近年來(lái)，隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，與之處于同 一產(chǎn)業(yè)鏈的輪胎工業(yè)也得到了相應(yīng)的提高，但 綜觀我國(guó)汽車(chē)輪胎配套的子午化率與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家還是有一定的差距，其中表現(xiàn)最為突出的就是載重輪胎的子午化（載重子午化率為23%左右）。存在這種差距的原因有很多，其中最關(guān)鍵的原因之一就是生產(chǎn)設(shè)備的跟不上。 　　

我國(guó)用于載重子午線(xiàn)輪胎硫化的機(jī)械設(shè)備主要有機(jī)械雙模硫化機(jī)和液壓雙模硫化機(jī)。機(jī)械雙模硫化機(jī)是上個(gè)世紀(jì)七十年代我國(guó)大力推廣“以機(jī)代罐”的時(shí)代產(chǎn)物，它在我國(guó)子午線(xiàn)輪胎發(fā)展初期確實(shí)發(fā)揮了重要的作用，但隨著子午線(xiàn)輪胎平衡精度的要求越來(lái)越高，機(jī)械雙模硫化機(jī)已越來(lái)越顯示出了它的落后性，取而代之的是近兩年開(kāi)發(fā)的液壓雙模硫化機(jī)。液壓雙模硫化機(jī)國(guó)內(nèi)已有多種規(guī)格，其價(jià)格性能比都優(yōu)于機(jī)械雙模硫化機(jī)，有的甚至勝過(guò)了諸多國(guó)際著名品牌，但美中不足的是它在多工序的輪胎制造中不具生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。 　　由青島國(guó)人橡膠研究院研制的“開(kāi)式液壓直熱硫化輪胎全自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)”主要用于全鋼載重子午線(xiàn)輪胎的硫化生產(chǎn)，它能適應(yīng)蒸汽或氮?dú)饬蚧瘎?dòng)力介質(zhì)，能完成自動(dòng)裝胎、定型、硫化、卸胎等一系列工藝操作，可實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)循環(huán)、生產(chǎn)線(xiàn)全自動(dòng)生產(chǎn)，所有電氣控制采用PLC程序控制，并用組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)中央集中監(jiān)控功能，可實(shí)現(xiàn)硫化溫度、壓力、時(shí)間等參數(shù)的智能記錄、存取和打印功能。 研制方案和主要內(nèi)容 ◆ 研制方案 　　本項(xiàng)目主要圍繞載重子午線(xiàn)輪胎生產(chǎn)硫化工藝進(jìn)行，關(guān)鍵是抓住硫化壓力、溫度、時(shí)間三大要素進(jìn)行研究攻關(guān)以及整條硫化生產(chǎn)線(xiàn)研制。項(xiàng)目設(shè)計(jì)為液壓式、立座（中心機(jī)構(gòu)）半罐式（上罩）結(jié)構(gòu)；每六組硫化機(jī)體配套一組機(jī)械手以提高自動(dòng)化程度；采用先進(jìn)的壓力和溫度傳感器能實(shí)現(xiàn)硫化過(guò)程中的膠囊內(nèi)部壓力、合模壓力及膠囊內(nèi)部溫度和模具溫度的準(zhǔn)確檢測(cè)和傳送；采用先進(jìn)的PLC中型機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的壓力、溫度的處理，并實(shí)現(xiàn)硫化過(guò)程的機(jī)械手和小車(chē)動(dòng)作的自動(dòng)控制和所有硫化介質(zhì)的切換；利用上位機(jī)通過(guò)組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備硫化過(guò)程及設(shè)備狀態(tài)的中央集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控，硫化過(guò)程中的時(shí)間、壓力、溫度這些重要的參數(shù)，上位機(jī)除實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的功能外，還實(shí)現(xiàn)記錄、存儲(chǔ)和打印的功能，整條生產(chǎn)線(xiàn)可實(shí)現(xiàn)“三化”——機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化。 ◆ 研制的主要內(nèi)容 　　

該生產(chǎn)線(xiàn)研制的主要內(nèi)容包括六組（12臺(tái)）液壓硫化主機(jī)、兩套可移動(dòng)機(jī)械手、一個(gè)液壓站、六組管路系統(tǒng)、六組電氣控制系統(tǒng)、一套主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。 

項(xiàng)目的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) 　　

本項(xiàng)目改變了傳統(tǒng)機(jī)械和液壓硫化機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并申請(qǐng)了7項(xiàng)專(zhuān)利（3項(xiàng)發(fā)明、4項(xiàng)實(shí)用新型），具有以下創(chuàng)新點(diǎn)： ◆ 以線(xiàn)代機(jī)：傳統(tǒng)的機(jī)械雙模硫化機(jī)或液壓雙模硫化機(jī)盡管有它們的優(yōu)勢(shì)所在，但它們還是停留在單機(jī)上，不具系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，不利于工業(yè)集中控制，浪費(fèi)空間和資源，因此不符合現(xiàn)代輪胎制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。本項(xiàng)目以“線(xiàn)”出現(xiàn)，通過(guò)機(jī)械手、電氣、主控計(jì)算機(jī)等與其他生產(chǎn)工序緊密結(jié)合，合理利用系統(tǒng)資源，非常有利于工業(yè)集中控制，與傳統(tǒng)單機(jī)相比，更具前瞻性，更符合輪胎制造業(yè)“三化”的發(fā)展趨勢(shì)。 ◆ 開(kāi)式液壓：傳統(tǒng)的機(jī)械式雙模硫化機(jī)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，以連桿式B型雙模硫化機(jī)為例，這種機(jī)械式的雙模硫化機(jī)由于升降機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)裝置采用機(jī)械式和曲柄連桿結(jié)構(gòu)，并且在每一臺(tái)機(jī)器的一側(cè)裝有裝胎機(jī)械手，所以整機(jī)總體結(jié)構(gòu)龐大、笨重，維修保養(yǎng)復(fù)雜；由于傳動(dòng)、升降機(jī)構(gòu)采用機(jī)械式，所以動(dòng)作相對(duì)不準(zhǔn)確、位移難控制、精度差；另外裝胎不能同時(shí)進(jìn)行，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)進(jìn)入機(jī)內(nèi)對(duì)中性差，裝胎時(shí)間長(zhǎng)；再就是中心機(jī)構(gòu)復(fù)雜，中心機(jī)構(gòu)動(dòng)力為壓力水，密封裝置多。本項(xiàng)目采用液壓傳動(dòng)，省掉了上橫梁和曲柄連桿機(jī)構(gòu)和單機(jī)機(jī)械手，整機(jī)總體結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省制造成本，維修保養(yǎng)簡(jiǎn)單，并具有工作穩(wěn)定、動(dòng)作位移準(zhǔn)確、裝卸胎可同時(shí)進(jìn)行（節(jié)省時(shí)間），裝卸胎效率高的特點(diǎn)。 ◆ 直熱硫化：傳統(tǒng)的雙模硫化機(jī)設(shè)有一蒸汽室，蒸汽充入蒸汽室后在蒸汽室內(nèi)進(jìn)行保溫、保壓硫化。本項(xiàng)目采用直熱方式加熱硫化，工藝可適應(yīng)蒸汽和氮?dú)鈨煞N硫化介質(zhì)，它的硫化傳熱主要通過(guò)活絡(luò)模上的加熱套和活絡(luò)模上下的兩塊熱板進(jìn)行，無(wú)須另外設(shè)計(jì)蒸汽室。項(xiàng)目采用了全新的雙錐面精鑄活絡(luò)模，此活絡(luò)模設(shè)計(jì)了一迷宮式直熱加熱套，硫化介質(zhì)直接充入該加熱套和通過(guò)上下熱板就可以進(jìn)行硫化。這種直熱硫化不但可省掉蒸汽室，而且熱效率和熱利用率很高，可節(jié)省很多蒸汽或氮?dú)狻? ◆ 特殊可移動(dòng)機(jī)械手：傳統(tǒng)的雙模硫化單機(jī)都設(shè)計(jì)了裝胎機(jī)械手供裝生胎用。這種機(jī)械手是與硫化機(jī)連體設(shè)計(jì)的，這不但加大了設(shè)備的體積和制造成本，更重要的是機(jī)械手旋轉(zhuǎn)進(jìn)入機(jī)內(nèi)的對(duì)中性非常差且裝卸胎不能同時(shí)進(jìn)行，裝胎時(shí)間很長(zhǎng)、效率不高。本項(xiàng)目的主機(jī)完全拋棄了單機(jī)機(jī)械手設(shè)計(jì)，采用了一種特殊的可移動(dòng)機(jī)械手，全線(xiàn)12臺(tái)主機(jī)只需要2臺(tái)機(jī)械手即可完成所有的裝卸胎工作。本項(xiàng)目的機(jī)械手首先可以移動(dòng)到不同的位置，機(jī)械手臂可進(jìn)行上下、左右、前后移動(dòng)。根據(jù)各主機(jī)硫化工作先后情況，機(jī)械手可進(jìn)行先后工作，如1號(hào)主機(jī)硫化完，機(jī)械手就移到1號(hào)機(jī)操作，然后依順序進(jìn)行2、3號(hào)等主機(jī)進(jìn)行操作。這種可移動(dòng)的機(jī)械手用于本生產(chǎn)線(xiàn)就象工地上的挖掘機(jī)，可移動(dòng)操作，動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確。所以這種可移動(dòng)機(jī)械手的應(yīng)用，不但簡(jiǎn)化了主機(jī)設(shè)計(jì)，節(jié)約了制造成本，而且可一手多用，自動(dòng)化程度高，有利于智能控制。 ◆ 智能控制：硫化工序是輪胎生產(chǎn)中的最后一道工序，硫化三要素的有效控制直接關(guān)系最終產(chǎn)品的質(zhì)量。傳統(tǒng)硫化工序的控制一般只實(shí)現(xiàn)綜合管理控制，采用單點(diǎn)聯(lián)動(dòng)控制硫化的壓力、溫度和時(shí)間，電氣控制系統(tǒng)中有大量的按鈕、開(kāi)關(guān)和信號(hào)燈等，而這些參數(shù)記錄、存取、打印和最終產(chǎn)品條形碼的控制則很難實(shí)現(xiàn)或不夠普遍。本項(xiàng)目不但能實(shí)現(xiàn)綜合管理控制，而且還能實(shí)現(xiàn)智能控制。項(xiàng)目采用觸摸屏代替以往的大量按鈕、開(kāi)關(guān)和信號(hào)燈，所有的控制動(dòng)作都可由觸摸屏來(lái)完成，還能在觸摸屏上看到并修改現(xiàn)場(chǎng)的工藝數(shù)據(jù)；利用上位機(jī)通過(guò)組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備硫化過(guò)程及設(shè)備狀態(tài)的中央集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控；利用組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)硫化時(shí)間、壓力、溫度變量分析，并根據(jù)變量函數(shù)關(guān)系實(shí)現(xiàn)變量自動(dòng)調(diào)整，最后實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)品的監(jiān)控記錄、存儲(chǔ)和打印等。 

研制結(jié)論 　　

輪胎產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。國(guó)家實(shí)力看汽車(chē)，輪胎子午化率又是汽車(chē)工業(yè)實(shí)力的寫(xiě)照。我國(guó)近幾年來(lái)的汽車(chē)、輪胎工業(yè)已取得了較好的發(fā)展和成績(jī)，但相比北美、歐洲、日韓等國(guó)家差距還是比較明顯。如何縮小差距并提升輪胎工業(yè)？鑒于發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，其最最關(guān)鍵的是促進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，提高技術(shù)裝備水平。 　　

該項(xiàng)目的研發(fā)可以為輪胎企業(yè)提供一條投資少、產(chǎn)量高、質(zhì)量好的載重子午線(xiàn)輪胎硫化生產(chǎn)線(xiàn)。采用該生產(chǎn)線(xiàn)可與密煉、成型兩大自動(dòng)化工序和勞動(dòng)人員實(shí)現(xiàn)資源共享與優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，特別重要的是采用該項(xiàng)目改建、擴(kuò)產(chǎn)年產(chǎn)30萬(wàn)套載重子午線(xiàn)輪胎硫化機(jī)投資僅為480萬(wàn)元，約為傳統(tǒng)的1/6-1/7，還可節(jié)約廠(chǎng)房建設(shè)1/3以上。同時(shí)該項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)多，維護(hù)保養(yǎng)方便，不僅適于新建，還非常適合中小型企業(yè)生產(chǎn)載重子午線(xiàn)輪胎項(xiàng)目的改擴(kuò)建工程。