全鋼子午線輪胎成型機三角膠獨立壓合裝置的設計和使用

張達能

(廣州市華南橡膠輪胎有限公司，廣東 廣州 511400)

全鋼子午線輪胎成型機三角膠獨立壓合裝置的設計和使用

張達能

(廣州市華南橡膠輪胎有限公司，廣東 廣州 511400)

全鋼子午線輪胎成型機的三角膠壓合是在胎面壓合完畢后進行的，而改造過的NR3成型機，其三角膠是由獨立的壓合裝置壓合，且與胎面壓合同步進行。對比發現天津機生產效率明顯偏低。通過借鑒NR3機臺的三角膠獨立壓合裝置，根據天津成型機的特點，設計一套獨立的三角膠壓合裝置，從而提高生產效率。

三角膠；壓合裝置；設計；生產效率

企業市場競爭力高低由多方面的因素影響，生產效率是其中一個重要的影響因素。關注設備生產效率的高低并持續優化制造工序，是我們設備管理與維護工程師本職工作的有效延伸，也是企業降低成本增加利潤的有效途徑。下面淺談一下筆者設計用于成型機三角膠獨立壓合裝置的過程和實施效果情況。

1 天津產成型機與NR3成型機三角膠壓合的比較

1.1 天津產成型機原有三角膠壓合裝置機械結構與其工作原理

如圖1，天津成型機的后壓輥裝置中三角膠壓合是與胎側壓合使用同一壓輥（稱為三角膠胎側壓輥）。胎坯定型壓合時，后壓輥裝置前移，一定距離后停下，氣缸動作，胎面壓輥開始壓合胎面，胎面壓合完畢，氣缸收縮，同時壓輥拉開，壓輥通過蝸輪蝸桿傳動實現旋轉一定角度，讓三角膠胎側壓輥與胎坯上的三角膠形成一定的角度再讓氣缸伸出進行壓合，如圖2。通常在角度調整到壓合完三角膠，這過程會耗費20～30 s。

1.2 NR3成型機三角膠壓合裝置機械結構與其工作原理

圖1 天津成型機原有的壓輥裝置

如圖3它是一套獨立的三角膠壓合裝置，主要由安裝支架主體、電機、鏈輪、兩根圓軌、絲杠等零件組成。裝置工作主要是靠三相電機帶動鏈輪使絲杠動作，使安裝在橫梁上的三角膠壓輥向下運動，到達壓合位置后，電磁閥控制氣缸伸出，使壓輥壓合三角膠，壓合完畢，各機構按之前動作順序，反向一一回位。由于三角膠壓輥從原來的三角膠胎側壓輥獨立出來，因此NR3的三角膠壓合能實現與胎面壓合同步進行，如圖4所示。

圖2 天津機三角膠胎側壓輥旋轉一定角度后壓合三角膠

圖3 NR3成型機獨立的三角膠壓合裝置

1.3 NR3成型機與天津成型機壓合時間比較

表1為NR3成型機與天津成型機的反包前胎坯壓合時間統計對比。

圖4 三角膠和胎面同步壓合

表1數據可以看出，NR3成型機壓合時間，平均每條胎坯比天津成型機的少用32 s左右。因此，在保證壓合質量前提下，減少天津機的壓合時間，能明顯提升生產效率。因此天津機的獨立三角膠壓合裝置的設計和使用很有必要。

表1 NR3與天津機反包前胎坯壓合時間數據分析

2 天津成型機三角膠壓合裝置的設計

2.1 壓合裝置組成、工作原理及各零件的設計

根據現場環境，如圖5，現場測量成型鼓與墊膠架安裝座間的各項距離尺寸，參考NR3現有的三角膠壓合裝置，同時考慮到避開傳遞環、圓導桿過成型鼓中心線、壓合行程及確保兩導軌與絲桿平行性等因素設計出如圖6所示的壓合裝置主體。

圖5 壓合裝置安裝前的現場環境

圖6 三角膠壓合裝置主體的3D設計圖

三角膠壓合裝置主要由壓輥、氣缸、轉架、橫梁、左（右）側板、電機橫梁、帶制動的電機減速機、圓柱導軌、主從動鏈輪、四頭滾珠絲桿等零部件組成。其工作原理：在自動狀態下，PLC輸出信號使后壓輥壓合胎面，與此同時三角膠壓合裝置的電機通過變頻控制，輸出較高轉速，通過鏈輪傳動帶動滾珠螺母轉動，使得絲桿與橫梁一起快速移動到三角膠壓合的起始位；此時，氣缸動作伸出使三角膠壓輥壓合三角膠，同時，電機通過改變頻率令絲桿橫梁以一較慢速度向上移動來實現壓合，直至三角膠壓合完畢，接著氣缸縮回原位，同時電機快速帶動橫梁移回原點位置。壓輥裝置的靜止靠電機尾部的剎車裝置抱死實現，壓輥的壓合開始、結束等位置的確定則靠安裝在從動鏈輪上的行程計數片和接近開關控制。

圖7和圖8分別為三角膠壓合裝置的主要零件中左側板和電機橫梁的設計圖，圖9為壓合裝置主體部分的裝配圖。

圖7 左側板設計圖

圖8 電機橫梁設計圖

圖9 壓合裝置主體部分裝配圖

2.2 壓合裝置安裝位置處結構加固所需零件的設計

考慮到整套三角膠壓合裝置重量較大，全部重量由墊膠安裝座來支承，其穩定性和安全性肯定不高，為此現場設計出支撐龍門架和斜拉加強筋，如圖10和圖11，確保三角膠壓合裝置在工作時足夠平穩和安全。

3 改造后效果

設計的三角膠壓合裝置現場經過現場安裝和動作調試，以及安全、生產及工藝相關部門的驗收合格后，三角膠壓合裝置投入使用，整體結構如圖12所示。

獨立三角膠壓合裝置投入使用后，取得非常明顯的效果，表2是天津機改造前后與NR3機臺的每條胎坯成型時間作對比。

圖10 龍門架

圖11 斜拉加強筋

從表2可以看出每條胎坯成型時間，天津機改造后比改造前少用39 s，與NR3機群差不多，達到了項目的改造目的。

圖12 三角膠裝置壓合的整體結構

4 收益

天津機三角膠壓合裝置改造時的情況和改造后的效益數據分析，投入使用后每條胎坯成型時間相比之前減少約39 s，按生產車間實際操作情況，算得產量凈增3條/臺·班，3 150條/臺·年，年增產值630萬元/臺·年，凈增利潤63萬元/臺·年。

表2 天津機改造前后與NR3機臺的每條胎坯成型時間作對比

每臺設備改造成本約7.4萬，符合最初的改造費用預算。按10%利潤計算，預計投入使用1.5個月后，即可收回改造成本，之后進入盈利階段。

5 結束語

改造后的天津機獨立三角膠壓合可與胎面壓合同時進行，在保證生產工藝要求的前提下，極大減少單條胎坯的成型時間，對提高生產效率和創造新利潤有著重要意義。

Design and use of apex independent pressing device for all steel radial tire building machine

Zhang Daneng
(Guangzhou south China rubber tyre & Rubber Co., Ltd., guangzhou 511400, Guangdong, China)

The pressing of apex for Tianjin Saixiang all steel radial tire building machine happens after tread pressing fi nished.while apex and pressing and tread pressing happen at the same time for NR3 building machine which has been transformed.Compared to NR3 tire building machine,the production efficiency of Tianjin tire building machine is much lower.By drawing the apex independent pressing device for NR3 tire building machine,we design another apex independent pressing device in order to improve the production effi ciency according to the characteristics of Tianjin tire building machine.

apex;pressing device;design; production effi ciency

TQ330.43

1009-797X(2016)05-0043-04

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.05.009

張達能（1986-），男，畢業于廣東工業大學機械設計制造及其自動化專業，主要從事設備管理工作。

2015-07-03