新型鼓式斜交胎簾布筒成型機(jī)的研發(fā)

漆利娟，季永義

(桂林橡膠機(jī)械有限公司，廣西 桂林 541002)

當(dāng)前的中國(guó)輪胎制造業(yè)，處于前所未有的快速發(fā)展階段。為了應(yīng)對(duì)勞動(dòng)力成本的不斷增加、資源短缺等諸多因素的影響，輪胎生產(chǎn)廠家除了加速自身的變革外，對(duì)輪胎設(shè)備制造商也提出了更高地技術(shù)要求。作為輪胎生產(chǎn)最關(guān)鍵的設(shè)備之一，輪胎成型機(jī)的發(fā)展至關(guān)重要。

簾布筒成型機(jī)是斜交胎制造行業(yè)最常用的設(shè)備之一，20世紀(jì)80年代我國(guó)從阿克隆引進(jìn)一批輪胎制造設(shè)備，其中就包含了簾布筒貼合機(jī)，為我國(guó)輪胎工業(yè)起步奠定了基礎(chǔ)。雖然輪胎工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是子午化，但是由于輪胎結(jié)構(gòu)、作業(yè)環(huán)境和客戶需求的差異，一些應(yīng)用領(lǐng)域還需要斜交胎，子午胎在這些領(lǐng)域大材小用。比如農(nóng)業(yè)和林業(yè)機(jī)械輪胎、工業(yè)車輛輪胎、特種車輛輪胎等。近年來隨著斜交胎技術(shù)的發(fā)展，對(duì)輪胎品質(zhì)提出了更高的要求，簾布筒成型設(shè)備的升級(jí)也勢(shì)在必行?？蛻粢髮?shí)現(xiàn)特薄膠料供料架輸送、簾布自動(dòng)反轉(zhuǎn)、膠料直接在輸送帶上裁斷、成型鼓智能貼合、薄膠料滾壓不起泡不打折、成型好的簾布筒自動(dòng)卸下的功能?，F(xiàn)將研發(fā)情況簡(jiǎn)介如下。

1 傳統(tǒng)的斜交胎簾布筒成型技術(shù)概況

傳統(tǒng)的斜交胎簾布筒成型是采用可調(diào)位置的三輥筒成型方法，該方法上料需要工人手工抬，靠人工憑經(jīng)驗(yàn)對(duì)中將膠料及簾布貼上，卸簾布筒時(shí)需要塞墊布或隔片與設(shè)備隔離，人工拖拽才能拉出來。每條胎都有一個(gè)簾布筒，如23.5-25-16PR規(guī)格的一個(gè)較重的簾布筒就重達(dá)80 kg，得需要四個(gè)人才能將簾布筒卸下。近年來市場(chǎng)上出現(xiàn)了鼓式成型的方法，但僅僅是只解決了部分膠料供料架上料的問題。薄膠料供料架上料問題還未能得到完善解決，特別是厚度僅有0.3 mm的特薄膠料還是無法在供料架上料。簾布及膠料不能自動(dòng)定長(zhǎng)，只能人工手動(dòng)裁斷。卸簾布筒還是采取工人拉拽的方法。一臺(tái)傳統(tǒng)的斜交胎簾布筒貼合，它的工作效率匹配不上一臺(tái)輪胎成型機(jī)，造成了成型機(jī)間歇性的工作等待簾布筒，達(dá)不到飽和生產(chǎn)的目的，造成設(shè)備閑置資源浪費(fèi)。以上這兩種方法，都存在操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，設(shè)備自動(dòng)化控制程度低，產(chǎn)品一致性差的問題。因此需要優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，改進(jìn)控制方式，每個(gè)部件必須高效的協(xié)同工作，發(fā)揮好各自的作用才能降低能源消耗。新型鼓式斜交胎簾布筒成型機(jī)能解決特薄膠料供料架上料的技術(shù)難題，經(jīng)過廠家實(shí)際使用滿足生產(chǎn)工藝要求，得到行業(yè)內(nèi)不同廠家的肯定。

2 新型鼓式斜交胎簾布筒成型機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

（1）新型鼓式斜交胎簾布筒成型機(jī)結(jié)構(gòu)［1～2］見圖1、圖2所示。

根據(jù)各種膠料的特點(diǎn)，從前到后先后布置了5個(gè)供料架。根據(jù)各部件的不同，裁斷方式可分為熱刀和圓盤刀裁斷，膠料采用熱刀裁斷，簾布采用圓盤刀裁斷。每個(gè)供料架均配有定長(zhǎng)輪，可自動(dòng)測(cè)量各部件的長(zhǎng)度，并自動(dòng)裁斷。成型鼓采用無縫鼓技術(shù)，兩相鄰的鼓板間搭有一塊三角墊板，在鼓張開及收縮時(shí)三角墊板跟隨漲縮，擋住縫隙，避免在膠料壓合時(shí)因鼓板間隙而使簾布筒膠料擠壓出臺(tái)階。膠料輸送到成型鼓上按工藝步驟先后貼合，形成簾布筒。各供料架的前端均安裝有壓輥，根據(jù)簾布筒成型工藝，膠料及簾布貼合完成后需進(jìn)行輥壓，以便將膠料間的空氣排出。成型鼓左側(cè)的拉出支撐裝置由左側(cè)的拉出裝置和右側(cè)支撐裝置兩部分組成，安裝在同一個(gè)溜板上一起運(yùn)動(dòng)，可對(duì)成型鼓貼合時(shí)進(jìn)行支撐，保持水平，也可將成型好的簾布筒拉出到接取裝置上。整個(gè)流程只需要人工輔助操作，節(jié)約了大量時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率。

（2）新型鼓式斜交胎簾布筒成型機(jī)的工作原理

成型鼓3通過主軸箱1連接，成型鼓的另一端有拉出支撐裝置4上的支撐裝置提供穩(wěn)定的支撐。拉出支撐裝置由左側(cè)的拉出裝置和右側(cè)支撐裝置兩部分組成，安裝在同一個(gè)溜板上一起運(yùn)動(dòng)。左側(cè)的拉出裝置上安裝有爪片12。成型鼓3與拉出支撐裝置可在床身系統(tǒng)2上同步移動(dòng)，亦可分別移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)貼合時(shí)提供支撐。卸簾布筒時(shí)，拉出支撐裝置上的爪片可移動(dòng)至成型鼓上，將成型好的簾布筒拉出來。拉出支撐裝置上的爪片內(nèi)置氣道，通氣時(shí)在成型鼓與簾布筒之間可提供高壓持續(xù)的氣墊，以便簾布筒取出。爪片將簾布筒拖至已擺正在與成型鼓通一軸線上的接取裝置5上的滾珠架13，爪片松開簾布筒，拉出支撐裝置回到成型鼓3處，將滾珠架擺出，完成卸簾布筒動(dòng)作。

激光定位裝置6，根據(jù)每層膠料及簾布貼合位置，預(yù)先設(shè)定好控制程序，提供供料架膠料和簾布位置自動(dòng)定位至指定位置。1#供料架通過工字輪20儲(chǔ)料，經(jīng)過導(dǎo)開裝置19和糾偏裝置18輸送至成型鼓上，膠料貼在鼓上，與鼓旋轉(zhuǎn)一周，1#熱刀16自動(dòng)裁斷，完成1#膠料貼合。2#供料架7與3#供料架8機(jī)械結(jié)構(gòu)相同，位于成型鼓3后面，可移動(dòng)至設(shè)備中心線位置進(jìn)行貼合。2#3#供料架可前后及左右移動(dòng)，前后移動(dòng)時(shí)供料架前端的輥筒與成型鼓3接觸，膠料即貼在成型鼓上，與鼓旋轉(zhuǎn)一周，2#3#熱刀14自動(dòng)裁斷，完成2#3#膠料的貼合。2#3#膠料的切換通過左右移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。4#供料架通過工字輪24儲(chǔ)料，經(jīng)過導(dǎo)開、糾偏輸送至共用輸送架17。膠料經(jīng)過帶編碼器的定長(zhǎng)輪21后，根據(jù)工藝要求自動(dòng)定長(zhǎng)，4#熱刀22自動(dòng)裁斷，膠料通過擺架15輸送至成型鼓3上完成4#膠料貼合。5#供料架輸送的是簾布，直接從簾布斜裁機(jī)28上取來簾布后在傾斜的輸送架27上手動(dòng)貼合。貼合好的簾布儲(chǔ)存在輸送架與驅(qū)動(dòng)輥26之間，儲(chǔ)料成U型。在U型儲(chǔ)料的上端及下端均安裝有一個(gè)光電開關(guān)，儲(chǔ)料長(zhǎng)度達(dá)到成型鼓貼合一圈的設(shè)定長(zhǎng)度時(shí)，儲(chǔ)料底部擋住下端光電開關(guān)后，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)輥旋轉(zhuǎn)，直至上端光電開關(guān)檢測(cè)到?jīng)]料為止，驅(qū)動(dòng)輥停止旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)輥與圓盤刀23之間的儲(chǔ)料區(qū)間，為每個(gè)糾偏均需要的儲(chǔ)料，以保證簾布糾偏輸送的連續(xù)性。簾布經(jīng)儲(chǔ)料、糾偏后，通過帶編碼器的定長(zhǎng)輪25，根據(jù)工藝要求自動(dòng)定長(zhǎng)，按設(shè)定好的簾布角度，圓盤刀自動(dòng)裁斷。

根據(jù)斜交胎工藝，帶角度的簾布層需交錯(cuò)貼合。無需反角度的那一塊簾布，直接前進(jìn)，通過共用輸送架，無需進(jìn)入輸送架，輸送帶正轉(zhuǎn)，直接將簾布輸送到擺架，貼合到成型鼓上，完成無需角度反轉(zhuǎn)簾布的貼合。需反角度的那一塊簾布，則通過共用輸送架時(shí)，共用輸送架輸送帶反轉(zhuǎn)，簾布前角往后移，等簾布都輸送到共用輸送架上時(shí)，簾布的后角變前角，實(shí)現(xiàn)了簾布的自動(dòng)反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)好后的簾布通過擺架貼合到成型鼓上，完成5#反轉(zhuǎn)簾布的貼合。

3 優(yōu)缺點(diǎn)比較

新型鼓式斜交胎簾布筒成型機(jī)具有如下特點(diǎn):

（1）解決了厚度只有0.3 mm的超薄膠料大容量?jī)?chǔ)存、自動(dòng)供料、自動(dòng)貼合及自動(dòng)裁斷這個(gè)行業(yè)技術(shù)難題；

（2）采用特殊材料的壓輥，薄膠料壓合無氣泡，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；

（3）超薄、黏性大的寬膠料的輸送及簾布機(jī)內(nèi)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)后的簾布不跑偏；

（4）上料擺架采用電缸驅(qū)動(dòng)，可精確定位，根據(jù)成型鼓的直徑大小，隨時(shí)自動(dòng)調(diào)整降落高度；

（5）實(shí)用范圍寬。不同寬度簾布在同一條輸送帶上送料糾偏，滿足不同規(guī)格簾布筒的規(guī)格切換；

（6）自動(dòng)化程度高。預(yù)設(shè)簾布筒規(guī)格生產(chǎn)順序參數(shù)（可以根據(jù)不同生產(chǎn)任務(wù)隨時(shí)進(jìn)行修改），規(guī)格變化時(shí)，設(shè)備無縫對(duì)接；

（7）采用可精確旋轉(zhuǎn)的圓盤刀架，不同角度的簾布裁斷，均可通過電腦編制控制程序自動(dòng)設(shè)定；

（8）勞動(dòng)強(qiáng)度低，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。自動(dòng)卸下簾布筒，代替了操作者人力卸下的繁重體力勞動(dòng)。

4 結(jié)語

本文研發(fā)的新型鼓式斜交胎簾布筒成型機(jī)，已經(jīng)成功地獲得了國(guó)家專利（專利號(hào)：201820776285.1）。并且成功出口至東南亞多個(gè)國(guó)家及國(guó)內(nèi)多家輪胎生產(chǎn)企業(yè)，經(jīng)過使用廠家的實(shí)際操作對(duì)比，獲得了用戶的一致認(rèn)可與好評(píng)，成功地解決了多個(gè)行業(yè)內(nèi)沒有解決的技術(shù)難題。新型鼓式斜交胎簾布筒成型機(jī)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率快，自動(dòng)化控制程度高，降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。產(chǎn)品一致性好、訂單回購(gòu)率高，為公司盈得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此本研發(fā)能夠廣泛應(yīng)用于斜交胎簾布筒成型機(jī)，具有極大的推廣價(jià)值。能推動(dòng)輪胎成型機(jī)技術(shù)的不斷提高，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步向前發(fā)展。