1、1轮胎定型硫化机概述作者：桂林橡胶机械厂一、用途 轮胎定型硫化机主要用于汽车外胎、飞机外胎、工程外胎及拖拉机外胎等充气轮胎的硫化。也有用小规格的定型硫化机硫化摩托车胎、力车胎、自行车胎的。二、轮胎定型硫化机的现状 轮胎定型硫化机是在普通个体硫化机的基础上发展起来的。在本世纪二十年代出现了普通个体硫化机，四十年代出现寇型硫化机。它简化了工艺操作过程，在同一机台上可完成装胎、寇型、硫化、卸胎及后充气冷却，便于工艺过程的机械化和自动化。近代的定型硫化机，一般对内温、内压、蒸汽室温度均能测量、记录和控制。此外有定型控制系统、清扫模型、涂隔离剂等装置。整个生产周期可自动进行。如配以自动运输和电子计算机控
2、制，可使轮胎硫化实现自动化生产。因此定型硫化机的机械化自动化程度和生产效率均较高、劳动强度低、产品质量好，在现代化轮胎厂中获得了广泛的应用。 三、分类和型号的表示方法 （一）分类轮胎定型硫化机按采用的胶囊形式分为三种类型。 1. A 型或称 AFV 型轮胎定型硫化机 胶囊从外胎中脱出时，胶囊在推顶器的作用下，往下翻人下模下方的囊筒内。开模方式为升降平移型。 2. B 型或称 BOM 型轮胎寇型硫化机 胶囊从外胎中脱出时，胶囊在中心机构的操纵下，在抽真空收缩后向上拉直。开模方式有升降型，升降平移型和升降翻转型。 3. AB 型AUB0 型轮胎定型硫化机 胶囊从外胎中脱出时，胶囊在胶囊操纵机构和囊
3、筒作用下，上半部作翻转而整个胶囊由囊筒向上移动收藏起来。开模2方式有升降型和升降翻转型。 按传动方式可分为连杆式定型硫化机和液压式定型硫化机。溢压式 B 型定型硫化机的开摸方式为升降型。按加热方式可分为蒸锅式、夹套式定型硫化机和热板式定型硫化机。按用途可分为普通胎定型硫化机和子午胎定型硫化机。自动化程度较高的定型硫化机，普通胎和子午线胎可通用。按整体结构又可分为定型硫化机和定型硫化机组。目前一般是根据胶囊形式进行分类。 （二）型号的表示方法轮胎定型硫化机型号表示方法常以硫化机的保护罩或蒸汽室的名义内径、模型数量及总压力表示。按一机部标准。（JB2485-78）的表示方法为： 例如：LL-B10
4、50 2/140，表示 B 型轮胎定型硫化机，护罩内径为 1050 毫米，双模，一个模型的合模力为 140 吨。国内各厂制造的定型硫化机型号表示方法尚不统一，目前已用的几种如表 1 所示。 表 1 国内几种型号的表示方法 - 总压力，吨 蒸汽室内径，毫米 模型数量2752-1350 275 1350 21400 - 1400 -60 - 60 英寸 -LL-B1050 2/140 140 1050 2表 2 国外几种型号的表示方法 - 总压力，千磅 蒸汽室内径，英寸 模型调节高度，英寸 模型番号 型号说明 备注430-48M2A 430 48 - M2A BOM 型定型硫化机 英国AFV-40
5、.5/300 300 40.5 - - AFV 型定型硫化机 日本450-55-16DT 450 55 16 - DT 双模蒸汽加热 英国B200-1300/350 200 吨 1300mm 350mm - B 型定型硫化机 前苏联3四、基本结构 (一) A 型轮胎定型硫化机 A 型轮胎定型硫化机的胶囊在开模时通过推顶器向下推顶，使胶囊贮存在囊筒中。借助推顶器的夹具板卸胎、揭模。这种硫化机，结构简单，没有复杂的中心机构和驱动中心机构的压力水缸及收缩胶囊的真空系统。维护简易，操纵方便。卸胎和装胎可同时进行，可缩短硫化作业时间，提高工效。 最初出现的 A 型定型硫化机，其开模方式为升降型，操作空间
6、窄小，给自动化操作带来-定困难。经修改后的升降平移型的开合模 A 型定型硫化机，操作比较方便。但这种硫化机由于结构上的原因，胎坯在定型时下子口随着胶囊的充气会向上移动，造成胶囊输入不均匀，尤其硫化大型轮胎时容易产生一边大一边小的歪斜现象，影响产品质量。 主要由曲柄齿轮、连杆和横梁组成的升降机构，上、下加热板及上、下模组成蒸汽室，推顶器囊筒、装胎机械手、主电机和减速器组成的传动系统，后充气装置，热工管路系统，润滑系统和电控装置等组成。 硫化机在升降机构的作用下，使横号是沿着墙板的轨道作开模或闭模运动。开模时，带有硫化轮胎的上模随横梁上升和向后平移到卸胎辐道的上方。将轮胎卸下，撑在卸胎辊道上运出或
7、送到后充气装置进行充气冷却。挡胎杆用于防止轮胎滑到银道上而掉地。卸胎用的卸胎机构比较简单。卸胎程序根据工艺要求可以调节。两半模采用“双重推顶 “比较有利。活络模卸胎与两半模有些不同，已脱模的轮胎拴在夹具板上，而不是粘在上模钢圈上，并且不用卸胎杆。这种卸胎方法，方便可靠，有利于缩短操作周期。 蒸汽室有热板式和蒸锅式两种。小规格的硫化机采用热板式，大规格的硫化机采用蒸锅式。这里采用热板式，上模和下模分别装在上热板上及下热板上。 推顶器装置由推顶器、推顶器气缸及夹具板组成，而推顶器本体又由球鼻升降气缸、闭锁气缸及球鼻构成。囊筒用于贮藏胶囊和胶囊翻转导向用。囊筒有一套囊筒升降传动装置，可使囊筒上升或下
8、降，用风动搬手可方便地更换胶囊。 4装胎机构固定在硫化机横梁上，横梁与机械手保持一定距离。装胎机械手随横梁移动至开模终点时，机械手刚好处于下模的上方，当机械手释放胎坯时能准确地与下模对中。 调摸装置安装在蒸汽室上部，在更换模型时，作调模之用。同时也可调整预紧力的大小。硫化机可使用两半模，也可使用活络模。使用活络模时，在蒸汽室上面需安装气缸作动力。两半模多用于普通胎，活络模多用于子午胎。 硫化机在左右连杆上装有压力指示器，用以指示硫化机工作时的总压力。 (二)B 型轮胎定型硫化机 B 型轮胎寇型硫化机和 A 型轮胎定型硫化机的主要区别在于采用了不同结构的胶囊，从而使操纵胶囊的中心机构不同。B 型
9、轮胎定型硫化机的胶囊由上、下夹持盘固定。目前 B 型定型硫化机较 A 型定型硫化机的使用更为广泛，尤其适用于大规格的载重车胎和工程车胎的硫化。 l.连杆式 B 型轮胎定型硫化机 连杆式 B 型定型硫化机的形式较多，但工作原理基本相同，结构也基本相似，某些机构（如传动系统、升降机构，蒸汽室等）与 A 型定型硫化机也相似。 连杆式 B 型定型硫化机按上模运动方式区分，有升降型、升降平移型和升降翻转型。在翻转型中又分间接翻转型、直接翻转型及双套传动的杠杆翻转型。 LL-B15242/430 型定型硫化机，上模运动方式属升降翻转型，目前大多数的连杆式 B 型定型硫化机采用这一种形式。 操纵胶囊用的中心
10、机构是 B 型定型硫化机区别于 A 型定型硫化机的主要部件之一。它由胶囊操纵水缸、脱胎水缸、胶囊夹持盘等所组成。胶囊操纵缸控制胶囊的伸直或收缩动作，脱胎水缸用于从模型脱胎。脱胎水缸工作时，通过杠杆系统操纵左右两个轮胎的脱模，但脱模动作不同步，粘着力小的先脱出，而后同时动作，以减小水缸的总作用力。通过管道向胶囊内输入加热或冷却介质或抽真空。 5蒸汽室由上蒸汽室和下蒸汽室组成，调模机构和模型装在蒸汽室内。工作时，蒸汽室内通人蒸汽加热模型硫化轮胎。调模机构在蒸汽室内同样受到蒸汽的加热，较易受到锈蚀。 卸胎水缸操纵卸胎杆，将承托在中心机构胶囊夹持盘上的轮胎卸出，送到后充气装置上进行充气冷却，或通过机台
11、后面的辍道直接卸到成品运输带上运走。 两个装胎机械手装在左右两根立柱上。工作时交叉转入硫化机下模上方装胎。 左右两根连杆上和 A 型定型硫化机一样，同样装有压力指示器。 LL-B1050 2/140 定型硫化机，开模方式属于升降平移型。该硫化机的特点是中心机构较同类 B 型寇型硫化机有改进，取消了定型套筒，而由浮动活塞控制定型高度。装胎机构与 A 型定型硫化机相似，整体安装在横梁上，装胎寇位准确可靠。硫化机的卸胎利用开模后的空间，采用平行插入的卸胎机构，简化了卸胎机构和操作程序。 近代对大型工程轮胎的需要促进了大型 B 型轮胎定型硫化机的发展。目前除75、85、100 、130 ，硫化机外，还
12、有更大的巨型轮胎硫化机，其蒸锅直径达 4.2 米，总压力达 2810 吨。由于大型轮胎定型硫化机的总压力很大，往往制成单模。 大型轮胎定型硫化机，在工作原理方面与中小型硫化机有许多相似的地方，但在结构上与中小型硫化机有较大的差异。LL-B 1900/660 定型硫化机。它主要由装胎机构，翻转传动装置，横梁、连杆、蒸汽室、卸胎装置、中心机构等组成。 该硫化机的开模方式为升降翻转型，由两套机械传动装置来实现，其中一套用于垂直升降，另一套用于翻转。这种传动方式使开模或闭模时速度较慢，有利于提高产品质量及减少动力消耗。横梁翻转后接近垂直，便于装卸胎作业、检修及清理模型。闭模时翻转至终点，弯连杆和曲柄齿
13、轮的三支点成一直线，能保证上、下模型较好地对中。两套传动装置使整个机器结构较紧凑。 6上蒸汽室的上升与翻转或前翻与下降动作是相互连锁的。在蒸汽室关闭的过程中，翻转传动装置是不能开动的。蒸汽室翻转时，升降传动装置也不能开动。除用电气限位开关实现连锁外，还用机械碰块限位，这就充分地防止了机械事故的发生。 目前国内设计的 l00B 型定型硫化机与上述 LL-B 1900/660 的结构基本相同。国外 165巨型轮胎硫化机，它与 130硫化机为同一类型，用于硫化巨型工程轮胎。这种巨型轮胎硫化机，结构比较简单，中心机构采用一种可卸出机外的“胶囊定型装置“ 。在机外装好胶囊定型完毕后，用专用吊车将此装置吊
14、进硫化机。胶囊定型装置（连同定型好的胎坯）的胎圈在中心机构的油缸支承下，座落在下模的下钢圈定位，然后硫化机合模硫化。在硫化完毕开模时，为防止轮胎粘于上模，中心机构的上端设有一夹持装置。在气缸的驱动下，四连杆使卡瓜作径向运动，使轮胎粘于下模。待开模后再用专用吊车将轮胎卸出硫化机外。其结构由中心机构（油缸）、防止轮胎粘上模的夹持装置、调模装置、合模力自动调节装置、油压装置（每 4 台硫化机用一套油压系统）、操纵控制系统等组成。同时设有支承上蒸汽室和模型的支柱及平台，在硫化机开模后清理模型。由于巨型硫化机的模型很重，不易对中，故可采用在蒸汽室外四个高压油缸(单位压力在 200 公斤/厘米 2 以上）
15、拉紧下模内径的办法进行模型的对中。 2.液压式 B 型轮胎定型硫化机 液压式 B 型轮胎定型硫化机在胶囊工作原理方面与连杆式 B 型轮胎定型硫化机相同，机器主要由升降机构、蒸汽室、底座、锁模装置、中心机构、装胎装置、存胎装置，液压系统、管路及电气控制等组成。该机蒸汽室可自锁，硫化时采用压力补偿器将模型锁紧，因此机台轻便。 (end) 7轮胎硫化机结构简介(上)作者：桂林橡胶机械厂汽车轮胎的硫化从 50 年代起推广应用了胶囊定型硫化机。硫化室内径在 65“以下的轮胎，即全部乘用车轮胎和轻型、中型卡车轮胎的硫化基本上都采用双模定型硫化机。65“以上的则采用单模定型硫化机或硫化罐。 双模定型硫化机首
16、先普遍应用的是机械式硫化机，采用曲柄齿轮连杆(或称四连杆)结构，机构原理简单。在合模瞬间就加上合模力，以较小的电机功率可获得较大的合模力。合模以后电机不再工作，而合模力可始终保持到重新开模。目前世界上所采用的机械式硫化机虽生产厂家不同、规格型号各异，而且经过多年不断改进，但基本结构都一样，也都没有变化。 在机械式硫化推广应用的同时，也出现了液压式硫化机。但由于开始时液压式硫化机对机械式硫化机的优越性不很明显，而且当时液压技术还不很成熟，轮胎厂对液压式硫化机的维修保养还不很适应，因此在一段时间内液压式硫化机没有象机械式硫化机那样得到普遍推广。但随着汽车工业和轮胎工业的不断发展，对轮胎的均匀性提出
17、了越来越高的要求，也对硫化机的工作精度提出了越来越高的要求，液压式硫化机的优越性就充分地显示出来了。同时液压技术也日趋成熟，维修保养也不再成为大问题。所以现在世界上主要轮胎公司已逐步采用液压式硫化机来代替传统的机械式硫化机。他们在建设新厂或对老厂进行技术改造时，已基本上采用液压式硫化机。液压式硫化机替代机械式硫化机已成为无可置疑的发展趋势。 机械式硫化机有其结构特点，但这种结构也同时带来了一些固有的弱点。 机械式硫化机的合模力是依靠各受力构件的弹性变形而获得的。在合模并加上合模力时，上横梁两端向下挠曲，底座两端向上挠曲，连杆被拉长且其两端向外挠曲，曲柄齿轮及连杆下端向外偏移，见图 1。因此，即
18、使是全新的硫化机，制造质量良好，没有磨损，在合模时这些挠曲变形都一定发生。硫化工位的轴线将偏离理论的垂直位置而被扭弯，而且这轴线从理论垂直位置到被扭弯位置8每开合模一次就重复发生一次。也就是说，这轴线在开合模瞬间是带有角转运动的。 由于受力构件的挠曲变形，模具受到的合模力沿圆周方向不是均匀分布的，终是外侧的受力大于中间，见图 2。有的硫化机制造厂针对这一问题采取了一些补救措施，例如在未合模时使曲柄齿轮下端预先内倾(曲柄齿轮轴向外下倾一微小角度)，以及在上横梁上采用楔形填片等，这对某一特定规格的轮胎并在硫化机没有磨损时起到一定的补偿作用，但在变换轮胎规格时或硫化机零件有磨损时，这种补偿作用就大大
19、降低。 模硫化机结构上是左右对称的，但由于制造上的误差，不可能做到绝对对称。硫化机制造厂采取各种措施以保证零件的对称性，例如连杆成对加工，墙板成对加工，尽量采用数控机床等，但对上横梁、底座、曲柄齿轮、传动轴和传动齿轮等，很难做到绝对对称。由于存在这对称性误差问题，为了保证机器灵活运转，各运动零件的配合一般都采用较松的配合公差。如连杆孔与上横梁轴及曲柄销的配合为(E8/e8) ，曲柄齿轮轴与底座孔的配合为(E8/e8) ，上横梁轴与滚轮的配合为(F8/e8)，滚轮与墙板导槽的配合为 (H9/f8)，上横梁端面、底座端面与连杆平面之间的累积间隙为 1.151.5mm 等。这不对称性和这些公差9的存
20、在进一步对硫化机的合模精度特别是重复精度造成不利影响。 机械式硫化机的结构还决定了上横梁销轴施加于连杆上部铜套的力、曲柄齿轮轴施加于连杆下部铜套的力，和曲柄销施加于连杆下部铜套的力都是不均匀的，见图1。而且这几个连接部分都在重负荷下转动，这不可避免地造成这些铜套的不均匀的和较严重的磨损。而铜套的磨损将进一步降低硫化机的合模精度。为了保持硫化机一定的合模精度，这些铜套的磨损程度必须经常检查并及时更换。 此外，机械式硫化机的合模力是在曲柄销到达下死点瞬间由各受力构件的弹性变形量所决定的。而温度变化将使受力构件尺寸发生变化，合模力也将随之而变化。因此机械式硫化机的合模力对温度是比较敏感的。在投入使用
21、前或停机一段时间重新开动时一定要预热。生产过程中环境温度或工作温度的波动都将造成合模力的波动。 所有这些机械式硫化机所固有的弱点在液压式硫化机上都较彻底地解决了。现以日本三菱重工生产的 PC-X 液压硫化机（PC-X 中的 PC 代表乘用车胎，X代表液压硫化机系列）为例加以说明。 1 总体结构 (l)机体为固定的框架，结构紧凑，刚性良好，安装运输方便，见图 3。 (2)开合模时上模部分只有垂直上下运动，靠前后和左右滚轮在导轨上滚动，见图 4。滚轮带有偏心套，对中度可精确调整。滚轮与导轨之间基本上没有间隙，可保持很高的对中精度和重复精度。 10(3)虽然液压式硫化机也是双模腔的，但从受力角度看，
22、只是两台单模硫化机连结在一起。合模力依靠液压缸加在模具中心的力和二侧框架对称的弹性伸长而获得，模具圆周方向受力均匀，见图 5。在整个操作过程中硫化工位轴线能始终保持理论垂直，没有角转运动。 (4)由于合模力决定于合模油缸油压，不受环境温度或工作温度影响，可保持恒定的合模力。 (5)运动零件动作时其滑动表面或滚动表面没有法向负荷，磨损极小，可保持长时间的操作精度。 (6)由于改进了机械结构和隔热层的设计，辐射热损耗比机械式硫化机降低3050% ，见图 6。 (7)由于开合模动作简化，开合模时间缩短 30%左右，提高了机器的生产率。 (8)因为没有上模的翻转运动，对保持活络模的精度和延长其使用寿命
23、有利。 (9)由于取消了全部蜗轮减速器、大小齿轮、曲柄齿轮和大连杆等运动件和易损件，维护保养工作量减少。 (10)由于整机重量减轻，且机器在开合模时重心轴线不偏移，机器的基础处理可大大简化。 (11)机器的运动精度提高，可达到： 上下热板同心度0.3mmTIR 上下热板平行度0.3mm/m 装胎器对下热板的同心度0.3mmTIR 装胎器对下热板的平行度0.5mm/m 卸胎器对下热板的同心度1mmTIR 卸胎器对后充气环的同心度1mmTIR 上述精度是机械式硫化机很难达到的，特别是重复精度难以保证。当生产 H 级或 V 级轮胎时，要想得到高的一级品率，机械式硫化机已很难胜任。 2 胶囊操作结构
24、(中心机构) 11传统的中心机构主要有三种型式，即原美国 NRM 公司开发的 Autoform(我国简称为 A 型)，美国 McNei1 公司开发的 Bag-O-Matic 型(我国简称为 B 型)，和德国 Herbert 公司开发的 AUB0 型(我国简称为 AB 型或 C 型)。其他型式可以说都是这三种基本型式的改型。现三菱重工采用的中心机构称为RIB(Rolling In Bladder)翻入胶囊型，这是在 A 型的基础上吸收了其他型式的优点而开发的，且 RIB 型本身也在不断改进。其新结构型式如图 7 所示。 在固定的中心机构筒体内装有一升降囊井，由二个垂直油缸操纵上下运动。轮胎下钢圈
25、固定在此囊井顶部。囊井上升时将硫化好的轮胎顶出。胶囊下夹环高度可通过一专用电机及一套链轮链条装置调节以适应不同尺寸的轮胎。中心机构下部为一横梁，由二个垂直气缸操纵横梁上下运动。胶囊上夹环操纵油缸及更换胶囊的油缸固定在此横梁上。胶囊上夹环除了随横梁上下运动外，还可由它自己的油缸操纵上下运动。横梁运动共有三个位置。中间位置为硫化位置。硫化时由二个水平闭锁气缸将横梁运动锁住，硫化结束后横梁上升到最高位置，然后闭锁气缸松锁。卸胎时横梁在最低位置，胶囊收缩在囊井内。需更换胶囊或调节下夹环高度时可将横梁提到最高位置。此时如启动更换胶囊操作泊缸，下夹环松开，即可更换胶囊，换好后再重新压紧。 2.1 RIB
26、中心机构特点 2.1.1 与 A 型比较 (1)RIB 中心机构的胶囊顶端由中心杆支撑，定型时，轮胎与胶囊的对中性较好，稳定性较好，硫化的轮胎质优，比 A 型硫化机更适合于子午线轮胎的硫化。 (2)硫化时硫化介质不进入囊井，克服了 A 型耗能太大的缺点。 12(3)RIB 中心机构的胶囊折叠程度比 A 型硫化机少，胶囊膨胀需要的能力小，较容易舒展在胎坯内，因此，胶囊使用寿命较长。 2.1.2 与 B 型比较 (1)RIB 型中心机构定型和硫化时胶囊在圆周方向伸长小，胶囊寿命较长。定型时胶囊从下部或中部“翻” 靠胎坯，胶囊膨胀小，因此定型时轮胎变形小。胶囊折叠时，胎圈不弯曲，其硫化的轮胎均匀质优
27、。见图 8。 (2)省掉抽真空系统，能耗较低，并省掉中心操作水缸，无泄漏之虞，见图 9。 (3)胶囊上夹环在合模时节降至所需高度并固定在此位置。上下环之间不用定型套。 (4)更换胶囊时，胶囊下夹环由油缸操纵松开和压紧，并省掉夹持环、环座连接螺纹等结构，因此更换胶囊快(换一条胶囊约 5min 即可)。 2.1.3 与老 RIB 型比较 与老 RIB 型比较 1 它增加了囊井升降动作。轮胎下钢圈固定在囊井顶部。硫化结束后囊井连同下钢圈上升，将轮胎顶出下模，然后由卸胎器取走轮胎。 改变了原来由上部推顶器上的扇形板插入轮胎上胎圈部位并将轮胎从下模拉离的方式。避免了扇形板容易损坏和轮胎上胎圈容易拉坏的现
28、象。 2.1.4 与 AB 型(或 C 型)比较 RIB 型的基本结构和动作原理与 AB 型(或 C 型)相似，但增加了一个快速更换胶囊泊缸，使更换胶囊非常方便。而且胶囊形式与 A 型基本一样，仍为蘑菇形13胶囊，胶囊模具可以通用。不同之处为 RIB 型的胶囊上端开有一个小圆孔。 2.2 操作程序 PC-X 硫化机及其中心机构操作程序如下，见图 7，图 10。 (1)正硫化。胶囊上、下夹环在硫化位置。二个水平空气缸锁住中心机构。 (2)硫化结束。胶囊排水、汽到零压。开模。胶囊上夹环由中心油缸带动下降到下夹环上。二个垂直空气缸带动中心，机构下横梁上升到最高位置。二个水平空气缸松锁。然后中心机构下
29、梁下降，使胶囊上、下夹环一起下降。胶囊缩到囊井中。二个垂直油缸带动囊井上升，将轮胎顶离下模。 (3)卸胎器转入，抓住硫化好的轮胎。 14(4)卸胎器转出，将硫化好的轮胎送到后充气工位(或卸胎工位)。装胎器转入，将新的胎坯送到硫化工位， (5)二个垂直油缸带动囊井下降到硫化二个垂直空气缸带动中心机构下梁上升到最高位置。胶囊出囊井。二个水平空气缸将中心机构锁住，然后中心机构下横梁下降到硫化位置。胶囊上夹环由其油缸带动上升，同时进预定型蒸汽，胶囊翻靠胎坯。 (6)预定型结束。后充气装置翻转。 (7)装胎器上升转出。合模。最终定型。 (8)硫化开始。装胎器抓新胎坯。 (9)后充气装置卸胎。装胎器上升。
30、 (10)轮胎卸离后充气装置。 (end) 轮胎硫化机结构简介(下)作者：桂林橡胶机械厂3 装胎器 除了 A 型硫化机采用平移式的装胎机构外，其他均采用摇臂式装胎机构。PC-X 硫化机 的装胎机构也属摇臂式，但有其结构特点。其装胎器在回转时由二个回转中心而不是由一个回转中心控制，见图 11 中的 A 和 B。这使装胎定位依靠一个三角形珩架 ABC，而不是依靠一单梁。有效地增加了定位刚性，保证定位精度。 4 合模力的获得 液压式硫化机合模力的获得完全来源于油的压力。一般均用较低压力、较快速度、较长行程的油缸控制开合模。合模以后用一定的方式(插销、锁环、或锁紧块)将上下模部分锁住，组成一个闭环受力
31、系统，然后再用高压、短行程的15油缸使上下模受到合模力。PC-X 硫化机获得合模力的方式有其结构特点，见图 3。 PC-X 硫化机属于框架式结构，下模部分固定在框架的底座上。先由固定在框架上部的开合模泊缸带动上模部分合模，这时上模部分与框架上横梁之间出现一空间。在框架侧面装有一摆臂定位立柱，合模后此立柱转入模具中心线位置，填满上横梁与上模部分的空间，形成一闭环受力系统。这时装在框架上横梁模具中心线位置的高压、短行程合模力油缸通过定位立柱加压于上模部分，从而获得合模力。这种结构形式用上部一个油缸代替了一般液压式硫化机下部 4 个或 6 个小油缸。结构简单，便于检修。 加上合模力以后，在整个硫化周
32、期内，有一个保压问题。有的液压式硫化机在硫化周期内油泵继续工作以保持压力，有的则采用蓄能器来补偿硫化过程中可能出现的压力降。PC-X 硫化机则采用空气一液压增压器来解决，见图 12。在PC-X 硫化机上采用的油泵压力为 8.338.82MPa。合模以后，油泵即停止工作，而利用与 0.49MPa 的压缩空气产生 21.56MPa 的高压油注入合模力油缸获得所要求的合模力，同时在整个硫化过程中起保压作用。这种形式既可使油泵用较低的工作压力，合模后油泵又不需继续工作，也不需要任何蓄能装置。因此节省能源，油缸使用寿命长，便于维护保养。 165 卸胎器和后充气装置 PC-X 硫化机的卸胎器采用摇臂式卸胎
33、机构替代传统的卸胎方式，见图 13。卸胎器抓起轮胎后直接送到后充气工位或卸胎工位，动作简单可靠并定位准确。在后充气装置上轮胎处于完全水平位置，有利于轮胎的均匀冷却。 6 活络模操作油缸 PC-X 硫化机的活络模操作油缸位于上模部分的中心位置，见图 14。操作油缸与活络模的啮合与脱开利用一手柄转动一锁环装置完成。简单易行。 177 电气控制系统 PC-X 硫化机的控制系统由 PLC 控制系统、回转编码器垂直升降定位控制系统、MAC-5000 程序控制系统、仪表显示控制系统等组成。 其操作程序如下： 硫化机开模至上限，安全锁锁紧，装胎器退出上升，装胎爪收缩，下环锁松开，下环下降，中心立柱下降，钢圈
34、下降，活络模张开，定位器退出，加压缸上升，卸胎器退出上升至准备位置，卸胎爪收缩。存胎器有生胎。装胎器下降至抓胎位置装胎爪张开装胎器抓胎上升装胎器进入装胎器下降装胎下环上升下环锁锁紧下环下降。中心立柱上升装胎爪收缩装胎器上升。 一次定型汽进 装胎器退出安全锁松开高速合模高速转低速合模一次定型汽转二次定型汽活络模闭合合模至下限定位器进入加压缸下降加压关二次定型蒸汽硫化开始。 热板温控 继续进内压蒸汽 内压蒸汽进 循环排关 18循环排开 主排关 主排关 排气口关 排气口关 内压蒸汽关 循环排开 主排开 排气口开硫化结束 排气口关 装胎器下降抓生胎 加压缸上升定位器退出低速开模中心立柱下降下环上升下环
35、锁松开下环下降高速开模至上限安全锁锁紧钢圈上升卸胎器进入卸胎器下降卸胎爪张开卸胎爪抓胎上升卸胎器退出卸胎器下降卸胎爪收缩卸胎卸胎器上升卸胎器进入准备位置装胎器进入重复上述周期。 7.1 PLC 控制系统 系统采用日本三菱 MELSEC-A2NPLC 可编程序控制器实现硫化机的手动和全自动控制。 7.1.1 PLC 可编程序控制器的组成 CPU 模块：型号 A2N-S1； INPUT 模块：型号 AX42(64 点)3 块； OUTPUT 模块：型号 AY13(32 点)3 块。 若配有后充气装置 PLC 控制器必须增加输入模块和输出模块各一块。 7.1.2 A2N-PLC 配备 A6GPP 图
36、形编程器 系统支持软件有： SW4GP GPPAEEl ON Line Programming； 19SW4GP GPPAEE2 OFF Line Programming； SW4GP GPPAEE3 System DATA。 系统软件有英文、德文、瑞士文、日文版本。 应用 A6GPP 图形编程器可实现在线编程，离线编程，寄存器数据编辑，I/O信息读出处理，PC 信息读出处理，文件处理，各种在线监视，大大方便硫化机的安装、调试和维修。 7.2 MAC5000 时序控制器 MAC5000 时序控制器是由三菱重工开发，日本 NEC 公司制造的专门用于硫化控制的控制器。 7.2.1 MAC5000
37、的组成 等离子显示屏； CPU 板； PID 板； ENCORD 板； MACLAN 系统； 操作键盘。 7.2.2 MAC5000 的基本功能 (1)功能输出 用于阀门输出：12 个阀门 DC24V 400mA； 电接点输出：4 个电接点； 步数：最多 24 步； 每步时间：最长 99 分 99 秒； 20总时间：最长 999 分 99 秒； (2)运行监控 开合模的定位显示控制； 硫化参数的显示控制； 胶囊使用次数； 硫化机使用次数； (3)自动延长硫化 MAC5000 对硫化机的储备时间(非硫化时间)进行自动计算，如果储备时间超过了预设定时间，在下一次硫化操作中就实现预编程的延长硫化。
38、(4)硫化资料的存储 MAC5000 在每次硫化结束后能存储本次硫化的情况和显示下列的数据。 硫化时间； 延长硫化时间； 暂停时间； 提前时间； 等待时间； (5)指示灯的显示 模式显示：RUN.END.RDY.SET.PAUSE. 故障指示：T/P ER.硫化温度/压力超过设定值； COM ER MACLAN 系统联网故障； CPU ER CPU 故障。 (6)步前进键 在 RUN 模式按动此键可将当前步改变为下一步。 21(7)时间前进键在 RUN 模式按动此键可将当前步时间跳过 10s。 7.2.3 编程方法 (1)在“SET” 状态通过键盘可以设定编码器的定位、硫化数据。 (2)在采用
39、 MACLAN 系统时，通过上级计算机对每台硫化机的 MAC5000设定编码器的定位和硫化数据。实现对硫化机群的集中管理和监控。 7.3 仪表显示控制系统 采用日本横河新型的 UR1000 三针记录仪和 UT35 数字调节仪对硫化过程的外温，内温，内压参数进行记录，并对外温进行自动调节。 新型的三针记录仪和数字调节仪体积小，功能强、精度高，对外温进行数字控制，具有超温超压报警功能，能与上级计算机进行联网。 综上所述，在当前国际市场上可提供的各种型号的液硫化机中，日本三菱重工的产品具有较突出的优点。现产品除在日本销售外已销到韩国、马来西亚、中国、中国台湾、美国、巳西、南非和法国、英国、德国、波兰
40、、葡萄牙、卢森堡、俄罗斯等欧洲国家。国际上一些知名的轮胎公司如桥石、固特异、米西林、大陆、邓录普都已较多地采用。 (end) RIB 轮胎定型硫化机的结构与特点作者：乐卫勤摘要：本文介绍了 RIB 轮胎定型硫化机的主要结构、硫化工艺以及与 A、B、C 型硫化机相比较的特点，指出RIB 硫化机 是一种 A 型硫化机的基础上，吸收 B 型硫化机的特点，改进而成的一种新型硫化机，适合于子午线轮胎的硫化，值得在我国轮胎行业的推广。 关键词： RIB 轮胎定型硫化机 结构 特点 轮胎硫化机按传统的中心机构分类主要有三种型式，即以美国原 NRM 公司为22代表 AUTOFORM 型（我国简称 A 型），以
41、美国 MCNEIL 为代表的BAGOMATIC 型（即 B 型），以德国 HERBERT 为代表的 AUBO 型（即 C 型）。其它型式都可以说是这三种基本形式的改型或派生。进入八十年代后，日本三菱重工在 A 型硫化机基础上吸收其它形式的优点，研制出 RIB（ROLLING IN BLADDER）双模轮胎定型硫化机，即胶囊翻转型硫化机。这种硫化机由于适应高精度子午胎的硫化而在世界范围内得到迅速的推广。现以桂林橡胶机械厂生产的 1050RIB 轮胎硫化机为例，对 RIB 轮胎定型硫化机结构和特点进行探讨。 1.RIB 轮胎硫化机的主要结构 RIB 硫化机的工作原理为：主电机带动曲柄齿轮及连杆，横
42、梁在曲柄齿轮及连杆作用下作垂直和水平运动，通过横梁的垂直运动锁紧横梁和底座之间的模具，进而产生轮胎硫化所需的合模力。横梁上设有推顶器，底座上设置中心机构，通过横梁的水平移动以便行实现装胎、轮胎与胶囊的剥离及卸胎等动作。在硫化整个周期中，横梁都保持水平状态而不倾斜。硫化时往中心机构的胶囊中注入过热水，起到水胎的作用，轮胎在闭合的上下模具间的高温高压下完成轮胎的定型和硫化。该机由主机、装胎机构、后充气装置、管路系统及电气控制系统等组成。 主机包括传动系统、硫化室、中心机构、推顶器及夹具、机架卸胎滚道、卸胎杆等。与传统 B 型硫化机比较，其主要区别在于中心机构及推顶器。中心机构由升降气缸、换囊气缸、
43、囊筒及下环组成。胶囊上下端固定并能上下伸缩，因此在胶囊进入生胎后完成定型、硫化以及轮胎硫化完毕后胶囊又能缩回囊筒。推顶器通过底座整个固定在硫化机横梁上，活动杆上部是螺纹，端头为六角形，可用来调节行程。推顶器主要用于剥离胶囊入囊筒，完成卸胎等动作。扇形板的张开与合拢由连杆机构控制，连杆的内端有一滚轮，当滚轮进入球鼻的凹槽时，扇形板合拢，滚轮离开凹槽时，扇形板张开。 装胎机构采用仿液压硫化机机械手结构，为气动升降旋臂式装胎器，其升降、转进转出、卡盘收缩张开均由气缸完成。装胎器安装在左右墙板上，机械手通过两根导杆，由气缸推动沿导杆作上下运动，机械手四片卡爪，用来将生胎从存胎器上提起送至下模，定型后机
44、械手卡爪收缩，机械手升起并转出，完成整个装胎动作。机械手结构轻巧简单，维修方便。 后充气装置的作用是使轮胎硫化后进行充气冷却定型，防止热收缩变形。 23管路系统由蒸汽管路、空气管路、控制管路和后充气装置充气管路等组成，用输送外蒸汽、内压过热水、定型蒸汽、冷却水等。 控制系统采用 PLC 控制技术，各运动参数及硫化步序均可通过修改 PLC 程序来完成。 2.RIB 轮胎硫化机硫化工序 整个硫化工序可分为四大步骤：预热胶囊、装胎、硫化、开模。具体步骤为： 2.1 预热胶囊 硫化机开模到极限下环向上下环限位块入胶囊内通入一次定型蒸汽对胶囊加热胶囊自动排气胶囊内再次进一次定型蒸汽，自动反复进行，胶囊内
45、得到脉冲蒸汽，逐步升温胶囊加温完毕，限位块出，下环向下。 2.2 装胎 初始位置：硫化机开模至极限，胶囊收入囊筒，推顶器，球鼻缩回，机械手在顶部缩拢延时后机械手下降到抓胎位置机械手伸张抓胎延时后机械手带生胎上升至极限位置停硫化机开启自动机械手转入机械手下降到装胎位置时停下环向上限位块入胶囊内通入一次定型蒸汽，胶囊舒展进入胎胚内机械手缩拢胶囊内一次定型蒸汽切换为保持定型蒸汽机械手上升到极限机械手转出。 2.3 硫化 硫化机自动合模当合模到一定高度时润滑轴承合模到另一高度时停止润滑并向下模吹风继续合模到另一高度时停止吹风胶囊内由保持定型蒸汽切换为一次定型蒸汽硫化机一次暂停延时后硫化机重新闭合当合模
46、到一定高度（定型高度）时胶囊内由一次定型蒸汽切换为二次定型蒸汽进行加压定型硫化机二次暂停，胶囊内进行定型放气胶囊内重新充入二次定型蒸汽硫化机继续合模硫化机合模到极限位置停止时机台承受合模力，硫化程序开始按24PLC 设定程序工作，硫化开始延时后装胎器下降装胎，重复抓胎过程。 2.4 开模 当开始工作，进入硫化过程，硫化结束后向后充气发出翻转信号胶囊计数限位块出下环向下将胶囊拉入囊筒，胶囊脱离轮胎硫化机开模当开模至一定高度时推顶器下降球鼻下降，夹具板张开压在轮胎的下胎圈上硫化机继续开启，轮胎脱离上模推顶器上升，轮胎挂在张开的夹具板上，同时脱下模当硫化继续开模，推顶器继续再次下降，卸胎杆伸出球鼻上
47、升，夹具板收拢当球鼻上升至极限后，推顶器上升，轮胎被碰掉在辊道上卸胎杆退回硫化机开模到极限停延时后装胎器又自动下降装胎，重复装胎合模、定型等过程。 3. RIB 轮胎硫化的特点 3.1 RIB 轮胎硫化机与 A 型硫化机比较有以下特点： A 型硫化机胶囊为球形，上端不固定，这样胶囊在轮胎中定位精度低。RIB硫化机胶囊上端通过上环固定在中心机构上，定型时轮胎与胶囊的对中性较好，稳定性较好。它克服 A 型硫化机定位精度低的缺陷，更适合于子午胎的硫化。 A 型硫化机胶囊沿模具自下而上贴紧胎胚运动，因此在胎胚钢圈部位不易夹气，RIB 硫化机胶囊下部与 A 型的夹持形式基本相似，胶囊填满胎胚的运动形式相
48、似，它继承了 A 型硫化机避免在胎胚钢圈部位夹气的优点。 A 型硫化机上模的运动轨迹是垂直加平移式，这对提高上下模的对中精度尤其是其重复精度是有利的，同时模具不翻转对提高模具的寿命和精度有利。RIB 硫化机的上模运动形式采用垂直加平移式，整个硫化过程中无翻转运动，继承了 A 型硫化机的这一优点。 RIB 硫化机的胶囊更换时间比 A 型硫化机囊筒更换时间短。 25RIB 硫化机的胶囊为半翻转，其折叠程度比 A 型硫化机少，胶囊使用寿命长。RIB 硫化机用中心机构取代 A 型硫化机囊筒机构，硫化时硫化介质不进入囊井，取消动力水，同时需充蒸汽的容积减少，这样克服 A 型能耗高的缺点，节省能源。同时大
49、大减少泄漏点，减少维修量及更利于环境的保护。 A 型硫化机装胎机构装在横梁上随横梁运动，增加了运动造成的偏差，不利于保证装胎机构在装胎位置时与中心机构的对中度及其重复精度。桂林橡机厂在新研制 1050RIB 硫化机中将装胎机构焊接在墙板上，提高装胎机构与中心机构的同轴度及其重复精度。 3.2 RIB 轮胎硫化机与 B 型比较 胶囊如图 1 所示，RIB 硫化机采用蘑菇形胶囊，圆周膨胀少， B 型硫化机采用圆筒形胶囊，圆周膨胀大。RIB 硫化机由于胶囊形状更接近轮胎内腔，胶囊的膨胀小，定型时胎胚变形小。同时 B 型硫化机胶囊填满胎胚是先从胶囊中部开始，而胎胚内气体由中往上下胎圈赶，由于上下环附近模具跑胶孔很少，在胎胚钢圈部位易积压气泡，造成钢圈部位缺胶而可能影响硫化轮胎质量。 RIB 硫化机中心机构对胎胚的夹持形式相似，它具有 B 型硫化机定位精度高的优点。 B 型硫化机传统上模运动形式为垂直运动加翻转式。由于调模机构为两级螺纹配合，有一定间隙。上模的反复翻转，
