轮胎压延机厚度控制系统分析

刘信忠

摘 要：如何控制钢丝帘线覆胶产品的厚度成为轮胎压延机运行过程中需要注意的问题。只有有效控制钢丝帘线产品的厚度，进而控制产品质量，才可以使轮胎具备合理的内部构造，以提高轮胎的安全性能。本文将就轮胎压延机的工作原理进行叙述，并就如何更好地进行轮胎压延机的厚度控制提一些意见和建议。

关键词：轮胎;压延机;厚度

0 引言

轮胎压延机厚度控制系统包括厚度测量系统、厚度数据转换系统以及实际操作系统等环节，特别是轮胎的生产流程及环节较为复杂，这就对厚度信息的测量、转换以及传输提出了更高的要求。接下来将就轮胎压延机的工作原理进行研究，并就如何更好地进行厚度控制介绍几种方式或方法，为轮胎压延机的发展尽绵薄之力。

1 轮胎压延机的工作原理

轮胎压延机一般用于钢丝帘线覆胶产品的贴胶、胶料的压型以及压花等操作，可以按照工艺用途、辊筒数量以及辊筒的排列方式进行分类。若按照工艺用途进行分类，则可以将压延机分为压片压延机、压型压延机、橡胶压延机、贴胶压延机以及贴合压延机等类型。若按照辊筒数量进行分类，则可以将其分为两辊压延机、三辊压延机、四辊压延机以及多辊压延机等类型。若按照辊筒排列方式进行分类，则可以将其分为I型压延机、F型压延机、L型压延机以及S型Z型压延机等类型。不同类型的压延机对轮胎生产有着不同的作用。

以“S”型四辊压延机为例，其组成部分包括锭子架、锭子窗、压延主机、测厚装置、张力控制装置、冷却装置、储布架、定中装置、切割装置、装吊装置、双工位卷取装置、双工位导开装置以及整径装置等环节。

压延主机装置中的辊筒排列方式为“S”型，压力辊和整径辊相连，整径辊放置在压力辊之前，作用是控制钢丝帘线的导入方向，通过有效控制钢丝帘线的径向，确保其在压延机的工作过程中由正确的位置导入，同时保证其排列整齐。特别是在实际的操作环节中，钢丝帘线存在不规律的跳动现象，压力辊可以通过感受钢丝帘线的跳动以及压延工艺要求合理调整其给予的压力，并确保钢丝帘线所受的压力与帘线密度报仇一致，提高产品质量。

“S”型压延主机还包括四个压延辊。在压延机的周围存在两个侧支架，由于支架由强度硬度较高的铸铁组成，因此可以确保压延机的稳定性，同时支架封闭式的结构也便于技术人员操作，如压延机辊筒的组装、拆卸等环节。机身底座由高质量的钢部件构成，利用焊合技术将其与压延机支撑部分焊接在一起，使得整个压延机机身具备较高的安全性能。作为压延机最重要的构成部分，辊筒承载着轮胎产品生产中最关键的任务。辊筒的关键性主要体现在其具备较高的刚性以及热性能，同时辊筒表面工作层由冷硬铸铁制成，表面表现为周边钻孔轻度凸面的状态，钻孔与辊筒本身的中心轴相连，辊筒中存在独立的加热和冷却系统，可以通过调温介质来调节温度，而中心轴主要用来传输调温介质，将介质送入圆周孔用来调节温度。另外，由于机械化和自动化水平的提高，辊筒可以由计算机系统对其温度进行自动监控，同时采用双列滚动轴承作为中心轴，此材料具备耐高热、精度较高等特点，在保证同轴度的情况下可以有效避免辊筒回转所产生的偏差，将其温度偏差控制在1℃以内。轴承箱由高质量的铸钢进行密封，降低润滑油泄露对辊筒运转产生的影响。轴交叉装置可以解决辊筒工作时所产生的弯曲变形问题。

而在实际工作过程中，压延机通过辊筒的运转将胶料覆合在钢丝帘线上，辊筒不同的旋转方式可以将胶料压成不同厚度的薄片，经过其他辊筒的作用使薄片整齐分布在钢丝帘线两侧。辊筒两端配备调距电机，对辊筒压成的上下胶片的厚度进行调节，同时，由于辊筒运行过程中存在跳跃以及波动等情况，为防止其超过最大调距，可以用调距电机对辊距的范围进行调节，即进行弹性保护，保证辊筒的正常运转。也可以通过在辊筒周围放置液压垫、伺服阀等器件对辊筒进行保护，使其处于最佳的运转状态，同时尽量延长使用寿命，节约资源，创造更多的利润。

2 如何更好地进行轮胎压延机的厚度控制

2.1 加强产品工艺要求与厚度控制系统的统一

要想更好地进行轮胎压延机的厚度控制，第一步需要做的是加强产品工艺要求与厚度控制系统的统一。产品工艺要求是厚度控制系统参数的主要参照，在压延机厚度控制过程中，控制的主要部分是钢丝帘线覆胶厚度的准确性，如果厚度控制得不够准确，一方面会增加胶料的使用成本，增加企业的成本支出。另一方面，厚度不够准确也会影响轮胎的安全性能，为轮胎使用埋下安全隐患。同时若钢丝帘线覆胶厚度不够均匀，会减少轮胎的使用寿命，造成安全事故等危险情况，特别是车辆在高速行驶的状态下，如果覆胶厚度不够均匀，会使车辆的动平衡性能受到影响。因此，需要加强产品工艺与厚度控制系统的统一。

例如，在对轮胎压延机进行厚度控制时，技术人员需要结合产品生产的工艺要求对钢丝帘线的厚度进行合理控制。如纤维压延机的厚度控制范围处于0.15mm～2.00mm之间，而根据有关部门的要求，钢丝帘线厚度范围允许的误差为±0.13mm，但在实际的轮胎生产中，通过结合轮胎的安全性能以及企业的工艺要求，钢丝帘线的厚度误差需要控制在±0.05mm之内，若使用钢丝压延机，则需要将上下两层胶片的厚度测量范围控制在0.6mm～1.44mm之内，辊筒上部测量头允许的厚度精度±0.01mm，经过压延作业之后厚度测量范围应当控制在1.5mm～2.8mm，覆胶钢丝帘布测量精度为±0.02mm。另外，技术人员也需要对压延机的压延速度进行合理控制，同时，按照工艺要求对钢丝的中心位置进行把握，使厚度控制系统在正常运行的前提下满足产品工艺要求。

2.2 提高对厚度不均等情况的分析与应对能力

另一个需要注意的问题是提高对厚度不均等情况的分析与应对能力。在压延机的实际运转过程中，难免由于部分参数不够合理而产生压延厚度不均等情况，因此，技术人员应当就造成压延厚度不均的原因进行分析，如辊筒挠度、压延机工作方式以及工序等原因。在了解钢丝帘线厚度不均的原因之后，技术人员可以针对不同的原因制定相应的解决方案，并分析厚度不准确的原因是哪种类型，以便在后续的工作中避免此类情况。

例如，在钢丝帘线出现厚度不均等情况时，技术人员需要分析是哪种类型引起的厚度不均，若是机械引起的厚度不均，则需要检测压延机的设备运行情况，如辊筒温度、辊筒挠度等数据，技术人员可以对辊筒挠度进行补偿，采用预负荷、轴交叉等环节进行调整，以弥补辊筒挠度的损失，降低厚度误差。

2.3 提升自动控制系统在厚度控制方面的融入度

除了加强产品工艺要求与厚度控制系统的统一以及提高对厚度不均等情况的分析与应对能力之外，提升自动控制系统在厚度控制方面的融入度也是促进压延机工作的重要措施。当前消费者对轮胎安全性能的关注度逐渐提高，而轮胎压延环节的质量也是保证安全性能的关键，因此，为了提高厚度控制的合理性和准确性，技术人员可以增加自动控制系统在压延作业中的比例，一方面，利用计算机控制系统的智能感知对钢丝帘线的厚度进行准确测量，并在线记录厚度变化情况，掌握压延机运转时的设备数据。另一方面，利用自动控制系统的高运算速度以及精确度，对厚度测量数据进行处理与分析，并调整辊距等参数，使钢丝帘线的厚度更加准确且均匀，从而有效提高轮胎的安全性能与使用寿命。

例如，技术人员可以采用PLC控制器来替代原压延机的继电器，通过连接若干台调距电机，控制其正反运转，输入模块所接收的信号为调距系统和测厚系统所传输来的开关量信号，输出模块向交流接触器等执行元件输出接通信号，一次来实现对上下胶片的厚度调节。通过加入自动控制系统，可以降低技术人員的工作强度，并减少厚度误差，提高厚度精度，使厚度控制系统在轮胎生产中发挥应有的作用。

3 总结

压延机的厚度控制系统对钢丝帘线覆胶产品的质量有着重要影响，技术人员可以采用自动控制系统、加强对厚度数据的分析与评估，并采取合理措施天宫厚度的准确性和均匀性，从而提高轮胎的安全性能。

参考文献：

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[2]吴虎平.压延机结构性能与应用[J].河南科技，2018（26）：49-52.