全鋼載重子午線輪胎胎面擠出熱喂料自動供膠的改進(jìn)

馬騰飛，李 波，王同亮

（銀川佳通輪胎有限公司，寧夏 銀川 750021）

目前全鋼載重子午線輪胎胎面擠出通常由復(fù)合式擠出機(jī)組（常用Φ250 mm熱喂料螺桿擠出機(jī)和Φ200 mm冷喂料螺桿擠出機(jī)組合）完成[1]，該復(fù)合擠出工藝特點(diǎn)是：（1）胎面質(zhì)量均勻、致密，無破邊現(xiàn)象；（2）胎面尺寸達(dá)到工藝要求；（3）胎面擠出溫度滿足工藝要求；（4）更換規(guī)格比較容易，尺寸波動小，勞動生產(chǎn)率高。

本工作主要研究復(fù)合式擠出機(jī)熱喂料自動供膠對胎面擠出質(zhì)量和擠出過程能力的影響。

1 熱喂料自動供膠

1.1 破膠擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速與供膠開煉機(jī)輥筒轉(zhuǎn)速的匹配

擠出機(jī)替代開煉機(jī)破膠有以下兩方面優(yōu)勢。

（1）堆積膠量更加穩(wěn)定。由于擠出機(jī)可以自動進(jìn)膠且供膠連續(xù)，使細(xì)煉開煉機(jī)堆積膠量更加穩(wěn)定。

（2）膠料塑化更加一致。膠料經(jīng)過擠出機(jī)的時間基本一致，膠料塑煉質(zhì)量均一。

我公司用擠出機(jī)替代開煉機(jī)破膠，且根據(jù)膠料塑煉難易程度和氣孔率大小等因素，同時保留了細(xì)煉開煉機(jī)和供膠開煉機(jī)。

運(yùn)行原則：保證供膠開煉機(jī)上膠料堆積量相對穩(wěn)定。

實(shí)施方法：保證膠料堆積量不變，調(diào)整擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速和開煉機(jī)輥筒轉(zhuǎn)速，記錄多組數(shù)據(jù)，使用數(shù)據(jù)處理軟件對收錄數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，如圖1所示，得到破膠擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速（ωp）與開煉機(jī)輥筒轉(zhuǎn)速（ωk）的對應(yīng)關(guān)系：ωp＝4.758＋0.403 4ωk。將該關(guān)系通過編程輸入主機(jī)程序中，使ωp與ωk實(shí)現(xiàn)聯(lián)動。

圖1 破膠擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速與供膠開煉機(jī)輥筒轉(zhuǎn)速的擬合直線

另外，在破膠擠出機(jī)和供膠開煉機(jī)操作面板上增加單動、聯(lián)動開關(guān)。單動時，可手動調(diào)整ωp；聯(lián)動時，隨主機(jī)參數(shù)自動調(diào)節(jié)，ωp和供膠輸送帶速度與ωk聯(lián)動。胎面擠出機(jī)停止后，ωp自動降至3 r·min-1，防止更換規(guī)格時供膠開煉機(jī)堆膠過多。

1.2 供膠開煉機(jī)輥距固定時ωk與ωp的匹配

鎖定供膠寬度，不同規(guī)格部件熱喂料供膠量由供膠速度決定，這是因?yàn)棣豮的波動遠(yuǎn)小于人為設(shè)定供膠寬度的誤差。雖然各企業(yè)胎面擠出工序供膠尺寸（寬度、厚度）可能不同，但一般須遵循產(chǎn)能最大、供膠速度最慢（供膠寬度最大）的準(zhǔn)則。

運(yùn)行原則：保證胎面熱喂料在機(jī)筒中處于次飽和狀態(tài)，螺桿和旁壓輥間不形成回流膠團(tuán)，喂料處于進(jìn)膠和出膠的平衡狀態(tài)。

傳統(tǒng)媒體大眾傳播的方式是把信息強(qiáng)行推送給用戶，而連接思維不同，是信息精準(zhǔn)地影響目標(biāo)用戶群體，而且每個個人作為信息傳播的節(jié)點(diǎn)參與分享創(chuàng)造并被賦予公共價值，實(shí)現(xiàn)媒體資源與社會資源的深度融合對接。以新聞傳播為主要功能的傳統(tǒng)主流媒體，要逐漸轉(zhuǎn)變成一個集信息聚合、分發(fā)、資源整合、溝通服務(wù)用戶等功能為一體的服務(wù)平臺。這個平臺應(yīng)該兼顧普通平臺的信息匯聚和自由流通功能，同時應(yīng)該保留主流媒體的專業(yè)編輯權(quán)威性，又擁有面向用戶平臺所特有的開放性的數(shù)字內(nèi)容實(shí)體。而且作為傳統(tǒng)媒體固有的意識形態(tài)使命，這個平臺服務(wù)的性質(zhì)又不同于一般的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)所提供的服務(wù)。平臺上有各種規(guī)則服務(wù)和平衡的力量，以確保用戶自由溝通和平等對話。

實(shí)施方法：在不同螺桿轉(zhuǎn)速下，改變ωk以調(diào)整喂料量至飽和狀態(tài)。根據(jù)不同質(zhì)量胎面擠出時螺桿吃膠情況，確定熱喂料ωp與ωk的關(guān)系，如表1所示。

表1 ωk和ωp與部件質(zhì)量的關(guān)系 r·min-1

實(shí)際生產(chǎn)時部分胎面無法適應(yīng)對應(yīng)關(guān)系，擠出時會出現(xiàn)堵膠或擠出機(jī)電流過?。ㄐ∮?80 A，正常在320 A左右）的情況，在制定標(biāo)準(zhǔn)時需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

1.3 擠出配方參數(shù)的下發(fā)

為減小胎面擠出生產(chǎn)各班間的差異，配方參數(shù)鎖定在控制主機(jī)內(nèi)，在作業(yè)員選擇規(guī)格和班次并開始生產(chǎn)后，這些參數(shù)自動下發(fā)到擠出生產(chǎn)線各部位。

主要參數(shù)和下發(fā)位置如表2所示。

表2 主要參數(shù)和下發(fā)位置

米秤反饋?zhàn)詣诱{(diào)節(jié)，當(dāng)胎面規(guī)格選定后，系統(tǒng)自動調(diào)取該規(guī)格米秤值和公差（米秤值＞5 kg，公差為±1%；米秤值＜5 kg，公差為±0.5%，自動調(diào)節(jié)范圍為1%）。當(dāng)系統(tǒng)檢測到實(shí)際米秤值超過控制上限或下限持續(xù)5 s后，自動調(diào)整牽引速度。

2 擠出過程能力

2.1 改善前后部件掃描尺寸對比

選取某規(guī)格花紋胎面對供膠改善前后的斷面進(jìn)行掃描，結(jié)果如圖2和3所示。

圖2 供膠改善前部件掃描尺寸

2.2 熱喂料自動供膠前后500 mm定長測量

自動供膠改善前后500 mm定長測量數(shù)據(jù)分別如表3和4所示。

對比表3和4的數(shù)據(jù)，在熱喂料供膠改為自動供膠之后，整個胎面生產(chǎn)聯(lián)動線運(yùn)行更加趨于穩(wěn)定，胎面收縮率由改善前的14.8%降為12.3%，降低了2.5%。

表3 自動供膠改善前500 mm定長測量數(shù)據(jù)

圖3 供膠改善后部件掃描尺寸

2.3 喂料改善前后電流變化

喂料改善前后Φ250 mm擠出機(jī)電流變化趨勢如圖4所示。

電流波動是反映供膠穩(wěn)定性的重要依據(jù)（本工作數(shù)據(jù)采集頻率為每隔25 s采集1次），同時也能反映出擠出機(jī)吞膠量是否達(dá)到飽和。通過圖4可以看出，本次對熱喂料供膠的改善減小了電流波動，使擠出機(jī)吞膠量達(dá)到飽和，保證了胎面質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性。

圖4 喂料改善前后擠出機(jī)電流變化趨勢

2.4 擠出部件尾秤數(shù)據(jù)分析

喂料改善前后擠出過程能力對比如表5所示（Ca為制程準(zhǔn)確度，Cp為制程精密度，Cpk為制程能力指數(shù)）。

固定供膠開煉機(jī)輥距（膠片厚度為15 mm），胎面擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速、ωk和ωp之間自動匹配，可以有效提高擠出過程能力。

表4 自動供膠改善后500 mm定長測量數(shù)據(jù)

通過表5可以看出，熱喂料供膠的改善使載重子午線輪胎胎面擠出的Cpk和Cp合格率均提高了近30%。

表5 喂料改善前后擠出過程能力對比

2.5 熱喂料自動供膠存在的問題

（1）熱喂料供膠開煉機(jī)與胎面擠出機(jī)轉(zhuǎn)速無法得到明確的對應(yīng)關(guān)系，特殊形狀的胎面需要根據(jù)實(shí)際擠出情況做相應(yīng)調(diào)整。

（2）米秤自動反饋的前提是必須保證供膠穩(wěn)定，如果出現(xiàn)供膠中斷，會造成米秤值波動大，需作業(yè)人員頻繁調(diào)整引出速度，從而引入新的誤差，影響過程能力。

3 結(jié)語

在生產(chǎn)過程中收集有關(guān)胎面擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速、供膠開煉機(jī)輥筒轉(zhuǎn)速和破膠擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速之間的數(shù)據(jù)，通過建模計(jì)算，改善熱喂料供膠形式，提高了擠出過程的穩(wěn)定性，達(dá)到保證胎面擠出質(zhì)量的目的。