全鋼載重子午線輪胎復合生產線裁刀機構基本構造及維修

吳敏

摘 要：文章通過對全鋼載重子午線輪胎半制品復合生產線裁刀機構結構的分析介紹，逐步闡述了各組成部分的詳細結構，并講述了影響半制品裁切質量的因素及維修方法。

關鍵詞：裁刀機構；裁切質量；維修方法

1 裁刀機構作用及組成

全鋼子午線輪胎半制品復合生產線裁刀機構（簡稱：裁刀機構）是復合生產線的重要組成部分，對半制品能否流入下一道工序以及能否正常使用都起到舉足輕重的作用。裁刀機構主要由直線運動模塊、裁刀部分、控制部分、噴水系統等部分組成。

1.1 直線運動模塊

直線運動模塊與半制品縱剖面垂直放置，鋁合金外殼內腔里面鑲有直線導軌，導軌上裝有直線軸承，直線軸承上外掛安裝架。裁刀懸掛固定在作直線運動的安裝架上。

1.2 裁刀傳動系統

裁刀部分采用額定電壓380V、轉速2900r/min的三相異步電動機作為動力，采用同步帶傳動，從動帶輪帶動著直徑為4000mm的圓盤刀，該圓盤刀平時高速旋轉，被同步帶拖動做與半制品縱剖面垂直的直線運動。

1.3 控制部分組成

控制部分主要由一個直徑為80mm、行程為200mm的氣缸和相應的電磁閥、節流閥等氣路元件及位置傳感器組成。電磁閥控制著裁刀的提起和放下——“收刀”和“出刀”；為避免裁刀在提起和放下的劇烈運動對裁刀機構的壽命和裁切質量造成的影響，在氣缸的進氣口和出氣口上各裝了一個節流閥，來調節氣缸動作的快慢；位置傳感器控制著氣缸的行程，進而控制裁刀裁切的深度。

1.4 噴水系統組成

噴水系統主要由供水管、電磁閥、兩個噴嘴和控制電路組成。在電磁閥的控制下，噴嘴適時的把水或者蒸汽噴到裁刀的兩個刀面上，對裁刀進行潤滑和冷卻，從而提高裁切質量。

2 裁切質量好壞的影響因素及維修方法

裁切質量的好壞主要是裁刀的抖動造成半制品切口面毛糙、有波浪形；另外是切口面與半制品的縱剖面不垂直。這些都影響下一道工序的正常生產和產品質量。

2.1 造成切面毛糙有波浪形的主要原因

直線運動模塊磨損間隙太大，裁刀行走時造成振動；圓盤刀刃口不鋒利；安裝裁刀的主軸端面與軸線不垂直；圓盤裁刀動平衡不合格；噴嘴角度不合適、噴水位置不正確、噴水量太小等等。

2.1.1 直線運動模塊磨損間隙太大，裁刀行走時造成振動造成切面毛糙

直線運動模塊內部的直線軸承經過一段時間的使用之后，軸承與導軌之間的間隙會變大，裁刀在直線運動時裁刀電機的轉動會引起整個裁刀部分的振動，最終導致裁刀刃口在一個很矮的圓柱面內旋轉，即刃口工作時的平面度差，這樣就會造成切面毛糙有波浪形。解決的方法是，平時注意強化潤滑保養，延長軸承使用壽命。如果軸承出現了輕微的間隙，為了不影響生產，可以在鋁合金外殼上安裝一塊平板，從裁刀安裝架上架設一個可調式滑輪支架，滑輪支在平板上，調節支架直到消除軸承間隙帶來的負面影響。

2.1.2 圓盤刀刃口不鋒利造成切面毛糙有波浪形

在噴水正常的情況下，圓盤刀刃口不鋒利容易造成切面毛糙有波浪形。檢查刃口，如果僅僅是少量磨損，開動圓盤刀，保養人員手持砂輪現場修磨，盡量保持砂輪面與刀面的角度越小越好，不要用力過大，否則會造成圓盤刀刃口退火，降低使用壽命。只有用力適當，角度合適，磨至刃口鋒利，即可繼續使用。如果磨損量太大，則及時更換新刀更換裁刀時注意端面清潔，盡量減少人為因素給安裝精度帶來的影響。

2.1.3 裁刀主軸端面與軸線不垂直造成切面有波浪形

由于裁刀與半制品接觸瞬間，安裝裁刀的主軸會受到一個彎折力矩，這會造成主軸端面與軸線不垂直，另外，裁刀的頻繁更換也會造成主軸端面臟兮，最終都使得裁刀面與主軸不垂直，刃口工作時不在一個平面內，從而造成切面毛糙有波浪形。平時要經常檢查裁刀收放氣缸的節流閥工作是否正常，盡量減少裁刀受到瞬間沖擊。

2.1.4 裁刀的動平衡差造成切面毛糙有波浪形

裁刀由于加工精度不高或者使用不當造成裁刀的動平衡和均勻性不合格，也會導致裁刀在工作中刃口跳動，也會造成切面毛糙有波浪形。解決的方法就是，提高裁刀的加工精度和正確合理的使用裁刀。

2.2 切口面與半制品的縱剖面不垂直的主要原因

半制品切口與半制品縱剖面不垂直。橡膠半制品在裁斷時，是被12根長250mm、寬30mm、厚2mm、間隔25mm的彈簧鋼帶壓緊在砧板上進行的。彈簧鋼帶被固定在50×50的方鋼軸上，由汽缸帶動，在裁刀對半制品進行裁斷前，汽缸驅動彈簧鋼帶壓住半制品，防止裁刀裁切運動時帶動半制品移位，從而造成半制品切口與縱剖面不垂直，不符合工藝要求。此故障的主要原因是彈簧鋼帶的缺損和失效。彈簧鋼帶的缺損原因：由于生產線是24小時連續運轉，平均每分鐘要動作5次，每天7200次，彈簧鋼帶易發生疲勞失效，工作無力。彈簧鋼帶壓住半制品時，第一顆固定螺絲孔應力集中很大，極易發生疲勞折斷。

為防止這種情況的發生，在彈簧鋼帶的固定孔上加裝了厚3mm寬80mm的彈簧鋼板，這樣彈簧鋼帶的應力集中部位被提前30mm，避開了最脆弱的部位，延長了使用壽命，由原來的7～8天更換一次，延長至現在數月換一次，大大降低了保養工的勞動強度，提高了設備的利用率，保障了半制品切口與半制品縱剖面垂直，滿足了工藝要求。

3 結束語

以上即為全鋼載重子午線輪胎半制品復合生產線裁刀機構的結構以及對影響制品裁切質量的因素基本分析及解決方法，希望此文能對廣大輪胎行業的用戶有所幫助。

參考文獻

[1]聞邦椿.機械設計手冊[M].北京：中國機械工業出版社，2009.12.

[2]王國強，趙凱軍，崔國華.機械優化設計[M].北京：中國機械工業出版社，2009.9.

[3]聞邦椿，趙春雨，任朝暉.產品的使用性能及職能優化設計[M].北京：中國機械工業出版社，2009.9.

[4]聞邦椿.產品的結構性能及動態優化設計[M].北京：中國機械工業出版社，2008.10.

[5]謝里陽，何雪宏，楊德印.機械安全性設計[M].哈爾濱：哈爾濱工業出版社，2006.9.