B型蒸鍋機(jī)械式雙模硫化機(jī)改造

隨著輪胎產(chǎn)品制造技術(shù)的不斷提升，節(jié)能、高效已成為輪胎行業(yè)不斷追求的目標(biāo)，輪胎硫化已由傳統(tǒng)的過(guò)熱水硫化方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷爻涞蚧绞健Ｌ貏e是生產(chǎn)半鋼及全鋼子午線輪胎時(shí)，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，硫化模具已普遍采用活絡(luò)模具。

活絡(luò)模具模套為中空式，若采用蒸鍋式硫化機(jī)，易造成模具滑動(dòng)部件銹蝕，影響模具配合精度，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量降低，且由于模套為中空式，傳熱效率不高，影響產(chǎn)品硫化效果。蒸鍋式硫化機(jī)容積較熱板式硫化機(jī)容積大，受熱部件多，需排放蒸汽冷卻，能耗損失較大。在高溫充氮硫化過(guò)程中，若采用蒸鍋式硫化機(jī)，一旦出現(xiàn)泄漏會(huì)導(dǎo)致外溫不穩(wěn)定，對(duì)產(chǎn)品硫化質(zhì)量影響較大。因此，目前載重和中小型輪胎硫化均采用熱板式硫化機(jī)。

我公司對(duì)原有的1 651 mm（65英寸）蒸鍋機(jī)械式硫化機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析后，本著低投入、可互換、能通用的原則開(kāi)展裝備技術(shù)創(chuàng)新研究，對(duì)其進(jìn)行熱板式改造。

1 改造方案

1.1 技術(shù)參數(shù)

硫化機(jī)技術(shù)參數(shù)為：硫化機(jī)規(guī)格 1 651 mm機(jī)械式雙模；熱板外直徑 1 550 mm，厚度 60 mm；熱板內(nèi)直徑 300（上熱板）和254 mm（下熱板）；硫化輪胎胎圈直徑 381～610 mm；硫化輪胎最大外直徑 1 270（兩半模）和1 135 mm（活絡(luò)模）；膠囊拉伸行程 20～950 mm；中心活塞桿直徑 48 mm（螺紋M27×2）；下環(huán)環(huán)座螺紋T180×6，缸蓋直徑 150 mm；硫化模型高度220～575 mm；活絡(luò)模操縱缸活塞參數(shù)Φ305 mm×500 mm；托胎最大行程 515 mm；熱板蒸汽工作壓力（蒸汽室出口檢測(cè)壓力） ≤1.4 MPa，上下熱板各點(diǎn)的溫差 ≤±1 ℃，模具受熱均勻。

1.2 介質(zhì)條件

硫化介質(zhì)條件為：硫化內(nèi)壓蒸汽壓力 1.8 MPa；一次定型蒸汽壓力 0.06～0.15 MPa；二次定型蒸汽壓力 0.06～0.15 MPa；預(yù)熱蒸汽壓力（1.2±0.05） MPa；過(guò)熱水壓力或氮?dú)鈮毫?.8 MPa；內(nèi)壓出口溫度 210 ℃；動(dòng)力水壓力2.5 MPa；操作缸壓力 1.8 MPa；動(dòng)力用壓縮空氣0.7 MPa；控制用壓縮空氣 0.35 MPa；膠囊真空度 20～27 kPa（150～200 mmHg）。

1.3 精度要求

設(shè)備精度為：底座上平面的平面度 ≤0.5 mm；活絡(luò)模操縱缸活塞桿中心與中心機(jī)構(gòu)中心的同軸度 ≤Φ1 mm；中心機(jī)構(gòu)活塞桿升高到極限位置時(shí)的垂直度 ≤0.5 mm；上固定板安裝模型用孔的中心與下熱板T型槽中心的偏移量 ≤2 mm；合模力最大時(shí)進(jìn)行壓鉛絲試驗(yàn)（每模型放置4段）的錯(cuò)片厚度差 ≤0.05 mm；底座水平度≤0.3×10-3mm·mm-1；中心機(jī)構(gòu)與熱板的同心度 ≤0.3 mm；中心機(jī)構(gòu)活塞桿的直線度 ≤0.3 mm；上下熱板模具安裝平面的平面度 ≤0.5 mm；上下熱板模具安裝平面的平行度 ≤0.5 mm。

1.4 改造措施

（1）中心機(jī)構(gòu)。拆除原中心機(jī)構(gòu)及下蒸鍋。配置中心機(jī)構(gòu)，活塞桿拉直高度按技術(shù)參數(shù)要求設(shè)置。

（2）上熱板。上熱板圓周設(shè)置4個(gè)安裝孔與蒸鍋上固定板相連，中間加10 mm厚鋼板（內(nèi)外徑與熱板一致），鋼板與熱板間加10 mm厚隔熱板，安裝孔與蒸鍋上固定板第3排過(guò)孔在同一圓周并偏移12°等分，上熱板設(shè)置4均等分7排模具安裝螺栓過(guò)孔。

（3）下熱板。下熱板固定在機(jī)座上，中間加10 mm厚隔熱板；下熱板設(shè)置T型槽，其兩端與熱板中心徑向距離為690～1 550 mm；介質(zhì)進(jìn)出口均應(yīng)設(shè)置在面對(duì)機(jī)臺(tái)的正后方，即進(jìn)出口設(shè)置在同一側(cè)；下熱板配置隔熱護(hù)罩。上下熱板承受蒸汽壓力均不小于1.4 MPa，合模力為4 500 kN。

（4）外壓蒸汽回管路系統(tǒng)。外壓蒸汽回管路系統(tǒng)分為兩路，設(shè)置冷凝桶，并采用定時(shí)排和小孔系統(tǒng)疏水。外壓蒸汽回路為：上熱板→活絡(luò)?！聼岚濉隹诠艿?。在外壓蒸汽回管路設(shè)置外壓壓力表2只（左右各1只）。

（5）氮?dú)夤苈废到y(tǒng)。新增氮?dú)夤苈废到y(tǒng)，增加氮?dú)膺M(jìn)、進(jìn)保壓（兩側(cè)）、出保壓、左右隔斷等配套氣動(dòng)閥及配套管路。

（6）抽真空系統(tǒng)。抽真空系統(tǒng)改造為進(jìn)、出同時(shí)進(jìn)行。

（7）更換上蒸鍋花盤(pán)導(dǎo)向卡環(huán)。

（8）外溫管路的進(jìn)汽點(diǎn)與冷凝水排出點(diǎn)要求設(shè)計(jì)合理，運(yùn)動(dòng)部分采用金屬軟管，采用新工藝、新結(jié)構(gòu)，確保冷凝水便于排放，并設(shè)置定時(shí)排凝裝置，由PLC（可編程控制器）定時(shí)控制。

2 改造效果

2.1 投資少

按照改造方案的要求，硫化機(jī)主體結(jié)構(gòu)不變，只針對(duì)蒸鍋及管路系統(tǒng)進(jìn)行改造，單機(jī)投入費(fèi)用約為15萬(wàn)元，新購(gòu)單臺(tái)1 651 mm雙模硫化機(jī)價(jià)格為150 萬(wàn)元，可減少投資費(fèi)用約135 萬(wàn)元。

2.2 能耗損失低

1 651 mm蒸鍋式硫化機(jī)蒸鍋容積約為4 m3，且需排放；改為熱板式后，熱板容積與模具模套容積約為0.25 m3，且無(wú)需排放，與蒸鍋式硫化機(jī)相比，熱板式硫化機(jī)可降低40%的外壓蒸汽能耗損失。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量提高

對(duì)蒸鍋式硫化機(jī)進(jìn)行熱板式改造后，泄漏點(diǎn)減少，產(chǎn)品外觀質(zhì)量有較大提升，產(chǎn)品一次外觀合格率由99.0%提升至99.2%。由于采用高溫充氮硫化，硫化時(shí)間縮短，輪胎胎面過(guò)硫現(xiàn)象明顯改善，試驗(yàn)結(jié)果及市場(chǎng)驗(yàn)證顯示，輪胎耐磨性提高。

2.4 硫化效率提高

對(duì)蒸鍋式硫化機(jī)進(jìn)行熱板式改造后，采用高溫充氮硫化工藝，硫化時(shí)間縮短，硫化效率可提高約20%。

3 效益分析

對(duì)B型蒸鍋機(jī)械式雙模硫化機(jī)進(jìn)行熱板式改造，用于輪胎高溫充氮硫化，投入費(fèi)用較低，可顯著降低蒸汽能耗，提升輪胎產(chǎn)品質(zhì)量，提高硫化生產(chǎn)效率，且可兼容斜交輪胎、子午線輪胎、實(shí)心輪胎的生產(chǎn)應(yīng)用，適用性廣，設(shè)備利用率高。與蒸鍋式硫化機(jī)相比，改造后每臺(tái)硫化機(jī)每年可節(jié)約能耗和產(chǎn)品降級(jí)損失約10 萬(wàn)元。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)B型蒸鍋式雙模硫化機(jī)結(jié)構(gòu)分析，采取相對(duì)投入較低的改造方案實(shí)現(xiàn)熱板式改造，改造后可大幅節(jié)約能耗，提升產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，經(jīng)濟(jì)效益顯著。