輪胎壓延機(jī)厚度控制系統(tǒng)分析

劉信忠

摘 要：如何控制鋼絲簾線覆膠產(chǎn)品的厚度成為輪胎壓延機(jī)運(yùn)行過程中需要注意的問題。只有有效控制鋼絲簾線產(chǎn)品的厚度，進(jìn)而控制產(chǎn)品質(zhì)量，才可以使輪胎具備合理的內(nèi)部構(gòu)造，以提高輪胎的安全性能。本文將就輪胎壓延機(jī)的工作原理進(jìn)行敘述，并就如何更好地進(jìn)行輪胎壓延機(jī)的厚度控制提一些意見和建議。

關(guān)鍵詞：輪胎;壓延機(jī);厚度

0 引言

輪胎壓延機(jī)厚度控制系統(tǒng)包括厚度測量系統(tǒng)、厚度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)以及實(shí)際操作系統(tǒng)等環(huán)節(jié)，特別是輪胎的生產(chǎn)流程及環(huán)節(jié)較為復(fù)雜，這就對厚度信息的測量、轉(zhuǎn)換以及傳輸提出了更高的要求。接下來將就輪胎壓延機(jī)的工作原理進(jìn)行研究，并就如何更好地進(jìn)行厚度控制介紹幾種方式或方法，為輪胎壓延機(jī)的發(fā)展盡綿薄之力。

1 輪胎壓延機(jī)的工作原理

輪胎壓延機(jī)一般用于鋼絲簾線覆膠產(chǎn)品的貼膠、膠料的壓型以及壓花等操作，可以按照工藝用途、輥筒數(shù)量以及輥筒的排列方式進(jìn)行分類。若按照工藝用途進(jìn)行分類，則可以將壓延機(jī)分為壓片壓延機(jī)、壓型壓延機(jī)、橡膠壓延機(jī)、貼膠壓延機(jī)以及貼合壓延機(jī)等類型。若按照輥筒數(shù)量進(jìn)行分類，則可以將其分為兩輥壓延機(jī)、三輥壓延機(jī)、四輥壓延機(jī)以及多輥壓延機(jī)等類型。若按照輥筒排列方式進(jìn)行分類，則可以將其分為I型壓延機(jī)、F型壓延機(jī)、L型壓延機(jī)以及S型Z型壓延機(jī)等類型。不同類型的壓延機(jī)對輪胎生產(chǎn)有著不同的作用。

以“S”型四輥壓延機(jī)為例，其組成部分包括錠子架、錠子窗、壓延主機(jī)、測厚裝置、張力控制裝置、冷卻裝置、儲布架、定中裝置、切割裝置、裝吊裝置、雙工位卷取裝置、雙工位導(dǎo)開裝置以及整徑裝置等環(huán)節(jié)。

壓延主機(jī)裝置中的輥筒排列方式為“S”型，壓力輥和整徑輥相連，整徑輥放置在壓力輥之前，作用是控制鋼絲簾線的導(dǎo)入方向，通過有效控制鋼絲簾線的徑向，確保其在壓延機(jī)的工作過程中由正確的位置導(dǎo)入，同時保證其排列整齊。特別是在實(shí)際的操作環(huán)節(jié)中，鋼絲簾線存在不規(guī)律的跳動現(xiàn)象，壓力輥可以通過感受鋼絲簾線的跳動以及壓延工藝要求合理調(diào)整其給予的壓力，并確保鋼絲簾線所受的壓力與簾線密度報仇一致，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

“S”型壓延主機(jī)還包括四個壓延輥。在壓延機(jī)的周圍存在兩個側(cè)支架，由于支架由強(qiáng)度硬度較高的鑄鐵組成，因此可以確保壓延機(jī)的穩(wěn)定性，同時支架封閉式的結(jié)構(gòu)也便于技術(shù)人員操作，如壓延機(jī)輥筒的組裝、拆卸等環(huán)節(jié)。機(jī)身底座由高質(zhì)量的鋼部件構(gòu)成，利用焊合技術(shù)將其與壓延機(jī)支撐部分焊接在一起，使得整個壓延機(jī)機(jī)身具備較高的安全性能。作為壓延機(jī)最重要的構(gòu)成部分，輥筒承載著輪胎產(chǎn)品生產(chǎn)中最關(guān)鍵的任務(wù)。輥筒的關(guān)鍵性主要體現(xiàn)在其具備較高的剛性以及熱性能，同時輥筒表面工作層由冷硬鑄鐵制成，表面表現(xiàn)為周邊鉆孔輕度凸面的狀態(tài)，鉆孔與輥筒本身的中心軸相連，輥筒中存在獨(dú)立的加熱和冷卻系統(tǒng)，可以通過調(diào)溫介質(zhì)來調(diào)節(jié)溫度，而中心軸主要用來傳輸調(diào)溫介質(zhì)，將介質(zhì)送入圓周孔用來調(diào)節(jié)溫度。另外，由于機(jī)械化和自動化水平的提高，輥筒可以由計算機(jī)系統(tǒng)對其溫度進(jìn)行自動監(jiān)控，同時采用雙列滾動軸承作為中心軸，此材料具備耐高熱、精度較高等特點(diǎn)，在保證同軸度的情況下可以有效避免輥筒回轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的偏差，將其溫度偏差控制在1℃以內(nèi)。軸承箱由高質(zhì)量的鑄鋼進(jìn)行密封，降低潤滑油泄露對輥筒運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的影響。軸交叉裝置可以解決輥筒工作時所產(chǎn)生的彎曲變形問題。

而在實(shí)際工作過程中，壓延機(jī)通過輥筒的運(yùn)轉(zhuǎn)將膠料覆合在鋼絲簾線上，輥筒不同的旋轉(zhuǎn)方式可以將膠料壓成不同厚度的薄片，經(jīng)過其他輥筒的作用使薄片整齊分布在鋼絲簾線兩側(cè)。輥筒兩端配備調(diào)距電機(jī)，對輥筒壓成的上下膠片的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時，由于輥筒運(yùn)行過程中存在跳躍以及波動等情況，為防止其超過最大調(diào)距，可以用調(diào)距電機(jī)對輥距的范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)，即進(jìn)行彈性保護(hù)，保證輥筒的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。也可以通過在輥筒周圍放置液壓墊、伺服閥等器件對輥筒進(jìn)行保護(hù)，使其處于最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時盡量延長使用壽命，節(jié)約資源，創(chuàng)造更多的利潤。

2 如何更好地進(jìn)行輪胎壓延機(jī)的厚度控制

2.1 加強(qiáng)產(chǎn)品工藝要求與厚度控制系統(tǒng)的統(tǒng)一

要想更好地進(jìn)行輪胎壓延機(jī)的厚度控制，第一步需要做的是加強(qiáng)產(chǎn)品工藝要求與厚度控制系統(tǒng)的統(tǒng)一。產(chǎn)品工藝要求是厚度控制系統(tǒng)參數(shù)的主要參照，在壓延機(jī)厚度控制過程中，控制的主要部分是鋼絲簾線覆膠厚度的準(zhǔn)確性，如果厚度控制得不夠準(zhǔn)確，一方面會增加膠料的使用成本，增加企業(yè)的成本支出。另一方面，厚度不夠準(zhǔn)確也會影響輪胎的安全性能，為輪胎使用埋下安全隱患。同時若鋼絲簾線覆膠厚度不夠均勻，會減少輪胎的使用壽命，造成安全事故等危險情況，特別是車輛在高速行駛的狀態(tài)下，如果覆膠厚度不夠均勻，會使車輛的動平衡性能受到影響。因此，需要加強(qiáng)產(chǎn)品工藝與厚度控制系統(tǒng)的統(tǒng)一。

例如，在對輪胎壓延機(jī)進(jìn)行厚度控制時，技術(shù)人員需要結(jié)合產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝要求對鋼絲簾線的厚度進(jìn)行合理控制。如纖維壓延機(jī)的厚度控制范圍處于0.15mm～2.00mm之間，而根據(jù)有關(guān)部門的要求，鋼絲簾線厚度范圍允許的誤差為±0.13mm，但在實(shí)際的輪胎生產(chǎn)中，通過結(jié)合輪胎的安全性能以及企業(yè)的工藝要求，鋼絲簾線的厚度誤差需要控制在±0.05mm之內(nèi)，若使用鋼絲壓延機(jī)，則需要將上下兩層膠片的厚度測量范圍控制在0.6mm～1.44mm之內(nèi)，輥筒上部測量頭允許的厚度精度±0.01mm，經(jīng)過壓延作業(yè)之后厚度測量范圍應(yīng)當(dāng)控制在1.5mm～2.8mm，覆膠鋼絲簾布測量精度為±0.02mm。另外，技術(shù)人員也需要對壓延機(jī)的壓延速度進(jìn)行合理控制，同時，按照工藝要求對鋼絲的中心位置進(jìn)行把握，使厚度控制系統(tǒng)在正常運(yùn)行的前提下滿足產(chǎn)品工藝要求。

2.2 提高對厚度不均等情況的分析與應(yīng)對能力

另一個需要注意的問題是提高對厚度不均等情況的分析與應(yīng)對能力。在壓延機(jī)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，難免由于部分參數(shù)不夠合理而產(chǎn)生壓延厚度不均等情況，因此，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)就造成壓延厚度不均的原因進(jìn)行分析，如輥筒撓度、壓延機(jī)工作方式以及工序等原因。在了解鋼絲簾線厚度不均的原因之后，技術(shù)人員可以針對不同的原因制定相應(yīng)的解決方案，并分析厚度不準(zhǔn)確的原因是哪種類型，以便在后續(xù)的工作中避免此類情況。

例如，在鋼絲簾線出現(xiàn)厚度不均等情況時，技術(shù)人員需要分析是哪種類型引起的厚度不均，若是機(jī)械引起的厚度不均，則需要檢測壓延機(jī)的設(shè)備運(yùn)行情況，如輥筒溫度、輥筒撓度等數(shù)據(jù)，技術(shù)人員可以對輥筒撓度進(jìn)行補(bǔ)償，采用預(yù)負(fù)荷、軸交叉等環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，以彌補(bǔ)輥筒撓度的損失，降低厚度誤差。

2.3 提升自動控制系統(tǒng)在厚度控制方面的融入度

除了加強(qiáng)產(chǎn)品工藝要求與厚度控制系統(tǒng)的統(tǒng)一以及提高對厚度不均等情況的分析與應(yīng)對能力之外，提升自動控制系統(tǒng)在厚度控制方面的融入度也是促進(jìn)壓延機(jī)工作的重要措施。當(dāng)前消費(fèi)者對輪胎安全性能的關(guān)注度逐漸提高，而輪胎壓延環(huán)節(jié)的質(zhì)量也是保證安全性能的關(guān)鍵，因此，為了提高厚度控制的合理性和準(zhǔn)確性，技術(shù)人員可以增加自動控制系統(tǒng)在壓延作業(yè)中的比例，一方面，利用計算機(jī)控制系統(tǒng)的智能感知對鋼絲簾線的厚度進(jìn)行準(zhǔn)確測量，并在線記錄厚度變化情況，掌握壓延機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的設(shè)備數(shù)據(jù)。另一方面，利用自動控制系統(tǒng)的高運(yùn)算速度以及精確度，對厚度測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，并調(diào)整輥距等參數(shù)，使鋼絲簾線的厚度更加準(zhǔn)確且均勻，從而有效提高輪胎的安全性能與使用壽命。

例如，技術(shù)人員可以采用PLC控制器來替代原壓延機(jī)的繼電器，通過連接若干臺調(diào)距電機(jī)，控制其正反運(yùn)轉(zhuǎn)，輸入模塊所接收的信號為調(diào)距系統(tǒng)和測厚系統(tǒng)所傳輸來的開關(guān)量信號，輸出模塊向交流接觸器等執(zhí)行元件輸出接通信號，一次來實(shí)現(xiàn)對上下膠片的厚度調(diào)節(jié)。通過加入自動控制系統(tǒng)，可以降低技術(shù)人員的工作強(qiáng)度，并減少厚度誤差，提高厚度精度，使厚度控制系統(tǒng)在輪胎生產(chǎn)中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

3 總結(jié)

壓延機(jī)的厚度控制系統(tǒng)對鋼絲簾線覆膠產(chǎn)品的質(zhì)量有著重要影響，技術(shù)人員可以采用自動控制系統(tǒng)、加強(qiáng)對厚度數(shù)據(jù)的分析與評估，并采取合理措施天宮厚度的準(zhǔn)確性和均勻性，從而提高輪胎的安全性能。

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