中国橡机工业百年(七）

杨顺根

(中国化学工业桂林工程公司，广西 桂林 541004)

中国橡机工业百年(七）

杨顺根

(中国化学工业桂林工程公司，广西 桂林 541004)

编者按：刚刚跨过了中国橡胶工业100周年诞辰,又迎来了"十三五"规划的开局之年。中国橡胶机械工业的发展倾注着几代橡机人的艰苦奋斗和不断创新。当今的橡机工业一方面受到岌岌可危的轮胎行业大环境影响，另一方面橡机从业者又面临新的竞争环境并积极开拓创新，寻求加快产业转型升级新途径、新发展。

在这种激烈的行业背景下，我社特邀《橡塑技术与装备》资深顾问、橡机专家杨顺根老先生，历时2年多的时间，编撰了《中国橡机工业百年》一书，并在我刊杂志上独家发表。本书是作者一生工作经验的总结，是我国橡机工业历史知识的百科大全，内容丰富、结构清晰、精炼纂修，以纪实的手法，从中国成立上海橡胶机械一厂开始系统的论述了中国橡机工业和橡机产品百年来艰难的发展历程和取得的技术创新成就。

聚焦历史，是为了更好的面向未来。本书的问世，相信会为橡机工业逐步走出模仿之路提供非常宝贵的历史资料，对橡机技术的快速发展，自有知识产权橡机产品的开发，实现橡机工业的强国梦有一定的借鉴和帮助。

杨顺根（1933-），男，长期从事橡机行业工作和信息工作。曾任《橡塑技术与装备》、《橡胶工业》、《世界橡胶》等刊物编委。现任全国橡塑技术专家委员会、全国橡塑机械信息中心、石化橡塑节能环保中心、《橡塑技术与装备》资深顾问，并于2015年荣获《橡塑技术与装备》创刊40年特殊贡献者称号。编写了1964版、1982版和1992版《橡胶工业手册—橡胶机械》，该书于1997年获化工部科技进步三等奖。此外还编写了《橡胶机械安装、维护保养和检修》及其他大量专业技术文章。其参与制订的标准《橡胶机械名词术语》，获化工部相关奖项。

采用纪实的手法，全面叙述了橡机工业从解放前使用日美产橡胶机械为主一直到现代的信息化、自动化、智能化的历史发展，系统的介绍了各类橡胶机械和工艺技术等发展概况，论述了中国橡胶机械工业和橡胶机械产品百年来艰难的发展历程和当今的中国橡机水平。

橡胶机械；橡机发展；企业并购；出口贸易

（接上期）

14.4.3 轮胎薄胶片（油皮胶、内衬层、密封层）生产线

轮胎生产中所用的油皮胶、内衬层和气密层是一种厚度为1.5～2 mm的纯胶薄胶片，胶料通过采用天然胶和氯化或溴化丁基胶并用。国内通常叫的油皮胶实际上和内衬层是一回事，通常用于有内胎轮胎，以防内胎和轮胎内腔帘布层的摩擦和水份渗入胎体。气密层胶片用于无内胎轮胎，要求具有良好的气密性能。此外，无内胎子午胎在高速行驶时由于轮胎内腔没有内胎摩擦而降低生热。

我国在斜交胎生产使用的油皮胶一直以三辊压延机和简易联动装置组成的生产线。由于压延的油皮胶又薄又软，所以就直接牵引贴合在轮胎内层帘布上，生产方法简单粗糙。

从20世纪80年代中后期开始，在引进子午胎工程中开始使用功能较好的英国产和意大利产薄胶片生产线。生产线有压延法和挤出压延法两种，理论上挤出压延法生产的胶片比较致密而优于单纯压延法。生产线的关键技术之一是确保胶片不产生拉伸变形的无张力输送。

21世纪初，国内生产的第一套薄胶片压延生产线，用于华南轮胎公司，由于联动装置不能满足使用要求而换用台湾产品后投入正常使用。

到2005年左右，天津赛象科技股份公司、软控股份和大连橡塑机械厂等单位相继推出了技术比较成熟的薄胶片挤出压延法生产线，可生产贴合2～3层的薄胶片，以生产2层居多，一层过渡层，一层气密层。有冷贴合和热贴合两种贴合工艺。

为使薄胶片保持不变形，2010年软控股份开始在轿车子午胎薄胶片生产线中引入电子辐照技术，将复合薄胶片中的过渡层（或内衬层）利用电子束辐照橡胶片表面，使橡胶大分子的分子间产生一定程度的交联，实现预半硫化，以防胶片变形和稳定胶片尺寸，可防止气密层胶料向胎体内层帘布渗透，并可防止帘布稀疏不均，节约胶料，提高成品轮胎质量。

2013年，双钱集团（江苏）轮胎有限公司在半钢子午胎内衬层生产线中安装了武汉久瑞电气有限公司的电子束（EB）预硫化装置。2014年，又在全钢载重子午胎内衬层挤出压延生产线中使用了久瑞电气的EB500/100-1000 S1电子束辐照预硫化装置，预硫化气密层的过渡层，效果良好。

有的企业则采用电子束辐照系统，用于帘布压延生产线和内衬层生产线。目前国内北射沃华核技术（北京）有限公司专业从事可以辐照胎体帘布层、内衬气密层、带束层的子午线轮胎电子辐照预硫化系统的开发生产，将进一步推广辐照技术在子午胎生产中的应用。

14.5 汽车轮胎生产机械

14.5.1 汽车轮胎成型机械和试验设备

1843年英国发明了充气轮胎，但直到1894年在欧洲才开始在汽车上使用。经过170年的不断改进提高，轮胎技术发展到了极致，汽车轮胎成为工农业生产和日常生活不可或缺的工业产品。生产汽车轮胎的成型机械随着汽车轮胎和汽车产业的发展而发展。进入20世纪90年代末，我国开始由“自行车王国”向“汽车王国”转变，这一转变推进了轮胎产业及其生产设备的快速发展。我国轮胎生产经历了棉帘线斜交胎、锦纶帘线斜交胎、带束斜交胎、半钢和全钢子午胎等几个阶段，每个阶段的轮胎生产，橡机行业竭尽全力开发与之相适应的轮胎成型机械和试验设备，确保轮胎产业的生产和发展。

（1）斜交胎成型机

解放前留存到解放后的轮胎企业仅有上海大中华和正泰、青岛橡胶二厂等少数几个，轮胎产量少之又少，到1952年全国轮胎产量仅为40多万条棉帘线轮胎，且没有一个机械制造企业能够设计和制造轮胎成型机，企业使用的成型机都是过去遗留下来的美日产品。这种成型机的操作基本上都是手工劳动，采用套筒法成型，手拿成型棒将帘布筒套到成型鼓上，利用人工操作的蟹钳式包边机构进行正反包，手工上胎面胶，手工卸胎坯。整个成型过程繁重且危险，效率低。

20世纪50年代，苏联斯塔哈诺夫先进工作者发明的电动成型棒传到了我国，对成型机进行了改造，并在全国推广，解决了人工上帘布筒的问题，大大降低了劳动强度。但成型棒也会有帘线稀疏不均和帘线打弯的缺陷。

20世纪70年代初，在大中华引进美国斜交胎成型机的启发下，沈阳橡机厂和桂林橡胶院共同开发了仍用套筒法成型工艺的压滚包边斜交胎成型机。之后，益阳和桂林两地橡机厂先后参与了系列压辊包边成型机的开发，压辊包边成型机从1号发展到0号到4号。0号可用于成型小胎外，还可用于成型摩托车胎。4号可用于一般工程轮胎。压辊包边成型机由压辊解决了正反包边的问题，提高成型操作的机械化程度和包边质量，并在全国推广，淘汰了旧式成型机。

1985年，化工部在合肥召开了橡胶工业装备规划工作会议，提出在当时条件下有必要开发新型轮胎成型机以取代“LCB”型压辊包边成型机。1993年，建阳橡机厂等企业参照台湾产TB2024型成型机开发成功了LCK-2024型指形正包胶囊反包成型机，解决了原压辊包边成型机在反包操作时易打歪帘线和窝藏空气的毛病，可提高成型质量。

为解决套筒法成型工艺易打乱帘线排列的问题，计划开发层贴成型机。20世纪70年代中期，上海正泰橡胶厂沈彼章设计制造了带宝塔形供料架的乘用胎层贴法成型机。桂林橡机厂于1984年开发了80S型层贴法成型机。这两种层贴法成型机的开发期间，正值国内子午胎发展的起步阶段，因此未能推广应用。

在20世纪70年代中后期，轮胎行业尝试开发带束斜交胎，借以提高轮胎性能。但带束斜交胎不是发展方向，未成产业化，成型机械也未跟进。

（2）子午胎成型机

我国计划开发子午胎技术及其成型机等设备始于20世纪60年代初，北京橡胶院、大中华橡胶厂、正泰橡胶厂等单位均安排了开发计划。北京橡胶院安排了尚不清楚子午胎是怎么回事的人闭门造车设计子午胎成型机，由于没有基础，自然一事无成。

1978年，北京橡胶院等单位设计9.00-20全钢载重子午胎成型机。1983年桂林橡胶院承担了中国化工装备公司下达的全钢载重子午胎一次法成型机的设计任务。1980年北京橡胶院从法国Zelant-Gazuit进口了一台采用金属膨胀鼓的全钢载重子午胎一次法成型机。80年代后期，建阳橡机厂设计生产了轿车子午胎二次法成型机。这些成型机，不论是国内的还是进口的均未获得正常工业化应用，多以失败告终。

1982年，上海正泰橡胶厂成套引进了已经用了二三十年的德国Metgeler乘用子午胎二手技术和设备，引来观者如潮，子午胎原来如此生产，而我们走了约30年的研发之路，耗去了不少人力物力却收效甚微。

时间到了20世纪80年代中期，国内为了发展全钢载重子午胎生产，首先由朝阳轮胎厂从英国Dunlop成套引进二次法全钢子午胎生产设备，桦林橡胶厂从意大利Pirelli成套引进一次法全钢子午胎生产设备，随后大中华橡胶从日本、美国引进了不同型号的全钢子午胎一次法成型机，青岛橡胶二厂、北京轮胎厂等从日本和意大利引进二次法半钢子午胎成型机。引进设备为发展国内子午胎生产和子午胎成型机国产化奠定了基础。

1989年，中国化工装备总公司考虑到化工系统橡机企业技术力量和机制能力，总公司郑会昭联系北京航空工艺研究所参与消化吸收意大利Pirelli公司的TRG/B全钢载重子午胎一次法成型机技术，实现国产化。1992年12月，产成国内第一台可以被轮胎企业接受和投产使用的LCZ-3（3B）全钢载重子午胎一次法两鼓成型机。1997年，天津赛象科技股份有限公司也开发成功了全钢载重子午胎一次法两鼓成型机。2013年，杭州朝阳橡胶有限公司为减轻LCZ-3B成型机操作强度，增设了自动卸胎装置。

1997年，潘健离开北京橡胶院成立北京敬业机械设备有限公司，专门从事半钢子午胎成型机械的开发生产，成为国内生产各种半钢子午胎成型机械卓有成效的企业。

1999年，天津赛象科技股份有限公司介入了半钢子午胎成型机的开发，成功开发了1518型轻卡子午胎二次法成型机。之后有多个企业参与开发生产不同规格二次法成型机。

这一阶段，对于全钢载重子午胎和半钢轻卡/乘用子午胎的成型工艺，轮胎企业和橡机企业采用了两种技术路线，前者以一次法成型工艺为主，后者则以二次法成型工艺为主。全钢载重子午胎一次法成型机又有适用于Bridge stone成型工艺和适用于Pirelli成型工艺两种类型。

进入21世纪后，由于荷兰VMI公司全钢载重子午胎三鼓及四鼓一次法成型机的传入，成型机制造企业天津赛象、软控股份、北京贝特里戴瑞等纷纷跟进开发三鼓和四鼓全钢载重子午胎一次法成型机。

2002年软控股份和斯洛伐克MATADOR合作开发生产了17.5～22.5″全钢载重子午胎三鼓成型机。2006年又开发成功ZCX3型全钢载重子午胎三鼓成型机。2013年，结合欧洲和美国技术，开发了更为先进的T-Por型17.5～24.5″全钢载重子午胎三鼓成型机，可以采用SOT或TOS成型工艺，每条胎的成型周期为160 s，两人操作，班产约150条胎。由于新式成型机采用了许多先进技术，从而使成型的轮胎具有更好的均匀性和动平衡性能。

2005年，贝特里戴瑞开发了LCZ-G120全钢载重子午胎四鼓成型机。载重胎四鼓成型机的性价比不如三鼓成型机，因此用者较少。

我国最早开发轿车/轻卡子午胎一次法成型机的是北京橡胶院和建阳橡机厂，但产品未被市场认可。

在2005年前后，软控股份、天津赛象科技和北京贝特里戴瑞科技等单位开始介入开发轿车/轻卡子午胎一次法成型机，由于种种原因，早期受轮胎企业欢迎的程度逊于全钢载重子午胎一次法成型机，且工作性能不稳定。

到2011年2月，软控股份欧洲研发中心研发成功了P-Pro半钢子午胎一次法成型机，成型轮胎高效、高均匀性。同年，软控股份开发成功了第一台高性能航空子午胎三鼓成型机。

天津赛象科技股份公司2010年开发了TSTLCZ-2428高速低断面乘用/轻卡子午胎一次法自动成型机，每班可成型100多条轮胎。

2013年，荷兰VMI（烟台）推出了EXXIUM半钢子午胎一次法无人操作成型机，宣称日产1 500条胎，已在青岛森麒麟轮胎公司使用9台，而VMI245S半钢子午胎全自动一次法成型机日产1 200条胎，国内使用200多台。

2013年9月5日，科技部给软控股份公司下达了2013年度国家重点新产品计划MRT轿车子午胎柔性成型系统。所谓柔性系统也就是采用智能机械手或机器人实现轮胎自动化成型。

2014年11月，后起之秀萨驰华辰机械（苏州）有限公司推出了SRS-H型轿车子午胎智能一次法成型机，号称“无人成型机”。无人成型机在设计中采用了许多先进控制技术，特殊结构设计和机械手，解决了部件自动精确贴合、自动上钢丝圈和自动卸胎等复杂问题。

从2000年开始，市场对工程子午胎、巨型工程子午胎和农用子午胎的需要快速增长，促使橡机企业转向成型这类轮胎的成型机的开发，在近10年的期间内，天津赛象科技、烟台富瑞达、北京恒驰智能、桂林橡机及建阳龙翔科技等开发成功了全钢工程子午胎成型机、全钢巨型工程子午胎成型机、农业子午胎成型机以及斜交工程胎成型机，特别是由天津赛象科技于2007年开发成功的由六角形钢丝圈生产线、三角胶贴合机、薄胶片挤出压延生产线、钢丝帘布小角度和90°裁断机、巨胎X光机、巨胎二鼓一次法成型机、三段组合式巨型子午胎成型机等组成的巨型工程子午胎成套生产技术与装备在2008年1月8日获国家科技进步一等奖。2006年开发成功了TST-LCZ-4G全钢工程子午胎四鼓一次法成型机。

依靠进口美国Akron Standard公司和日本三菱重工的工程胎生产设备生产工程轮胎的历史到2010年基本结束。并且国外工程胎生产设备的性能已滞后于国产工程胎生产设备。

（3）轮胎试验设备

我国成品轮胎测试设备的开发分两个阶段：斜交胎阶段和子午胎阶段。在以生产斜交胎为主的年代，由于斜交胎的使用速度较低，对斜交胎仅用里程试验机作里程试验。里程试验机顾名思义是被试验的轮胎在一定加载条件下在直径1 707 mm（或1 707.6 mm）的转鼓上以设定速度运转，直至破坏时的试验小时数，作为考核轮胎质量的依据。早期国产轮胎里程试验机在20世纪80年代初由北京橡胶院设计，沈阳橡机厂制造。1995年，沈阳橡机厂自行开发成功升级型的YLS轮胎高速/YLN轮胎耐久性试验机，并在1996年10月通过技术鉴定。

从20世纪80年代中后期引进国外子午胎技术生产子午胎开始，各轮胎企业配套引进了动静平衡试验机、径向和侧向跑偏试验机、均匀性试验机、X光检验机及耐久性试验机等，以检测子午线轮胎的各项性能参数和缺陷情况，确保轮胎在使用中的安全性和乘坐汽车的舒适性。

由于市场的需要，天津赛象科技、软控股份和北京贝特里戴瑞科技等单位抽出力量从20世纪90年代中后期开始进行成品轮胎性能和缺陷测试设备的开发，及至进入21世纪，先后开发成功了动静平衡试验机、轿车胎均匀性试验机、激光散班检查机及各种X光检查机。早在1992年，沈阳医疗器械总厂和美国Lumenx公司合作生产X光轮胎检查机，产品交付给沈阳橡胶三厂和辽宁轮胎厂等单位使用，中国化工装备总公司于1992年11月24日在沈阳主持并通过了技术鉴定，并在1996年3月30日，中国化工装备总公司又在沈阳召开了1216型轮胎X光机演示交流会。但在通过技术鉴定和演示交流后，该产品迅即销声匿迹，没有继续生产和发展。我国再次开发生产X光轮胎检查机是在此之后10多年的事了。

从20世纪90年代初到目前我国各主要橡机企业在不同年份开发成功的轿车/轻卡子午胎成型机（半钢子午胎成型机），载重子午胎成型机、工程子午胎和农用子午胎成型机、轮胎测试设备见表22。

表22 主要橡机企业开发的子午胎成型机及测试设备

14.5.2 汽车轮胎硫化设备

轮胎硫化是轮胎生产过程中的最后一道工序，也是决定成品轮胎质量的工序之一。我国轮胎硫化设备的发展如同世界各国一样，经历了立式水压轮胎硫化罐、普通轮胎个体硫化机和轮胎定型硫化机等的发展过程，而轮胎定型硫化机的发展过程尤为曲折，耗费了大量人力物力，才成为今天生产轮胎定型硫化机的大国。

（1）立式水压轮胎硫化罐

从20世纪50年代到70年代的30年时间内，国内轮胎行业主要生产斜交轮胎，且骨架材料以棉帘布为主，胎体重，耗材多。由于技术原因，主要使用立式水压轮胎硫化罐硫化，一个硫化罐可以同时硫化12～14条轮胎。用立式水压轮胎硫化罐硫化斜交轮胎，需要配置空气定型机、硫化滚道、合模机、启模机、拔水胎机及高低压水泵泵站和蓄力器等附属设备。

我国设计生产立式水压轮胎硫化罐始于20世纪中后期，由苏联提供的技术资料是唯一的设计依据，第一个制造立式水压轮胎硫化罐的是沈阳橡胶机械厂。20世纪60年代初，沈阳重型机械厂加盟生产。到20世纪70年代，广东湛江机械厂、益阳橡塑机械厂等单位相继参与了立式水压轮胎硫化罐的生产。到了20世纪90年代，随着子午胎生产技术和轮胎定型硫化机技术的日趋成熟，以及化工部“以机代罐”措施的强制实施，立式水压轮胎硫化罐的生产使用日渐减少，除生产使用少量大规格工程轮胎硫化罐外，几乎到了全部停产的程度，橡机企业和南北两个橡胶设计院的精力集中在轮胎定型硫化机的开发及其技术水平和质量的提高。但是，从20世纪90年代中期开始，由于工程轮胎生产的快速发展及工程轮胎定型硫化机尚处在开发阶段，为此立式水压轮胎硫化罐一度又受市场青睐，福建华橡自控技术有限公司和益阳橡塑机械厂分别生产了内径从1 600～4 200 mm共6个规格的硫化罐和2 200～4 000 mm共5个规格的硫化罐。青岛国威达生产的硫化罐罐体内径达4 700 mm。2002年，福建华橡自控技术有限公司开发了一种短立柱无立柱3 500 mm工程胎硫化罐。

桂林橡胶院根据桂林轮胎厂进口美国阿克隆公司的工程胎胶囊定型装置设计了一套新的胶囊定型装置，以供工程胎硫化罐配套使用。

随着工程轮胎的子午化及工程轮胎定型硫化机的开发成功，到2010年左右，立式水压轮胎硫化罐逐又开始淡出市场。

在20世纪七八十年代，立式水压轮胎硫化罐为适应当时硫化尼龙斜交轮胎的需要，上海正泰橡胶厂和大中华橡胶厂等轮胎企业率先设计制造了罐外后充气冷却装置，与硫化罐配套使用，以防尼龙（锦纶）轮胎在硫化出罐后的冷却过程中产生收缩变形而影响轮胎质量。进入20世纪80年代中后期，由于带有后充气冷却装置的轮胎定型硫化机的推广使用，这种后充气冷却装置随同硫化罐一起退出市场。

（2）轮胎个体硫化机

所谓轮胎个体硫化机，是一种在1940年由美国发明的过去用于硫化斜交轮胎的非定型轮胎双模硫化机，生胎需要用空气定型机装入水胎充气定型后才能装入硫化机硫化。在20世纪50年代初期，沈阳橡胶三厂从捷克斯洛伐克和美国进口过少量个体硫化机。20世纪60年代，北京橡胶院为援缅工程设计、沈阳橡胶机械厂生产过数十台45"个体硫化机，后因援缅工程停止，这些硫化机就调拨给了1969年新建的桂林轮胎厂，力车胎设备调拨到了宜昌橡胶厂。三明化工机械厂在1965年利用北京橡胶设计院设计的图纸为援朝工程生产了国内第一台75"个体轮胎硫化机。

用轮胎个体硫化机硫化轮胎时，由于同样需要装水胎和拔水胎等劳动强度很大的操作，与立式水压轮胎硫化罐相比较，没有什么优越性，因此没有被轮胎企业认可而得到发展。

（3）轮胎定型硫化机

二次大战结束时，西方工业发达国家就已经开始使用轮胎定型硫化机硫化轮胎。1982年，上海正泰橡胶厂从德国Metgeler公司引进的成套轿车子午胎二手生产设备中有几十台德国Krupp等公司在20世纪50年代末和60 年代初制造的机械式轮胎定型硫化机，这些硫化机至少已经使用了二三十年。

20世纪我国开发轮胎定型硫化机经历了漫长而曲折的过程，几度纳入开发计划，几度折戟沉沙。从1958年开始，开发轮胎定型硫化机的计划就已经提到了议事日程，根据美国专利设计了设有爬背式装胎机构的55"轮胎定型硫化机。20世纪70年代，大连橡胶塑料机械厂完善设计，生产了数十台，用于河南轮胎厂，由于性能和可靠性欠佳而被淘汰。

1969年，北京橡胶院和大连橡胶塑料机械厂在上海正泰橡胶厂现场设计55"轮胎定型硫化机，由于对采用何种方式对模具施加合模力的方案意见不一而不欢而散，大连橡胶塑料机械厂坚持采用在下蒸汽室的下模下方设置波纹管加压的设计方案，波纹管硫化机交青岛橡胶二厂使用，以失败告终。

1974年，上海轮胎机械厂设计生产了42"轮胎定型硫化机。

在文革中的1970年10月，化工部在沪召开了三线建设湖北十堰东风轮胎厂设备协调会议，安排了55"和65"子午胎定型硫化机的开发计划，上海轮胎机械厂则拍着胸脯保证50天完成制造任务，结果自然未能实现，事实上当时国内轮胎行业的子午胎技术都还没有过关。

在1975年之前，当时国内的技术水平还不足以开发生产性能好、可靠性好的轮胎定型硫化机，对机内定型、热工管路系统、润滑系统、自动控制系统、胶囊设计制造、过热水除氧、专用电机及安全防护等诸多基本问题，都没有满意的解决方案，自行设计的定型硫化机只是一次又一次的交了学费而已，然而失败不止，开发不止。桂林橡胶院和北京橡胶院依然先后设计了多种规格的轮胎定型硫化机。桂林橡胶院设计的硫化机有：

1975年设计了46"轮胎定型硫化机

1977年设计了40.5"轮胎定型硫化机

1978年设计了LL-B1900/600（75"）轮胎定型硫化机

1982年设计了46"和63.5"轮胎定型硫化机

北京橡胶设计院设计的硫化机有：

1974年设计了55"轮胎定型硫化机

1993年协同江门化机厂和广州轮胎厂共同设计了42"C型液压轮胎定型硫化机

46"和42"轮胎定型硫化机曾分别获得过化工部和上海市科技进步奖。尽管如此，设计的这些硫化机大多未被市场认可。与此同时，其他企业设计制造的轮胎定型硫化机同样未被市场认可。

在使用国产轮胎定型硫化机无果的情况下，化工部橡胶司和上海橡胶公司，克服文革中极“左”思想的干扰，1973年开始为上海大中华橡胶厂引进日本神钢的BOM650-55"和BOM950-63.5"机械式轮胎定型硫化机。为上海正泰橡胶厂引进日本三菱重工的MHI-NRM40.5"/300和MHI-NRM46"/385机械式轮胎定型硫化机。为提高国产硫化机的水平，化工部橡胶司在1975年组织桂林橡胶机械厂和桂林橡胶院共赴上海大中华橡胶厂开展消化吸收工作，首先消化吸收的是63.5"轮胎定型硫化机，在工作过程中发生了修改原机设计还是先仿制后改进的矛盾，最后导致分手，由桂林橡胶机械厂独自完成施工图的消化工作，桂林橡胶院人员转到正泰橡胶厂进行消化吸收40.5"轮胎定型硫化机的工作。通过消化进口硫化机的技术，发现原国内硫化机技术与国外技术相比，存在着巨大差距。通过消化吸收国外技术，国内轮胎定型硫化机的开发和生产，开始走上快速发展的道路。

20世纪80年代初，桂林橡胶机械厂首先试制了一台消化吸收的63 1/2"轮胎定型硫化机，效果不理想，随后又试制了55"轮胎定型硫化机，1981年9月18～20日，化工部机械制造局、科技局和橡胶司在桂林召开了技术鉴定会，接着在1981年9月21～22日召开了轮胎定型硫化机使用总结推广会。与此同时，三明化工机械厂、湛江机械厂也生产了55"轮胎定型硫化机，上海轮胎机械厂生产了42"AB型轮胎定型硫化机（B型胶囊，横梁升降后移式开模），益阳橡胶机械厂和上海轮胎机械厂生产了40.5"A型轮胎定型硫化机等。

桂林橡胶机械厂通过消化吸收国外技术，积累了经验，培养了人才，为持续发展硫化机奠定了基础，从1990年开始，进入了硫化机大发展时期：

1990年开发成功第一台1050和1030RIB型轮胎定型硫化机；

1993年开发成功第一台1145（Z）、1525、1900型轮胎定型硫化机；

2000年开发成功第一台48"、65"、67"液压轮胎硫化机；

2002年开发成功第一台1600液压轮胎硫化机，1050A、1700RIB及B、1900和2250平移式轮胎定型硫化机；

2003年开发成功第一台1700液压轮胎定型硫化机；

2005年开发成功第一台3000（117"）轮胎定型硫化机；

2009年开发成功第一台5000（200"）机械式轮胎定型硫化机，也是规格最大的硫化机。

三明化工机械厂在1986年开发成功LLB1525/430×2A硫 化 机，1989年 开 发 成 功 LLAB1170/220×2硫化机，并逐渐形成系列。

在发展过程中，桂林橡胶机械厂对B型硫化机上横梁的运动轨迹作了改进，由向上向后翻转式改为向上向后平移式，改善受力情况，有利于提高工作精度。1999年4月研制成功国内第一台1525垂直平移式B型轮胎定型硫化机，并在贵州轮胎厂投产使用，硫化出高质量全钢子午胎，之后逐步形成1050、1145、1170、1310、1600、1900、2250、3000等系列产品。

益阳橡塑机械厂、湛江机械厂和大连橡胶塑料机械厂在自行开发硫化机受阻的情况下，走上了一条引进国外技术及和国外企业合作生产的道路。益阳橡塑机械厂在1995年引进日本神钢的CUREX-51系列液压轮胎定型硫化机的技术，目前成为企业的主要产品之一，同时也是主要出口产品之一。湛江机械厂从1992年起，利用三菱重工的PC-X43R300-RIB型液压轮胎定型硫化机技术生产硫化机，在轮胎企业率先推广使用液压轮胎定型硫化机，在银川橡胶厂验证了用液压轮胎定型硫化机硫化轮胎的优越性。大连橡胶塑料机械厂在1983年10月与美国NRM公司签订引进系列硫化机制造技术合同，产品规格有40.5"、46"、55"、63.5"、85"和87"。为消化吸收这些技术，中国化工装备总公司于1987年3月17～19日在北京召开了“NRM硫化机设计制造技术推广应用会”，硫化机制造企业派员参会，计划共享引进技术，并分担引进技术的未获预期结果，最终仅技术引进单位大连橡胶塑料机械厂生产了为数不多的63 1/2"轮胎定型硫化机，由于价格高，市场认可度低而退出市场。

2010年，福建华橡自控技术有限公司（三明化机厂）开发生产了新结构70"RIB型子午胎液压定型硫化机，侧板框架结构，开合模垂直升降，插销锁模，左右模各有4个下置式加压油缸加压，独立上、下环升降，钢圈升降及快速更换胶囊，热板加热，装卸胎油缸驱动，线性导轨导向升降装胎机械手。

国产液压轮胎定型硫化机的发展，经历了一个认识和转变的过程，在20世纪八九十年代，首先对液压硫化机硫化子午胎的精度和性能认识模糊，二是液压系统质量尚存在可靠性问题，三是价格问题，四是维护保养缺乏经验。实际证明，银川橡胶厂利用PCX43R300型硫化机硫化60和65系列无内胎轿车子午胎可以达到H级，质量得到了保证。此外，根据杭州朝阳2013年用液压硫化机取代机械式硫化机的经验，可节汽30%，综合节能42%以上。

随着国产液压轮胎定型硫化机技术水平的提高和质量的保证，成为当前轮胎企业硫化高等级子午胎的首选设备。

在市场大力发展高等级子午胎的前景下，对液压轮胎定型硫化机需求日增，除桂林、三明、益阳和湛江四地生产液压轮胎定型硫化机外，其他企业在市场推动下，纷纷加入液压轮胎定型硫化机的开发生产，首先是广东巨轮模具公司和山东豪迈科技从生产轮胎活络模向生产液压轮胎定型硫化机和机械式硫化机方向拓展，巨轮目前已达到年产200台以上液压硫化机的能力，并打开了市场。软控股份等企业也加入到了生产液压轮胎硫化机的行列。

山东豪迈科技在2015年为天津国际联合轮胎开发212"液压轮胎定型硫化机，成为继桂林橡机厂之后又一个生产最大规格硫化机的企业，也是世界轮胎硫化机规格之最。

在2005年之后，业内外又增加了可以批量生产轮胎硫化机的企业，生产42～130"液压轮胎硫化机的华澳轮胎设备科技（苏州）公司，年产200台以上各种轮胎硫化机的萨驰科技（江苏）公司，生产45～118"各种轮胎硫化机的山东冶金机械厂以及江阴晟林科技公司等。轮胎硫化机生产企业盲目增加，导致生产能力严重过剩，几乎达到了“泛滥成灾”的程度，并增大了原来主要生产轮胎定型硫化机的企业的生存压力。

自1974年上海大中华橡胶厂和正泰橡胶厂引进日产硫化机开始，这是一个发展国产轮胎定型硫化机的转折点。经过约40年的发展，生产轮胎定型硫化机的企业达到30多个，其中生产液压轮胎定型硫化机的企业约有15个。可以生产36～200"机械式轮胎定型硫化机和36～190"及212"液压式轮胎定型硫化机，并可设计和生产任何规格和结构形式的硫化机，从批量进口转变到批量出口，每年有各种规格的轮胎定型硫化机出口到世界著名轮胎企业。

从20世纪70～80年代，由于使用不同结构形式的硫化胶囊而有A型硫化机和B型硫化机之分，从而业内引发了A型机和B型机之争。随着不同机型技术的相互融合和改进提高，又出现了AB型机、RIB型机和C型机等机型。发展到今天，通过实践和改进基本统一了认识。

在开发、生产和推广使用轮胎定型硫化机的过程中，除橡机技术人员做出了巨大贡献外，化工部橡胶司、化工部设备局（中国化工装备总公司）在轮胎企业硫化设备进行大规模升级换代的关键时刻，就确定了“以机代罐”的技术路线和政策，1980年下令Φ2.2 m以下立式水压轮胎硫化罐停止生产制造，并组织设计胶囊定型装置，以配合Φ2.8 m以上大型工程胎硫化罐的使用。

化工部橡胶司潘春生为推进轮胎定型硫化机的生产和推广使用，做了大量工作。积极安排轮胎定型硫化机主机及配套件的生产，特别是热工管路系统中的各种执行元件（切断阀及两位四通滑阀等）、润滑件（气动干油泵及各种分配器）、专用电机、专用减速器、主令控制器、零压开关、差压开关及蒸汽定型阀等的试剂和生产，保证了轮胎定型硫化机的顺利试制、投产和使用。

（4）热水除氧装置

热水除氧装置是使用轮胎定型硫化机的重要配套装置。在1980年之前，对过热水除氧的重要性认识不足，也没有除氧的手段，所以硫化设备仅使用锅炉软化水，将水中的钙、镁、铁、镭等可溶性盐类经过处理降至最少即为合格，但水中的氧没有去除。热水中的氧在高温高压下会加速胶囊的氧化和腐蚀，堵塞管路。

从20世纪80年代开始，在与国外企业开展技术交流和引进热水除氧技术后，轮胎企业才开始重视过热水除氧的重要性。1987年12月，青岛化工学院开发了首套DH01型热水除氧装置，用于山东荣成橡胶厂。除氧装置为直接接触式结构，除氧后热水含氧量为0.02～0.035 ppm。根据国外标准，热水除氧后的含氧量达到≤0.05 ppm为合格。

1988年7月，湛江机械厂根据美国EnVirex技术生产了首套热水除氧装置，用于正泰橡胶厂。之后，相继生产有四种规格，最大供水量分别为135、200、250和300 m3/h。与此同一时期，北京橡胶院、山东泰安化机厂、吉林化工设备厂等单位相继参与了热水除氧装置的开发生产。

（5）轮胎定型硫化机的节能措施

橡胶工业制品生产中硫化轮胎的能耗居其他橡胶制品硫化能耗之首，而在轮胎生产的总能耗中，硫化能耗占到60%，消耗的蒸汽则要占到80%～90%。

据日本神钢资料介绍，硫化一条50 kg重的载重轮胎，理论上需要105 000 kJ热量，然而实际上由于从硫化机及管路系统散发掉的热量和排放冷凝水与蒸汽所带走的热量则需要约146 000～210 000 kJ的热量。所以，实际耗热量为理论耗热量的1.5～2倍。为此，自20世纪90年代以来，轮胎企业想方设法减少硫化轮胎的能耗，在长期的生产实践中摸索出许多有效的节能措施。

a.保温节能

采用高保温性能的保温材料可显著减少硫化机相关部件的热量散失。如用热导率为0.04 kcal/m·h·℃的石棉和热导率为0.13 kcal/m·h·℃的石棉硅酸钙取代玻纤、矿渣硅酸盐水泥、蛭石作为保温材料时，对于热板式硫化机可减少热量损失约36%，对于蒸锅式硫化机则可减少热量损失约50%。

b.改变加热方式节能

在传统理念上，蒸锅式加热的B型硫化机适于硫化载重轮胎，热板式加热的A型硫化机适于硫化轻卡胎/轿车胎。在以生产斜交胎为主的年代，认为蒸锅式加热的B型硫化机加热模具均匀。但硫化结束后蒸锅内蒸汽排空和用冷却水冷却而浪费热能。因此，从节能观点看，热板式加热的硫化机节能。根据日本神钢数据，可减少蒸汽消耗40%以上，缩短硫化时间5%以上。

随着国内子午胎产业的发展，特别是载重子午胎生产的发展，对改造蒸锅式硫化机为热板式硫化机提出了要求，通过桂林橡胶机械厂和华南轮胎公司的努力，经过改造后采用热板加热的B型硫化机硫化全钢载重子午胎时，可节约蒸汽30%以上。

c.用真空泵取代蒸汽喷射器抽真空节能

B型轮胎硫化机原设计在机器开模时，为便于卸胎，用蒸汽喷射器对B型胶囊进行抽真空，从而消耗大量蒸汽。根据风神轮胎公司的经验，将一组36台B型1525硫化机改用真空泵抽真空后，年可节约蒸汽1万t，每台硫化机减少蒸汽消耗33%，抽真空系统节约费用80%。

d.调整硫化工艺节能

轮胎企业和橡机企业通过多年生产实践和试验，探索和采用了下列轮胎节能硫化新工艺：

（a）等压变温硫化工艺节能

桂林橡胶机械厂方常跃提出了等压变温硫化工艺，并与轮胎厂合作付诸实践。轮胎在蒸汽定型后的1 min内缓慢充入1.4～1.6 MPa高压蒸汽，保持若干分钟后冲入过热水，循环若干分钟后，待内温内压达到过热水的温度和压力后关闭过热水回水阀，停止过热水循环，进入正硫化，保压至硫化结束。该工艺可提高生产能力10%～15%，减少过热水用量52%，电能消耗减少70%。

（b）高温过热水、高温蒸汽硫化工艺节能

提高硫化内温和外温的温度可缩短硫化时间而节能。硫化145/80R12子午胎时，用温度≥180℃、压力2.4～2.8 MPa的过热水及外压0.8～0.9 MPa蒸汽取代一般硫化条件时，生产效率提高50%。用210～213℃、2.05 MPa的高温高压蒸汽作内压热媒和外温180±2℃硫化165/70R13子午胎时，硫化周期可减少到12.5 min，提高效率1倍。

（c）高温变温硫化工艺节能

山东玲珑集团制订相应的工艺规程，采用高温变温硫化工艺硫化子午胎时，可提高生产效率，提高产品耐久性，节约蒸汽约40%，冷凝水回收。

（d）缩时硫化工艺节能

在确保硫化质量的前提下，青岛黄海集团制订相应的硫化规程，对部分规格半钢子午胎进行缩时硫化试验，产品检验合格，可提高硫化机生产能力25%～31%。

根据理论，比较科学的做法，缩时硫化工艺应与采用以等效硫化理论为基础的微机硫化仪相结合，根据测温数据制定轮胎硫化程度和胶料硫化匹配的最佳硫化条件。珠江轮胎公司采用以硫化仪数据为基础的硫化规程，可减少硫化时间约4%～15%。

（e）高温蒸汽——氮气硫化工艺节能

充氮硫化工艺始于20世纪60、70年代国外轮胎企业，到80年代初由日本神钢向我国轮胎企业介绍充氮硫化的理论和优点，但其时我国轮胎企业采用轮胎硫化机硫化轮胎尚处于初始阶段而未被引起重视，直到20世纪90年代中才开始开发采用充氮硫化工艺。充氮硫化工艺中所用氮气纯度要求达到99.99%以上。不纯的氮气会影响胶囊寿命。采用高温蒸汽充氮硫化工艺可减少硫化时间18%，减少蒸汽用量50%以上，延长胶囊寿命25%～100%。

高温蒸汽-氮气硫化工艺首先向胶囊内充入1.4～1.5 MPa高温蒸汽，几分钟后充入压力2.5 MPa左右的氮气，利用氮气的“保压变温”硫化工艺直至硫化结束。目前已在各种子午胎硫化中广为应用。根据双钱集团的介绍，将充氮硫化工艺应用于B型硫化机硫化11.00R20全钢载重子午胎时，可提高轮胎质量，RFV（径向力波动）和LFV（横向力波动）可改善20%～30%。与用过热水硫化相比，减少能耗30%以上。杭州朝阳采用1.7 MPa高压蒸汽+2.5 MPa氮气硫化工艺硫化全钢子午胎节约蒸汽40.6%。

（f）乏汽利用和改进冷凝水外排方式节能

利用硫化机排出的乏汽和减少排放冷凝水排出的蒸汽也是轮胎硫化机的节能途径之一。华南轮胎公司利用8～10 t/h、压力0.3～0.35 MPa载重胎硫化机群外温外排蒸汽用于双效溴化锂制冷机制冷。两套溴化锂制冷机年节约用电535万kW·h。对1525硫化机群外压冷凝水排放系统进行改造，通过摸索确定排放时间后统一调定电磁阀的动作程序，以减少蒸汽的外排，从而通过改造后的系统可节约蒸汽30%。

（g）水压驱动改为油压驱动节能

桂林橡胶机械厂和福建华橡自控技术股份有限公司在2011年左右对传统机械式轮胎硫化机进行技改，在主传动系统保持不变的基础上，凡是用水压驱动的机构均改用油压驱动，改造后，一台1600硫化机一个工作周期可节约2.5 MPa动力水0.291 m3。

（6）轮胎定型硫化机机组、无胶囊轮胎定型硫化机和电动螺旋轮胎定型硫化机

a.轮胎定型硫化机组

轮胎定型硫化机组是20世纪60年代末70年代初由当时苏联开发的若干副轮胎硫化工位共用一个开合模机构的一种轮胎硫化设备，其主要特点是充分利用开合模机构，以平衡轮胎硫化时间和开合模机构的工作时间。轮胎定型硫化机组与双模轮胎定型硫化机相比，可以节能大量钢材。

原苏联开发的轮胎定型硫化机组有BПM-2-100（16个模型）、BПM-2-200（30个模型）和BПM-2-300（34个模型）三种型号，各设有4～6个备用工位。机构采用A型和B型胶囊。模型采用斜面错齿锁模机构锁模。1980年，我国赴苏联考察团发现依然使用轮胎定型硫化机组硫化轮胎，但苏联在1967年 出 版 的《вулкднизAционое о орудовAниE шиннб1хзAводов》（轮胎工厂硫化设备）一书中只字未提轮胎定型硫化机组。

我国在1975年由北京橡胶设计院和桂林橡胶设计院设计了B20C-1450型10个工位20个模具的轮胎定型硫化机组，适用于硫化7.50-20及以下规格的轮胎。样机安装在北京轮胎厂，几经试用，终未成功投产。在21世纪初，佳通轮胎公司重提设计使用轮胎定型硫化机组，先后和桂林橡胶设计院和北京橡胶设计院联系，最终也没有结果。

在以生产斜交胎为主的年代，轮胎定型硫化机组具有一定的使用价值，但到了以生产子午胎为主的年代，再去研究使用轮胎定型硫化机组已无实际意义，它的功能和精度无法满足硫化子午胎的要求。

b.无胶囊轮胎定型硫化机

在20世纪70年代前后，国外曾设想开发无胶囊轮胎定型硫化机，并申请了专利。专利提出利用机械膨胀加压的方法取代胶囊膨胀加压，以消除易损体胶囊的消耗，节约胶料，但未能实施工业应用。该专利橡机信息中心有译文作过介绍。

据报道，2013年，北京化工大学和三角集团等单位开展了底断面轮胎直压硫化技术的研究。所谓直压硫化，利用可以径向伸缩的钢性内模具取代B型中心机构的硫化胶囊。内模具采用电磁感应加热。试验证明：硫化压力可提高25%，轮胎动平衡性和均匀性提高30%，节能40%。该项技术的实质，和国外70年代专利类似。

c.电动螺旋轮胎定型硫化机

这是一种在21世纪初由青岛科技大学吕柏源教授构思了30多年后提出的新结构轮胎定型硫化机。机器呈框式结构，由设在框架顶部的电动传动系统通过螺旋副带动上模开合模及锁模。2003年撰文介绍，与传统机械式轮胎定型硫化机相比，可节省钢材40%～50%，减少占地面积20%。2007年，与桂林橡胶机械厂签订了技术转让合作协议。桂林橡胶机械据此深化了设计，可惜未找到用户。螺旋副开合模的一个弱点是速度慢，影响生产效率。

（7）智能化

经过近40年的努力，轮胎定型硫化机的设计制造及操作使用积累了丰富经验，轮胎定型硫化机的可靠性和精度达到了国际先进水平，液压轮胎定型硫化机从不被看好到成为半钢子午胎生产企业的首先机型，并被广泛采用，极大提高了半钢子午胎的硫化质量。但长期以来，硫化机使用过程中轮胎胎坯的输送和定位，主要依靠人力完成，因此一个操作人员管理硫化机的台数有限，从初期1～3台到7～8台。到2010年之后，国内工业企业逐渐呈现用工荒，用工成本上升。轮胎企业为减少用工，提高效率，降低生产成本，开始采用机器人对轮胎定型硫化机实施自动化智能化改造，实现轮胎胎坯自动输送，自动装胎和卸胎，自动分检等。青岛森麒麟轮胎有限公司采用机器人智能化操作后，72台轮胎定型硫化机每个班次化需3名工作人员。森麒麟泰国公司的轮胎定型硫化机同样采用机器人智能化操作。

计划在2017年建成的山东乐陵市威格尔轮胎有限公司同样实施机器人智能化操作硫化机。

轮胎定型硫化机实施机器人智能化运行将是今后轮胎硫化车间的发展趋势。

（8）轮胎模具

用于硫化轮胎的模具是轮胎定型硫化机的重要工具，它决定成品轮胎的几何形状和几何尺寸的精度及内在质量，因此是轮胎定型硫化机的重量附属工具。

轮胎模具有两半模和活络模两种。两半模主要用于硫化斜交轮胎，活络模则主要用于硫化子午线轮胎。在1985年之前，由于我国主要生产斜交轮胎，对模具的要求不高，模具企业主要生产两半模。两半模结构简单，价格低。国产两半模主要用铸钢制造，人工划线，粗铣花纹，人工修饰，生产方法原始、落后，加工精度难以达到要求。

从20世纪70年代中期开始，国家提出了研发子午胎活络模的课题，桂林橡胶设计院在1974年及以后设计了11-18、12-18、12.00-20、9.00-20等规格的子午胎活络模，均为圆锥面结构，未获工业应用。

进入20世纪80年代，通过上海正泰橡胶厂、桦林橡胶厂和朝阳轮胎厂等企业先后从国外成套引进子午胎生产技术和生产设备后，进一步认识到掌握子午胎活络模技术的重要性。1987年，沈阳模具厂从德国AZ公司成套引进了子午胎活络模生产技术和五轴联动加工中心等主要加工机床。技术引进为发展子午胎活络模产品奠定了基础。

经过约30年的发展，轮胎子午化率已经达到90%以上，因此两半模的使用减少到了近乎被淘汰的状况。由于子午线轮胎的结构特点，当采用两半模硫化时，合模时会将带束层和胎体帘布层产生位移而影响轮胎质量，而用由多个扇形块组成的活络模硫化轮胎时，合模时各扇形块同时径向向里缩拢，组合成一副完整的硫化模型而不会影响胎体骨架材料位置的变化，确保轮胎质量。

国内子午胎活络模产业从20世纪80年代后期到2014年为快速发展期，轮胎模具企业已有100余家，主要企业有20多家，其中广东巨轮模具有限公司、广东揭阳天阳模具公司和山东豪迈机械科技公司已成为生产子午胎活络模的龙头企业，为发展活络模技术和生产做出了贡献，3个企业的销售收入占轮胎模具行业销售收入的50%。2013年，全国26个主要轮胎模具企业的销售收入为40余亿元。2014年达到42.2亿元。全国模具从业人员约12万人。目前，全国轮胎模具企业均为民营企业。

在2011年之前，我国有两个有点名气的国营模具企业，沈阳模具厂和上海橡胶模具厂。在2005年前后，沈阳模具厂兼并了上海橡胶模具厂。但到了2011年，沈阳模具厂虽有引进科技，同样由于经营不善，买断职工，宣布破产。

活络模是一种结构复杂和精度要求很高的轮胎模具，目前主要有圆锥结构和平面结构两种结构形式，目前以平面结构为主。所用材质有铸钢、合金铸钢和合金铸铝。加工方法有精密铸造、电火花和数控雕刻三种工艺。为使模具而脱模，可采用镀铬、喷涂特氟龙及表面纳米渗层。国内青岛元通模具厂率先开发成功了纳米渗层技术。为防型腔表面生锈，可喷涂S-350防锈剂。

在生产高等级活络模时，由于国产材质品质欠佳，尚需依赖进口解决，关键加工设备过去同样依赖进口。现在大连光洋科技集团经过多年研究，目前可以提供各种五轴联动机床，完全可以满足加工活络模的需要。此外，青岛元通机械公司也开发出了五轴加工中心，同时还开发生产了数控立式车床、数控端面铣镗床、数控卧式车床、数控镗铣床、数控铣花机以及数控三轴、四轴刻字机和胎膜电火花专用机床等轮胎模具加工机械。

（未完待续）

（R-03)

One hundred year of China rubber machinery industry(7)

One hundred year of China rubber machinery industry

Yang Shungen
( China Chemical Industry Guilin Engineering Co. LTD., Guilin 541004, Guangxi, China)

Use the technique of documentary,it comprehensively describes the history of rubber machinery industry from before the liberation that mainly use rubber machinery production to the modern age that development of informatization, automation, intelligent. Introduces all kinds of rubber machinery and technology development situation, twists and turns in one hundred years development of China rubber machinery industry and rubber products, experienced today's China rubber machinery level .

rubber machinery; rubber machine development; enterprise mergers and acquisitions; export trade

TQ330

1009-797X(2016)21-0006-013

A

10.13520/j.cnki.rpte.2016.21.002