Page 121 - 《橡塑技术与装备》2017年9期（5月橡胶）

产品与设计 李永文·轮胎硫化机上下模温差产生的原因及对策

为了保证下模能硫化好而延长硫化时间，一方面有可
能导致轮胎局部过硫，造成不必要的硫化产能损失和能
源消耗 ；同时过硫对轮胎的品质也不好，高速性能、耐
久性、耐磨耗性能都会下降。对轮胎的滚动阻力也有不
利影响。有数据显示，同样的工艺，延长硫化 2 min 以
上，轮胎滚动阻力系数会明显上升。

3 如何减少上下模具温差
（1）轮胎厂的锅炉房与硫化车间一般相距较远，
蒸汽主管道和硫化机热工管路要做好保温，尽量减少
热交换产生的冷凝水。同时，蒸汽进硫化车间前，主
管路要做好疏水管理。
1—胶囊 ； 2—下模 ； 3—下令模 ； 4—下夹盘 ； 5—单层缸盖 ；
（2）硫化机热工管路蒸汽管路在高温蒸汽进总管
6—中心机构 ； 7—下钢圈 ； 8—冷凝水 ； 9—轮胎 ； 10—上令模 ；
路增加疏水阀旁路和手动快速排水旁路。通过管路疏 11—上模
水和保温，尽可能将硫化机高温蒸汽进管道的冷凝水 图 1 硫化机中心机构单层缸盖蒸汽氮气喷射示意图
减少。
（3）减少硫化胶囊中冷凝水
a. 胶囊内冷凝水的来源。除了主管路带入的部分，
主要是由热交换产生的 ：在充入蒸汽段，高温蒸汽与
胶囊、中心机构组件的热交换 ；在充入氮气段，冷的
氮气与高温蒸汽的热交换。
b. 如何减少胶囊内冷凝水。
1）控制好硫化时的排放步骤、排放时间。轮胎厂
工艺人员要根据不同轮胎规格，通过做测温胎，确定
最佳的硫化工艺方案。
2）设计好硫化机中心机构缸盖的喷射方式。
3）内压排放管路的背压和节流孔大小的选择。在
合适的内压下排放冷凝水，并适当调整节流孔孔板，
1—胶囊 ； 2—下模 ； 3—下令模 ； 4—下夹盘 ； 5—多层缸盖 ；
能有效的将管道内的冷凝水排放干净。
6—中心机构 ； 7—下钢圈 ； 8—冷凝水 ； 9—氮气 ； 10—上令模 ；
c. 关于硫化机中心机构缸盖喷射方式如何较好的 11—上模 ； 12—轮胎 ； 13—蒸汽
达到排放冷凝水的效果探讨 图 2 硫化机中心机构多层缸盖蒸汽氮气喷射示意图
目前国内比较常用的缸盖采用单层缸盖，进口和
要根据各自的设备参数、轮胎尺寸和令模尺寸来设计
排口分开。全钢氮气硫化有采用分层缸盖的，氮气和
适合自己的硫化机缸盖喷口。根据轮胎结构图、硫化
蒸汽进口分开，共用一个排口。如图 1、图 2 所示。
机中心机构和模具组合图，来确认最佳喷口条件，喷
对于硫化机中心机构缸盖喷口的设计，希望达到
口效果好坏由做硫化测温胎来确认。一般厂家工艺
最佳的效果是 ：从喷口射出的蒸汽和氮气能避开下令
标准要求，氮气硫化的上下模温差 ： 5 min 时，温差
模直接射到轮胎下模的最低区域，搅动下部的冷凝水，
12℃以内，10 min 时，温差 6℃以内。
并形成环状涡流进入硫化机中心机构缸盖的排水口为
有试验表明，硫化过程中，蒸汽加热步骤完成时，
最佳。
由于冷凝水的存在，下模温度只有 160℃左右，在充
各厂家硫化机的中心机构和轮胎尺寸不同，轮胎
入氮气时，高压氮气沿喷口角度冲入下模，瞬间将高
的下模最低点与中心机构的距离各不相同，要求缸盖
温蒸汽挤到上模，压缩成约 2.1 MPa 的高压饱和蒸汽，
喷口的角度、高度、数量和孔径也是不同的。轮胎厂

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