壓延鋼絲簾布脫層的原因分析及改善措施

楊 燕，楊天鵬，李磨官，吳利丹，和 燕

（1.風(fēng)神輪胎股份有限公司，河南 焦作 454003；2.北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100143）

隨著輪胎行業(yè)的迅速發(fā)展，各輪胎企業(yè)均在開發(fā)和生產(chǎn)高性能、低成本的輪胎，以提高產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力[1-3]。伴隨輪胎技術(shù)的不斷進(jìn)步，鋼絲簾線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也在不斷升級(jí)，帶外纏絲結(jié)構(gòu)的鋼絲簾線逐步退市，鋼絲簾布?jí)貉庸に嚫訌?fù)雜。鋼絲簾線作為全鋼載重子午線輪胎的骨架材料，鋼絲簾布?jí)貉淤|(zhì)量的穩(wěn)定性及簾線覆膠的一致性尤為重要[4-6]。無外纏絲鋼絲簾線在壓延過程中，根據(jù)簾線密度的具體情況，保持簾線覆膠穩(wěn)定性的難度也逐漸加大，會(huì)出現(xiàn)鋼絲串動(dòng)、覆膠不實(shí)現(xiàn)象，從而導(dǎo)致壓延鋼絲簾布脫層[7-8]。

本工作對(duì)壓延鋼絲簾布脫層的原因和改善措施進(jìn)行分析。

1 壓延鋼絲簾布脫層現(xiàn)象

本工作使用無外纏絲鋼絲簾線0.25＋6＋12×0.225HT生產(chǎn)密度為60根·dm-1的胎體簾布。在成型胎坯充氣時(shí)簾布起皮鼓包（見圖1），造成成品輪胎簾線排列不均勻（見圖2），成品輪胎簾線缺陷率高達(dá)0.40%。

圖1 成型胎坯充氣時(shí)胎體簾布起皮鼓包

圖2 成品輪胎簾線排列不均勻

2 影響因素分析和改善措施

通過調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)影響壓延鋼絲簾布脫層的關(guān)鍵因素為壓延機(jī)四輥溫度、壓力輥軸承完好性、輥距調(diào)節(jié)穩(wěn)定性、壓延機(jī)2#和3#輥速度比、刺氣泡裝置和主張力，下面進(jìn)行具體分析。

2.1 壓延機(jī)四輥溫度

壓延機(jī)四輥內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖3，冷卻管結(jié)垢堵塞使內(nèi)部循環(huán)受到影響或冷卻水內(nèi)循環(huán)動(dòng)力不足使其達(dá)不到冷卻效果，均會(huì)導(dǎo)致四輥溫度過高[9]，引起膠料溫度不適當(dāng)上升，從而使膠料粘輥無法附著到鋼絲簾線上，導(dǎo)致壓延簾布脫層。

圖3 壓延機(jī)四輥內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意

改善措施為：（1）壓延機(jī)四輥溫控冷卻水采用軟化水，并定期檢查除垢。（2）采用大功率（由4 kW換為7.5 kW）動(dòng)力泵，加快冷卻水流速，對(duì)輥筒表面進(jìn)行有效冷卻，使輥筒溫度達(dá)到工藝要求。

2.2 壓力輥軸承完好性

壓力輥軸承、軸承座磨損，油隙波動(dòng)大，導(dǎo)致壓力呈周期性變化，使壓延簾布邊部出現(xiàn)周期性覆膠不實(shí)，從而出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。

改善措施為：定期對(duì)壓力輥軸承、軸承座進(jìn)行點(diǎn)檢，及時(shí)調(diào)整更換，保證內(nèi)部軸承的完整性。

2.3 輥距調(diào)節(jié)穩(wěn)定性

分析如下。

（1）上膠片偏薄，在輥筒間隙沒有余膠，膠料滲透能力下降，導(dǎo)致壓延簾布覆膠不實(shí)和脫層。

（2）主機(jī)輥筒間隙過大，上下膠片壓延壓力降低，膠料滲透能力下降，導(dǎo)致壓延簾布覆膠不實(shí)和脫層。

（3）上下膠片左右厚度不一致且相差過大，在2#和3#輥?zhàn)笥议g隙一致的情況下，膠片薄的一側(cè)由于上膠片對(duì)鋼絲簾線的擠壓力弱，造成邊部脫層。

（4）控制2#輥快速打開的液壓站出現(xiàn)泄露掉壓，造成2#和3#輥的間隙周期性變化，輥距大時(shí)導(dǎo)致膠料壓力變小，膠料滲透性下降，造成壓延簾布脫層。

改善措施如下。

（1）壓延時(shí)，檢查上下膠片厚度，同時(shí)控制上下膠片余膠量，保證不缺膠、不積膠。

（2）壓延時(shí)，觀察簾布表面紋絡(luò)，如果出現(xiàn)覆膠不均勻的情況，在保證簾布?jí)貉雍穸鹊那闆r下，減小輥距，加大輥筒間膠料的壓力，使簾布覆膠更充分。

（3）采用自動(dòng)測(cè)厚裝置檢測(cè)并調(diào)整壓延時(shí)上下膠片左右厚度，保證膠片厚度一致。

（4）定期檢查快速打開液壓站，發(fā)現(xiàn)異常立即調(diào)整或更換。

2.4 壓延機(jī)2#和3#輥速度比

壓延機(jī)速度以3#輥為基準(zhǔn)，如果2#和3#輥速度一致，膠料的流動(dòng)速度沿輥間中心線對(duì)稱分布，不利于膠料向鋼絲簾線內(nèi)滲透，影響覆膠，導(dǎo)致簾布脫層。

改善措施為：壓延機(jī)速度以3#輥為基準(zhǔn)，調(diào)整2#輥速度，使2#和3#輥之間形成一定的速度比，速度比宜控制為（0.95～1.1）∶1，以利于膠料滲透。

2.5 刺氣泡裝置

分析如下。

（1）刺氣泡輪刺齒寬1.2 mm[見圖4（a）]，在運(yùn)行過程中，僅能將輥筒上面的膠片氣泡刺破，不能完全刺透膠片，在成型過程中因簾布包邊，導(dǎo)致簾布內(nèi)殘留空氣不易排出。

（2）單獨(dú)控制刺氣泡裝置運(yùn)行速度，不與生產(chǎn)線聯(lián)動(dòng)，生產(chǎn)速度快時(shí)刺氣泡裝置運(yùn)行速度不足，不能有效地將膠片內(nèi)的氣體排出。

（3）刺氣泡裝置運(yùn)行寬度小于簾布寬度，簾布邊部位置刺不到，導(dǎo)致氣體殘留。

改善措施如下。

（1）刺氣泡裝置應(yīng)采用刺齒數(shù)量少、齒端寬的刀片[見圖4（b）]，壓力調(diào)整為將膠片完全刺破且能夠明顯目測(cè)到膠片下輥筒表面為宜，保證既能將輥筒與膠片間的氣體排出，也有利于在成型過程中將簾布內(nèi)的空氣排出。

（2）刺氣泡裝置與生產(chǎn)線聯(lián)動(dòng)，保證運(yùn)行速度一致性。

（3）刺氣泡裝置的刺輪數(shù)量以不少于6個(gè)為宜，運(yùn)行寬度范圍以大于簾布寬度5～10 mm為宜。

2.6 主張力

牽引主張力過大，鋼絲簾布邊部與輔助輥摩擦粘連，導(dǎo)致邊部膠料與鋼絲簾線之間松動(dòng)脫開，造成簾布邊部脫層。

改善措施為：牽引主張力按照單根鋼絲簾線張力、鋼絲簾線總根數(shù)和張力匹配因數(shù)（1.1～1.3）的乘積進(jìn)行控制。簾布厚度大，牽引主張力適當(dāng)減??；簾布厚度小，牽引主張力適當(dāng)加大。要保證調(diào)整過程中鋼絲簾布不松弛，并且簾布收縮率符合要求（1%～5%）。

3 結(jié)語

通過對(duì)壓延機(jī)四輥溫度、壓力輥軸承完好性、輥距調(diào)節(jié)穩(wěn)定性、壓延機(jī)2#和3#輥速度比、刺氣泡裝置和主張力進(jìn)行分析并采取改善措施，在胎坯成型充氣過程中使用無外纏絲的鋼絲簾布起皮、鼓包、簾線排列不均勻的問題得到解決，壓延鋼絲簾布脫層造成的成品輪胎簾線缺陷率由0.40%降至零，提升了成品輪胎的質(zhì)量，降低了制造過程損失。