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轮胎定型硫化机的研制 垂直升降式轮胎定型硫化机的研制 内容摘要：本文介绍一种全新结构的机械式硫化机。由于其自身的结构与特点，适合于高等级子午胎硫化，极有可能较大面积取代垂直翻转式及垂直平移式机械硫化机，在我国轮胎厂得到迅速且广泛的运用和推广。 　　轮胎硫化是轮胎制造的最后一道工序。轮胎硫化机是影响轮胎制造质量的关键设备之一。尤其是制造高等级的子午线轮胎，采用普通机械式硫化机，轮胎的均匀性很难得到保证。国外普遍采用液压硫化机解决此问题，使得液压硫化机在轮胎厂迅速的发展，据统计国外大的轮胎厂使用液压硫化机的比重达60%以上。桂林橡胶机械厂从液压硫化机产生灵感，对传统机械式硫化机大胆创新，研制出垂直升降式结构的机械式硫化机，适合高等级子午线轮胎的硫化。该产品为国内外首次在机械式硫化机采用垂直升降式结构，已申请国家专利，专利申请号9。 　　1．传统机械式硫化机的技术状况及缺陷 传统的机械式轮胎定型硫化机按横梁的运动轨迹可分为垂直翻转式和垂直平移式两种。即横梁连同上蒸汽室（热板）一起在曲柄齿轮的驱动下，先沿墙板导槽作垂直上升，然后在副导轨的作用下，横梁再沿墙板弧形轨迹动作，实现蒸气室的翻转或平移。无论是垂直翻转式还是垂直平移式轮胎硫化机，都存在如下问题待解决和完善： 　　1.1由于为机械传动，两侧的传动零件如齿轮公法线、齿形、轴瓦间隙等诸多原因，不可能完全一致，造成横梁两侧运动不同步，横梁在运动时，由于不同步产生横梁承受侧向力，使上横梁发生“漂移”现象，由于上横梁与上蒸汽室连为一体，因而上蒸汽室亦随之移位，并使上下模具中心不同轴。上横梁在墙板上运动行程越长，则 “漂移”的位置有可能越大。 　　1.2上横梁运动由翻转或平移运动转换为垂直运动时，由于齿轮侧隙在横梁自重下，突然改变方向（拐点），使设备产生抖动和响声，直接影响设备其余部件精度，如机械手重复精度就受其影响而降低。 　　1.3对于垂直翻转式硫化机，固定在上蒸汽室的上模型，由于调模机构的间隙原因，翻转时，模型因自重向下部靠紧，从而造成上、下模具不同轴，在安装活络模型的情况下，活络模受力不均，易损坏模具，降低模具的使用寿命和模具精度。 　　1.4不管是垂直翻转式还是垂直平移式, 其墙板轨迹为特殊的曲线,较难加工，且需表面淬火处理，费用高。主导辊与墙板轨道为相对运动，易磨损，影响硫化机的精度和运行平稳。 　　2．垂直升降式轮胎定型硫化机的结构说明 同传统的机械式硫化机一样，该产品由主机、装胎机构、、卸胎机构、存胎器、控制柜及管路系统等组成。主机包括底座、墙板、电动机、减速机、中间齿轮、曲柄齿轮、连杆、上横梁、上硫化室、下硫化室、中心机构等。如图1所示，墙板的形状和横梁的运动与常规的机械式硫化机有较大的差别。每一墙板上部各开有一垂直的传动导槽（主导槽），墙板下部开有与曲柄齿轮相匹配的弧形缺口。在底座后侧安装着电动机、减速机及中间齿轮，它们通过传动轴相互连接传动，并最后连接传动着两墙板下面的曲柄齿轮，曲柄齿轮的轴头通过轴瓦连接传动着位于两墙板外侧的两连杆下端头，两连杆上端头则连接着从墙板上部传动导槽中伸出的上横梁轴头。在上横梁下面吊挂着上硫化室及上模具，而在底座上正对上硫化室的位置处则安装有硫化室和中心机构。同时，在硫化机的前侧均安装有爪式装胎机构及存胎器；而在靠近硫化室的后侧均安装有卸胎机构。 为了保证上横梁的下平面与底座的上平面的平行度，也就是为了保证硫化室上模具和下模具的平行度，在上横梁靠两墙板内侧位置处各连有一后伸的臂块，每一臂块均装有上下垂直的两偏心轮。为了消除可能的“漂移”现象造成的位移，即为了保证硫化室上模具和下模具的顺利准确合模，在上横梁与下底座之间安装有一副对中杆。 　3． 主要技术参数 保温罩内径： 1310 mm 加热方式： 热板式 每个模型最大合模力： 2890 KN（295 tf） 调模高度： 245 ～445 mm 垂直开模距离： 1276 mm 胎圈直径： 15″～20 ″ 最大生胎高度： 760 mm 开/合模时间： ～65 秒 总重： 约47吨 外型尺寸（长×宽×高）： 5867×4920×5117 mm 　　4．主要硫化工艺 　　硫化工艺路线为：机械手抓胎→机械手上升→机械手转入→机械手放胎→定型（氮气定型）→机械手爪片闭合→机械手上升→机械手转出→合模→二次定型→合模至终点→硫化（氮气硫化）→开模→囊筒升起→胶囊收缩→卸胎臂转进→囊筒下降→卸胎机构翻转→轮胎进入后充气装置冷却。（见图2） 　　5． 主要创新及特点 　　5．1 上横梁连同硫化室上模块在曲柄齿轮驱动下垂直升降，不再平移和翻转，行程减短，“漂移”现象减少到最小程度，同时有调校导槽中的偏导轮调整硫化室上下模口的平