针对轮胎成型机半部件导开位置绞料、堆料的研究

摘 要：因为成型机经常要对规格进行更换，所用的半部件在传动机构上的传动也相应要作调整，简单的调整有时根本不能满足半部件对设备的要求，经常会出现堆料、绞料或者半部件拉伸情况发生。现场实践中，半部件在导开位置发生绞料、堆料的情况最多，造成大堆的半部件报废，严重影响了生产效率，增加了生产成本。本文结合生产实际和现场实际经验，针对成型机半部件在导开位置如何避免绞料、堆料情况做一简单分析研究。

关键词：导开位置绞料、堆料；导向轴承装置；光电开关改光栅；步序控制

中图分类号：TQ33 文献标识码：A

1 问题的提出

我们公司用的天津三鼓两鼓成型机，由于带束层导开装置到带束层上到带束鼓上只有一条传送带，因而带束层的导开速度一般要大于或者等于带束鼓的旋转速度，这样就导致半部件导开的速度非常快。导开速度加快就必然导致半部件在导开位置荡式加剧，半部件就会前后粘在一起或者偏移导开光电开关的位置，从而发生半部件在导开位置绞料、堆料。由于操作工不易发现导开位置的绞料、堆料情况，等发现绞料、堆料时，半部件已经绞料堆料很严重了，少则十多公斤多至大半卷料。从我们目前现场成型机来看，半部件绞料、堆料最多的是零度带和3#带，主要原因是零度带与3#带厚度薄，导开时荡式剧烈，且即使发生了堆料绞料也不容易用汽油烊开，报废零度和3#带半部件多就很自然而然了。因此要解决半部件的报废，特别是针对零度带和3#带绞料、堆料引起报废的问题就这样提出来了。

2 实施方案

就拿天津成型机与捷克产的MATADOR成型机、荷兰产的VMI成型机对比得出。显著的差异是MATADOR成型机与VMI成型机半部件从导开位置到上到带束鼓上都有一段停留位的传送带，即分两段传送带。而天津成型机带束层半部件是只通过一条传送带因而要求半部件导开的速度必须比MATADOR和VMI成型机要快，发生绞料、堆料的几率也要增大。如果要降低半部件的导开速度，要么增加第二段传送带用于半部件的停留，而这样对设备的改造很大，这一方案很不现实；或者只是降低导开速度，由于料不能及时跟进，很有可能导致料的拉伸，影响产品的质量。那么怎样解决以上半部件绞料、堆料的问题呢？我们通过不断地实践，得出了以下解决方案。

3 对机械导开定位排辊进行改善

我们成型机导开定位排辊一般用的是带中心轴长度为20cm左右的空心铝合金棒。这种铝合金棒安装灵活，可方便随时更换。但是有一个缺点：其使用寿命不长，耐摩擦程度不够，而且其中心轴直径为8mm，其与座子靠M6的螺栓连接，带束层易将中心轴拉弯。据我们统计的数据这种排辊的更换周期在一年左右。如果更换不及时，空心铝合金棒排辊与料接触位置就会出现裂痕，此时半部件与其摩擦程度会加剧，进而导致半部件在该位置卡死造成堆料、绞料。我们采用的方法是用5个叠加小轴承内套一段轴来替代我们常用的空心铝合金棒。采用轴承式排辊的优势在于，轴承硬度高，灵活性强，其成本与铝合金棒排辊相差无几，但是使用寿命可达4、5年之久。更重要的是由于其灵活性相应提高了许多，大大降低了半部件在排辊位置卡料、绞料的发生几率。唯一的缺点是更换不太方便，平时对轴承的维护也要相应加强。

4 导开光电开关改成光栅形式

在半部件导开位置我们一般采用光电开关触发形式，即半部件料的高度超出光电开关触发位置时，导开电机开始导料。这种方式对于内衬层、帘布等宽度大的半部件影响不大，光电开关已经满足设备导开要求。对于上边提到的零度、3#带就得区别对待了。零度带和3#带宽度小，当导开动作发生时，其荡式加剧，很容易偏移光电开关触发位置，造成了光电开关一直不能被触发，导开动作一直持续，这样就导致堆料、绞料等情况发生。而采用光栅替代光电开关就不一样了。光栅与光电开关的工作原理是一致的，但光电开关触发形式是以点对点触发模式，而光栅采取的是线对线的触发模式。光栅的触发范围可以根据实际需要达到10cm以上，这样不管你的半部件荡式偏移多少，光栅总能控制到。这样就很大程度地降低了堆料、绞料的发生概率。

5 从电气上利用步序程序改进来控制半部件的导料

以前成型机半部件导开的条件是：在导开位置为自动，导开低位光电开关触发的情况下，半部件就会发生自动导料，这两个条件作为自动导料是很片面的。前面已经提到当半部件荡式偏离了导开光电开关或者因堆绞料导致半部件偏离了导开光电开关位置时，自动导开状态会一直进行下去，直到操作人员发现处理后为止，在此之前，可能半部件已经堆料得难以想象了。我们采用的办法是完善自动导开半部件的条件，即改进步序控制程序。步序控制指的是：自动导开某一半部件时只能在该部件当前步骤内完成，其他步序内该半部件都不能进行自动导料。举个例子，如我们自动上3#带为辅机第三步动作，我们把第三步信号用作3#带自动导开的条件，3#自动导开只能在第三步内进行，其他步骤3#带即使导开低位开关触发了也不会自动导料的。也就说，即使3#带在导开料时发生了绞料或者堆料，其绞料或堆料的时间也不会超过该步骤时间，即第三步时间间隔，等辅机自动走第四步了，那3#带也就不会导开料了。这样就不至于由于绞料堆料的原因让3#带不停地导料下去了。等下一个循环再上料3#带的时间内，操作人员也就有时间来处理3#带的绞堆料情况了。同时，步序条件的控制，能有效地控制因料尽而导致导开电机不停地空转情况的发生。

6 改造效果

我们已经在天津两鼓成型机通过了以上一系列改造实验，效果非常明显，半部件在导开位置的绞料、堆料情况比以前有明显的改善。也许以上方案也不是解决绞料堆料的问题最优方案，是否有更好的方法彻底解决半部件因堆绞料报废的问题，我们也还在将进行进一步的研究。

参考文献

[1]万利平.半钢子午线轮胎二段成型机成型结构的设计与分析[D].武汉：武汉理工大学，2007.

[1]黄元昌.21世纪初国外轮胎工艺设备水平及发展趋势[J].塑料技术与装备，2004.