鋼絲簾布壓延膠邊返回裝置的設計與改造

栗曉華，徐 兵

[四川輪胎橡膠（集團）股份有限公司，四川 簡陽 641300]

鋼絲簾布壓延生產線是輪胎企業(yè)生產全鋼載重子午線輪胎和半鋼子午線輪胎的關鍵設備[1-3]。該生產線主機一般采用S型四輥壓延機，配置膠邊返回裝置，將壓延后簾布兩邊多余的膠邊切割和導出，通過輸送帶返回到供膠開煉機上，使其與膠料充分混合，以滿足壓延工藝要求[4-5]。

我公司曾采購一臺鋼絲簾布壓延生產線，由于安裝位置等原因，當時沒有配置膠邊返回裝置，而采用切邊刀切割、膠邊導出輥筒導出、自由落體方式接收，堆積到一定量后再由人工搬運到供膠開煉機上，此工作方式一直持續(xù)至今。為降低工人勞動強度，需增加一套鋼絲簾布壓延膠邊返回裝置。本工作介紹該裝置的設計與改造。

1 改造方案的設計

鋼絲簾布壓延生產線通常由供膠機組、供膠輸送機、鋼絲導開錠子架、鋼絲整經裝置、S型四輥壓延機、擺膠裝置、膠邊返回裝置、墊布導開裝置、牽引冷卻裝置、儲布裝置、簾布切割鎖定裝置、雙工位卷取裝置、液壓系統、溫控系統、自動控制系統等組成。

1.1 改造前結構

改造前鋼絲簾布壓延膠邊返回裝置見圖1。鋼絲簾布壓延后，帶膠邊的鋼絲簾布從壓延機2#和3#輥筒之間輸出。在操作工一側安裝切邊刀調整裝置，在壓延機墻板內側各安裝一組膠邊切割和導出裝置。膠邊切割和導出裝置由簾布切邊輥筒驅動，切邊刀切下膠邊后，經過膠邊調偏輥，由膠邊導出輥筒牽引導出，自由落入接收框內。

圖1 改造前鋼絲簾布壓延膠邊返回裝置

1.2 位置選擇

由于壓延機、下擺膠裝置和墊布導開裝置之間的安裝位置非常緊湊，且整條生產線已經安裝就位，不能進行位置調整，只有在現有狀態(tài)下尋找安裝位置。通過現場觀察，經測量壓延機、下擺膠裝置、墊布導開裝置、鋼絲簾布牽引冷卻裝置與壓延機連接平臺以及原膠邊切割導出裝置之間的相對高度和水平距離，結合膠邊返回裝置安裝位置要求，在不改變現有裝置安裝位置和相對距離的情況下，盡可能減少改動，并尋找最佳解決方案。具體措施如下。

（1）避免出現下擺膠裝置與其上方供膠輸送機、壓延機3#輥筒和壓延機安全裝置的碰撞或干涉。在確保不碰撞和不干涉的前提下，盡可能提高壓延機下擺膠裝置的整體高度，為在其下方安裝膠邊返回裝置輸送帶預留足夠的高度空間。

（2）膠邊返回接取帶需安裝在下擺膠裝置兩側、靠近壓延機墻板的位置，并兼顧壓延鋼絲簾布的寬度范圍，既不影響下擺膠裝置的擺動角度，又可使返回膠邊接取到膠邊返回裝置的接取帶上。膠邊接取帶安裝在下擺膠裝置底座上方、鋼絲簾布牽引冷卻裝置與壓延機連接平臺下方，同時考慮膠邊接取帶的驅動電動機安裝位置和方向。

（3）膠邊返回輸送帶的膠邊應直線輸送到供膠開煉機上，否則需增加轉向輸送帶，這將會提高改造成本和控制難度。膠邊返回輸送帶安裝在壓延機下擺膠裝置底座下方，在滿足安裝空間和使用與維護要求的情況下，盡可能貼近壓延機下擺膠裝置底座下緣，力求提高膠邊返回輸送帶的高度，為員工操作預留足夠的高度空間。

1.3 改造方案的確定

1.3.1 結構方案

根據膠邊返回裝置的安裝位置方案合理確定設計方案，設計方案也會影響位置方案。綜合考慮，膠邊接取帶和輸送帶均采用寬度為200 mm的毛質環(huán)形帶，以盡量減小膠邊返回裝置框架厚度。接取帶安裝在壓延機下擺膠裝置底座上方，輸送帶安裝在其下方，使膠邊接取帶和輸送帶形成自然高度差，這樣既能滿足膠邊的接取和輸送、又不影響下擺膠裝置正常運行。此外，原膠邊切割和牽引導出裝置正常使用，用新的接取帶代替原膠邊接收框，接取后直接把膠邊輸送到主輸送帶上，再輸送到供膠開煉機上。

整體上看改造后的結構方案，鋼絲簾布兩側膠邊分別接取并共同輸送到主輸送帶上，再由主輸送帶輸送到供膠開煉機上。由于膠邊輸送帶長度為13 m，且存在爬升狀態(tài)（通道需求高度），因此采用三節(jié)對接，由一臺電動機驅動并采用環(huán)形輸送帶，輸送帶框架下加設安全防護網。

1.3.2 控制方案

膠邊返回裝置要確保膠邊在輸送帶上既不堆積又不被拉斷，必須使接取和輸送線速度與鋼絲簾布壓延速度保持一致。由于鋼絲簾布壓延速度為變速控制，從低速逐步提高到壓延工藝要求速度，因此要求膠邊接取帶和輸送帶速度可調，且與主機調速一致，故采取變頻調速控制。

為使膠邊返回裝置的線速度與壓延速度保持一致，現場采集壓延機3#輥筒直流驅動器的速度反饋輸出信號，并將此信號輸入膠邊返回裝置控制箱內可編程邏輯控制器（PLC）的A/D轉換模塊，將模擬信號轉換為數字信號，再由中央處理器（CPU）內部程序將轉換的信號與膠邊返回控制系統輸送帶的設定速度進行對比和運算，達到控制輸送帶速度與主機速度同步的目的。為精確調節(jié)同步速度，膠邊返回裝置的3臺電動機都通過觸摸屏分別進行速度設定，在實際生產過程中可分別微調，使其與鋼絲簾布壓延速度一致。膠邊返回裝置控制原理如圖2所示。

圖2 膠邊返回裝置控制原理示意

1.3.3 安裝方案

根據現場設備裝置的相應位置確定膠邊返回裝置的結構、膠邊接取和輸送方案。膠邊接取帶采用兩套獨立結構分別安裝在壓延機下擺膠裝置底座的上方、靠近壓延機墻板內側，由接取皮帶架與下擺膠底座直接固定連接。膠邊輸送帶安裝在壓延機下擺膠裝置底座的下方，頭部與下擺膠裝置底座懸掛固定連接，輸送帶爬升前與壓延機和鋼絲簾布牽引冷卻連接平臺橫梁懸掛固定連接，升高輸送帶的中間位置，用壓延機的供膠輸送機支架進行支撐。此舉既保證了員工操作空間，又盡可能地使輸送帶與供膠開煉機垂直輸送。輸送帶尾部到達供膠開煉機輥筒中間位置、靠近開煉機驅動端一側，不影響開煉機膠料輸送機正常輸送膠料。膠邊返回裝置控制系統掛靠在壓延機供膠輸送機的立柱式支架上，電源線路和控制線路采用橋架敷設，固定在輸送帶框架的一側。

2 改造實施

2.1 改造準備

膠邊接取帶和輸送帶到貨后，準備好實施改造的工器具，并安排好施工人員。為了不影響生產，與生產部門協調，提前增大鋼絲簾布的儲備量，空出改造時間。準備就緒后，項目施工人員進入現場，進行安全教育培訓，辦理動火等相關手續(xù)，并安排項目施工技術和安全監(jiān)督等人員。

2.2 安裝

安裝前對接取帶和輸送帶的安裝位置拉線定位，微調安裝位置，并做好定位標記。首先安裝輸送帶，就緒后再安裝兩條接取帶，此時需適當調整接取帶前后和左右位置，使接取膠片送出后落入輸送帶中間區(qū)域，同時保證接取帶輸入端兼顧所有鋼絲簾布的壓延寬度，保證接取膠片位于接取帶的中間區(qū)域，并使員工操作方便。安裝膠邊返回裝置的控制柜，定位后安裝電源線、控制線和數據線，最后安裝防護網，并進行全面檢查、緊固和調整。

2.3 調試和驗收

安裝完成后，對膠邊返回裝置的連接部位和電氣線路等進行全面檢查，并對施工現場進行徹底清理。設置試車條件后，首先進行空負荷試車，檢查供電情況，必要時調整接取帶和輸送帶電動機運轉方向。然后進行接取帶和輸送帶的速度調整，使兩條接取帶和一條輸送帶的速度匹配，再次調整接取帶和輸送帶速度與壓延機3#輥筒速度匹配。各速度匹配一致后，方可進行負荷試車。薄而窄的膠邊對接取帶和輸送帶幾乎無壓力，負荷試車的主要目的是檢查膠邊是否跑偏、控制速度是否與主機速度匹配、驅動電動機減速器運行是否平穩(wěn)等，最后確認安裝位置和高度是否影響員工操作位置和空間。

試車小組鑒定認為，負荷試車運轉良好，設備符合設計技術標準和安裝質量要求，且資料齊全和準確。

改造后的鋼絲簾布壓延膠邊返回裝置如圖3所示。

圖3 改造后的鋼絲簾布壓延膠邊返回裝置

3 結語

本工作進行了鋼絲簾布壓延膠邊返回裝置的設計、制作、安裝和調試，實現了一次性驗收通過，降低了工人勞動強度，并積累了解決問題的實踐經驗。鋼絲簾布壓延膠邊返回裝置的設計與改造同樣適用于輪胎行業(yè)纖維簾布壓延機膠邊返回裝置。