杨顺根
(中国化学工业桂林工程公司,广西 桂林 541004)
中国橡机工业百年(六)
杨顺根
(中国化学工业桂林工程公司,广西 桂林 541004)
采用纪实的手法,全面叙述了橡机工业从解放前使用日美产橡胶机械为主一直到现代的信息化、自动化、智能化的历史发展,系统的介绍了各类橡胶机械和工艺技术等发展概况,论述了中国橡胶机械工业和橡胶机械产品百年来艰难的发展历程和当今的中国橡机水平。
橡胶机械;橡机发展;企业并购;出口贸易
编者按:刚刚跨过了中国橡胶工业100周年诞辰,又迎来了"十三五"规划的开局之年。中国橡胶机械工业的发展倾注着几代橡机人的艰苦奋斗和不断创新。当今的橡机工业一方面受到岌岌可危的轮胎行业大环境影响,另一方面橡机从业者又面临新的竞争环境并积极开拓创新,寻求加快产业转型升级新途径、新发展。
在这种激烈的行业背景下,我社特邀《橡塑技术与装备》资深顾问、橡机专家杨顺根老先生,历时2年多的时间,编撰了《中国橡机工业百年》一书,并在我刊杂志上独家发表。本书是作者一生工作经验的总结,是我国橡机工业历史知识的百科大全,内容丰富、结构清晰、精炼纂修,以纪实的手法,从中国成立上海橡胶机械一厂开始系统的论述了中国橡机工业和橡机产品百年来艰难的发展历程和取得的技术创新成就。
聚焦历史,是为了更好的面向未来。本书的问世,相信会为橡机工业逐步走出模仿之路提供非常宝贵的历史资料,对橡机技术的快速发展,自有知识产权橡机产品的开发,实现橡机工业的强国梦有一定的借鉴和帮助。
杨顺根(1933-),男,长期从事橡机行业工作和信息工作。曾任《橡塑技术与装备》、《橡胶工业》、《世界橡胶》等刊物编委。现任全国橡塑技术专家委员会、全国橡塑机械信息中心、石化橡塑节能环保中心、《橡塑技术与装备》资深顾问,并于2015年荣获《橡塑技术与装备》创刊40年特殊贡献者称号。
编写了1964版、1982版和1992版《橡胶工业手册—橡胶机械》,该书于1997年获化工部科技进步三等奖。此外还编写了《橡胶机械安装、维护保养和检修》及其他大量专业技术文章。
其参与制订的标准《橡胶机械名词术语》,获化工部相关奖项。
(接上期)
14.2 覆胶帘布压延生产线和挤出生产线
14.2.1 纤维帘布压延生产线
在20世纪80年代之前,我国轮胎行业是一个以生产斜交轮胎为主的年代,压延生产线以压延纤维帘布为主,而且是以棉帘布为主。在输送带行业用作帆布橡胶和压延覆盖胶为主。
我国生产第一套四辊和三辊压延生产线的技术资料源自当时在二次世界大战结束后由美国提供给苏联,后又由苏联提供给我国的技术,规格为“厂”型Φ610×1 730四辊压延生产线和“I”型Φ610×1 730四辊压延生产线。苏联提供的资料原件存放在当时轻工业部设计公司沈阳分公司(1956年迁移进入北京橡胶设计院)。1955年下半年,沈阳分公司领导组织力量将原件图纸进行描晒,蓝图交付大连橡胶塑料机械厂制造,1957年制造出了我国第一套压延生产线,结束了我国不能生产压延机及其联动装置的历史。但是这套压延生产线是1940年的技术水平,生产线中压延机的辊筒轴泵采用青铜轴衬滑动轴承,间隙大、摩擦损失大。辊筒中空结构,温控效果不理想。没有辊筒交叉装置,没有预负荷(零间隙)装置及反弯曲措施,并且辊筒用速比齿轮驱动,补偿压延误差仅有辊筒中高度补偿措施,压延厚度误差大,且有呈波浪形厚薄不均的现象。此外,生产线各区段的帘布张力较小,这是由于当时主要压延不需要很大张力的棉帘布,帘布进出压延机区段的张力仅为3 000~4 000 N。到1970年中后期,轮胎行业开始提倡使用锦纶纤维帘布取代棉纤维帘布,以实施轮胎轻量化、提高轮胎强度、提高行驶里程。为此,北京橡胶院承担了压延生产线加大张力的技改任务,将压延区段的最大张力增加到20 000 N。之后,又有其他橡机企业参与了加大张力的技改工作,以适应轮胎骨架材料锦纶化的需要。
国产纤维帘布压延生产线发展的参照物是将德国Bersterff公司的产品作为范本。20世纪80年代末,大连橡胶塑料机械厂按照德国产品技术水平设计了一套Φ700×1 800 S型四混压延生产线,1990年产成两套,一套给河南轮胎厂,另一套给银川橡胶厂。在设计生产过程中,有关部门组织了多个配套企业参与工作,测厚及全线控制系统由化工部兰州自动化研究所负责,气动系统由一机部济南铸锻所负责,液压系统由航空工业襄樊液压研究所负责,直流调速控制系统由上海轻工业设计院负责,帘布裁断装置由上海重型机器厂负责。这种以大连橡胶塑料机械厂为主,多个此外单位参与协作设计制造的方式并没有得到预期的效果。相反,在1991年12月至1992年1月间,现场调试过程中问题频出。根据当时国内条件,各协作单位采购的系统中的配套件是市场上谁都可以买得到的质量不高的配套件,以及协作单位不熟悉橡胶压延工艺,所以结果是必然的。
到了20世纪90年代后期,在国内可以采购到具有国际先进水平的各种配套件,大连橡胶塑料机械厂依靠自身几十年生产压延生产线的经验可以设计生产性能高和质量良好的压延生产线。这一时期大连橡胶塑料机械厂设计制造的Φ700×1 800S型四混压延生产线达到了国际先进水平。压延机主机吸收了国外提高压延精度的各种措施:中高度、轴定义、预负荷、反弯曲、钻孔温控、自动测厚反馈控制、自动均匀供胶、轴承用滚动轴承等,可将压延厚度误差从±0.05 mm降低到±0.01~0.02 mm,并可消除老式压延机速比齿轮和滑动轴承所产生的波浪形厚薄不一的现象。此外,现代化压延机的No4辊筒设有液压过接头保护措施,热炼供胶系统采用销钉机筒冷喂料挤出机取代开炼机热炼供胶,节能降耗,减少设备投资和占地面积。
现代化压延生产线采用计算机控制系统操纵,显示屏实时显示生产参数,并可贮存打印,操作可靠方便。
近些年来,四川亚西、无锡双象、大连嘉美达等企业介入了压延生产线的设计制造,改变了大连橡胶塑料机械厂独家生产格局。
14.2.2 钢丝帘布压延生产线
随着子午胎生产的需要,需要研究生产钢丝帘布的工艺方法和设备。20世纪60年代初,上海大中华橡胶厂和正泰橡胶厂开始研究子午胎的生产技术问题。对于钢丝帘布的生产工艺方向,以上海大中华橡胶厂徐椿年和北京橡胶院朱伯明为主的研究小组,设计用小型压延机以压延方法生产钢丝帘布,而以正泰橡胶厂沈彼章为主的试验小组用挤出机以挤出方法生产钢丝帘布。由于当时条件限制及子午胎技术的不成熟而半途而废。
1983年,上海正泰橡胶厂为配合引进德国密子勒二手子午胎成套技术作试验,在一个大圆筒上用单根钢丝帘线按规定间距以螺旋缠线的方式生产试验用钢丝帘布,此法无法在实际生产中应用。
1987年,沈阳橡胶机械厂设计制造了一套Φ550四辊钢丝帘布压延生产线,未获市场认可。
1983年,青岛橡胶二厂从日本IHI公司引进一套22″×48″钢丝帘布压延生产线,但是由于当时子午胎工艺技术问题,没有投入使用,一搁就是10年。
由于国内钢丝帘布压延生产线屡试不成,从20世纪80年代未开始的子午胎爆发式发展的需要,各轮胎企业不得不依靠进口意大利、德国、日本等国的生产线解决生产问题。
1999年,大连橡胶塑料机械厂和日本合作生产了一套22″×48″(Φ610×1 730 mm)纤维帘布/钢丝帘布两用压延生产线,其中压延机主机、电气、液压及气动配套系统由IHI提供,锭子房设备购自美国RJS公司的产品。
2001年,大连橡胶塑料机械厂推出了自行开发的手套两用压延生产线,2003年出口越南,调试成功,顺利投产。2002年该厂又推出了Φ450×1 000钢丝帘布压延生产线,随后推出的是Φ550×1 300和Φ610× 1 500等规格的钢丝帘布压延生产线。
钢丝帘布压延生产线在发展过程中需要解决的主要问题:一是钢丝帘线锭子房温湿度控制,二是钢丝锭子架每根钢丝帘线导开张力的可控和恒定,三是导入压延机的钢丝间距必须协定。锭子房的温度必须高出车间湿度3℃,相对湿度保持在30%,以防钢丝帘线生锈。钢丝锭子架已从采购RJS产品转由国内配套生产,可满足钢丝导出要求。通过整经系统和靠在压延机3号辊筒上的压力辊,确保钢丝帘布压延质量。
英国Dumlop公司早期采用冷压延工艺和设备生产钢丝帘布。冷压延工艺的设备投资相对低廉。2005年,青岛北海机械厂为山东一轮胎企业生产了亿条BHGL-1000型钢丝帘布四辊冷压延生产线,将预先压延好的胶片在冷态下导入经过整经的钢丝帘布的上下,通过两辊压延机压延贴合成钢丝帘布。冷压延以压力贴合的方式生产钢丝帘布,橡胶对钢丝帘线的渗透不如热压延。为此,随着技术的进步,冷压延工艺和设备已趋淘汰。
14.2.3 挤出法覆胶帘布生产线
从1985年开始,国内少数轮胎企业采用美国Steelastic公司的钢丝带束层挤出法生产线生产钢丝带束层。1991年,桂林橡胶设计院推出了国产第一条子午胎钢丝带束层挤出法生产线。生产线可一次性完成钢丝帘布导出、整经、挤出覆胶、裁断、接头、包边胶及卷取,钢丝从钢丝锭子导出时无需张力控制,导出的钢丝通过设在销钉冷喂料挤出机头内的排线覆胶口型即可获得具有一定宽度和质量良好的钢丝帘布。这种生产线具有结构简单、投资省、节能、占地面积小的特点,特别是在轿车子午胎和轻卡子午胎生产中广为应用。
2008年,内蒙古福特橡塑机械有限公司开发了国内第一条聚酯帘布挤出法生产线,可以生产宽度400 mm、600 mm、800 mm的聚酯帘布。
2012年,青岛高策橡胶工程有限公司开发了一套采用齿轮泵挤出机的恒张力纤维帘布条挤出生产线。齿轮泵挤出机的特点是挤出压力恒定,有利提高挤出质量。
14.3 橡胶挤出机
橡胶挤出机是橡胶制品生产中挤出筒状、条状、板片状、异形件等橡胶半成品的设备之一。挤出机出现至今已有100余年的历史。我国解放初期,橡胶工厂所用挤出机均为旧社会遗留下来的国外生产的热喂料挤出机。国产橡胶热喂料挤出机始于化工部北京橡胶工业设计院在1956~1959年期间完成的系列设计,规格有30、65、85、115、150、200和250七种。热喂料挤出机目前仍被许多企业生产和使用。
热喂料挤出机螺杆的长径比一般为4.5~5。由于长径比小,对胶料塑化作用很弱,所以喂入的胶料必须经过热炼。螺杆螺纹采用收敛结构或等距不等深结构,以此产生压缩比,使挤出胶致密。传动系统大都采用效率低、需经常维护的整流子电机,少数采用交流电机变速齿轮箱驱动。
目前生产的热喂料挤出机,传动系统采用变频调速电机或直流调速电机取代整流子调速电机,性能有所提高。
从20世纪70年代中后期开始,为使挤出机冷喂料化,一些单位研究过主副螺纹螺杆、挡板螺杆等不同螺纹结构的螺杆,效果不佳。1987年,湛江机械厂利用Berstorff公司的技术,率先生产出了国产第一台Φ90 mm和Φ120 mm普通冷喂料挤出机及Φ90 mm冷喂料排气挤出机。
北京化工学院的江波是我国最早进行冷喂料排气挤出机的试验者。1975年,在上海橡胶制品四厂的配合下,开发Φ75 mm冷喂料排气挤出机,用以挤出常压连续硫化的胶条。
自20世纪90年代中期开始。在国外技术的启发下,无论是普通冷喂料挤出机还是冷喂料排气挤出机,国内橡机企业逐渐掌握了这两类挤出机的基本技术,目前已可成熟提供Φ45~150 mm普通冷喂料挤出机及Φ60~150 mm冷喂料排气挤出机。
进入21世纪,内蒙古宏立达橡塑机械有限公司根据市场需要,开发了XJW-130和XJW-150发泡保温材料(橡塑共混)专用冷喂料挤出机。
在挤出机技术的发展历史中,销钉机筒冷喂料挤出机的出现,具有划时代的意义,打破了传统的挤出理论和机械结构。1970年初,联邦德国Umiroyal A.G.Aachem开发了销钉机筒冷喂料挤出机原理,到 1970年 中 期, 德 国 Paul Troester、Hermanm Berstorff、Kruppp及 英 国 Farrel Bredgc、Framcis Shaw、意大利Pomimi、Farrel SPA,西班牙等国际著名橡机企业纷纷购买专利。1977年生产出了第一台销钉机筒冷喂料挤出机,自此,销钉机筒冷喂料挤出机开始走向世界。迫使热喂料挤出机逐渐退出了许多应用领域。
我国首先涉足开发销钉机筒冷喂料挤出机的是桂林橡胶工业设计研究院。1984年在北京化工学院的协助下,进行销钉机筒的试验和产品生产。试验证明,销钉机筒冷喂料挤出机不但无需使用热炼胶供料,而且具有挤出胶温度低、功率消耗少及产量高等优点。通过试验,虽然没有自己的理论支持,但确认了众多销钉通过机筒插入螺杆螺纹槽的结构,有利于胶料的均匀塑化和温度热交换,从而支持了销钉机筒冷喂料挤出机具有发展前景的理念。
1986年底和1988年底,桂林橡胶院分别开发成功了第一代工业化应用的Φ90 mm和Φ120 mm销钉机筒冷喂料挤出机,并开始试制Φ60 mm和Φ150 mm销钉机筒冷喂料挤出机,设计Φ200 mm销钉机筒冷喂料挤出机。第一代Φ90 mm销钉机筒冷喂料挤出机用于河南许昌橡胶厂和广州橡胶七厂,Φ120 mm挤出机用于杭州橡胶厂和邯郸橡胶厂,经使用获得认可。自此,我国在橡胶挤出机领域开始了全面开发生产销钉机筒冷喂料挤出机的时代,桂林橡胶院的销钉机筒冷喂料挤出机很快形成了系列化。
进入1990年后,内蒙古富特橡塑机械有限公司、桂林翔宇公司等企业参与了销钉机筒冷喂料挤出机的开发生产,很快形成了60、90、120、150、200和250等规格的系列产品。
销钉机筒冷喂料挤出机与传统热喂料挤出机相比,可提高质量40%以上,能耗降低25%~40%,胶温降低5℃左右。当用作向Φ700×1 800压延机热炼供胶时,与用开炼机热炼供胶相比,可减少装机功率540 kW,设备占地面积减少75%,投资费用减少了30%~40%,并可减少操作人员。
随着橡胶制品设计的科学化,橡胶制品不同部位的胶料需要使用不同性能的胶料,如轮胎胎面胶,胎面部分的胶料要耐磨,胎肩部分的胶料要抗屈挠以及白炭黑胎面导电橡胶等。为此,要求生产由不同性能胶料组成的胎面胶。在20世纪70年代中,沈阳橡机厂为桦林橡胶厂设计生产过一套250(H)/200(H)机外复合挤出机组,两台热喂料挤出机一前一后排列,两台挤出机挤出的两种胶料复合在一起后通过由图片组成的压合辊进行压合。在此同一时期,青岛橡胶二厂等轮胎企业自行配置机外复合胎面挤出机组。用这种方法生产的复合胎面胶容易夹带空气,胶料结合不如机内复合生产的胎面胶。
到了1990年 ,随着子午胎生产发展的需要及受到大量引进复合挤出生产线的启发,开发机内复合的复合挤出机组提到了议事日程,在随后的复合挤出机组的发展过程中,桂林橡胶院做出了很大贡献,首先承担了“八五”攻关设备之一的90(C)/120(C)双复合销钉冷喂料挤出机组的开发,于1993年10月23日试车成功,交付银川橡胶厂投产使用。经过多年努力,到2002年,先后开发成功了250(H)/150(C)、250(H)/200(H)、250(H)/200(H)、250(C)/200(C)、200(C)/200(C)、200(C)/150(C)、200(C)/120(C)等规格的由热喂料及销钉冷喂料挤出机组成的双复合挤出机组。
桂林橡胶院在2001年开始开发三复合挤出机组,于2003年4月开发成功了120(C)/200(C)/250(C)三复合挤出机组及其联动生产线。到2005年前后,可以提供不同机型组合的各种规格三复合挤出机组,计有120(C)/150(C)/120(C)、120(C)/200(C)/150(C)、120(C)/200(H)/150(C)、200(C)/200(C)/120(C)、200(C)/200(C)/150(C)、200(C)/150(C)/150(C)、250(C)/200(C)/120(C)等规格。
桂林橡胶院率先将复合挤出机组从进口转变到出口。1999年向缅甸出口了150(C)/200(C)双复合挤出机组和200(C)/200(C)/150(C)三复合挤出机组,向沈阳米其林和普利司通分别出口了200(C)/200(C)/150(C)三复合挤出机组和150(C)/200(C)双复合挤出机组,向印度出口了200(C)/150(C)双复合挤出机组。之后,又不断向其他国家出口了各种复合挤出机组。
2004年,应米其林公司的需要,桂林橡胶院开发了国内首套四复合挤出机组(90(C)/120(C)/200(C)/150(C))。发往罗马尼亚米其林工厂,顺利安装投产。2007年12月将Φ90/Φ120/Φ250/Φ150四复合挤出机又发往米其林罗马尼亚工厂。2008年9月和2009年5月将Φ120/Φ250/Φ250/Φ150四复合挤出机分别提供给米其林上海工厂和米其林泰国工厂。自此,桂林橡胶院可以提供任意规格的四复合挤出机。2015年又为土耳其Petlas轮胎厂开发生产了Φ90/Φ120/Φ250/ Φ200/Φ150销钉冷喂料五复合胎面挤出机组,这是国内开发生产的第一台五复合挤出机组,同时又在开发Φ90/Φ120/Φ250/Φ250/Φ150销钉冷喂料五复合胎面挤出机组。五复合挤出机组目前主要用于半钢子午胎带导电胶的不对称花纹胎面或带导电胶的分层胎面的生产。
天津赛象科技股份有限公司在1993年开发成功了200/150双复合胎面生产线,随后相继开发了250(H)/200(C)和250(C)/200(C)双复合胎面生产线。天津赛象科技在以后的岁月里工作重心转移到子午胎成型机的开发,复合挤出机组的开发就此止步。
内蒙古富特橡塑机械公司由韩富城成立之时起,即致力于各种挤出机的开发,1997年开发成功了120(C)/150(C)/200(C)三复合挤出机组和200(C)/150(C)双复合挤出机组,并和联动装置组成生产线。此后又致力于利用挤出机生产宽幅厚胶片和薄胶片的开发研究,并获得成功推广应用。
双复合挤出机组通常用于生产:胎侧胶+胎圈护胶、胎冠胶+基部胶、复合三角胶等橡胶部件。
三复合挤出机组通常用于生产:胎冠胶+基部胶+小胎侧、胎冠胶+基部胶+胎面缓冲胶、胎侧胶+胎圈护胶+胎肩垫胶等橡胶部件。
四复合挤出机组通常用于生产:胎冠胶+基部胶+小胎侧+胎面缓冲胶、两种胎冠胶+基部胶+小胎侧、胎侧胶+白胎侧+白胎侧黑胶保护层+胎圈护胶等橡胶部件。
挤出机的应用范围正在逐步扩大,除在轮胎、胶管、力车胎等传统领域中应用外,配置不同的挤出机头已在输送带和防水卷材等领域推广应用。
20世纪末,国际上出现了齿轮泵挤出机,在挤出机的端部配置一对齿轮,胶料通过一对齿轮后再通过机头口型挤出。国内最先涉足研究该项技术的是北京化工大学江波,先后开发了PCP28×28、PCP56×56、PCP70×70高黏度熔体齿轮泵挤出机和XCP150×100橡胶熔体齿轮泵挤出机,并在2007年9月在呼和浩特召开的中国化工装备协会橡机专委会年会上进行了介绍和技术转让。
中国最大挤出平模头制造商精诚时代集团与瑞士著名齿轮泵制造商马格泵系统公司(mnaggpump Systems)联合推出“magg-jctimes”熔体齿轮泵。齿轮泵挤出机的主要特点是能有效消除挤出机挤出胶料的脉冲式波动,提高制品的尺寸稳定性,减少损耗,减少回流量和能耗,提高单位时间内的挤出量。橡胶工业中应用齿轮泵挤出机主要取其制品尺寸稳定的优点。但到目前为止,用者不多。国内少数轮胎企业使用的齿轮泵挤出机多系进口产品。
橡胶挤出机特别是用于挤出轮胎胎面胶的挤出机,必须要和胎面挤出联动装置配套使用。我国第一套胎面挤出联动装置是在1957年由北京橡胶院洪桂祥等人按照当时苏联提供的蓝图进行整理和补充设计而成,1959年由沈阳橡胶机械厂产成国内第一套胎面挤出联动装置,由青岛橡胶二厂使用。这套胎面联动装置被称为列车车厢,属于20世纪40年代的技术水平,其最大的缺点是胎面胶在冷却水槽中的冷却长度仅为50 m左右,且胎面胶在冷却水槽中贴在橡胶输送带上传送,以浸泡方式冷却,达不到冷却到≤40℃的工艺温度。
国内从Berstorff等公司进口的胎面联动装置,采用喷淋和浸泡相结合的冷却方式进行冷却,冷却长度达到90~120 mm,委托胎面胶的输送带采网状结构或辊式结构,以提高冷却效果,经过冷却后的胎面胶温度可达到≤40℃的工艺温度,并稳定收缩变形,利于成型。1994年,天津赛象科技股份公司开发成功了第一条达到国际水平的600/800轮胎胎面复合挤出联动生产线。同期,桂林橡胶院开发了同等技术水平的贴面联动装置。在随后的岁月里,由于人员的孵化和技术资料的扩散,胎面联动装置的生产“遍地开花”,目前生产胎面联动装置的企业已达15家以上。
桂林橡胶院的胎面联动装置的冷却槽长度有120 m、90 m和60 m三种,可以满足各种橡胶挤出部件的需要,并计划进一步提升控制精度和自动化水平。
14.4 帘布裁断、钢丝圈和轮胎薄胶片生产机械
14.4.1 帘布裁断机械
(1)立式裁断机
立式裁断机的技术源于解放前日本和美国生产的裁断机,从20世纪50年代末开始成为沈阳橡机厂的一项主要产品,后扩散至多家企业生产。立式裁断机占地面积小,裁布速度快,适于裁断宽度较窄的胶布,力车胎生产企业使用较多。但传统立式裁断机采用曲柄连杆机构定长送布和链条带动刀架快速移动进行裁断胶布的结构,导致裁断精度低,裁断误差大,仅大小头差值可达10 mm,影响制品质量,浪费原材料。
2004年,杭州中策唐文峰对老式立式裁断机进行了改造,采用无杆气缸取代链传动带动裁刀作往复裁布运动,采用伺服电机驱动送布辊和PLC控制送布定长系统取代棘轮齿条送布机构,在刀架上增设布条滑落滑板,并设置布条接取平台及胶布跑偏检测和纠偏的卷取装置,采用触摸屏设定参数。改造后的立式裁断机,极大提高了裁断精度,裁断宽度误差±1 mm,大小头误差±1 mm,裁断角度误差±0.1°,每分钟可裁40刀。
随着多刀纵裁机的开发应用,立式裁断机的市场正在缩小。XCZ-600多刀纵裁机的最小裁断宽度为20 mm,精度±1 mm。
(2)纤维帘布卧式裁断机
老式纤维帘布卧式裁断机同样是解放时留下来的技术,后由北京橡胶院完成设计。这种裁断机的定长裁断由人工操纵控制,精度差、劳动强度大。裁好的帘布块人工取放在裁断机旁边的人工接头卷取台上,人工搭接接头后卷取备用。在20世纪80年代进行了自动定长裁断等方面的技术改造,但由于当时技术所限,成效不大。
2005年前后,随着新型驱动技术和控制技术的成熟,无锡第一橡塑机械有限公司开发成功了WC-1 500纤维帘布卧式自动裁断机,采用伺服数控技术自动定长裁断,裁刀架采用同步带驱动,导开系统同样采用伺服驱动,使导出的胶布具有一定张力。胶布裁断宽度误差为±1 mm,无大小头。
在20世纪80年代末,化工部要求轮胎企业进行由斜交胎升级到子午胎的技术改造,迫切需要一种工作精度高操作方便的卧式裁断机,北京橡胶院承担了开发新型卧式裁断机的任务,1991年11月开发成功了高台式纤维帘布卧式裁断机,并通过了化工部组织的技术鉴定。裁断机的自动定长裁断部分和接取接头卷取部分存在高度差,两者之间通过一个弧形滑板相联,裁好的布块自动下滑到接取接头工作台,避免了手工取布产生的变形。裁断宽度误差为±1 mm,角度误差为±0.3°。
随着轿车子午胎生产发展的需要,国外开发了裁断角度为0~5°(或称90°)的卧式纤维帘布自动裁断接头机组,它具有胶布自动导开、自动定长裁断、自动递布和拼接、自动对中及卷取,生产连续、自动。国产第一台具有同样动能的裁断机组于2002年由北京锦程经济技术开发公司开发成功。2003年,天津赛象科技股份有限公司接着开发成功,之后又有绍兴精诚、上海精元、青岛巨融等企业参与开发生产。
2009年,桂林中昊力创开发成功了斜直两用全自动纤维帘布裁断机,用于巨型斜交工程胎胎体帘布及缓冲层的裁断,可自动裁断接头,90°拼接宽度达3.2 m,斜裁长度达7 m。
(3)钢丝帘布裁断机组
我国首先拥有钢丝帘布裁断机的是上海正泰橡胶厂和青岛橡胶二厂,20世纪80年代初,先后从德国购进了二手设备法国Zelant-Gaguit的14°/90°圆盘式钢丝帘布裁断机、德国Ficher的14°/90°铡刀式钢丝帘布裁断机和日本三菱重工的14/90-1050-50/400盘杆式钢丝帘布裁断机,但直到1986年辽宁朝阳轮胎厂和桦林橡胶厂分别从英国Dunlop和意大利Pirelli引进了全钢载重子午胎成套生产技术和生产设备后,钢丝帘布裁断机正式在生产中使用。
1993年11月,天津友联机械工程技术研究所根据北京橡胶院提供的资料产成了国内第一台YLSBC-1型14~40°钢丝帘布裁断接头机组,在天津通过初步试车,并移交北京环球轮胎厂。当时友联声称还可提供YL-SBC-II型14~90°钢丝帘布裁断机组,可惜日后产品没有推向市场。
在国内轮胎企业大量使用进口钢丝帘布裁断机的基础上,天津赛象科技股份公司在1998年、2001年、2005年分别开发成功了可以被轮胎企业接受和使用的90°钢丝帘布裁断机、15~60°钢丝帘布裁断机、90°全钢工程子午胎钢丝帘布裁断接头机组和15~17°全钢工程子午胎钢丝帘布裁断接头机组。机器具有可调整裁断角度、裁断布块的移位转向、布块对接挤压接头、帘布两侧包边胶及卷取等功能。裁断机的关键部件之一是裁刀,现有三种结构形式:圆盘刀和长条矩形刀组合的盘杆式结构,铡刀式结构和两片圆盘刀组成的圆盘刀结构,以前两种使用较多。
进入21世纪以后,在10多年的时间内,在市场需求驱动下,尽管钢丝帘布裁断机技术复杂,制造水平要求高,却涌现了10余个生产企业,但主要市场由桂林中昊力创和天津赛象科技占有,桂林中昊力创的钢丝帘布裁断机采用了先进的控制显示技术。矩形刀一个刀刃的裁断次数可达30万次。
14.4.2 轮胎钢丝圈挤出缠卷生产线
钢丝圈在轮胎结构中是一个重要受力元件,与胎体骨架和车轮轮毂构成封闭受力系统,以承受汽车车体和货物重量。我国在相当长的一个时期内生产和使用的是老式方钢丝圈挤出缠卷生产线,这种生产线存在每根钢丝导开时的张力不可控,且采用酸洗的方法对钢丝除污,卷成盘机械化水平低等缺陷。
1989年,天津橡塑机械厂开发成功了新型TXSLL电热钢丝圈挤出缠卷生产线,首台设备交付给了北京环球轮胎厂。I型机可生产10~38"钢丝圈,II型机可生产力车胎钢丝圈。生产线吸取了国外技术,钢丝盘由卧盘导开改为立盘导开,设置液压张力控制系统,电刷除污,自动卷成。钢丝预热工艺可提高与胶料的黏合力25%。与老式生产线相比,可提高效率2~5倍。新生产线一经问世,即获得轮胎企业的好评。
2010年,威海三方橡机公司开发了四工位方钢丝圈挤出缠卷生产线,生产线吸收了新技术。方钢丝圈主要用于斜交胎,因为成型载重斜交胎时多采用半芯轮式成型鼓,成型轿车斜交胎则采用半鼓式成型鼓。用这两种成型鼓成型的斜交胎在定型时钢丝圈在轮胎子口部位的变位较小,不会影响轮胎质量。
从20世纪70年代起,发展子午胎列入了国家计划。为此,研究生产子午胎用圆形钢丝圈、六角形和斜底六角形钢丝圈提到了议事日程。1974年,桂林橡胶院与上海正泰橡胶厂共同承担了开发生产圆断面钢丝圆设备的任务,样机可以用裸钢丝围绕钢丝芯以单丝缠绕的方法成功试产圆断面钢丝圈,但未作覆胶钢丝的缠绕试验,且效率太低,试验终止。
在随后的研发中,尽管圆断面钢丝圈具有最佳几何形状,最终不得不按国际轮胎企业所采用的六角形和斜底六角形钢丝圈开发生产线。1990年,汕头化工橡胶机械厂制造了一套由北京橡胶院设计的LGL-20/25六角形钢丝圈挤出缠卷生产线,并经用户使用和通过了技术鉴定,但最终没有成为定型产品投放市场。
1993年,天津橡塑机械厂博采众长开发生产了国产第一条投放市场的LGL-12"/24.5"六角形钢丝圈生产线。2002年开发了双工位六角形钢丝圈挤出缠卷生产线。
2005年,无锡第一橡塑机械有限公司与日本Bridge Stone合作生产了国内第一条载重子午胎六工位六角形钢丝圈挤出缠卷生产线。
2007年,天津赛象科技公司为生产工程子午胎的需要,推出了工程子午胎六角形钢丝圈挤出缠卷生产线。2010年,也推出了六工位六角形钢丝圈挤出缠卷生产线。
2007年,威海三方橡机有限公司也参与了双工位和四工位六角形钢丝圈挤出缠卷生产线的开发生产。
六角形钢丝圈生产线的关键部件之一是钢丝圈卷成盘,它由底盘和左右两个侧盘组成,形成六角形钢丝圈形状的梯形槽,早期采用步进电机驱动的排线机构排线,随着电子技术的进步,现已采用电脑数控排线。
(未完待续)
(R-03)
One hundred year of China rubber machinery industry(6)
One hundred year of China rubber machinery industry
Yang Shungen
( China Chemical Industry Guilin Engineering Co., LTD., Guilin 541004, Guangxi, China)
Use the technique of documentary,it comprehensively describes the history of rubber machinery industry from before the liberation that mainly use rubber machinery production to the modern age that development of informatization, automation, intelligent. Introduces all kinds of rubber machinery and technology development situation, twists and turns in one hundred years development of China rubber machinery industry and rubber products, experienced today's China rubber machinery level .
rubber machinery; rubber machine development; enterprise mergers and acquisitions; export trade
TQ330
1009-797X(2016)19-0019-07
A
10.13520/j.cnki.rpte.2016.19.002