55英寸轮胎胶囊定型硫化机改造
2018-12-07尚荣武山东万达宝通轮胎有限公司
文/尚荣武,山东万达宝通轮胎有限公司
轮胎胶囊定型硫化机是在普通个体硫化机上发展而来的,在40年代出现,主要应用于拖拉机、工程机械、飞机、汽车等充气轮胎的硫化。轮胎胶囊定型硫化机相比普通个体硫化机,简化了操作过程,可以在一台机上完成装胎-定型-硫化-卸胎-充气-冷却等工序,更加机械化。随着科学技术的发展,近些年新出现的轮胎胶囊定型硫化机还可以控制、测量、记录蒸汽室、内压、内温的稳定,还有涂隔离剂、清扫模型、定型控制系统等,更加自动化。55英寸胶囊定型硫化机适合硫化16~20英寸轮胎,若需要硫化更小规格的轮胎,则需要改造其中心机构和内压热水循环机构,其改造内容如下。
1 55英寸硫化机硫化机参数
1.1 主机和中心机构
主机:上模型安装孔直径:814,914,1014mm;最大合模力:29 5t;蒸汽室内径:1310mm;模型高度:254~406mm;生胎高度:最大710mm;轮胎外直径:最大1097mm。中心机构:轮胎胎圈直径:406.4~508mm;活塞杆直径:48mm;T型扣:T240mm×4;定位圈直径:310mm。
1.2 重新设计后的36英寸中心机构
轮胎胎圈直径:152.4~381mm;活塞杆直径:40mm;T型扣:T 130mm×4;定位圈直径:381mm。
2 36英寸中心机构的问题及解决方法
2.1 胶囊夹具的设计
虽然55英寸与36中心机构的安装尺寸是一样的,但活塞杆和T型扣的直径还是存在差别,55英寸中心机构的T型扣直径为240mm,36英寸中心机构的T型扣直径为130mm,这样才能使36英寸中心机构安装更小的胶囊夹具。一般在设计胶囊夹具时,T型扣要安装到下压盘,胶囊安装时在下钢圈位置将螺丝紧固,在设计轮胎着合直径<381mm时,虽然36英寸中心机构的T型扣直径相比减小了110mm(240-130),但其胶囊圈口的直径更小。设计下钢圈与下压盘时,两者的装配螺丝位置直径均比T型扣直径小,为了方便装配,重新设计时将T型扣安装到了下钢圈。
2.2 内压热水循环
因36英寸中心机构尺寸较小,其内压热水不能直接喷射到胶囊内部,所以会导致内压热水循环不通,很多没有进入轮胎就回到了回水管路,仅有一部分进入轮胎,但多在最低处,所以会导致轮胎下胎侧部位欠硫。开始我们在下钢圈内增加了两个隔板,隔开内压热水的进入和回流,提高进入轮胎的内压蒸汽量,但效果却不明显。通过分析,我们发现,其主要原因是没有形成良好的循环导致,应将内压热水引入轮胎内部,因此设计改造了下压盖,配置了内压热水引导机构,让其从轮胎中心喷出,由胎圈部位返回,形成了良好循环。
3 试验结果
3.1 内压热水引导机构
通过实验发现,未安装内压热水引导机构的硫化机可以看到内压热水循环不畅,而且很多内压热水没有进入轮胎,导致轮胎硫化下胎侧处循环不畅。而安装了内压热水引导机构后,从硫化机结构可以看出,内压热水被内压热水引导机构引导至了胎冠处,并旋转喷出,然后从回水口返回,形成了良好的循环。
3.2 测温结果
因为没有安装内压热水引导机构,在硫化轮胎时,其内压热水大多都进入回水口后直接返回了回水口,然后有少部分进入了轮胎内部,导致轮胎内部下模温度过高。而当轮胎充满内压热水后,轮胎下胎侧处又出现了循环不畅,致使上模温度高于下模温度,硫化后,模型、轮胎等温度都很高,且上模与下模的温度逐渐接近。安装内压热水引导机构后,在硫化轮胎时,其全部内压热水会被内压热水引导机构引导从出水口进入轮胎内部,充满轮胎。设计时将水口角度设计为45°,便于轮胎内的内压热水更好循环,然后返回回水口,避免循环不畅的现象出现,且上模与下模的温度基本相同。
4 结束语
55英寸硫化机硫化胎圈的直径为16~20英寸轮胎,为使其硫化6~15英寸轮胎,本研究设计了36英寸中心机构,使其可以硫化6~15英寸轮胎,但又出现了内压热水循环不畅问题,因此又设计了内压热水引导机构,有效的解决了该问题,测试显示,没有出现欠硫问题。