Page 105 - 2018-17
P. 105
产品与设计 张晓辰 等·浅述无内胎巨型全钢工程子午线轮胎成型机组的开发
（2）保形传递环携运行至成型鼓位置（带束层复 （Φ1 600 mm）减去指型片 2 倍厚度再减去钢丝圈支
合件传递环让出）。 撑结构两倍厚度，还要减去运动部件运行所需要的间
（3）定型鼓插入，接取一段成型复合件，保形传 隙（共 54 mm）。这时，帘布层的钢丝帘线就要靠近，
递环移位，带束层复合件传递环回原位置，成型鼓插 钢丝帘线之间的胶料就要向钢丝帘线的两侧流动。这
入，对一段成型复合件充气，接取带束层复合件，充 是一个黏弹性体的流变过程。而这一流变过程就是建
气定型。 立分析正包工艺的力学、数学模型的基础 ；橡胶材料
（4）定型鼓回原位置，滚压、缠绕胎冠胶。 的流变系数就是分析、计算、设计整个正包系统的基
（5）卸胎环运行至定型鼓中心线位，定型鼓携胎 础参数。由于正包过程指型片对帘布胎体筒进行径向
坯插入、卸胎环接取成型好的胎坯。 压缩、钢丝帘线间距被压缩，为保证钢丝帘线在周向
（6）卸胎环运行卸胎位置，旋转 90°，胎坯释放 仍然均匀分布，防止钢丝帘线扭曲，在帘布胎体筒的
到胎坯置放器，然后由拖车拖离机组至吊装位置。 内侧必须有一个刚性支撑 —— 反包侧鼓的支撑环。
3.3 各部件核心技术及技术分层 扣圈工艺流程 ：液压扣圈机构将带三角胶的钢丝
两次法 57"~63" 成型机组占地面积达 2 000 m 2 圈扣压在完成正包工艺后的帘布胎体筒外侧。扣圈轴
（32 m×65 m）。这次设计对整台机组各个机构进行全 向压力 20 t。反包侧鼓的支撑环径向扩张。
面优化。按照技术协议重新定义整机、各个部套以及 反包工艺流程 ：这是一个正包工艺流程的逆向流
各机构的核心功能，剔除过剩功能，合并重复功能， 程。动力学分析与正包工艺流程相似，故不重复叙述。
并对各个部套核心功能以及技术等级进行分层。 该机组的第二个层级技术是帘布胎体筒的贴合成
该机组的核心技术功能是在成型鼓上对帘布胎体 型，最后的胎坯定型。胎体贴合鼓、成型鼓、定型鼓
筒完成正包、扣圈、反包工艺流程，这是整个机组的 及对应的动力、控制和支撑系统。该系统包含有胎体
第一层级技术，其成败决定着整个机组的命运。 贴合鼓、定型鼓、带束鼓、主机箱、带束鼓机箱及对
第二个层级技术是胎体筒的贴合成型，最后的胎 应的底座。
坯定型。胎体贴合鼓、成型鼓、定型鼓及对应的动力、 3.3.2 第二技术层级
控制和支撑系统（主机箱结构）。 第二个层级技术的核心是主机箱的优化设计。两
第三个层级技术是在制件的输运系统。 次法的胎体贴合鼓、成型鼓、定型鼓动力机箱是相同
第四个层级技术是主、副供料系统、卸胎系统。 的设计，差异仅仅是控制气路多少不同，亦即是分气
该机组的创新技术是 120 m/min 线速度的缠绕系 环多少不同。按照价值分析的观点对主机箱进行以下
统。 4 部分优化设计后，仅仅机箱部分就使采购成本下降
3.3.1 第一技术层级 了 180 万元。
首先第一个层级技术即机组的核心技术是成型鼓 （1）主轴系内外轴即时监测机构优化
上正包、扣圈、反包功能。该系统包含有成型鼓、反 由 2 个编码器取代一个编码器加差速器。内外轴
包侧鼓、指型正包机构、主机箱、尾机箱、基座等部 即时监测机构优化保持原核心功能，即时监测内外轴
套件。 运动状态，不同工艺状态下的内外轴的转角、角速度、
工程子午线轮胎两次法成型工艺的最大特征是在 内外轴差动特性。
直径大于钢丝圈直径的胎体鼓上贴合成型帘布胎体筒， （2）主轴尾部分气环的修改设计
而后再在成型鼓上完成正包、扣圈、反包工艺流程。 主轴尾部分气环核心功能是通过主轴向成型鼓输
此工艺流程使得轮胎的钢丝帘线密度远大于一次成型 送并控制压缩空气（含逻辑控制及其伺服控制）。
法制造的轮胎。 传统设计分气环支撑在主机箱的外轴上，密封环
正包工艺流程分析 ： 63" 两次法成型工艺胎体筒外 内径 Φ550 mm，原机组胶条缠绕线速度 60 mm/min，
径已达到 Φ1 700 mm，而钢丝圈内径仅为 Φ1 600 mm。 现在缠绕线速度提高到 120 mm/min，密封环摩擦线
胎体筒外径远远大于钢丝圈的内径。这样正包工艺就 速度提高一倍。一次法机组仅需密封环 20 组，两次法
要求对帘布胎体筒进行径向压缩（也是对帘布胎体筒 成型机组需用 68 组密封环，Φ550 mm 密封环采购价
的周向压缩）。帘布胎体筒外径径向压缩至钢丝圈内径 格偏高。无论对成型机厂家或轮胎厂都是很大负担。
年
2018 第 44 卷 ·57·
