v全钢巨型工程机械子午线轮胎生产设备的研制

王韶卿

摘要：随着我国经济社会的持续稳定发展，不仅提升了人们的生活质量，同时促进了汽车工业、运输行业等的发展，并在很大程度上为轮胎行业的发展创造了市场和机会。近年来对着车辆逐渐重型化的发展方向，使得轮胎的发展方向也逐渐倾向于巨型化和大型化。本文则是对全钢巨型工程机械子午线轮胎的成型机、硫化机以及活络模具的设计等相关内容进行分析研究。

关键词：巨型工程机械;子午线轮胎;生产设备

一、引言

随着当前科学技术和经济社会的发展，很大程度上增加了对重型工程机械和车辆的需求，并推动了其稳定增长。由于全钢巨型工程机械子午线轮胎具有节能性好、抗耐磨以及抗切割的特点，以及使用寿命相对较长，使得我国对其的需求量正逐年提升，但实际上符合其要求的巨型工程子午线轮胎实际产量相对较少。综合我国轮胎工业的市场发展状况来看，为全钢巨型工程机械子午线轮胎的发展带来了相应地机遇和挑战。

二、全钢巨型工程机械子午线轮胎的成型机研究

首先全钢巨型工程机械子午线轮胎成型机技术要求主要为以下几方面，首先主成型鼓调宽装置应具备确保子午线轮胎成型的动力和能力。其次则是其主成型鼓的胎圈锁紧装置能够保证轮胎在定型过程中对胎圈锁紧，并且主成型鼓以及主成型鼓的辅助装置的强度和主轴刚度应能达到标准要求，尤其是能够保证质量为3.5t的轮胎成型。另外满足子午线轮胎结构的胎体强度还需要主成型鼓具有一定的中鼓直径。此外则是成型机的辅助装置能具备多种仿型能力，尤其是在部件成型时，并且这一辅助装置应能够对部件展开精确传递，同时还应保证在传递过程中不会出现变形情况。

一般来说，全钢巨型工程机械子午线轮胎的成型机在设计过程中应设置相应地成型鼓，通常情况下成型鼓设置为3 个且具有独立性即可，另外还需要在预制部件设置2 个辅助鼓并贴合。预制的部件能够一般可以送至主成型鼓上，但这一过程需要借助传递装置进行实现。此外还需要在主成型鼓上合理配置三轴联动后压辊装置，以此实现对胎坯的成型滚压。最后则需要配备1 台三轴联动缠绕机完成对胎体的缠绕工作，值得注意的是，在对胎体进行缠绕时可利用计算机控制完成这一操作。

三、帘布筒成型机和带束层贴合机的研究

在对全钢巨型工程机械子午线轮胎胎体帘布筒展开制作时，一般采用的成型鼓直径相对较大，因此结合实际情况就需要设计相应地成型鼓，如有环形气缸驱动可径向膨胀或收缩的成型鼓，这一成型鼓主要发挥的作用是完后内衬层以及钢丝胎体帘布的贴合与预制工作。对于带束层同样采用这一方法进行设计，并保证设计出的带束层贴合机能够完成带束层的贴合和预制。

四、全钢巨型工程机械子午线轮胎的成型机的成型鼓

在全钢巨型工程机械子午线轮胎的成型机中成型鼓是其核心，但成型鼓主轴的悬空长度较多，因此在对主箱进行设计时，还应考虑其他方面的因素，并针对存在的影响因素等提出相应地解决对策。其一在设计过程中应保证主机箱平衡与悬空主轴，以此保证主轴在运转时主机箱能够保持平稳状态，但这要求机架的刚度能够满足相应地要求。其二则是;轮胎胎体具有较大的直径，因此在设计时需要保证主成型的外鼓为半鼓式结构，对中鼓的设计需要与两侧的内外瓦板结构对称。值得注意的是，内外瓦板进行径向膨胀和收缩时可利用环形气缸对连杆带动完成这一操作，并通过计算机进行控制，保证内外能够先完成收缩而外瓦后完成收缩，或者外瓦在膨胀完成后内瓦再进行膨胀。其三，在设计时还需要注意在帘布筒外配置合理的机械夹紧装置以此时帘布筒的定位具有准确性。其四则是对正包装置采用胶囊结构，以此解决半鼓式成型鼓上钢丝帘布正包时的刚性。其五需要确定中心对称的两侧鼓，并在鼓上根据实际情况设置1 组环形气缸驱动的强力锁紧撑块，进而对胎圈完成锁紧工作，在这一过程中还需要设置相应地带反包装置以及助推胶囊装置完成这一操作[1]。第六点则是需要重视在空心主轴内配置丝杆，并且需要保证丝杆是带正反螺纹的，然后对丝杆上的丝母与侧鼓合理连接，对胎坯进行定型工作，以此保证胎体能够完成充气定型工作。最后一点则是需要在设计过程中注意悬空的主轴出现下垂的情况，需要及时在成型机上设置支撑装置，一般来说根据实际情况设置5 组液压支撑装置即可。

五、硫化机及磨具的研究

全钢巨型工程机械子午线轮胎在制备过程中需要注意轮胎的规格和断面大小尺寸，结合这两点对硫化机和磨具进行分析，其应能满足以下几方面内容：首先保证全钢巨型工程机械子午线轮胎的硫化质量，需要模具为活络模结构形式。其次，则是硫化机应能达到巨型活络模具的定型要求，即主要为进行扩张和收缩。

最后则是硫化机的合模力应能满足实际要求，从而保证轮胎能够完成正常硫化工作。

对传统的硫化机进行分析，其采用的活络模结构模具时，需要在上蒸锅内对活络模合理安装，并且模具的荷载主要是通过上横梁进行承担的。因此在上横梁对活络模驱动水工驱动模具安装并径向展开合模时，则会导致传统硫化机的磨具质量不断增加，并且提升了硫化机的造价，并且传统硫化机的质量有相应地要求和规范，一般将其质量以不超过25t为主，主要是超过这一标准质量会增加活络模径向扩张的难度，并且对模具在使用过程中的安全效果无法保证[2]。新设计的硫化机则是在硫化机的下面放置活络模具，并根据实际情况合理安装高压油缸驱动模具的径向开合，以此使进行硫化轮胎时的活络模具驱动力能够满足实际需求。因此新设计出的硫化机结构实际上是摒弃了传统及硫化机的大齿轮、曲柄连杆以及上横梁结构部分，即是在新设计的硫化机上侧板对能够平移的横梁机架进行安装。对展开合模工作时，则是将横梁机架通过水平移动的方式平移至硫化机的上方位置，并保持机架锁紧，与此同时，通过垂直油缸驱动使横梁机架进行下移，从而展开轮胎的预定型工作，在此基础上利用上下模具形成一个整体。

新设计的硫化机由于整个运行方式是通过平移实现的，因此可以说其属于平移式硫化机，总体来讲具有较广的使用范围，并且在实际操作中可制造加工性较强，相较于传统立式硫化机来说，成本相对较低，在超大模具和巨型工程机械子午线轮胎的硫化中适用性较强。根据相关数据表明，这一硫化机的活络模具的这两在某种程度上是传统活络模具质量的两倍，其下开硫化机能够承受更多的模具负荷，并且受力具有均匀性和一致性，并且模具开合具有较高的稳定性。

六、总结

由于在当前社会发展过程中我国对全钢巨型工程机械子午线轮胎的需求量明显较大，但由于实际生产量较少，很大程度限制了我国汽车行业、工业、运输业等的稳定发展，因此有必要对全钢巨型工程机械子午线轮胎生產设备的研制进行分析，从而为我国轮胎行业的发展提供相应地发展机会，以此为我国全钢巨型工程机械子午线轮胎生产的关键设备和生产方法提供相应地参考意见。

参考文献：

[1]张海彬，王小六，陈宇，陈贵.7×（3+9×0.245）+0.20HT钢丝帘线在巨型工程机械子午线轮胎胎体中的应用[J].轮胎工业，2020，40（07）：431-433.

[2]王其营，武杰，王俊岭.钢巨型工程机械子午线轮胎常见质量缺陷及原因分析[J].轮胎工业，2017，37（02）：111-116.