液压硫化机的国内现状及发展前景

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1、液压硫化机的国内现状及发展前景液压硫化机的国内现状及发展前景日期： 2008-10-7 如果说 50 年代以来机械式硫化机推广应用取代硫化罐,这是轮胎硫化的第一 次飞跃;那么液压硫化机替代机械式硫化机,这是轮胎硫化的第二次飞跃。随着汽 车工业和轮胎工业的不断发展,对轮胎的均匀性提出了越来越高的要求,也对硫化 机的工作精度提出 T 越来越高的要求,液压硫化机的优越性就充分显示出来了。 现在世界上主要轮胎公司已逐步采用液压硫化机来代替传统的机械式硫化机。 他们在建新厂或对老厂进行技术改造时,已基本上采用液压硫化机。液压硫化机 替代机械式硫化机已成为无可置疑的发展趋势。本文就液压硫化机国内现状及 发

2、展前景作一综述,以供大家参考。 1 液压硫化机的国内现状 1.1 液压硫化机在轮胎厂的使用状况 我国轮胎硫化主要使用机械式硫化机,液压硫化机基本上处于“投石问路”的阶 段。国内仅有极少数的轮胎厂使用液压硫化机,且在这少数的轮胎厂中使用液压 硫化机的台数较少,用液压硫化机硫化的轮胎比重低。上海乘用胎厂是液压硫化 机使用的佼佼者,该厂先后从德国克虏伯引进十几台液压硫化机,同时使用过一台 国产的液压硫化机。东风轮胎厂已使用国产的液压硫化机近四年,最近在厂资金 紧张状况下从日本引进 5 台液压硫化机,现已安装完毕投入试生产。该厂使用液 压硫化机的主要目的是进一步提高硫化轮胎的均匀性。银川橡胶厂也使用一

3、台 国产的 PC-X43R300-RIB 液压硫化机。贵州轮胎厂有一台德国克虏伯产的 100液压硫化机,用于硫化工程胎。中策杭州橡胶总厂从国外引进一批二手液压 硫化机,其使用效果也不错。综合各轮胎厂对液压硫化机的意见,得出较一致的结 论:液压硫化机克服机械式硫化机本身固有缺陷,精度高,自动化程度高,效率高,较 机械式硫化机更适合于子午胎,尤其是高等级子午胎的硫化。 1.2 液压硫化机的研制状况 我国液压硫化机的研制处于起步阶段。“八五”期间,国家将液压硫化机列入“子 午胎关键设备一条龙”项目。许多橡机厂都看好这条龙的潜力,相继着手液压硫 化机的研制。现呈现出起步的厂家多,但形成批量生产的厂家基

4、本没有的局面。 其主要原因是我国轮胎工业未形成使用液压硫化机的大气候。在 1996 年前,我 国基本没有使用液压硫化机的直接经验,对液压硫化机的认识不够;同时“八五”以 来,我国一直执行货币从紧的财政政策,限制了轮胎厂对设备的投入。 湛江机械厂与日本三菱重工合作生产出 PC 一 X43R300RIB 型液压硫化机。 该硫化机为焊接框架式结构,RIB 型中心机构,启闭模只作垂直上下运动,并有导 板和导滚轮作导向,工作精度高,上下模用锁环锁模。25mm 短行程合模力油缸装 在每个模腔的横梁上,通过合模力圆柱由上托板中心传至底座,将模型锁紧。模型 高度改变时,可在托板的圆筒上叠放定位垫调节。合模力的

5、大小可通过液压增压 器的空气压力来调节。硫化机在正常硫化时,液压站不工作,由倍压器保持合模力。 机器在东风轮胎厂使用时的精度为:上下热板中心同轴度0.3mmTIR;上下热板 平行度0.3mm/m;装胎器中心对下热板中心同轴度0.3mmTIR;装胎器中心对下 热板平行度0.5mm/m。该机于 1996 年 5 月通过化工装备总公司组织的鉴定。 龙马机械工程有限公司消化吸收德国 Herbert 公司的技术,投入乘用胎液压硫 化机的制造。其主要精度为(以 1170 液压硫化机为例):上下热板平行度0.25mm 上下热板同轴度0.15mm;机械手卡爪张开后径向圆跳动度 0.2mm;机械手卡爪与下热板平

6、行度0.4mm。 无锡橡胶机械厂早在 1992 年与北京橡胶工业研究设计院共同研制开发出 1050 液压硫化机,模具加热形式为热板式,最大合模力 1400kN。江门化工机械 厂于 1993 年研制成功 1050 液压硫化机。该机中心机构为 C 型。三明化机厂 也开发出 1050、1067 液压硫化机,中心机构为 B 型。但是从这三家厂的生产经 营报表看,近年对液压硫化机的生产没有或很少。天津橡塑机械研究所生产出一 台 88液压硫化机。 桂林橡胶机械厂对液压硫化机的研制是后来居上。该厂与上海乘用胎厂联合 研制 1140 液压硫化机,现已完成总装。其中心机构为 C 型,加热方式为热板式, 最大合模

7、力 1360kN,硫化室内径 1140mm,模具高度范围为 370mm,胎圃直径范 围 1218。其主要精度达到克虏伯原装进口机水平。该厂同时正进行 100液 压硫化机的设计。为提高液压硫化机的水平,实现液压硫化机的系列化,作我国液 压硫化机的领头羊,该厂正与德国克虏伯公司探索液压硫化机合作的可能性,并已 进行多次协商。 综合分析各橡机厂对液压硫化机的研制情况,可得出这样的结论:我国对液压 硫化机的研制已起步近十年,起步的厂家多,但迈出的步伐都小,大家基本处于同 一条起跑线。在正孕育市场的液压硫化机上,谁能成为真正的领头羊,关键看其本 身的实力及对液压硫化机的受重视程度。 2 液压硫化机的市场

8、前景 液压硫化机作为一种新技术,经过不断改进提高,在国外已成熟并批量生产,广 泛运用于轮胎硫化中。世界上主要轮胎公司使用液压硫化机的比重超过 60%,并 且呈递增的趋势。德国克虏伯公司作为著名橡胶机械供应商,其生产硫化机全部 为液压式,日本三菱重工在 1997 年销售硫化机中,液压式硫化机占 40%。国外轮 胎厂对液压硫化机的青睐及广泛使用,应该成为我国橡胶机械的示范及市场消费 前兆。随着全球经济的一体化,中国轮胎要参与国际竞争,中国的橡胶机械也应该 紧跟世界的潮流。 在中国的轮胎厂有一定数量的液压硫化机,对液压硫化机的使用已有了一定的 经验,这为我国液压硫化机的研制提供了方便和捷径。在轮胎厂

9、的配合下,我国橡 胶机械厂完全有能力消化吸收液压硫化机技术,不必花费大量的技术转让费,这样 可较大程度降低国产液压硫化机的成本。对于液压元件,世界上著名公司在国内 都有代理商,随着关税的降低及液压硫化机批量生产,其采购成本也在逐渐降低。 同时通过各轮胎厂对液压硫化机的“投石问路”,轮胎厂对液压硫化机的印象不错, 认为液压硫化机适合中国国惰,是轮胎硫化机的发展方向,是生产高等级子午线轮 胎的必备设备之一。所有这些为液压硫化机的推广提供了原动力。 轮胎工业的发展趋势是子午化,在西欧、美国等,子午胎的比重已达 95%以上; 在我国子午胎的比例较低,1997 年仅为 26%。但是子午胎的发展速度相当快

10、,每 年均以 30%左右递增,估计今后两年的发展速度仍在 30%左右。子午胎硫化需 要子午胎硫化机,这为子午胎硫化机提供了巨大的市场潜力。据初步估算,今后两 年我国对子午胎硫化机需求在 500 台以上。子午胎硫化机分为机械式和液压式。 目前我国轮胎厂仍倾向于选用机械式硫化机。但随着用户对液压硫化机逐渐从 陌生到认知,液压硫化机拥有相当大的市场潜力。尤其对于硫化高等级的子午线 轮胎,需要高的均匀性,一般的机械式硫化机的几何尺寸精度都会影响均匀性。在 这种情况下,液压硫化机应该为首选设备。目前国内机械式硫化机都满足不了高等级均匀性要求。如东风轮胎厂引进 P1+2“一次法”成型机,再用原有机械式硫化

11、 机硫化,均匀性指标全未达到,用液压硫化机和活络模硫化,合格率在 98%以上。 随着我国高等级子午胎增长,液压硫化机进一步看好。 液压硫化机在我国拥有巨大的市场潜力,目前基本上已具备加速发展的条件, 市场正孕育着发展的机遇。尤其随着我国正逐步放松银根,加大基础设备的投资, 液压硫化机可能会形成消费热潮,成为轮胎厂及橡机厂新的经济增长点。现在关 键看各轮胎厂对液压硫化机的认识和受重视程度。 3 液压硫化机与机械式硫化机比较 3.1 成本 现代企业制度下的企业都有强烈的成本观念。人们在选购设备尤其象硫化机 这种较大型设备时,不仅注重成交价,更注重其配置、性能、开机率、服务、生产 率及维修费用等。因

12、此对机械式硫化机与液压硫化机进行成本比较,必须综合考 虑以上各因素。 液压硫化机现阶段的配置绝大部分为进口件,售价大概在 110 万左右(以 1100 液压硫化机为例)。而同规格机械式硫化机配国产配套件,售价在 75 万元左右,但 进口配套件与国产配套件的差价为 30 多万元,也就是说机械式硫化机配进口配 套件为 105 万元左右。据克虏伯专家介绍,在欧洲若在相同的配置下,液压硫化 机比机械式硫化机更便宜。 液压硫化机取消了全部蜗轮减速机、大小齿轮、曲柄齿轮以及易损件(连杆、 曲柄齿轮等主要受力件上的运动副是由铜套组成的滑动轴承,易磨损),这样减少 设备的故障率,提高设备的开机率,同时减少备品

13、备件的支出。尤其在国产减速机 等配套件不稳定的状况下,液压硫化机的这一优势相当明显。 液压硫化机可大大提高硫化的产量,其原因为:辅助时间缩短,这主要是设备 的原因;硫化时间大为缩短,主要原因是高温硫化,可以说是工艺变化引起的。 例如,桂林橡机厂研制的 1140 液压硫化机,辅助时间仅为 46s,每锅硫化时间为 13min,而普通子午胎硫化机为 2530min,液压硫化机大大提高了生产效率。 从轮胎硫化质量来看,据上海乘用胎厂反映, 液压硫化机硫化轮胎废品率低,轮 胎的均匀性较机械式有较大提高。 综合分析以上各要素,液压硫化机的选用是合算的。据德国克虏伯公司介绍, 在欧州液压硫化机较机械式便宜,

14、这也是液压硫化机在国外主要轮胎厂迅速推广 的原因之一。 3.2 结构 3.2.1 机械式硫化机 机械式硫化机由于本身结构等原因,存在一定的缺陷及弱点,主要表现在如下。(1)上下热板(或横梁与底座)的平行度、同轴度、机械手对下热板内孔的同轴 度等精度等级较液压硫化机为低,特别是重复性精度不如液压式; (2)上横梁销轴施加于连杆上部铜套的力,曲柄齿轮轴施加于连杆下部铜套的 力,以及曲柄销施加于连杆下部铜套的力都是不均匀的,而且这几个连接部分都在 重负荷上转动,不可避免地造成铜套的不均匀和较严重的磨损。而铜套的磨损进 一步降低硫化机的合模精度; (3)上下模间受到的合模力不均,对双模定型硫化机而言,

15、总是两外侧的受力大 于两内侧受力; (4)机械式硫化机的合模力是在曲柄销到达下死点瞬间由各受力构件的弹性变形量所决定的。而温度变化将使受力构件尺寸发生变化,合模力也将随之而变化。 生产过程中环境温度或工作温度的波动将造成合模力的波动。 液压硫化机克服机械式硫化机的固有弱点,更满足子午胎,尤其是高等级子午 胎硫化工艺的需要。现对由桂林橡机厂生产的 LLY-1140 液压硫化机为例加以 说明。 3.2.2 LLY-1140 液压硫化机 (1)机架结构紧凑,受力均匀 每个硫化室由一独立的框架来承受合模力,刚性好的上下梁保证框架的变形小。 同时框架对模具中心线是对称的,这种微小的变形对硫化轮胎不会造成

16、缺陷; (2)上模部分的直线运动,保证了模具的重复精度和寿命 由于上模运动的导向套不受合模力作用,所以设计上采取较小的间隙来保证较 高的重复精度。由于没有合模力的影响,导向套采用耐磨自润滑衬套,大大减少了 维护工作量。由于只有上下直线运动,没有上模的翻转,对保持活络模的精度和延 长其使用寿命有利。 (3)C 型中心机构 胶囊中部中心杆与机械手卡盘定,心套配合,保证定型时其良好的对中性、稳定性;内压介质不进入囊筒,与 A 型硫化机比较节约介质;不需抽真空系统。(4)轻巧、灵活的装胎机构 全部由气缸驱动,重量轻;CAD 设计的抓胎器结构轻巧、灵活,适应 1218钢圈轮胎的抓取;抓胎器中心有一个定位套,与中心机构中心杆配合,保证了 定型同心度及稳定性。 (5)液压系统选用 Verkers 液压元件,阀块采用集成块,叠加阀、螺纹阔的使用 缩小了液压站的体积。同时采用比例换向阀作为开合模控制元件,简化了系统,也 提高了可靠性,减少了维护量。 (6)电气控制系统用西门子 S7-300 进行硫化过程控制、动作过程控制、压力 PE 调节,配以西门