中國(guó)橡膠機(jī)械網(wǎng) 中國(guó)橡機(jī)行業(yè)商務(wù)年鑒之技術(shù)創(chuàng)新
◆ 橡膠硫化設(shè)備
1．機(jī)液混合式輪胎硫化機(jī)
世界上輪胎生產(chǎn)的最后工序--硫化中使用的機(jī)器具有兩種結(jié)構(gòu)形式：機(jī)械式硫化機(jī)和液壓式硫化機(jī)。機(jī)械式硫化機(jī)主傳動(dòng)采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其它機(jī)械驅(qū)動(dòng)采用動(dòng)力水驅(qū)動(dòng)，在使用過(guò)程中會(huì)消耗大量的水資源，而且由于工業(yè)用水中的雜質(zhì)很多，嚴(yán)重影響水缸的壽命，一般水缸使用4～5月就要更換密封圈。目前，水資源短缺一直是全球大多數(shù)國(guó)家面臨的問(wèn)題，降低對(duì)水資源的消耗和依賴是工業(yè)機(jī)械的發(fā)展方向。
桂林橡膠機(jī)械廠（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：桂林橡機(jī)）、福建華橡自控技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：福建華橡）等企業(yè)將傳統(tǒng)機(jī)械式輪胎硫化機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，在主傳動(dòng)系統(tǒng)保持不變的基礎(chǔ)上，凡是用水壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)均改用液壓油驅(qū)動(dòng)，從而可節(jié)約大量動(dòng)力水。根據(jù)福建華橡數(shù)據(jù)，一臺(tái)1600硫化機(jī)經(jīng)改造后一個(gè)工作周期可節(jié)約2.5MPa動(dòng)力水0.291m3。
桂林橡機(jī)以1640硫化機(jī)為代表機(jī)型進(jìn)行改造，其主要技術(shù)參數(shù)如下：
機(jī)液混合式輪胎硫化機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵主要體現(xiàn)在如下方面：⑴活絡(luò)模驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)?；罱j(luò)模驅(qū)動(dòng)裝置是硫化子午胎的關(guān)鍵部件，它與開(kāi)合模運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)，完成活絡(luò)模的驅(qū)動(dòng)，使活絡(luò)模的花紋塊實(shí)現(xiàn)張閉動(dòng)作。原有驅(qū)動(dòng)為動(dòng)力水，水缸直徑大，其在橫梁上的安裝尺寸和方式需變化。⑵機(jī)械手升降和卸胎機(jī)構(gòu)由水力驅(qū)動(dòng)改為液壓驅(qū)動(dòng)，對(duì)相應(yīng)的水缸改油缸結(jié)構(gòu)，其關(guān)聯(lián)處需做較大的結(jié)構(gòu)性改進(jìn)。⑶中心機(jī)構(gòu)采用全液壓驅(qū)動(dòng)，同時(shí)取消原機(jī)械式硫化機(jī)的脫模機(jī)構(gòu)，將二者合為一體，功能上發(fā)生變化，是改進(jìn)設(shè)計(jì)重要技術(shù)突破。⑷液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需配合各種功能變化需求，配置不同的控制形式。⑸電氣控制系統(tǒng)采用日本三菱公司的Q01JCPU型PLC控制，根據(jù)輸入條件產(chǎn)生相應(yīng)的序列輸出去控制相應(yīng)的序列動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)整機(jī)的控制。
機(jī)液混合式輪胎硫化機(jī)的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下方面：⑴由于控制壓力提高，活絡(luò)模驅(qū)動(dòng)裝置由大直徑水缸改為小直徑油缸，活塞桿伸縮位置由接近開(kāi)關(guān)反饋控制，油缸與橫梁的聯(lián)接方式采用通用性設(shè)計(jì)，可方便已有機(jī)械式硫化機(jī)的改造應(yīng)用。⑵中心機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)采用全液壓控制，取消了脫模機(jī)構(gòu)。中心機(jī)構(gòu)上環(huán)升降油缸設(shè)計(jì)在底座下部，可方便安裝維護(hù)，同時(shí)遠(yuǎn)離熱源，可大大提高其使用壽命。中心機(jī)構(gòu)下環(huán)改為下置直推式結(jié)構(gòu)，消除了原機(jī)構(gòu)對(duì)其產(chǎn)生的側(cè)向力作用而引起的缸體變形影響，提高了使用精度和壽命。⑶卸胎支臂采用直通式卸胎臂，極大地提高了卸胎支臂的剛性，消除了傳統(tǒng)卸胎支臂使用過(guò)程中因懸臂產(chǎn)生變形的問(wèn)題。其驅(qū)動(dòng)改由液壓缸驅(qū)動(dòng)。⑷機(jī)械手改進(jìn)：機(jī)械手升降采用油缸驅(qū)動(dòng)；機(jī)械手轉(zhuǎn)進(jìn)轉(zhuǎn)出采用氣缸驅(qū)動(dòng)，配置有緩沖裝置，消除沖擊，保證重復(fù)精度；機(jī)械爪張閉采用雙行程氣缸；機(jī)械手與中心機(jī)構(gòu)的對(duì)中，采用導(dǎo)套式結(jié)構(gòu)強(qiáng)制對(duì)中，提高了重復(fù)定位精度。⑸采用液壓系統(tǒng)取代傳統(tǒng)機(jī)械式硫化機(jī)動(dòng)力水系統(tǒng)，可以方便實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作在任意位置停止和活塞桿伸縮速度調(diào)節(jié)。對(duì)活絡(luò)模驅(qū)動(dòng)缸還配有低背壓控制功能，以滿足活絡(luò)模具工作需要。⑹電氣控制系統(tǒng)采用可編程序終端顯示器（觸摸屏）作為顯示屏，可貯存幾十種硫化工藝，通過(guò)觸摸方式很方便地輸入及修改硫化工藝，界面比較完善且易操；采用絕對(duì)型旋轉(zhuǎn)編碼器代替主令控制器，提高檢測(cè)能力，增加功能，減少故障；采用比例技術(shù)，通過(guò)壓力的閉環(huán)控制，從而穩(wěn)定、高精度地控制定型壓力；采用平板液晶顯示電腦（PPC）代替原觸摸屏和三針記錄儀，除具備原觸摸屏功能外，還能把硫化的壓力、溫度等各種參數(shù)存貯在電腦的硬盤(pán)里，實(shí)現(xiàn)無(wú)紙記錄，并能保存各種參數(shù)的歷史曲線以供查詢。
機(jī)液混合式輪胎硫化機(jī)適用于全鋼或半鋼子午線輪胎的硫化。據(jù)測(cè)算2015年，我國(guó)乘用車(chē)輪胎子午化率將達(dá)到100%，輕型載重車(chē)輪胎子午化率達(dá)85%，載重車(chē)輪胎子午化率達(dá)到90%。機(jī)液混合式輪胎硫化機(jī)的誕生為我國(guó)輪胎產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)提供了必需的工裝設(shè)備保障。
目前，國(guó)內(nèi)新上子午線輪胎項(xiàng)目大都優(yōu)先選擇機(jī)液混合式輪胎硫化機(jī)。此外，該產(chǎn)品已經(jīng)出口到印度、北美等國(guó)外市場(chǎng)，進(jìn)入到世界前20強(qiáng)輪胎企業(yè)。
2．輪胎硫化機(jī)變溫智能控制系統(tǒng)
輪胎屬橡膠厚制品，而橡膠是熱的不良導(dǎo)體，升溫傳熱慢，當(dāng)輪胎內(nèi)部達(dá)到正硫化（膠料相應(yīng)達(dá)到最佳性能）時(shí)，輪胎外部已過(guò)正硫化。為了克服這種硫化的不均勻性，往往采用降低硫化溫度，延長(zhǎng)硫化時(shí)間的方法，這種方法雖可在一定程度上改善硫化程度的不均勻性，但生產(chǎn)效率下降。桂林橡膠機(jī)械廠（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：桂林橡機(jī)）開(kāi)發(fā)的輪胎硫化機(jī)變溫智能控制系統(tǒng)將傳統(tǒng)的恒溫硫化過(guò)程改為變溫硫化過(guò)程，并將傳統(tǒng)的根據(jù)加熱介質(zhì)溫度計(jì)算判斷制品正硫化改為實(shí)際檢測(cè)制品表層溫度、預(yù)測(cè)制品內(nèi)部溫度計(jì)算判斷制品正硫化，使硫化過(guò)程更加接近于實(shí)際。將上述變溫智能控制系統(tǒng)應(yīng)用于輪胎硫化機(jī)后，消耗過(guò)熱水減少50%，耗電僅為原來(lái)的30%，生產(chǎn)能力提高10%～20%，而且用該設(shè)備硫化出來(lái)的輪胎，其行駛里程可提高5%～10%。
桂林橡機(jī)開(kāi)發(fā)的輪胎硫化機(jī)變溫智能控制系統(tǒng)屬我國(guó)首次研制，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。其主要特點(diǎn)有：⑴改傳統(tǒng)的恒溫硫化工藝為變溫硫化工藝。⑵將現(xiàn)有的根據(jù)加熱介質(zhì)溫度計(jì)算判斷制品正硫化改為實(shí)測(cè)輪胎表層溫度、預(yù)測(cè)制品內(nèi)部溫度計(jì)算判斷制品的正硫化。⑶將現(xiàn)有輪胎硫化的時(shí)序控制改為智能控制，能根據(jù)不同硫化程度來(lái)智能選擇變溫時(shí)機(jī)，使硫化程度達(dá)到最佳。⑷設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)用于輪胎變溫硫化的一套21路溫度檢測(cè)系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)方式下難以測(cè)量輪胎實(shí)際溫度的問(wèn)題。⑸開(kāi)發(fā)出可用于多硫化機(jī)臺(tái)同時(shí)監(jiān)控的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，方便了系統(tǒng)的管理，也降低了系統(tǒng)的成本。⑹建立起硫化機(jī)變溫硫化的智能控制模型，且能夠有效的同時(shí)對(duì)多臺(tái)硫化機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。⑺在國(guó)內(nèi)率先將智能控制模型運(yùn)用于硫化機(jī)實(shí)際控制，實(shí)現(xiàn)硫化機(jī)裝胎、定型、合模、加溫、硫化、開(kāi)模、推胎、卸胎等硫化工序的自協(xié)控制。
改傳統(tǒng)的恒溫恒壓輪胎硫化工藝為變溫智能控制輪胎硫化工藝后，從橡膠機(jī)械制造企業(yè)的角度考慮，每臺(tái)硫化機(jī)提價(jià)10%（按年產(chǎn)硫化機(jī)130臺(tái)，每臺(tái)平均單價(jià)8萬(wàn)元計(jì)算），每年可為企業(yè)創(chuàng)收1040萬(wàn)元；從輪胎企業(yè)的角度考慮，提高輪胎質(zhì)量，縮短硫化時(shí)間10%～20%，以年產(chǎn)輪胎100萬(wàn)套計(jì)算，用相同的設(shè)備、能源、人力一年可多生產(chǎn)10～20萬(wàn)套輪胎，僅設(shè)備節(jié)約1500～2000萬(wàn)元，新增產(chǎn)值7000～14000萬(wàn)元，社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益雙顯著。
3．新型垂直平移式Ｂ型硫化機(jī)
桂林橡膠機(jī)械廠（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：桂林橡機(jī)）在吸收Ａ型、RIB型硫化機(jī)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，對(duì)傳統(tǒng)Ｂ型硫化機(jī)動(dòng)大手術(shù)，研制出新型垂直平移式Ｂ型硫化機(jī)，為輪胎企業(yè)提供適合高等級(jí)子午線輪胎硫化的解決方案。
該垂直平移式Ｂ型硫化機(jī)具有四大創(chuàng)新特點(diǎn)：⑴首創(chuàng)Ｂ型硫化機(jī)垂直平移式結(jié)構(gòu)。硫化機(jī)的上下模具的同軸度尤其是其重復(fù)精度對(duì)硫化輪胎的質(zhì)量影響較大，對(duì)于硫化高等級(jí)子午線輪胎要求上下模具的同軸度為0.5mm，重復(fù)精度為0.5mm。這對(duì)B型翻轉(zhuǎn)式硫化機(jī)很難保證。在本產(chǎn)品中，改變橫梁的運(yùn)動(dòng)方式，使橫梁先作垂直上升運(yùn)動(dòng)，然后向后平移，使上模和法蘭螺母受力保持垂直自然向下，克服了調(diào)模T型螺紋、活絡(luò)模裝置等配合間隙向一邊偏移的缺陷，從而保證上下模具的重復(fù)對(duì)中精度?；罱j(luò)模受力良好，延長(zhǎng)模具的壽命，保證模具的精度。另一措施是增加橫梁與底座的強(qiáng)制對(duì)中裝置，保證橫梁軸的竄動(dòng)量小于0.3mm，從而保證了上下模具的重復(fù)對(duì)中精度<0.3mm。⑵裝胎機(jī)構(gòu)的改進(jìn)。據(jù)資料介紹，裝胎機(jī)構(gòu)對(duì)輪胎硫化的質(zhì)量影響較大，普通的裝胎機(jī)構(gòu)很難保證硫化高精度的輪胎。本產(chǎn)品采取多項(xiàng)措施提高裝胎機(jī)構(gòu)的精度。首先對(duì)機(jī)械手結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，作到裝胎機(jī)構(gòu)三項(xiàng)主要精度單獨(dú)可調(diào)，使抓胎器與下蒸汽室平行度≤1mm，抓胎器與中心機(jī)構(gòu)的同軸度≤φ1mm，抓胎器圓度≤0.5mm。同時(shí)在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)使用雙行程氣缸，使抓胎爪在取胎胚時(shí)更為容易，放胎胚時(shí)不容易損傷膠囊，解決了單行程氣缸放胎胚時(shí)容易劃傷膠囊的老大難問(wèn)題。⑶采用PLC及網(wǎng)絡(luò)控制，控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，自動(dòng)化程度高。網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型為OMRON公司的 Controller Link網(wǎng)絡(luò),可以對(duì)輪胎硫化的外溫、外壓、內(nèi)溫、內(nèi)壓、定型壓力等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、修改及調(diào)節(jié)，以此取代記錄儀及功能較為單一的觸摸屏。參數(shù)記錄由計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄及曲線顯示。⑷卸胎裝置采用新結(jié)構(gòu)，特別是卸胎支臂的改進(jìn)，不但節(jié)約了成本，而且大大提高了剛性，消除了舊卸胎支臂容易彎曲變形的問(wèn)題。⑸蒸汽室有新的改進(jìn)，首先在調(diào)模機(jī)構(gòu)上，增加多一對(duì)齒輪，使調(diào)整模具高度時(shí)，即省力又方便；其次，隔熱板采用環(huán)保型的耐熱耐高壓纖維板，既提高了隔熱板的平面度，又消除了過(guò)去使用水泥石棉板給人帶來(lái)的傷害，既綠色又環(huán)保。⑹整機(jī)主要精度達(dá)到九十年代末進(jìn)口機(jī)同類(lèi)水平，接近或達(dá)到液壓硫化機(jī)水平。
首臺(tái)1525 B型垂直平移式子午胎定型硫化機(jī)，于1999年8月底在貴州輪胎股份有限公司安裝調(diào)試完畢，運(yùn)行至今狀況良好，實(shí)踐證明適合于H、V級(jí)輪胎的硫化。桂林橡機(jī)在研發(fā)該設(shè)備過(guò)程中形成的發(fā)明專(zhuān)利先后榮獲第13屆中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)和2011年度中國(guó)化工專(zhuān)利獎(jiǎng)。目前桂橡機(jī)已先后開(kāi)發(fā)出1050、1145、1170、1310、1600、1900等規(guī)格的垂直平移式Ｂ型硫化機(jī)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)新上的全鋼子午線輪胎項(xiàng)目已經(jīng)大半使用該新型垂直平移式硫化機(jī)。
4．液壓多模氮?dú)庵睙崛詣?dòng)輪胎硫化生產(chǎn)線
青島國(guó)人橡膠研究院自主研發(fā)的液壓多模氮?dú)庵睙崛詣?dòng)輪胎硫化生產(chǎn)線采用高壓純熱氮?dú)?，直接充入膠囊硫化輪胎，比傳統(tǒng)輪胎硫化省掉過(guò)熱水，硫化成本降低47%，維護(hù)費(fèi)用可減少7/8，也比近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的蒸汽充氮?dú)猓ㄕ羝訜?，氮?dú)庠鰤海┑幕旌辖橘|(zhì)硫化法，省掉蒸汽，且無(wú)蒸汽冷凝的弊端。更因無(wú)熱氧老化，可使膠囊的壽命提高1.5倍，用于硫化載重輪胎，每罐10條，比雙模硫化機(jī)提高5倍，又因提高了輪胎硫化的內(nèi)外壓，硫化質(zhì)量也優(yōu)于現(xiàn)行的硫化法，經(jīng)耐久實(shí)驗(yàn)對(duì)比，127小時(shí)，仍然完好。
經(jīng)用戶使用證明，該生產(chǎn)線投資少，見(jiàn)效快，且節(jié)能節(jié)水無(wú)污染。按年產(chǎn)30萬(wàn)條標(biāo)胎計(jì)算，投資可比雙模節(jié)省2/3，減少?gòu)S房占地4/5，且每條輪胎降低成本6元。
該生產(chǎn)線硫化過(guò)程如下：⑴制氮機(jī)從空氣中提取氮?dú)猓ǖ獨(dú)?5%，不含氧氣），并收集在儲(chǔ)氣罐內(nèi)，壓力為0.75Mpa；⑵將儲(chǔ)氣罐里的氮?dú)馑腿雺嚎s機(jī)并加壓到3Mpa；⑶將加壓后的氮?dú)庖淮渭觩a均勻定型并裝入模具中；⑷將儲(chǔ)壓罐的氮?dú)馑偷揭淮蔚獨(dú)夤苈凡⒔祲?.2～1.8Mpa，使之通過(guò)定型的膠囊，該過(guò)程持續(xù)1～2min，使膠囊內(nèi)充滿純凈的氮?dú)獠⑼瓿赡z囊與胎的預(yù)熱；⑸儲(chǔ)壓罐的氮?dú)膺M(jìn)入二次管路中并進(jìn)行二次加熱，使之溫度熱，使溫度達(dá)到110°C，送入儲(chǔ)壓罐，同時(shí)胎坯用0.02～0.2M達(dá)到180°C；⑹利用專(zhuān)用循環(huán)裝置使高溫高壓氮?dú)忾_(kāi)始在膠囊內(nèi)循環(huán)，以保證輪胎硫化所需的溫度壓力和時(shí)間。
5.全鋼載重子午線輪胎高溫蒸汽-充氮硫化技術(shù)及成套設(shè)備
傳統(tǒng)的輪胎硫化方式有兩種：⑴充過(guò)熱水介質(zhì)硫化；⑵直接充蒸汽介質(zhì)硫化。過(guò)熱水介質(zhì)硫化工藝在國(guó)內(nèi)外輪胎生產(chǎn)中一直被使用，過(guò)熱水介質(zhì)性質(zhì)較穩(wěn)定，輪胎的質(zhì)量較好，外觀合格率較高，問(wèn)題是硫化溫度低，硫化時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，硫化機(jī)利用率低。直接蒸汽介質(zhì)硫化工藝是直接使高壓飽和蒸汽進(jìn)入膠囊。這種方式的優(yōu)點(diǎn)主要是生產(chǎn)效率高，但對(duì)整個(gè)輪胎生產(chǎn)各道工序的工藝和裝備，甚至對(duì)半成品的存放條件、時(shí)間等，都有嚴(yán)格的要求，由于內(nèi)壓偏低，輪胎肩部處膠料厚，造成局部壓力不足，容易產(chǎn)生鋼絲帶束層端點(diǎn)松散，從而影響輪胎的高速和耐久性能。由于內(nèi)壓低還會(huì)造成外觀合格率下降。
綜上所述，過(guò)熱水介質(zhì)硫化工藝的特點(diǎn)是高壓低溫，產(chǎn)品質(zhì)量較好而生產(chǎn)效率低；直接蒸汽介質(zhì)硫化工藝的特點(diǎn)是低壓高溫，生產(chǎn)效率較高但產(chǎn)品質(zhì)量不易保證。如何將以上兩種方法統(tǒng)一起來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，既能夠高壓又能夠保證高溫，從而使輪胎硫化后的質(zhì)量較穩(wěn)定，同樣也能達(dá)到較高的生產(chǎn)效率，這是多年來(lái)輪胎業(yè)界一直努力追求的目標(biāo)。
上世紀(jì)60年代初，法國(guó)、美國(guó)、日本、前蘇聯(lián)的一些輪胎企業(yè)率先嘗試?yán)枚栊詺怏w作為硫化介質(zhì)的新工藝。經(jīng)過(guò)大量的篩選和對(duì)比試驗(yàn)，確認(rèn)氮?dú)馐亲罴训陌踩珰怏w。在硫化過(guò)程中，蒸汽是加熱介質(zhì)，氮?dú)馐羌訅航橘|(zhì)，兩者混合于膠囊中提供了輪胎硫化所需要的溫度和壓力，從而達(dá)到高溫高壓的硫化條件，實(shí)現(xiàn)了上述目標(biāo)。
到1996年，國(guó)際上已有70多家輪胎廠使用高溫蒸汽-充氮硫化，大部分新建廠和新建流水線都積極采用這種硫化技術(shù)。也就是在該時(shí)期，國(guó)內(nèi)中外合資輪胎企業(yè)中，有少數(shù)幾家率先應(yīng)用了高溫蒸汽-充氮硫化，但硫化系統(tǒng)中的主要設(shè)備和配套件是從國(guó)外引進(jìn)的。國(guó)內(nèi)輪胎企業(yè)開(kāi)始有機(jī)會(huì)近距離接觸到高溫蒸汽-充氮硫化這一創(chuàng)新技術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)后，高溫蒸汽-充氮硫化技術(shù)在半鋼轎車(chē)/輕卡子午線輪胎生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)展很快。目前，我國(guó)90%以上的新建半鋼轎車(chē)/輕卡子午線輪胎項(xiàng)目都采用了這種硫化方式。
由于高溫蒸汽-充氮硫化技術(shù)節(jié)能效果顯著，設(shè)備利用率高，輪胎企業(yè)迫切希望將該技術(shù)應(yīng)用到全鋼載重子午線輪胎的生產(chǎn)中。全鋼胎與半鋼胎相比，體積大、胎冠和胎體厚，硫化時(shí)間要長(zhǎng)2～3倍，內(nèi)腔溫差大，需要的熱量也大。如果照搬半鋼胎硫化方式，簡(jiǎn)單地將適用于半鋼胎生產(chǎn)的高溫蒸汽-充氮硫化設(shè)備簡(jiǎn)單放大，將造成上下模溫差較大，使硫化出來(lái)的輪胎上面過(guò)硫、下面欠硫，嚴(yán)重影響輪胎質(zhì)量。因此，需要及時(shí)開(kāi)發(fā)適應(yīng)全鋼載重子午線輪胎特點(diǎn)的充氮硫化技術(shù)及成套設(shè)備。
北京合眾創(chuàng)業(yè)技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：北京合眾）長(zhǎng)期從事輪胎硫化技術(shù)及設(shè)備的研究，1997年給國(guó)內(nèi)最早應(yīng)用充氮硫化技術(shù)的安徽佳通輪胎有限公司設(shè)計(jì)/制造了膜制氮設(shè)備并參與了半鋼子午線輪胎充氮硫化的改造項(xiàng)目；先后為10多家輪胎企業(yè)提供半鋼子午線輪胎充氮硫化技術(shù)及專(zhuān)用設(shè)備，積累了十分豐富的經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，北京合眾研發(fā)成功全鋼載重子午線輪胎高溫蒸汽-充氮硫化技術(shù)及成套設(shè)備，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該技術(shù)領(lǐng)域的空白。
北京合眾從硫化機(jī)結(jié)構(gòu)、充氮硫化工藝入手，以解決全鋼載重子午線輪胎硫化時(shí)內(nèi)腔溫度差大，容易造成輪胎上面過(guò)硫化、下面欠硫化的問(wèn)題為突破口，成功地攻克了三個(gè)技術(shù)堡壘：⑴對(duì)硫化機(jī)進(jìn)行適應(yīng)氮?dú)饬蚧母脑欤虎苾?yōu)化全鋼胎充氮硫化工藝；⑶設(shè)計(jì)/制造全鋼胎硫化供氮系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)成功的全鋼載重子午線輪胎高溫蒸汽-充氮硫化技術(shù)及成套設(shè)備，其主要技術(shù)參數(shù)如下：
北京合眾開(kāi)發(fā)的全鋼載重子午線輪胎高溫蒸汽-充氮硫化技術(shù)及成套設(shè)備在數(shù)家輪胎廠應(yīng)用取得成功，硫化合格率比熱水硫化提高2%，以年產(chǎn)100萬(wàn)套全鋼胎為例，每條輪胎降低生產(chǎn)成本2.88元。
全鋼載重子午線輪胎改為充氮硫化，每條胎可節(jié)約0.006噸煤，按2013年國(guó)內(nèi)全鋼載重子午線輪胎實(shí)際產(chǎn)量為7825萬(wàn)條計(jì)算，如果全部采用高溫蒸汽-充氮硫化將節(jié)約煤炭47萬(wàn)噸。按工業(yè)鍋爐每燃燒一噸標(biāo)準(zhǔn)煤，就產(chǎn)生二氧化碳2.62噸、二氧化硫8.5公斤計(jì)算，每年可少向大氣中排放二氧化碳470000×2.62/10000=123萬(wàn)噸，少排放二氧化硫470000×0.0085=3995噸。由于充氮硫化有如此大的節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的效果，在國(guó)家“十二五”發(fā)展規(guī)劃指導(dǎo)綱要中，全鋼載重子午線輪胎高溫蒸汽-充氮硫化技術(shù)及成套設(shè)備已被列為重點(diǎn)開(kāi)展的科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。
6．巨型鼓式硫化機(jī)
上海橡膠機(jī)械一廠有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：上海橡機(jī)一廠）研制的DLG-2500×4200巨型鼓式硫化機(jī)于2011年底落戶江陰天廣科技有限公司，開(kāi)始投入滿負(fù)荷運(yùn)行。該規(guī)格硫化機(jī)鼓徑2500mm、鼓寬4200mm，整機(jī)尺寸為24000（長(zhǎng)）×8000（寬）×5870（高）mm，總重高達(dá)36.6噸，是迄今為止國(guó)內(nèi)最大的鼓式硫化機(jī)。
鼓式硫化機(jī)被廣泛應(yīng)用于硫化輕重型輸送帶、印刷橡皮布、橡膠和橡塑板材、PVC地板、油箱及船體內(nèi)襯等制品。落戶江陰天廣科技有限公司的這臺(tái)巨型鼓式硫化機(jī)被用于生產(chǎn)光伏產(chǎn)業(yè)的太陽(yáng)能產(chǎn)品上的寬幅硅膠板。
隨著光伏太陽(yáng)能封裝生產(chǎn)線的不斷發(fā)展，對(duì)硅膠板的尺寸要求也逐漸擴(kuò)大，但當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上所供硅膠板的最大寬幅僅3.8米且需要從日本、德國(guó)等進(jìn)口，國(guó)內(nèi)最寬僅3米左右，較大規(guī)格的全部依靠拼接，其平整度及其它物理參數(shù)均受到一定影響。針對(duì)這種情況，江陰天廣科技有限公司聯(lián)合上海橡機(jī)一廠進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)生產(chǎn)出國(guó)內(nèi)首臺(tái)寬幅達(dá)4.2米的鼓式硫化機(jī)。
7．寬幅輸送帶平板硫化機(jī)
輸送帶平板硫化機(jī)在市場(chǎng)推動(dòng)下，正向大型化、雙層結(jié)構(gòu)方向發(fā)展。雙層結(jié)構(gòu)平板硫化機(jī)的生產(chǎn)效率與單層相比幾乎可以提高一倍。
近年來(lái)，益陽(yáng)橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司、青島鑫城一鳴橡膠機(jī)械有限公司、福建華橡自控技術(shù)股份有限公司、青島海潤(rùn)來(lái)重工機(jī)械有限公司、青島雙星橡塑機(jī)械有限公司等企業(yè)先后開(kāi)發(fā)出1.6、1.8、2.0、2.4、2.7、3.2、3.4～7.5m多種幅寬規(guī)格和9～16m長(zhǎng)度的普通輸送帶及鋼絲繩輸送帶平板硫化生產(chǎn)線。
益陽(yáng)橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司研發(fā)的DLB-G2700×16400×1鋼絲繩輸送帶生產(chǎn)線平板硫化機(jī)新產(chǎn)品，獲2010年度湖南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)。該產(chǎn)品的研發(fā)得到中央國(guó)有資本經(jīng)營(yíng)預(yù)算重大技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化資金支持，解決了大型平板硫化機(jī)橫梁、熱板、框架等構(gòu)件設(shè)計(jì)、制造、變形等技術(shù)難點(diǎn)，對(duì)提升我國(guó)平板硫化機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)／制造水平具有重大意義。
青島雙星橡塑機(jī)械有限公司研發(fā)的ST7500鋼絲繩輸送帶平板硫化生產(chǎn)線，采用全新分體式恒張力裝置結(jié)構(gòu)、新型立式力矩電機(jī)直連錠子軸等先進(jìn)技術(shù)，創(chuàng)出5項(xiàng)專(zhuān)有技術(shù)。該生產(chǎn)線超過(guò)了現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)最高負(fù)荷近40%，主要用于高強(qiáng)度、高負(fù)荷鋼絲繩輸送帶的成型、硫化，也可用于尼龍帶、EP帶、棉帆布帶等夾織物芯層輸送帶的硫化生產(chǎn)。
福建華橡自控技術(shù)股份有限公司研發(fā)的3.2～6.4m幅寬平板硫化機(jī)系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了多缸同步與電熱同步智能控制，提升了設(shè)備的整體水平，縮短了與國(guó)外同類(lèi)設(shè)備在控制智能化和穩(wěn)定性水平方面的差距。
8．全鋼子午線巨胎液壓硫化機(jī)
全鋼子午線巨胎是高性能、高質(zhì)量、高技術(shù)附加值產(chǎn)品，代表了世界輪胎制造的最高水平。2008年之前我國(guó)在這一領(lǐng)域是空白，國(guó)外也只有美國(guó)固特異輪胎橡膠公司、法國(guó)米其林集團(tuán)公司、日本普利司通公司及意大利倍耐力輪胎公司共四家企業(yè)能夠生產(chǎn)，但這些企業(yè)不對(duì)外轉(zhuǎn)讓技術(shù)，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備實(shí)行技術(shù)封鎖。
為扭轉(zhuǎn)這一被動(dòng)局面，加速中國(guó)輪胎產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，國(guó)家科技部將“全鋼子午線巨胎生產(chǎn)工藝和關(guān)鍵裝備研發(fā)項(xiàng)目”列入“十一五”國(guó)家科技支撐項(xiàng)目。該項(xiàng)目下設(shè)三個(gè)課題：全鋼子午線巨胎生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)、全鋼子午線巨胎成型機(jī)研制及全鋼子午線巨胎液壓硫化機(jī)研制。項(xiàng)目承擔(dān)單位中國(guó)化工橡膠桂林有限公司及桂林橡膠機(jī)械廠利用原有的巨型輪胎生產(chǎn)工藝技術(shù)優(yōu)勢(shì)與先進(jìn)的裝備研發(fā)優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。
作為我國(guó)輪胎工業(yè)第一個(gè)國(guó)家科技支撐項(xiàng)目，2011年3月16日，該項(xiàng)目通過(guò)國(guó)家科技部組織的驗(yàn)收。該項(xiàng)目打破了國(guó)外企業(yè)對(duì)全鋼子午線巨胎制造和所需關(guān)鍵裝備的技術(shù)封鎖，降低了全鋼子午線巨胎的市場(chǎng)價(jià)格，支撐了我國(guó)重型車(chē)輛工業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，全鋼子午線巨胎關(guān)鍵裝備的國(guó)產(chǎn)化也促進(jìn)了我國(guó)大型橡膠機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。
桂林橡膠機(jī)械廠研發(fā)成功的全鋼子午線巨胎液壓硫化機(jī)，目前已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系列化，有4500（170″）、4800（188″）、5000（200″）多個(gè)型號(hào)，并出口到日本、歐洲等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，進(jìn)入全球輪胎前三強(qiáng)企業(yè)。4500液壓硫化機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下：
目前，我國(guó)硫化機(jī)生產(chǎn)廠家已達(dá)20多家，總產(chǎn)能超過(guò)2000臺(tái)/年。其中，液壓硫化機(jī)生產(chǎn)廠家有桂林橡膠機(jī)械廠、廣東巨輪模具股份有限公司等近十家，總產(chǎn)能在400臺(tái)/年以上。2013年，廣東巨輪模具股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：巨輪模具）在全鋼子午線巨胎液壓硫化機(jī)領(lǐng)域也取得了重大突破。共接9臺(tái)訂單，其中有4臺(tái)出口日本、印度等國(guó)家。2013年12月21日，由巨輪模具研制的國(guó)內(nèi)最大211″液壓硫化機(jī)試車(chē)成功；同年8月29日，日本橫濱橡膠株式會(huì)社尾道巨胎工廠通過(guò)了對(duì)巨輪模具170″液壓硫化機(jī)的驗(yàn)收。巨輪模具自主研發(fā)的整機(jī)設(shè)備走出國(guó)門(mén)，受到工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的認(rèn)可，充分說(shuō)明了該企業(yè)在全鋼子午線巨胎液壓硫化機(jī)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝調(diào)試、售后服務(wù)方面具備較強(qiáng)實(shí)力和水平。
9．半鋼子午線輪胎四模硫化機(jī)
定型硫化機(jī)作為制造半鋼子午線輪胎最后工序的設(shè)備，傳統(tǒng)機(jī)型為配備兩套模具的雙模硫化機(jī)。青島雙星橡塑機(jī)械有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：青島雙星）打破常規(guī)，自主創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出世界首臺(tái)半鋼子午線輪胎四模硫化機(jī)。該硫化機(jī)配備4套模具，可以同時(shí)硫化4條輪胎，是傳統(tǒng)雙模硫化機(jī)工作效率的1.85倍。
青島雙星研發(fā)成功的LLY-SM1220×1750×4半鋼子午線輪胎四模硫化機(jī)為四立柱結(jié)構(gòu)，配備4個(gè)分兩層設(shè)置的硫化室，所述硫化室均包括上模和下模，其中，上層兩個(gè)硫化室的上模并行設(shè)置并固定不動(dòng)；上層兩個(gè)硫化室的下模和下層兩個(gè)硫化室的上模均并行設(shè)置并聯(lián)結(jié)為一體以同步移動(dòng)；下層兩個(gè)硫化室的下模并行設(shè)置并同步移動(dòng)。這種構(gòu)造較好地解決了硫化機(jī)的硫化效率及合模密封性的問(wèn)題，同時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約成本。該硫化機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下：
LLY-SM1220×1750×4半鋼子午線輪胎四模硫化機(jī)已在雙星東風(fēng)輪胎有限公司等多家輪胎企業(yè)成功應(yīng)用，使用效果良好，大大地提高了生產(chǎn)效率。
10．電動(dòng)螺旋式輪胎硫化機(jī)
傳統(tǒng)機(jī)械式硫化機(jī)模具連同橫梁的運(yùn)動(dòng)為升降翻轉(zhuǎn)型。模具重心的周期化變化會(huì)使活絡(luò)模的運(yùn)間隙難以得到有效控制，對(duì)提高活絡(luò)模的精度及壽命不利。針對(duì)這一缺陷，我國(guó)硫化機(jī)廠家大膽創(chuàng)新，先后開(kāi)發(fā)出垂直平移式、垂直升降式胎硫化機(jī)、電動(dòng)螺旋式硫化機(jī)等新品。
由青島科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院呂柏源教授研發(fā)、與桂林橡膠機(jī)械廠合作生產(chǎn)的電動(dòng)螺旋式輪胎硫化機(jī)，其鋼材消耗和生產(chǎn)成本分別比傳統(tǒng)的曲柄連桿式硫化機(jī)降低65%和35%，比液壓硫化機(jī)降低25%和65%，占地面積也比一般的硫化機(jī)減少20%以上。更重要的是，電動(dòng)螺旋式硫化機(jī)由于模具不翻轉(zhuǎn)，模具分型面在360°范圍內(nèi)受力一致、應(yīng)變均勻，充分保證子午線輪胎硫化后的尺寸的精確度，定型時(shí)上模與中心機(jī)構(gòu)對(duì)中性好，充分保證子午線輪胎定型過(guò)程中的精度，開(kāi)模合模運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，充分保證活絡(luò)模的精度在每個(gè)周期中的重復(fù)性，從而保證子午線輪胎質(zhì)量的穩(wěn)定。
11．電子輻照預(yù)硫化輪胎膠片生產(chǎn)線
在輪胎制造中，成型前利用電子輻照加速器等設(shè)備對(duì)輪胎組件，如氣密層、胎體、帶束層、胎側(cè)等進(jìn)行預(yù)硫化，可彌補(bǔ)未硫化橡膠強(qiáng)度不足的缺陷，并適當(dāng)降低過(guò)渡層厚度，提高了輪胎在成型、硫化過(guò)程中的可控性，有效地阻止膠層流動(dòng)，從而提高成品輪胎質(zhì)量。目前該做法已被越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)輪胎企業(yè)所接受。
軟控股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：軟控股份）率先開(kāi)展電子輻照加速器在輪胎預(yù)硫化中的應(yīng)用研究，并開(kāi)發(fā)了電子輻照預(yù)硫化輪胎膠片生產(chǎn)線。該系統(tǒng)利用高能電子對(duì)輪胎膠片（橡膠分子）轟擊，通過(guò)物理交聯(lián)過(guò)程，改變輪胎加工的傳統(tǒng)工藝，增強(qiáng)了制品的最終性能，提高了輪胎的質(zhì)量以及安全使用性能。經(jīng)輻照加工后制成的輪胎性能優(yōu)異，油耗大大降低，尾氣排放減少，同時(shí)輪胎的動(dòng)平衡和均勻性好，延長(zhǎng)了輪胎行駛里程和使用壽命。
軟控股份自主研發(fā)的電子輻照預(yù)硫化輪胎膠片生產(chǎn)線通過(guò)了中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定，并榮獲2011年度中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。該系統(tǒng)擁有6項(xiàng)專(zhuān)利，整體技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。目前已在山東金宇、賽輪股份、山東永盛等輪胎企業(yè)投產(chǎn)使用。效果顯示，該生產(chǎn)線滿足了用戶生產(chǎn)高性能輪胎的發(fā)展需求，有利于我國(guó)輪胎工業(yè)的健康發(fā)展。
12．大型平板硫化機(jī)熱板海上運(yùn)輸防腐措施
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)大型平板硫化機(jī)經(jīng)常有來(lái)自美國(guó)、巴西、印度、日本等國(guó)家的海外訂單。產(chǎn)品運(yùn)往上述國(guó)家都需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的海上運(yùn)輸才能完成，途中耗時(shí)少則3個(gè)月，多則半年。由于運(yùn)輸時(shí)間較長(zhǎng)，再加上產(chǎn)品在海上運(yùn)輸過(guò)程中又可能遭受雨水淋漓、海水腐蝕等因素影響，如果沒(méi)有恰當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，極可能出現(xiàn)銹蝕和腐蝕現(xiàn)象。
平板硫化機(jī)的熱板是整套主機(jī)設(shè)備的關(guān)鍵部件，其長(zhǎng)度和寬度尺寸較大，工作表面要求高，熱板對(duì)熱效率及熱均勻性都有嚴(yán)格的要求，因此，保證熱板質(zhì)量、避免熱板在運(yùn)輸途中發(fā)生氧化腐蝕是保證主機(jī)設(shè)備性能的重中之重。如若不然，輕則影響平板硫化機(jī)的使用性能或使得產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)瑕疵，重則使得熱板失去使用價(jià)值而報(bào)廢，不論哪種程度的腐蝕均會(huì)給公司經(jīng)營(yíng)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的負(fù)面影響。為保證熱板在運(yùn)輸過(guò)程中不產(chǎn)生銹蝕和腐蝕，必須采取嚴(yán)格的防腐措施。
益陽(yáng)橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司等企業(yè)在實(shí)踐中總結(jié)出如下經(jīng)驗(yàn)：⑴熱板蒸汽通道充氮防腐。采用抽真空-灌氮?dú)獾墓に嚪椒?，即先抽掉蒸汽通道?nèi)的空氣，使蒸汽通道成為真空，再灌入一定壓力的氮?dú)?，讓通道?nèi)壁與空氣隔絕，防止通道內(nèi)壁出現(xiàn)氧化腐蝕現(xiàn)象。填充氮?dú)獾脑蛟谟?，氮?dú)馐且环N無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味、不助燃、不可燃，在常溫下幾乎不與任何元素產(chǎn)生反應(yīng)的穩(wěn)定性氣體，同時(shí)氮?dú)庥质强諝庵泻孔疃嗟臍怏w，約占空氣總體積的五分之四，取用成本也較為低廉。因此，采用氮?dú)馓畛湫詢r(jià)比較高，而且即便出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，也不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。⑵加強(qiáng)熱板包裝。每塊熱板的重量少則十幾噸，多則三十余噸，一個(gè)包裝箱內(nèi)有二至三塊熱板，若熱板包裝后在搬運(yùn)、裝卸、存貯過(guò)程中發(fā)生損壞、擦傷，都對(duì)熱板的保護(hù)及防腐不利。因此熱板包裝箱及包裝底坯務(wù)必要結(jié)實(shí)可靠，在包裝過(guò)程中注意包裝質(zhì)量，防止出現(xiàn)異常。⑶標(biāo)志齊全。包裝完畢之后，一定要在包裝箱的外部按包裝要求進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)記，如吊裝位置、嚴(yán)禁倒置、不能重壓、防潮、重心標(biāo)志等相關(guān)提示?？傊?，為了盡量減少運(yùn)輸過(guò)程中熱板腐蝕所帶來(lái)的損失，必須嚴(yán)格按照裝箱要求，精心施工，使之達(dá)到預(yù)期的防腐目的。
◆ 橡膠硫化設(shè)備
1．機(jī)液混合式輪胎硫化機(jī)
世界上輪胎生產(chǎn)的最后工序--硫化中使用的機(jī)器具有兩種結(jié)構(gòu)形式：機(jī)械式硫化機(jī)和液壓式硫化機(jī)。機(jī)械式硫化機(jī)主傳動(dòng)采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其它機(jī)械驅(qū)動(dòng)采用動(dòng)力水驅(qū)動(dòng)，在使用過(guò)程中會(huì)消耗大量的水資源，而且由于工業(yè)用水中的雜質(zhì)很多，嚴(yán)重影響水缸的壽命，一般水缸使用4～5月就要更換密封圈。目前，水資源短缺一直是全球大多數(shù)國(guó)家面臨的問(wèn)題，降低對(duì)水資源的消耗和依賴是工業(yè)機(jī)械的發(fā)展方向。
桂林橡膠機(jī)械廠（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：桂林橡機(jī)）、福建華橡自控技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：福建華橡）等企業(yè)將傳統(tǒng)機(jī)械式輪胎硫化機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，在主傳動(dòng)系統(tǒng)保持不變的基礎(chǔ)上，凡是用水壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)均改用液壓油驅(qū)動(dòng)，從而可節(jié)約大量動(dòng)力水。根據(jù)福建華橡數(shù)據(jù)，一臺(tái)1600硫化機(jī)經(jīng)改造后一個(gè)工作周期可節(jié)約2.5MPa動(dòng)力水0.291m3。
桂林橡機(jī)以1640硫化機(jī)為代表機(jī)型進(jìn)行改造，其主要技術(shù)參數(shù)如下：
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1 |
護(hù)罩內(nèi)徑 |
1640mm |
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2 |
最大合模力 |
4580 kN |
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3 |
硫化模型高度 |
254～625mm |
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4 |
適用鋼圈范圍 |
16～22.5英寸 |
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5 |
硫化輪胎最大直徑 |
1200mm |
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6 |
硫化輪胎最大高度 |
450 mm |
機(jī)液混合式輪胎硫化機(jī)的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下方面：⑴由于控制壓力提高，活絡(luò)模驅(qū)動(dòng)裝置由大直徑水缸改為小直徑油缸，活塞桿伸縮位置由接近開(kāi)關(guān)反饋控制，油缸與橫梁的聯(lián)接方式采用通用性設(shè)計(jì)，可方便已有機(jī)械式硫化機(jī)的改造應(yīng)用。⑵中心機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)采用全液壓控制，取消了脫模機(jī)構(gòu)。中心機(jī)構(gòu)上環(huán)升降油缸設(shè)計(jì)在底座下部，可方便安裝維護(hù)，同時(shí)遠(yuǎn)離熱源，可大大提高其使用壽命。中心機(jī)構(gòu)下環(huán)改為下置直推式結(jié)構(gòu)，消除了原機(jī)構(gòu)對(duì)其產(chǎn)生的側(cè)向力作用而引起的缸體變形影響，提高了使用精度和壽命。⑶卸胎支臂采用直通式卸胎臂，極大地提高了卸胎支臂的剛性，消除了傳統(tǒng)卸胎支臂使用過(guò)程中因懸臂產(chǎn)生變形的問(wèn)題。其驅(qū)動(dòng)改由液壓缸驅(qū)動(dòng)。⑷機(jī)械手改進(jìn)：機(jī)械手升降采用油缸驅(qū)動(dòng)；機(jī)械手轉(zhuǎn)進(jìn)轉(zhuǎn)出采用氣缸驅(qū)動(dòng)，配置有緩沖裝置，消除沖擊，保證重復(fù)精度；機(jī)械爪張閉采用雙行程氣缸；機(jī)械手與中心機(jī)構(gòu)的對(duì)中，采用導(dǎo)套式結(jié)構(gòu)強(qiáng)制對(duì)中，提高了重復(fù)定位精度。⑸采用液壓系統(tǒng)取代傳統(tǒng)機(jī)械式硫化機(jī)動(dòng)力水系統(tǒng)，可以方便實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作在任意位置停止和活塞桿伸縮速度調(diào)節(jié)。對(duì)活絡(luò)模驅(qū)動(dòng)缸還配有低背壓控制功能，以滿足活絡(luò)模具工作需要。⑹電氣控制系統(tǒng)采用可編程序終端顯示器（觸摸屏）作為顯示屏，可貯存幾十種硫化工藝，通過(guò)觸摸方式很方便地輸入及修改硫化工藝，界面比較完善且易操；采用絕對(duì)型旋轉(zhuǎn)編碼器代替主令控制器，提高檢測(cè)能力，增加功能，減少故障；采用比例技術(shù)，通過(guò)壓力的閉環(huán)控制，從而穩(wěn)定、高精度地控制定型壓力；采用平板液晶顯示電腦（PPC）代替原觸摸屏和三針記錄儀，除具備原觸摸屏功能外，還能把硫化的壓力、溫度等各種參數(shù)存貯在電腦的硬盤(pán)里，實(shí)現(xiàn)無(wú)紙記錄，并能保存各種參數(shù)的歷史曲線以供查詢。
機(jī)液混合式輪胎硫化機(jī)適用于全鋼或半鋼子午線輪胎的硫化。據(jù)測(cè)算2015年，我國(guó)乘用車(chē)輪胎子午化率將達(dá)到100%，輕型載重車(chē)輪胎子午化率達(dá)85%，載重車(chē)輪胎子午化率達(dá)到90%。機(jī)液混合式輪胎硫化機(jī)的誕生為我國(guó)輪胎產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)提供了必需的工裝設(shè)備保障。
目前，國(guó)內(nèi)新上子午線輪胎項(xiàng)目大都優(yōu)先選擇機(jī)液混合式輪胎硫化機(jī)。此外，該產(chǎn)品已經(jīng)出口到印度、北美等國(guó)外市場(chǎng)，進(jìn)入到世界前20強(qiáng)輪胎企業(yè)。
2．輪胎硫化機(jī)變溫智能控制系統(tǒng)
輪胎屬橡膠厚制品，而橡膠是熱的不良導(dǎo)體，升溫傳熱慢，當(dāng)輪胎內(nèi)部達(dá)到正硫化（膠料相應(yīng)達(dá)到最佳性能）時(shí)，輪胎外部已過(guò)正硫化。為了克服這種硫化的不均勻性，往往采用降低硫化溫度，延長(zhǎng)硫化時(shí)間的方法，這種方法雖可在一定程度上改善硫化程度的不均勻性，但生產(chǎn)效率下降。桂林橡膠機(jī)械廠（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：桂林橡機(jī)）開(kāi)發(fā)的輪胎硫化機(jī)變溫智能控制系統(tǒng)將傳統(tǒng)的恒溫硫化過(guò)程改為變溫硫化過(guò)程，并將傳統(tǒng)的根據(jù)加熱介質(zhì)溫度計(jì)算判斷制品正硫化改為實(shí)際檢測(cè)制品表層溫度、預(yù)測(cè)制品內(nèi)部溫度計(jì)算判斷制品正硫化，使硫化過(guò)程更加接近于實(shí)際。將上述變溫智能控制系統(tǒng)應(yīng)用于輪胎硫化機(jī)后，消耗過(guò)熱水減少50%，耗電僅為原來(lái)的30%，生產(chǎn)能力提高10%～20%，而且用該設(shè)備硫化出來(lái)的輪胎，其行駛里程可提高5%～10%。
桂林橡機(jī)開(kāi)發(fā)的輪胎硫化機(jī)變溫智能控制系統(tǒng)屬我國(guó)首次研制，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。其主要特點(diǎn)有：⑴改傳統(tǒng)的恒溫硫化工藝為變溫硫化工藝。⑵將現(xiàn)有的根據(jù)加熱介質(zhì)溫度計(jì)算判斷制品正硫化改為實(shí)測(cè)輪胎表層溫度、預(yù)測(cè)制品內(nèi)部溫度計(jì)算判斷制品的正硫化。⑶將現(xiàn)有輪胎硫化的時(shí)序控制改為智能控制，能根據(jù)不同硫化程度來(lái)智能選擇變溫時(shí)機(jī)，使硫化程度達(dá)到最佳。⑷設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)用于輪胎變溫硫化的一套21路溫度檢測(cè)系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)方式下難以測(cè)量輪胎實(shí)際溫度的問(wèn)題。⑸開(kāi)發(fā)出可用于多硫化機(jī)臺(tái)同時(shí)監(jiān)控的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，方便了系統(tǒng)的管理，也降低了系統(tǒng)的成本。⑹建立起硫化機(jī)變溫硫化的智能控制模型，且能夠有效的同時(shí)對(duì)多臺(tái)硫化機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。⑺在國(guó)內(nèi)率先將智能控制模型運(yùn)用于硫化機(jī)實(shí)際控制，實(shí)現(xiàn)硫化機(jī)裝胎、定型、合模、加溫、硫化、開(kāi)模、推胎、卸胎等硫化工序的自協(xié)控制。
改傳統(tǒng)的恒溫恒壓輪胎硫化工藝為變溫智能控制輪胎硫化工藝后，從橡膠機(jī)械制造企業(yè)的角度考慮，每臺(tái)硫化機(jī)提價(jià)10%（按年產(chǎn)硫化機(jī)130臺(tái)，每臺(tái)平均單價(jià)8萬(wàn)元計(jì)算），每年可為企業(yè)創(chuàng)收1040萬(wàn)元；從輪胎企業(yè)的角度考慮，提高輪胎質(zhì)量，縮短硫化時(shí)間10%～20%，以年產(chǎn)輪胎100萬(wàn)套計(jì)算，用相同的設(shè)備、能源、人力一年可多生產(chǎn)10～20萬(wàn)套輪胎，僅設(shè)備節(jié)約1500～2000萬(wàn)元，新增產(chǎn)值7000～14000萬(wàn)元，社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益雙顯著。
3．新型垂直平移式Ｂ型硫化機(jī)
桂林橡膠機(jī)械廠（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：桂林橡機(jī)）在吸收Ａ型、RIB型硫化機(jī)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，對(duì)傳統(tǒng)Ｂ型硫化機(jī)動(dòng)大手術(shù)，研制出新型垂直平移式Ｂ型硫化機(jī)，為輪胎企業(yè)提供適合高等級(jí)子午線輪胎硫化的解決方案。
該垂直平移式Ｂ型硫化機(jī)具有四大創(chuàng)新特點(diǎn)：⑴首創(chuàng)Ｂ型硫化機(jī)垂直平移式結(jié)構(gòu)。硫化機(jī)的上下模具的同軸度尤其是其重復(fù)精度對(duì)硫化輪胎的質(zhì)量影響較大，對(duì)于硫化高等級(jí)子午線輪胎要求上下模具的同軸度為0.5mm，重復(fù)精度為0.5mm。這對(duì)B型翻轉(zhuǎn)式硫化機(jī)很難保證。在本產(chǎn)品中，改變橫梁的運(yùn)動(dòng)方式，使橫梁先作垂直上升運(yùn)動(dòng)，然后向后平移，使上模和法蘭螺母受力保持垂直自然向下，克服了調(diào)模T型螺紋、活絡(luò)模裝置等配合間隙向一邊偏移的缺陷，從而保證上下模具的重復(fù)對(duì)中精度?；罱j(luò)模受力良好，延長(zhǎng)模具的壽命，保證模具的精度。另一措施是增加橫梁與底座的強(qiáng)制對(duì)中裝置，保證橫梁軸的竄動(dòng)量小于0.3mm，從而保證了上下模具的重復(fù)對(duì)中精度<0.3mm。⑵裝胎機(jī)構(gòu)的改進(jìn)。據(jù)資料介紹，裝胎機(jī)構(gòu)對(duì)輪胎硫化的質(zhì)量影響較大，普通的裝胎機(jī)構(gòu)很難保證硫化高精度的輪胎。本產(chǎn)品采取多項(xiàng)措施提高裝胎機(jī)構(gòu)的精度。首先對(duì)機(jī)械手結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，作到裝胎機(jī)構(gòu)三項(xiàng)主要精度單獨(dú)可調(diào)，使抓胎器與下蒸汽室平行度≤1mm，抓胎器與中心機(jī)構(gòu)的同軸度≤φ1mm，抓胎器圓度≤0.5mm。同時(shí)在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)使用雙行程氣缸，使抓胎爪在取胎胚時(shí)更為容易，放胎胚時(shí)不容易損傷膠囊，解決了單行程氣缸放胎胚時(shí)容易劃傷膠囊的老大難問(wèn)題。⑶采用PLC及網(wǎng)絡(luò)控制，控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，自動(dòng)化程度高。網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型為OMRON公司的 Controller Link網(wǎng)絡(luò),可以對(duì)輪胎硫化的外溫、外壓、內(nèi)溫、內(nèi)壓、定型壓力等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、修改及調(diào)節(jié)，以此取代記錄儀及功能較為單一的觸摸屏。參數(shù)記錄由計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄及曲線顯示。⑷卸胎裝置采用新結(jié)構(gòu)，特別是卸胎支臂的改進(jìn)，不但節(jié)約了成本，而且大大提高了剛性，消除了舊卸胎支臂容易彎曲變形的問(wèn)題。⑸蒸汽室有新的改進(jìn)，首先在調(diào)模機(jī)構(gòu)上，增加多一對(duì)齒輪，使調(diào)整模具高度時(shí)，即省力又方便；其次，隔熱板采用環(huán)保型的耐熱耐高壓纖維板，既提高了隔熱板的平面度，又消除了過(guò)去使用水泥石棉板給人帶來(lái)的傷害，既綠色又環(huán)保。⑹整機(jī)主要精度達(dá)到九十年代末進(jìn)口機(jī)同類(lèi)水平，接近或達(dá)到液壓硫化機(jī)水平。
首臺(tái)1525 B型垂直平移式子午胎定型硫化機(jī)，于1999年8月底在貴州輪胎股份有限公司安裝調(diào)試完畢，運(yùn)行至今狀況良好，實(shí)踐證明適合于H、V級(jí)輪胎的硫化。桂林橡機(jī)在研發(fā)該設(shè)備過(guò)程中形成的發(fā)明專(zhuān)利先后榮獲第13屆中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)和2011年度中國(guó)化工專(zhuān)利獎(jiǎng)。目前桂橡機(jī)已先后開(kāi)發(fā)出1050、1145、1170、1310、1600、1900等規(guī)格的垂直平移式Ｂ型硫化機(jī)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)新上的全鋼子午線輪胎項(xiàng)目已經(jīng)大半使用該新型垂直平移式硫化機(jī)。
4．液壓多模氮?dú)庵睙崛詣?dòng)輪胎硫化生產(chǎn)線
青島國(guó)人橡膠研究院自主研發(fā)的液壓多模氮?dú)庵睙崛詣?dòng)輪胎硫化生產(chǎn)線采用高壓純熱氮?dú)?，直接充入膠囊硫化輪胎，比傳統(tǒng)輪胎硫化省掉過(guò)熱水，硫化成本降低47%，維護(hù)費(fèi)用可減少7/8，也比近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的蒸汽充氮?dú)猓ㄕ羝訜?，氮?dú)庠鰤海┑幕旌辖橘|(zhì)硫化法，省掉蒸汽，且無(wú)蒸汽冷凝的弊端。更因無(wú)熱氧老化，可使膠囊的壽命提高1.5倍，用于硫化載重輪胎，每罐10條，比雙模硫化機(jī)提高5倍，又因提高了輪胎硫化的內(nèi)外壓，硫化質(zhì)量也優(yōu)于現(xiàn)行的硫化法，經(jīng)耐久實(shí)驗(yàn)對(duì)比，127小時(shí)，仍然完好。
經(jīng)用戶使用證明，該生產(chǎn)線投資少，見(jiàn)效快，且節(jié)能節(jié)水無(wú)污染。按年產(chǎn)30萬(wàn)條標(biāo)胎計(jì)算，投資可比雙模節(jié)省2/3，減少?gòu)S房占地4/5，且每條輪胎降低成本6元。
該生產(chǎn)線硫化過(guò)程如下：⑴制氮機(jī)從空氣中提取氮?dú)猓ǖ獨(dú)?5%，不含氧氣），并收集在儲(chǔ)氣罐內(nèi)，壓力為0.75Mpa；⑵將儲(chǔ)氣罐里的氮?dú)馑腿雺嚎s機(jī)并加壓到3Mpa；⑶將加壓后的氮?dú)庖淮渭觩a均勻定型并裝入模具中；⑷將儲(chǔ)壓罐的氮?dú)馑偷揭淮蔚獨(dú)夤苈凡⒔祲?.2～1.8Mpa，使之通過(guò)定型的膠囊，該過(guò)程持續(xù)1～2min，使膠囊內(nèi)充滿純凈的氮?dú)獠⑼瓿赡z囊與胎的預(yù)熱；⑸儲(chǔ)壓罐的氮?dú)膺M(jìn)入二次管路中并進(jìn)行二次加熱，使之溫度熱，使溫度達(dá)到110°C，送入儲(chǔ)壓罐，同時(shí)胎坯用0.02～0.2M達(dá)到180°C；⑹利用專(zhuān)用循環(huán)裝置使高溫高壓氮?dú)忾_(kāi)始在膠囊內(nèi)循環(huán)，以保證輪胎硫化所需的溫度壓力和時(shí)間。
5.全鋼載重子午線輪胎高溫蒸汽-充氮硫化技術(shù)及成套設(shè)備
傳統(tǒng)的輪胎硫化方式有兩種：⑴充過(guò)熱水介質(zhì)硫化；⑵直接充蒸汽介質(zhì)硫化。過(guò)熱水介質(zhì)硫化工藝在國(guó)內(nèi)外輪胎生產(chǎn)中一直被使用，過(guò)熱水介質(zhì)性質(zhì)較穩(wěn)定，輪胎的質(zhì)量較好，外觀合格率較高，問(wèn)題是硫化溫度低，硫化時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，硫化機(jī)利用率低。直接蒸汽介質(zhì)硫化工藝是直接使高壓飽和蒸汽進(jìn)入膠囊。這種方式的優(yōu)點(diǎn)主要是生產(chǎn)效率高，但對(duì)整個(gè)輪胎生產(chǎn)各道工序的工藝和裝備，甚至對(duì)半成品的存放條件、時(shí)間等，都有嚴(yán)格的要求，由于內(nèi)壓偏低，輪胎肩部處膠料厚，造成局部壓力不足，容易產(chǎn)生鋼絲帶束層端點(diǎn)松散，從而影響輪胎的高速和耐久性能。由于內(nèi)壓低還會(huì)造成外觀合格率下降。
綜上所述，過(guò)熱水介質(zhì)硫化工藝的特點(diǎn)是高壓低溫，產(chǎn)品質(zhì)量較好而生產(chǎn)效率低；直接蒸汽介質(zhì)硫化工藝的特點(diǎn)是低壓高溫，生產(chǎn)效率較高但產(chǎn)品質(zhì)量不易保證。如何將以上兩種方法統(tǒng)一起來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，既能夠高壓又能夠保證高溫，從而使輪胎硫化后的質(zhì)量較穩(wěn)定，同樣也能達(dá)到較高的生產(chǎn)效率，這是多年來(lái)輪胎業(yè)界一直努力追求的目標(biāo)。
上世紀(jì)60年代初，法國(guó)、美國(guó)、日本、前蘇聯(lián)的一些輪胎企業(yè)率先嘗試?yán)枚栊詺怏w作為硫化介質(zhì)的新工藝。經(jīng)過(guò)大量的篩選和對(duì)比試驗(yàn)，確認(rèn)氮?dú)馐亲罴训陌踩珰怏w。在硫化過(guò)程中，蒸汽是加熱介質(zhì)，氮?dú)馐羌訅航橘|(zhì)，兩者混合于膠囊中提供了輪胎硫化所需要的溫度和壓力，從而達(dá)到高溫高壓的硫化條件，實(shí)現(xiàn)了上述目標(biāo)。
到1996年，國(guó)際上已有70多家輪胎廠使用高溫蒸汽-充氮硫化，大部分新建廠和新建流水線都積極采用這種硫化技術(shù)。也就是在該時(shí)期，國(guó)內(nèi)中外合資輪胎企業(yè)中，有少數(shù)幾家率先應(yīng)用了高溫蒸汽-充氮硫化，但硫化系統(tǒng)中的主要設(shè)備和配套件是從國(guó)外引進(jìn)的。國(guó)內(nèi)輪胎企業(yè)開(kāi)始有機(jī)會(huì)近距離接觸到高溫蒸汽-充氮硫化這一創(chuàng)新技術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)后，高溫蒸汽-充氮硫化技術(shù)在半鋼轎車(chē)/輕卡子午線輪胎生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)展很快。目前，我國(guó)90%以上的新建半鋼轎車(chē)/輕卡子午線輪胎項(xiàng)目都采用了這種硫化方式。
由于高溫蒸汽-充氮硫化技術(shù)節(jié)能效果顯著，設(shè)備利用率高，輪胎企業(yè)迫切希望將該技術(shù)應(yīng)用到全鋼載重子午線輪胎的生產(chǎn)中。全鋼胎與半鋼胎相比，體積大、胎冠和胎體厚，硫化時(shí)間要長(zhǎng)2～3倍，內(nèi)腔溫差大，需要的熱量也大。如果照搬半鋼胎硫化方式，簡(jiǎn)單地將適用于半鋼胎生產(chǎn)的高溫蒸汽-充氮硫化設(shè)備簡(jiǎn)單放大，將造成上下模溫差較大，使硫化出來(lái)的輪胎上面過(guò)硫、下面欠硫，嚴(yán)重影響輪胎質(zhì)量。因此，需要及時(shí)開(kāi)發(fā)適應(yīng)全鋼載重子午線輪胎特點(diǎn)的充氮硫化技術(shù)及成套設(shè)備。
北京合眾創(chuàng)業(yè)技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：北京合眾）長(zhǎng)期從事輪胎硫化技術(shù)及設(shè)備的研究，1997年給國(guó)內(nèi)最早應(yīng)用充氮硫化技術(shù)的安徽佳通輪胎有限公司設(shè)計(jì)/制造了膜制氮設(shè)備并參與了半鋼子午線輪胎充氮硫化的改造項(xiàng)目；先后為10多家輪胎企業(yè)提供半鋼子午線輪胎充氮硫化技術(shù)及專(zhuān)用設(shè)備，積累了十分豐富的經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，北京合眾研發(fā)成功全鋼載重子午線輪胎高溫蒸汽-充氮硫化技術(shù)及成套設(shè)備，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該技術(shù)領(lǐng)域的空白。
北京合眾從硫化機(jī)結(jié)構(gòu)、充氮硫化工藝入手，以解決全鋼載重子午線輪胎硫化時(shí)內(nèi)腔溫度差大，容易造成輪胎上面過(guò)硫化、下面欠硫化的問(wèn)題為突破口，成功地攻克了三個(gè)技術(shù)堡壘：⑴對(duì)硫化機(jī)進(jìn)行適應(yīng)氮?dú)饬蚧母脑欤虎苾?yōu)化全鋼胎充氮硫化工藝；⑶設(shè)計(jì)/制造全鋼胎硫化供氮系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)成功的全鋼載重子午線輪胎高溫蒸汽-充氮硫化技術(shù)及成套設(shè)備，其主要技術(shù)參數(shù)如下：
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制氮機(jī)制氮量 |
200～1000Nm3/h |
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氮?dú)饧兌? |
99.99～99.995% |
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氮?dú)鈮毫? |
2.6～2.9MP |
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氣氮比 |
5 :1 |
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回收裝置能力 |
200～500 Nm3/h |
全鋼載重子午線輪胎改為充氮硫化，每條胎可節(jié)約0.006噸煤，按2013年國(guó)內(nèi)全鋼載重子午線輪胎實(shí)際產(chǎn)量為7825萬(wàn)條計(jì)算，如果全部采用高溫蒸汽-充氮硫化將節(jié)約煤炭47萬(wàn)噸。按工業(yè)鍋爐每燃燒一噸標(biāo)準(zhǔn)煤，就產(chǎn)生二氧化碳2.62噸、二氧化硫8.5公斤計(jì)算，每年可少向大氣中排放二氧化碳470000×2.62/10000=123萬(wàn)噸，少排放二氧化硫470000×0.0085=3995噸。由于充氮硫化有如此大的節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的效果，在國(guó)家“十二五”發(fā)展規(guī)劃指導(dǎo)綱要中，全鋼載重子午線輪胎高溫蒸汽-充氮硫化技術(shù)及成套設(shè)備已被列為重點(diǎn)開(kāi)展的科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。
6．巨型鼓式硫化機(jī)
上海橡膠機(jī)械一廠有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：上海橡機(jī)一廠）研制的DLG-2500×4200巨型鼓式硫化機(jī)于2011年底落戶江陰天廣科技有限公司，開(kāi)始投入滿負(fù)荷運(yùn)行。該規(guī)格硫化機(jī)鼓徑2500mm、鼓寬4200mm，整機(jī)尺寸為24000（長(zhǎng)）×8000（寬）×5870（高）mm，總重高達(dá)36.6噸，是迄今為止國(guó)內(nèi)最大的鼓式硫化機(jī)。
鼓式硫化機(jī)被廣泛應(yīng)用于硫化輕重型輸送帶、印刷橡皮布、橡膠和橡塑板材、PVC地板、油箱及船體內(nèi)襯等制品。落戶江陰天廣科技有限公司的這臺(tái)巨型鼓式硫化機(jī)被用于生產(chǎn)光伏產(chǎn)業(yè)的太陽(yáng)能產(chǎn)品上的寬幅硅膠板。
隨著光伏太陽(yáng)能封裝生產(chǎn)線的不斷發(fā)展，對(duì)硅膠板的尺寸要求也逐漸擴(kuò)大，但當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上所供硅膠板的最大寬幅僅3.8米且需要從日本、德國(guó)等進(jìn)口，國(guó)內(nèi)最寬僅3米左右，較大規(guī)格的全部依靠拼接，其平整度及其它物理參數(shù)均受到一定影響。針對(duì)這種情況，江陰天廣科技有限公司聯(lián)合上海橡機(jī)一廠進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)生產(chǎn)出國(guó)內(nèi)首臺(tái)寬幅達(dá)4.2米的鼓式硫化機(jī)。
7．寬幅輸送帶平板硫化機(jī)
輸送帶平板硫化機(jī)在市場(chǎng)推動(dòng)下，正向大型化、雙層結(jié)構(gòu)方向發(fā)展。雙層結(jié)構(gòu)平板硫化機(jī)的生產(chǎn)效率與單層相比幾乎可以提高一倍。
近年來(lái)，益陽(yáng)橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司、青島鑫城一鳴橡膠機(jī)械有限公司、福建華橡自控技術(shù)股份有限公司、青島海潤(rùn)來(lái)重工機(jī)械有限公司、青島雙星橡塑機(jī)械有限公司等企業(yè)先后開(kāi)發(fā)出1.6、1.8、2.0、2.4、2.7、3.2、3.4～7.5m多種幅寬規(guī)格和9～16m長(zhǎng)度的普通輸送帶及鋼絲繩輸送帶平板硫化生產(chǎn)線。
益陽(yáng)橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司研發(fā)的DLB-G2700×16400×1鋼絲繩輸送帶生產(chǎn)線平板硫化機(jī)新產(chǎn)品，獲2010年度湖南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)。該產(chǎn)品的研發(fā)得到中央國(guó)有資本經(jīng)營(yíng)預(yù)算重大技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化資金支持，解決了大型平板硫化機(jī)橫梁、熱板、框架等構(gòu)件設(shè)計(jì)、制造、變形等技術(shù)難點(diǎn)，對(duì)提升我國(guó)平板硫化機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)／制造水平具有重大意義。
青島雙星橡塑機(jī)械有限公司研發(fā)的ST7500鋼絲繩輸送帶平板硫化生產(chǎn)線，采用全新分體式恒張力裝置結(jié)構(gòu)、新型立式力矩電機(jī)直連錠子軸等先進(jìn)技術(shù)，創(chuàng)出5項(xiàng)專(zhuān)有技術(shù)。該生產(chǎn)線超過(guò)了現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)最高負(fù)荷近40%，主要用于高強(qiáng)度、高負(fù)荷鋼絲繩輸送帶的成型、硫化，也可用于尼龍帶、EP帶、棉帆布帶等夾織物芯層輸送帶的硫化生產(chǎn)。
福建華橡自控技術(shù)股份有限公司研發(fā)的3.2～6.4m幅寬平板硫化機(jī)系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了多缸同步與電熱同步智能控制，提升了設(shè)備的整體水平，縮短了與國(guó)外同類(lèi)設(shè)備在控制智能化和穩(wěn)定性水平方面的差距。
8．全鋼子午線巨胎液壓硫化機(jī)
全鋼子午線巨胎是高性能、高質(zhì)量、高技術(shù)附加值產(chǎn)品，代表了世界輪胎制造的最高水平。2008年之前我國(guó)在這一領(lǐng)域是空白，國(guó)外也只有美國(guó)固特異輪胎橡膠公司、法國(guó)米其林集團(tuán)公司、日本普利司通公司及意大利倍耐力輪胎公司共四家企業(yè)能夠生產(chǎn)，但這些企業(yè)不對(duì)外轉(zhuǎn)讓技術(shù)，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備實(shí)行技術(shù)封鎖。
為扭轉(zhuǎn)這一被動(dòng)局面，加速中國(guó)輪胎產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，國(guó)家科技部將“全鋼子午線巨胎生產(chǎn)工藝和關(guān)鍵裝備研發(fā)項(xiàng)目”列入“十一五”國(guó)家科技支撐項(xiàng)目。該項(xiàng)目下設(shè)三個(gè)課題：全鋼子午線巨胎生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)、全鋼子午線巨胎成型機(jī)研制及全鋼子午線巨胎液壓硫化機(jī)研制。項(xiàng)目承擔(dān)單位中國(guó)化工橡膠桂林有限公司及桂林橡膠機(jī)械廠利用原有的巨型輪胎生產(chǎn)工藝技術(shù)優(yōu)勢(shì)與先進(jìn)的裝備研發(fā)優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。
作為我國(guó)輪胎工業(yè)第一個(gè)國(guó)家科技支撐項(xiàng)目，2011年3月16日，該項(xiàng)目通過(guò)國(guó)家科技部組織的驗(yàn)收。該項(xiàng)目打破了國(guó)外企業(yè)對(duì)全鋼子午線巨胎制造和所需關(guān)鍵裝備的技術(shù)封鎖，降低了全鋼子午線巨胎的市場(chǎng)價(jià)格，支撐了我國(guó)重型車(chē)輛工業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，全鋼子午線巨胎關(guān)鍵裝備的國(guó)產(chǎn)化也促進(jìn)了我國(guó)大型橡膠機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。
桂林橡膠機(jī)械廠研發(fā)成功的全鋼子午線巨胎液壓硫化機(jī)，目前已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系列化，有4500（170″）、4800（188″）、5000（200″）多個(gè)型號(hào)，并出口到日本、歐洲等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，進(jìn)入全球輪胎前三強(qiáng)企業(yè)。4500液壓硫化機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下：
目前，我國(guó)硫化機(jī)生產(chǎn)廠家已達(dá)20多家，總產(chǎn)能超過(guò)2000臺(tái)/年。其中，液壓硫化機(jī)生產(chǎn)廠家有桂林橡膠機(jī)械廠、廣東巨輪模具股份有限公司等近十家，總產(chǎn)能在400臺(tái)/年以上。2013年，廣東巨輪模具股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：巨輪模具）在全鋼子午線巨胎液壓硫化機(jī)領(lǐng)域也取得了重大突破。共接9臺(tái)訂單，其中有4臺(tái)出口日本、印度等國(guó)家。2013年12月21日，由巨輪模具研制的國(guó)內(nèi)最大211″液壓硫化機(jī)試車(chē)成功；同年8月29日，日本橫濱橡膠株式會(huì)社尾道巨胎工廠通過(guò)了對(duì)巨輪模具170″液壓硫化機(jī)的驗(yàn)收。巨輪模具自主研發(fā)的整機(jī)設(shè)備走出國(guó)門(mén)，受到工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的認(rèn)可，充分說(shuō)明了該企業(yè)在全鋼子午線巨胎液壓硫化機(jī)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝調(diào)試、售后服務(wù)方面具備較強(qiáng)實(shí)力和水平。
9．半鋼子午線輪胎四模硫化機(jī)
定型硫化機(jī)作為制造半鋼子午線輪胎最后工序的設(shè)備，傳統(tǒng)機(jī)型為配備兩套模具的雙模硫化機(jī)。青島雙星橡塑機(jī)械有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：青島雙星）打破常規(guī)，自主創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出世界首臺(tái)半鋼子午線輪胎四模硫化機(jī)。該硫化機(jī)配備4套模具，可以同時(shí)硫化4條輪胎，是傳統(tǒng)雙模硫化機(jī)工作效率的1.85倍。
青島雙星研發(fā)成功的LLY-SM1220×1750×4半鋼子午線輪胎四模硫化機(jī)為四立柱結(jié)構(gòu)，配備4個(gè)分兩層設(shè)置的硫化室，所述硫化室均包括上模和下模，其中，上層兩個(gè)硫化室的上模并行設(shè)置并固定不動(dòng)；上層兩個(gè)硫化室的下模和下層兩個(gè)硫化室的上模均并行設(shè)置并聯(lián)結(jié)為一體以同步移動(dòng)；下層兩個(gè)硫化室的下模并行設(shè)置并同步移動(dòng)。這種構(gòu)造較好地解決了硫化機(jī)的硫化效率及合模密封性的問(wèn)題，同時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約成本。該硫化機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下：
LLY-SM1220×1750×4半鋼子午線輪胎四模硫化機(jī)已在雙星東風(fēng)輪胎有限公司等多家輪胎企業(yè)成功應(yīng)用，使用效果良好，大大地提高了生產(chǎn)效率。
10．電動(dòng)螺旋式輪胎硫化機(jī)
傳統(tǒng)機(jī)械式硫化機(jī)模具連同橫梁的運(yùn)動(dòng)為升降翻轉(zhuǎn)型。模具重心的周期化變化會(huì)使活絡(luò)模的運(yùn)間隙難以得到有效控制，對(duì)提高活絡(luò)模的精度及壽命不利。針對(duì)這一缺陷，我國(guó)硫化機(jī)廠家大膽創(chuàng)新，先后開(kāi)發(fā)出垂直平移式、垂直升降式胎硫化機(jī)、電動(dòng)螺旋式硫化機(jī)等新品。
由青島科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院呂柏源教授研發(fā)、與桂林橡膠機(jī)械廠合作生產(chǎn)的電動(dòng)螺旋式輪胎硫化機(jī)，其鋼材消耗和生產(chǎn)成本分別比傳統(tǒng)的曲柄連桿式硫化機(jī)降低65%和35%，比液壓硫化機(jī)降低25%和65%，占地面積也比一般的硫化機(jī)減少20%以上。更重要的是，電動(dòng)螺旋式硫化機(jī)由于模具不翻轉(zhuǎn)，模具分型面在360°范圍內(nèi)受力一致、應(yīng)變均勻，充分保證子午線輪胎硫化后的尺寸的精確度，定型時(shí)上模與中心機(jī)構(gòu)對(duì)中性好，充分保證子午線輪胎定型過(guò)程中的精度，開(kāi)模合模運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，充分保證活絡(luò)模的精度在每個(gè)周期中的重復(fù)性，從而保證子午線輪胎質(zhì)量的穩(wěn)定。
11．電子輻照預(yù)硫化輪胎膠片生產(chǎn)線
在輪胎制造中，成型前利用電子輻照加速器等設(shè)備對(duì)輪胎組件，如氣密層、胎體、帶束層、胎側(cè)等進(jìn)行預(yù)硫化，可彌補(bǔ)未硫化橡膠強(qiáng)度不足的缺陷，并適當(dāng)降低過(guò)渡層厚度，提高了輪胎在成型、硫化過(guò)程中的可控性，有效地阻止膠層流動(dòng)，從而提高成品輪胎質(zhì)量。目前該做法已被越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)輪胎企業(yè)所接受。
軟控股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：軟控股份）率先開(kāi)展電子輻照加速器在輪胎預(yù)硫化中的應(yīng)用研究，并開(kāi)發(fā)了電子輻照預(yù)硫化輪胎膠片生產(chǎn)線。該系統(tǒng)利用高能電子對(duì)輪胎膠片（橡膠分子）轟擊，通過(guò)物理交聯(lián)過(guò)程，改變輪胎加工的傳統(tǒng)工藝，增強(qiáng)了制品的最終性能，提高了輪胎的質(zhì)量以及安全使用性能。經(jīng)輻照加工后制成的輪胎性能優(yōu)異，油耗大大降低，尾氣排放減少，同時(shí)輪胎的動(dòng)平衡和均勻性好，延長(zhǎng)了輪胎行駛里程和使用壽命。
軟控股份自主研發(fā)的電子輻照預(yù)硫化輪胎膠片生產(chǎn)線通過(guò)了中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定，并榮獲2011年度中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。該系統(tǒng)擁有6項(xiàng)專(zhuān)利，整體技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。目前已在山東金宇、賽輪股份、山東永盛等輪胎企業(yè)投產(chǎn)使用。效果顯示，該生產(chǎn)線滿足了用戶生產(chǎn)高性能輪胎的發(fā)展需求，有利于我國(guó)輪胎工業(yè)的健康發(fā)展。
12．大型平板硫化機(jī)熱板海上運(yùn)輸防腐措施
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)大型平板硫化機(jī)經(jīng)常有來(lái)自美國(guó)、巴西、印度、日本等國(guó)家的海外訂單。產(chǎn)品運(yùn)往上述國(guó)家都需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的海上運(yùn)輸才能完成，途中耗時(shí)少則3個(gè)月，多則半年。由于運(yùn)輸時(shí)間較長(zhǎng)，再加上產(chǎn)品在海上運(yùn)輸過(guò)程中又可能遭受雨水淋漓、海水腐蝕等因素影響，如果沒(méi)有恰當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，極可能出現(xiàn)銹蝕和腐蝕現(xiàn)象。
平板硫化機(jī)的熱板是整套主機(jī)設(shè)備的關(guān)鍵部件，其長(zhǎng)度和寬度尺寸較大，工作表面要求高，熱板對(duì)熱效率及熱均勻性都有嚴(yán)格的要求，因此，保證熱板質(zhì)量、避免熱板在運(yùn)輸途中發(fā)生氧化腐蝕是保證主機(jī)設(shè)備性能的重中之重。如若不然，輕則影響平板硫化機(jī)的使用性能或使得產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)瑕疵，重則使得熱板失去使用價(jià)值而報(bào)廢，不論哪種程度的腐蝕均會(huì)給公司經(jīng)營(yíng)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的負(fù)面影響。為保證熱板在運(yùn)輸過(guò)程中不產(chǎn)生銹蝕和腐蝕，必須采取嚴(yán)格的防腐措施。
益陽(yáng)橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司等企業(yè)在實(shí)踐中總結(jié)出如下經(jīng)驗(yàn)：⑴熱板蒸汽通道充氮防腐。采用抽真空-灌氮?dú)獾墓に嚪椒?，即先抽掉蒸汽通道?nèi)的空氣，使蒸汽通道成為真空，再灌入一定壓力的氮?dú)?，讓通道?nèi)壁與空氣隔絕，防止通道內(nèi)壁出現(xiàn)氧化腐蝕現(xiàn)象。填充氮?dú)獾脑蛟谟?，氮?dú)馐且环N無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味、不助燃、不可燃，在常溫下幾乎不與任何元素產(chǎn)生反應(yīng)的穩(wěn)定性氣體，同時(shí)氮?dú)庥质强諝庵泻孔疃嗟臍怏w，約占空氣總體積的五分之四，取用成本也較為低廉。因此，采用氮?dú)馓畛湫詢r(jià)比較高，而且即便出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，也不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。⑵加強(qiáng)熱板包裝。每塊熱板的重量少則十幾噸，多則三十余噸，一個(gè)包裝箱內(nèi)有二至三塊熱板，若熱板包裝后在搬運(yùn)、裝卸、存貯過(guò)程中發(fā)生損壞、擦傷，都對(duì)熱板的保護(hù)及防腐不利。因此熱板包裝箱及包裝底坯務(wù)必要結(jié)實(shí)可靠，在包裝過(guò)程中注意包裝質(zhì)量，防止出現(xiàn)異常。⑶標(biāo)志齊全。包裝完畢之后，一定要在包裝箱的外部按包裝要求進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)記，如吊裝位置、嚴(yán)禁倒置、不能重壓、防潮、重心標(biāo)志等相關(guān)提示?？傊?，為了盡量減少運(yùn)輸過(guò)程中熱板腐蝕所帶來(lái)的損失，必須嚴(yán)格按照裝箱要求，精心施工，使之達(dá)到預(yù)期的防腐目的。