘留物。
�、莨ぜ砻嬗幸欢ǖ拇植诙�。
為達(dá)到上述要求，在這一工程中，我公司采用清理質(zhì)量和效率較高的半自動拋丸法對中厚板材結(jié)構(gòu)件進(jìn)行處理，從以下幾個方面進(jìn)行對應(yīng)：
(1)對鋼丸直徑、噴吐方向以及噴射速度等進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)定，使工件表面外觀滿足噴涂需要。
(2)積極改善工件拋丸的屏蔽方法，減少因屏蔽過大或過小引起的拋丸不徹底或保護(hù)面粗糙化。
(3)強(qiáng)化對拋丸前、后工件的點檢，著重處理表面油污、探傷劑和清理鋼丸、粉塵。
特別注意的是：對于拋后工件發(fā)現(xiàn)焊縫不良品時，重新焊接殘留的飛濺和焊縫焊渣也是影響產(chǎn)品外觀的一大因素，處理起來較拋前工件困難的多。
對于小范圍的焊接問題，可以選擇焊接前屏蔽(屏蔽介質(zhì)一般為牛皮)，焊接后用拋光砂輪修理;一旦焊接量大時，需重新拋丸處理。
當(dāng)然，拋后件存放時間不易過長，時間過長加上空氣潮濕而使工件表面二次氧化，影響噴涂效果。
3.結(jié)論
工程機(jī)械焊接工藝是構(gòu)成產(chǎn)品質(zhì)量保證體系的一個不可缺少的組成部分。
通過不斷完善技術(shù)基礎(chǔ)文件的制定，并在產(chǎn)品制造過程有效地貫徹實施，達(dá)到有效提高焊接質(zhì)量的目的。
通過研制從準(zhǔn)備工序、焊接到質(zhì)量監(jiān)控全部過程自動化的專用焊接專機(jī)，并實現(xiàn)焊接數(shù)據(jù)的信息化傳遞將為提高工程機(jī)械的焊接生產(chǎn)水平提供重要的裝備支撐，為工程機(jī)械焊接工藝的發(fā)展作出重大貢獻(xiàn)。
全鋼子午線輪胎鋼絲圈包膠技術(shù)的相關(guān)問題【3】
摘 要：文章主要介紹全鋼子午線輪胎鋼絲圈包膠設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點和工作原理，重點闡述鋼絲圈包膠設(shè)備的工藝技術(shù)優(yōu)勢，采用該設(shè)備后，完全滿足質(zhì)量要求，全鋼子午線輪胎超載的問題及胎圈耐久壽命有大幅度提升，減少子口缺陷，提升了產(chǎn)品質(zhì)量及勞動生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞：鋼絲圈;包膠;工藝流程;產(chǎn)品性能
隨著輪胎行業(yè)的發(fā)展，全鋼子午線輪胎市場慢慢飽和，外資、日資、臺資等輪胎生產(chǎn)廠家為形成獨有的核心競爭力，提升產(chǎn)品品質(zhì)，降低企業(yè)投資成本，已相繼開發(fā)使用適合本企業(yè)的鋼絲圈生產(chǎn)設(shè)備――TBR鋼絲圈包膠設(shè)備。
TBR鋼絲圈包膠設(shè)備主要是用來生產(chǎn)20″規(guī)格耐載型系列輪胎，在目前的市場上，國內(nèi)多家輪胎生產(chǎn)廠家已將此新技術(shù)、新工藝引進(jìn)亦相繼研制并投入生產(chǎn)使用，通過近年來市場對比分析，驗證了此工藝可行性，確實有效解決載重的問題，減少子口缺陷，提升胎圈耐久壽命及勞動生產(chǎn)效率，使全鋼子午輪胎占有更大的市場份額。
TBR鋼絲圈包膠設(shè)備采用SiemensS7-400/300系列控制系統(tǒng)，設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性、輪胎質(zhì)量所要求的鋼圈技術(shù)指標(biāo)保證手段等方面，與國內(nèi)目前普遍采用的螺旋包布纏繞形式的鋼圈包布都有很大區(qū)別，并將鋼絲圈纏繞包布的水平推上了一個新臺階，也使我們?nèi)抡J(rèn)識了全鋼載重子午線輪胎的一個嶄新階段。
目前國內(nèi)全鋼載重子午線輪胎胎圈的生產(chǎn)方式采用的是六角形鋼絲圈纏繞加上傳統(tǒng)的鋼圈螺旋包布纏繞結(jié)合的生產(chǎn)方式，與鋼絲圈包膠在設(shè)備配置、成本投入、工藝流程、產(chǎn)品性能、人工勞效及工作原理和結(jié)構(gòu)特點上面有很大的區(qū)別。
1 傳統(tǒng)的螺旋包布纏繞與鋼圈包膠的設(shè)備配置對比
傳統(tǒng)的螺旋包布纏繞機(jī)需要前工序操作人員、設(shè)備、產(chǎn)能的投入：(1)斜交S壓延生產(chǎn)纖維簾布的操作人員、設(shè)備、產(chǎn)能的投入;(2)纖維簾布縱裁生產(chǎn)線人員3名、設(shè)備1套、產(chǎn)能的投入;(3)纖維簾布多刀縱裁生產(chǎn)線人員3名、設(shè)備1套、產(chǎn)能的投入;(4)鋼圈尼龍包布生產(chǎn)線人員3名、設(shè)備1套、產(chǎn)能的投入;(5)纖維簾布及尼龍包布的PE膜墊布的成本投入。
采用鋼絲圈包膠新技術(shù)，可實現(xiàn)在線膠片熱貼。
鋼絲圈纏繞膠片擠出采用Ф60CF-擠出機(jī)，包括包膠儲積裝置、包膠供給裝置和包膠鋼絲圈裝卸裝置。
包膠速度可達(dá)25s一根圈，只需1名操作者，可減少纖維簾布縱裁生產(chǎn)線、纖維簾布多刀縱裁生產(chǎn)線及鋼圈尼龍包布生產(chǎn)線的設(shè)備、人員配置及墊布的投入，每年可直接給企業(yè)創(chuàng)造價值。
2 傳統(tǒng)的螺旋包布纏繞與鋼圈包膠的原材料及人工成本投入對比
2.1 原材料成本投入對比
(1)傳統(tǒng)的螺旋包布原材料成本投入/條胎0.176kg×0.3×40元/kg+0.01kg×12元/kg+0.176kg×0.7×15元/kg+0.251/m×3.61m×0.538元=5.05元。
(2)鋼絲圈包膠技術(shù)原材料成本投入/條胎0.316kg/條胎×15元/kg=4.74元。
若按照全鋼子午線輪胎年產(chǎn)100萬套生產(chǎn)能力計算：每年原材料成本可節(jié)約(5.05-4.74)元×100萬套=31萬。
2.2 人工成本投入對比
采用鋼絲圈包膠技術(shù)后可由原來的三班18人節(jié)省9人，每年節(jié)約人工成本36萬元。
采用鋼絲圈包膠技術(shù)后每年可節(jié)約原材料和人工成本31萬元+36萬元=67萬元。
3 傳統(tǒng)的螺旋包布纏繞與鋼圈包膠的工藝流程對比
(1)傳統(tǒng)的鋼圈螺旋包布纏繞工藝流程較復(fù)雜。
(2)鋼絲圈包膠新技術(shù)工藝流程簡化。
4 傳統(tǒng)的螺旋包布纏繞與鋼圈包膠的產(chǎn)品性能對比
傳統(tǒng)的螺旋包布纏繞增加了六邊形鋼圈在硫化過程中扭轉(zhuǎn)變形的風(fēng)險，并且輪胎運(yùn)行中胎圈鋼絲會橫向剪切胎體簾布，造成胎圈子口裂開。
傳統(tǒng)的螺旋包布纏繞工藝，在輪胎超載時，應(yīng)力集中及迅速升溫，尼龍包布變形后無法恢復(fù)產(chǎn)生空隙，導(dǎo)致胎體簾布易出現(xiàn)抽絲爆、拉鏈爆。
鋼圈包膠纏繞均勻，膠料流動性能好，與三角膠芯貼合后黏著性好，硫化時不易產(chǎn)生氣泡，產(chǎn)品穩(wěn)定性能好。
鋼圈包膠與三角膠貼合后與子口鋼圈之間吻合度好、密實、基本無空隙，三角膠變形量小且均勻，提高輪胎的動平衡和均勻性。
5 傳統(tǒng)的螺旋包布纏繞與鋼圈包膠的產(chǎn)能對比
傳統(tǒng)的螺旋包布纏繞35s/圈，而鋼絲圈包膠裝置現(xiàn)在可達(dá)到25s/圈，鋼圈生產(chǎn)效率提高10s/圈。
傳統(tǒng)的螺旋包布纏繞產(chǎn)能(班產(chǎn))：
7h/班×60min×60s/35s/圈≈720圈/班
鋼絲圈包膠產(chǎn)能(班產(chǎn))：
7h/班×60min×60s/25s/圈≈1008圈/班
6 鋼絲圈包膠的工作性能及結(jié)構(gòu)特點
鋼絲圈包膠設(shè)備由擠出機(jī)、三工位牽引儲存裝置、包膠膠片供料裝置、包膠貼合裝置、包膠驅(qū)動輥、包膠導(dǎo)輥，以及包膠卷取輥和包膠鋼絲圈裝卸等裝置組成。
鋼絲圈包膠設(shè)備的工作性能描述：
6.1 三工位牽引儲存裝置
三工位牽引儲存裝置前部配有接近開關(guān)記速裝置，通過力矩電機(jī)驅(qū)動牽引輥，由于起動轉(zhuǎn)矩大，具有下垂特性，可調(diào)速范圍寬大，可通過交流變頻調(diào)速進(jìn)行固定張力控制，控制擠出機(jī)擠出速度與儲積段儲積量之間的配比。
擠出機(jī)主機(jī)采用交流變頻電機(jī)，控制與流程之間速比，可避免鋼絲圈包膠膠片斷面拉伸現(xiàn)象。
三工位儲積段驅(qū)動電機(jī)，用于檢測料位并調(diào)整牽引速度;單獨采用光電檢測開關(guān)控制儲積量，用于檢測料位并調(diào)整牽引速度，后兩個工位儲積段配置可調(diào)速電機(jī)，更好地控制包膠斷面拉伸現(xiàn)象。
6.2 包膠膠片供料裝置
包膠膠片供料裝置實現(xiàn)前進(jìn)后退之目的，確保包膠膠片對鋼絲圈貼合時順利供料。
配有防倒卷散熱輥裝置，實現(xiàn)儲積段包膠膠片散熱效果并確保包膠膠片無拉伸。
供應(yīng)臺前后移動由氣缸驅(qū)動，直線導(dǎo)軌導(dǎo)向。
供料角度調(diào)節(jié)裝置，通過氣缸驅(qū)動，實現(xiàn)角度調(diào)整，保證供膠位置準(zhǔn)確。
先端設(shè)有中心自由導(dǎo)向裝置，保證包膠膠片供料時順利進(jìn)行供料。
帶角度裁刀裝置，可自動定長裁切，由氣缸驅(qū)動。
氣缸驅(qū)動定位壓輥，將包膠膠片膠頭與鋼絲圈進(jìn)行壓緊定位。
6.3 包膠貼合裝置
包膠貼合裝置可根據(jù)不同規(guī)格范圍，實現(xiàn)包膠膠片與鋼絲圈的貼合。
機(jī)座為主機(jī)主體構(gòu)架，整體為剛性較強(qiáng)的框架形式，減震效果強(qiáng)，結(jié)構(gòu)堅實耐用可靠。
包膠貼合裝置配置有上下定位排氣輥、反包輥、側(cè)面定位排氣輥、壓合輥、下側(cè)定位輥，溫控輥及變頻電機(jī)驅(qū)動裝置，實現(xiàn)包膠膠片平整的貼合于鋼絲圈上。
包膠貼合裝置下方帶有電機(jī)驅(qū)動的升降調(diào)節(jié)裝置，以適應(yīng)不同規(guī)格鋼絲圈的包膠膠片貼合。
6.4 電氣控制系統(tǒng)
全線采用SiemensS7-400/300系列系統(tǒng)進(jìn)行控制，交流變頻調(diào)速，控制擠出機(jī)的啟停，實現(xiàn)全線的聯(lián)動協(xié)調(diào)控制。
6.5 安全防護(hù)裝置
鋼絲圈包膠設(shè)備操作側(cè)配備安全緊急拉繩開關(guān)，并在必要位置配備急停按鈕，安全防護(hù)裝置與全線聯(lián)鎖，保護(hù)操作人員人身安全。
7 結(jié)束語
通過傳統(tǒng)的螺旋包布纏繞與鋼絲圈包膠的設(shè)備配置、成本投入、工藝流程、產(chǎn)品性能、人工勞效及工作原理和結(jié)構(gòu)特點的比較，鋼絲圈包膠設(shè)備的優(yōu)點是：包膠纏繞均勻，膠料流動性能好，與三角膠芯貼合后黏著性好，硫化時不易產(chǎn)生氣泡，且保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性;解決鋼圈氣泡問題;實現(xiàn)在線自動化作業(yè)，提升設(shè)備、工藝、技術(shù)管理和創(chuàng)新力度;設(shè)備性能強(qiáng)大，操作步驟簡單，安全性能大大提升，設(shè)備自動化程度高。
又是一種新技術(shù)、新工藝的突破;優(yōu)化人力資源配置，減少設(shè)備及人員浪費(fèi)，最大限度的發(fā)揮人力資源的優(yōu)勢，提高設(shè)備產(chǎn)能。
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