全鋼載重子午胎墊膠自動(dòng)定長(zhǎng)裁切機(jī)的研制

陸永高，王錫花，王聯(lián)韻，徐敬志，劉法寶

（山東峰鳴科技有限公司，山東　濰坊　261057）

全鋼載重子午胎墊膠自動(dòng)定長(zhǎng)裁切機(jī)的研制

陸永高，王錫花，王聯(lián)韻，徐敬志，劉法寶

（山東峰鳴科技有限公司，山東濰坊261057）

根據(jù)全鋼載重子午線(xiàn)輪胎生產(chǎn)工藝，我公司研制了全鋼子午胎墊膠自動(dòng)定長(zhǎng)裁切機(jī)。墊膠自動(dòng)定長(zhǎng)裁切工藝后與以前的工藝比較：省掉裁切面過(guò)水冷卻工序；增加裁斷接頭的黏合力，降低成本（原來(lái)要刷膠漿接頭）；解決了在壓延工序定長(zhǎng)裁斷后切口收縮變形、刷膠漿增加黏合力、不方便接頭的問(wèn)題；解決了百葉車(chē)打掃不干凈，單條墊膠在百葉車(chē)上黏上灰塵而出現(xiàn)墊膠脫層的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)載重子午線(xiàn)輪胎各膠部件除胎面外全部大卷化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和輪胎質(zhì)量。

全鋼子午胎墊膠；自動(dòng)定長(zhǎng)裁切；海綿墊布；激光傳感器；大卷化

全鋼載重子午胎中墊膠的作用：為了將胎體簾布層與帶束層的端部隔離，并使帶束層的弧度和胎面基本保持平行，減少鋼絲簾線(xiàn)承受的彎曲變形，起到轉(zhuǎn)移和吸收動(dòng)態(tài)下胎肩最大的應(yīng)力，因而在胎肩部帶束層下設(shè)有一定形狀的墊膠，肩部墊膠處于胎冠到胎側(cè)的過(guò)渡區(qū)，它使胎肩平緩的過(guò)渡到胎側(cè)區(qū)，避免了厚度突然變化引起肩部膠料的疲勞損壞。

1　裁切面及接頭對(duì)比

舊工藝，是在壓出車(chē)間壓出墊膠冷卻后在冷卻線(xiàn)上單條裁斷，裁斷時(shí)用水冷卻墊膠切口。將單條墊膠人工拾取到百葉車(chē)上。墊膠的裁切面不光滑，并且因?yàn)槔鋮s水質(zhì)的不同造成裁切面黏性減弱，接頭時(shí)需要刷膠漿（如圖1）。因要放到百葉車(chē)上存放一定時(shí)間后采用使用，墊膠因?yàn)閮?nèi)部部件膠種的不同和膠料厚度不均勻，收縮也不均勻，接頭時(shí)需要人工拉伸膠料才能接好，對(duì)輪胎質(zhì)量有很大影響：容易造成接頭氣泡或輪胎均勻性不好，如圖2所示。

新工藝，在壓出車(chē)間壓出墊膠冷卻后在冷卻線(xiàn)上不再單條裁斷，而是用工字輪卷取。在輪胎成型機(jī)操作側(cè)安裝墊膠自動(dòng)定長(zhǎng)裁切機(jī)現(xiàn)場(chǎng)裁切墊膠，物料根據(jù)成型機(jī)的工藝現(xiàn)場(chǎng)裁切、現(xiàn)場(chǎng)取用。裁切用我公司的專(zhuān)利產(chǎn)品：熱刀裁切裝置，裁切面非常光滑（如圖3）。由于是現(xiàn)場(chǎng)裁切，墊膠切口不會(huì)發(fā)生收縮，裁切不再過(guò)水冷卻，黏性增大，接頭完全吻合（如圖4），消除接頭拉伸物料、接頭氣泡、均勻性不好隱患。

2　設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程

全鋼載重子午胎墊膠自動(dòng)定長(zhǎng)裁切機(jī)如圖5所示。主要由前后輸送、壓料裝置、裁切裝置、定長(zhǎng)裝置、導(dǎo)向裝置、導(dǎo)開(kāi)裝置、氣控、電控等組成。

兩條墊膠在工字輪上通過(guò)導(dǎo)開(kāi)裝置導(dǎo)開(kāi)、導(dǎo)向裝置導(dǎo)向，兩電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩輸送帶同時(shí)輸送膠料，定長(zhǎng)檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)到位時(shí)壓料裝置壓料，熱裁切裝置啟動(dòng)，裁切完成后，壓料裝置上升，前輸送帶繼續(xù)向前，后輸送帶反向輸送，將物料分開(kāi)，脫離裁刀托板。形成一個(gè)裁切周期，人工取走物料后，再按以上自動(dòng)完成下一個(gè)裁切周期。

圖1　舊工藝裁切面質(zhì)量圖

圖2　舊工藝裁切后收縮接頭不好

圖3　新工藝熱刀裁切面質(zhì)量圖

圖4　新工藝裁切后無(wú)收縮接頭完全吻合

圖5　墊膠自動(dòng)定長(zhǎng)裁切機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

2.1定長(zhǎng)裝置

定長(zhǎng)裝置是將激光傳感器安裝在帶有直線(xiàn)滑軌導(dǎo)向、手動(dòng)可調(diào)的絲杠上。該裝置裝有標(biāo)尺，第一次人工實(shí)際測(cè)量標(biāo)定以后，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，可使激光傳感器在直線(xiàn)滑軌上移動(dòng)，根據(jù)標(biāo)尺的數(shù)值調(diào)整即可（如圖6）。定長(zhǎng)精度±3 mm，完全滿(mǎn)足工藝要求。

圖6　定長(zhǎng)裝置

2.2前后輸送裝置

分前后輸送兩部分。兩電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)前后兩輸送帶同時(shí)輸送物料，輸送物料時(shí)，兩電機(jī)同時(shí)向前輸送。完成裁切時(shí)，前輸送帶繼續(xù)向前，后輸送帶反向輸送。輸送帶兩側(cè)帶有不銹鋼防護(hù)罩，防止擠傷（如圖7）。

圖7　前后輸送裝置

2.3壓料裝置

氣缸驅(qū)動(dòng)上下移動(dòng)，裁切時(shí)壓料。壓料部分采用多個(gè)單獨(dú)彈簧壓料裝置，可根據(jù)墊膠的斷面形狀，單個(gè)調(diào)節(jié)，貼合墊膠形狀，防止墊膠擠壓變形（如圖8）。

圖8　壓料裝置

2.4裁斷裝置

熱裁切裝置的裁刀采用電加熱，溫度由熱電偶檢測(cè)并可調(diào)。可預(yù)防膠料產(chǎn)生焦燒、預(yù)硫化等現(xiàn)象。能夠滿(mǎn)足輪胎制造工藝。

裁刀參照超聲波刀設(shè)計(jì)，裁切膠料坡度角度18～30°任意角度可調(diào)，可滿(mǎn)足輪胎工藝要求。

膠料長(zhǎng)度定長(zhǎng)通過(guò)人工測(cè)量一次定位后無(wú)需調(diào)節(jié)，更換規(guī)格時(shí)調(diào)節(jié)即可。方便可靠。

裁刀、托板全部進(jìn)行噴涂特氟龍?zhí)幚?，可最大限度的防止黏料?/p>

裁刀處有堆料報(bào)警檢測(cè)開(kāi)關(guān)，堆料后自動(dòng)報(bào)警停止裁切，人工復(fù)位后自動(dòng)裁切如圖9所示。

圖9　裁斷裝置

2.5導(dǎo)向裝置

導(dǎo)向裝置是手動(dòng)可調(diào)的兩組輥筒，可將兩條墊膠分開(kāi)一定的距離并保證不晃動(dòng)，便于儲(chǔ)料開(kāi)關(guān)的檢測(cè)如圖10所示。

2.6導(dǎo)開(kāi)裝置

圖10　導(dǎo)向裝置

導(dǎo)開(kāi)裝置采用管材焊接組裝而成，工字輪的升降通過(guò)兩側(cè)氣缸驅(qū)動(dòng)，工字輪下方安裝有2根托輥，安裝、更換工字輪時(shí)方便轉(zhuǎn)動(dòng)，便于方鋼進(jìn)入卡盤(pán)卡口如圖11所示。

圖11　導(dǎo)開(kāi)裝置

工字輪抬出由另外兩個(gè)氣缸驅(qū)動(dòng)，可方便進(jìn)出，省時(shí)省力。

卷取卡盤(pán)一側(cè)裝有阻尼裝置，防止工字輪過(guò)沖。

導(dǎo)開(kāi)電機(jī)進(jìn)行變頻控制，導(dǎo)開(kāi)速度可調(diào)。導(dǎo)開(kāi)開(kāi)關(guān)設(shè)有上下限，可控制物料的儲(chǔ)料長(zhǎng)度，同時(shí)此處增加導(dǎo)開(kāi)延時(shí)功能，導(dǎo)開(kāi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，自動(dòng)停止并報(bào)警，可有效防止憋車(chē)，拉壞零部件。

2.7海綿墊布

由于墊膠形狀變化比較大，使用普通的卷取胎側(cè)用丙綸墊布卷取，容易將墊膠擠壓變形，因此需要使用兩面有海綿、內(nèi)有含有滌綸棕絲的海綿芯布，海綿芯布內(nèi)有橫向、縱向的加強(qiáng)筋，防止導(dǎo)開(kāi)時(shí)拉伸縱橫向變形?？勺畲笙薅鹊姆乐刮锪侠欤瑱M向平移。防止墊布下塌。海綿外部有特制面料，可有效保護(hù)墊膠。

墊膠卷取采用海綿墊布卷取，海綿墊布在厚度方向有變形，當(dāng)開(kāi)始卷取時(shí)，墊膠未發(fā)生收縮，墊膠的棱部擠壓海綿產(chǎn)生彈性變形。停放一段時(shí)間后，墊膠收縮變形，海綿恢復(fù)彈性，將墊膠的收縮量補(bǔ)償起來(lái)，墊布就不會(huì)松脫。墊膠就不會(huì)翹邊、打褶如圖12所示。

圖12　海綿墊布

3　主要技術(shù)參數(shù)

裁切規(guī)格范圍16～24.5"

主機(jī)輸送帶寬度450 mm

裁切角度（坡度）18～30°可調(diào)

裁切物料最大長(zhǎng)度1 900 mm

裁切厚度Max20 mm

工字輪外徑Max1 300 mm

墊布料卷直徑Max800 mm

工字輪寬度Max600 mm

裁刀溫度0～300℃可調(diào)

4　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）原來(lái)的裁切面為了增加黏性，都刷膠漿，百葉車(chē)非常臟，并且污染環(huán)境，浪費(fèi)成本（如圖13）。而用我司的熱刀裁切，不再刷膠漿，節(jié)省成本、不污染環(huán)境。

（2）本設(shè)備是配備在兩鼓成型機(jī)操作側(cè)，取料方便實(shí)用，提高生產(chǎn)效率。

（3）可實(shí)現(xiàn)全鋼子午胎廠(chǎng)全部大卷化，取消百葉車(chē)，方便車(chē)間管理。

（4）墊膠工字輪與胎側(cè)工字輪通用，便于管理，降低成本。

（5）取消裁切面過(guò)水冷卻，提高膠料黏性，提高輪胎性能，降低質(zhì)量隱患。

圖13　百葉車(chē)污染

5　總結(jié)

該設(shè)備通過(guò)在多家輪胎公司的實(shí)際應(yīng)用，完全符合輪胎生產(chǎn)工藝要求。取消百葉車(chē)，方便成型車(chē)間和壓延車(chē)間管理；降低膠漿的用量，節(jié)約成本；提高物料黏性，提高輪胎質(zhì)量，提高輪胎的均勻性要求；在輪胎的應(yīng)用上有非常大的市場(chǎng)前景。

Development of cushion rubber automatic fi xed-length cutting machine for TBR

Development of cushion rubber automatic fi xed-length cutting machine for TBR

Lu Yonggao， Wang Xihua， Wang Lianyun， Xu Jingzhi， Liu Fabao
（Shandong Fengming Technology Co.， LTD.， Weifang 261057， Shandong， China）

According to the production process of all steel heavy truck radial tire， our company developed cushion rubber automatic fixed-length cutting machine. This machine implementlarge roll production of various rubber parts except the tread， improve production effi ciency and quality of the tires.

all-steel radial tire cushion rubber； automatic fi xed-length cutting； spongy patch； laser sensor；large roll

TQ330.44

1009-797X（2016）17-0040-04

BDOI:10.13520/j.cnki.rpte.2016.17.009

（R-03）

陸永高（1980-），男，工程師，2003年畢業(yè)于青島科技大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)，主要從事子午線(xiàn)輪胎設(shè)備的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作。

通訊郵箱：13465877918@163.com

2016-04-25