轮胎硫化电气控制系统设计与制作.doc

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1、1绪论近年来，随着我国汽车工业的发展，与之处于同一产业链的轮胎工业也得到了相应的提高，但综观我国汽车轮胎配套的子午化率与国外发达国家还是有一定的差距，存在这种差距的原因有很多，其中最关键的原因之一就是生产设备的跟不上。在现代科学技术的许多领域中，自动控制技术起这愈来愈重要的作用，自动化水平也越来越高。轮胎硫化过程是轮胎制造过程中的一道重要工序，其硫化效果是影响轮胎质量的关键因数之一。随着我国制轮胎行业规模的不断发展，轮胎呈现出种类数目不断增多与剂型不断丰富的局面。尤其是轮胎硫化质量的不断提高，对轮胎硫化技术提出了更高的要求，特

2、别是对轮胎硫化机提出了更新更高的要求。在当前各种多功能全自动硫化机逐渐进入各轮胎制造企业的情况下，人们有必要对国产轮胎硫化机的应用现状及发展作进一步探讨。1.1我国轮胎硫化机的发展历程我国早期的轮胎硫化硫化工序主要是采用手工硫化，后来随着科学技术的发展，人们逐渐采用机械化硫化。我国最早使用的硫化机主要是从国外进口的，20世纪70年代中期，制轮胎厂就曾经进口过意大利硫化的全自动硫化机，但由于当时我国硫化材料的质量及硫化制作工艺等都达不到机器硫化的要求，使得全自动硫化机一直无常使用。所以，全自动硫化机在我国的应用一直无法得到广泛的

3、推进，以致我国轮胎硫化在很长的一段时间不得不放弃自动硫化机而采用手工操作，使硫化硫化效率极端低下。20世纪80年代后，相关技术水平获得了飞速发展，轮胎硫化材料的质量及硫化制作工艺等方面的技术有了明显的进步，全自动硫化机开始得到了应用与推广。也正是此时，轮胎硫化机改变了国外产品一统天下的局面，国产轮胎硫化机开始面市并获得了广泛的应用。汽车轮胎的硫化从50年代起推广应用了胶囊定型硫化机。硫化室径在65"以下的轮胎,即全部乘用车轮胎和轻型、中型卡车轮胎的硫化基本上都采用双模定型硫化机。65"以上的则采用单模定型硫化机或硫化罐。 双模

4、定型硫化机首先普遍应用的是机械式硫化机,采用曲柄齿轮—连杆(或称四连杆)结构,机构原理简单。在合模瞬间就加上合模力,以较小的电机功率可获得较大的合模力。合模以后电机不再工作,而合模力可始终保持到重新开模。目前世界上所采用的机械式硫化机虽硫化厂家不同、规格型号各异,而且经过多年不断改进,但基本结构都一样,也都没有变化。 　　在机械式硫化推广应用的同时,也出现了液压式硫化机。但由于开始时液压式硫化机对机械式硫化机的优越性不很明显,而且当时液压技术还不很成熟,轮胎厂对液压式硫化机的维修保养还不很适应,因此在一段时间液压式硫化机没有象

5、机械式硫化机那样得到普遍推广。但随着汽车工业和轮胎工业的不断发展,对轮胎的均匀性提出了越来越高的要求,也对硫化机的工作精度提出了越来越高的要求,液压式硫化机的优越性就充分地显示出来了。同时液压技术也日趋成熟,维修保养也不再成为大问题。所以现在世界上主要轮胎公司已逐步采用液压式硫化机来代替传统的机械式硫化机。他们在建设新厂或对老厂进行技术改造时,已基本上采用液压式硫化机。液压式硫化机替代机械式硫化机已成为无可置疑的发展趋势。 　　机械式硫化机有其结构特点,但这种结构也同时带来了一些固有的弱点。 　　机械式硫化机的合模力是依靠各受

6、力构件的弹性变形而获得的。在合模并加上合模力时,上横梁两端向下挠曲,底座两端向上挠曲,连杆被拉长且其两端向外挠曲,曲柄齿轮及连杆下端向外偏移,见图1。因此,即使是全新的硫化机,制造质量良好,没有磨损,在合模时这些挠曲变形都一定发生。硫化工位的轴线将偏离理论的垂直位置而被扭弯,而且这轴线从理论垂直位置到被扭弯位置每开合模一次就重复发生一次。也就是说,这轴线在开合模瞬间是带有角转运动的。 　　由于受力构件的挠曲变形,模具受到的合模力沿圆周方向不是均匀分布的,终是外侧的受力大于中间。有的硫化机制造厂针对这一问题采取了一些补救措施,例

7、如在未合模时使曲柄齿轮下端预先倾(曲柄齿轮轴向外下倾一微小角度),以及在上横梁上采用楔形填片等,这对某一特定规格的轮胎并在硫化机没有磨损时起到一定的补偿作用,但在变换轮胎规格时或硫化机零件有磨损时,这种补偿作用就大大降低。  　　此外,机械式硫化机的合模力是在曲柄销到达下死点瞬间由各受力构件的弹性变形量所决定的。而温度变化将使受力构件尺寸发生变化,合模力也将随之而变化。因此机械式硫化机的合模力对温度是比较敏感的。在投入使用前或停机一段时间重新开动时一定要预热。硫化过程中环境温度或工作温度的波动都将造成合模力的波动。1.2国产轮

8、胎硫化机的发展现状我国轮胎生产量2006年已达4.33亿条,其中汽车轮胎2.8亿条,已超过美、欧、日,稳居世界首位。全国有大小500多家轮胎企业,生产汽车轮胎的工厂约200家,产量占到80%。尤其载重轮胎在汽车轮胎中的比例非常大,比发达国家多一倍以上,因而,轮胎硫化机的需求数