工程机械轮胎钢丝圈生产改进

摘 要：随着科技水平进步,经济水平与人们生活水平的不断提高对我国工程机械轮胎钢丝圈的质量提出了更高的要求.论文就轮胎钢丝圈生产线的构造、缺陷以相关技术改进等作了详细探讨,旨在进一步提高我国的轮胎钢丝圈的生产水平.

关 键 词：轮胎；钢丝圈；生产改进

1轮胎钢丝圈生产工艺原理

轮胎钢丝圈的生产工艺原理为钢丝通过牵引力的作用和储绕部分缠绕在一起,在继电器的控制下,缠绕部分以相应的缠绕速度进行缠绕,缠绕完成后由继电器控制进行切丝,完成钢丝圈的生产过程.图1即为轮胎钢丝圈的生产工艺原理.

钢丝圈生产过程中采用继电器控制方式以及可控制硅直流调速的方法,这种控制方法容易造成生产线运行时间较长时出现故障,维护周期短且维护工作量较大,电机使用寿命短,缠绕电机转速与牵引电机转速不一致而导致轮胎钢丝圈成品质量差,达不到质量标准等.

2钢丝圈生产线的组成与生产缺陷

轮胎钢丝圈生产线配置主要包括钢丝导开架、洗酸加温槽、浸酸槽、挂胶挤出机、牵引机、擦干装置、吹干装置、冷却水槽、缓冲架、卷成机.

2.1导开架

导开架一般为立式结构,其主要作用是用于钢丝卷的导开.使用导开架导开钢丝卷的过程中,上钢丝卷时,操作人员使用吊车将钢丝卷吊起一定高度,随后将钢丝卷平放在导开架托盘上,操作人员将钢丝卷进行固定后进行再进行钢丝卷的导开.传统的导开方式使钢丝的导开过程中钢丝受到的拉力不均匀,无法保证钢丝圈的质量,并容易在导开过程中出现乱丝和断丝的现象,并给钢丝头的查找和乱丝卷的拆卸工作造成极大的难度,甚至导致整卷钢丝的报废.此外,使用导开架导开钢丝卷操作不便且导开架维修量大,不利于轮胎钢丝卷生产工作的正常展开.

2.2浸酸槽

钢丝导开后,进入浸酸槽中进行浸酸处理,目的在于将钢丝上的铁锈、油污等杂质除去,提高钢丝在后期加工中与胶的粘合能力.使用浸酸槽对钢丝进行浸酸处理时,浸酸槽中的酸性物质如硫酸危险系数较大,对周围环境有严重的腐蚀作用,不利于生产操作顺利进行.

2.3洗酸加温槽

钢丝进行浸酸处理后应在洗酸加温槽进行除酸以及加热处理,这个过程中使用的热水应为一次性热水,由热水与高温蒸汽混合而成,温度一般在60至70℃.对钢丝进行除酸与加热的过程中,一次性热水的使用造成资源严重浪费,现场温度较高,生产环境差且容易发生生产事故.

2.4擦干装置

擦干装置是对除酸、加热后的钢丝进行干燥处理.擦干装置中的毡垫必须经常更换以保证擦干装置的顺利运行,否则钢丝未完全干燥容易出现挂胶不均匀及掉胶等问题.

2.5挂胶挤出机

挂胶挤出机是通过机头对干燥后的钢丝进行排列及挂胶处理,从而形成钢丝带.挂胶挤出机装置中机头的拆卸清胶工作不方便进行且胶料易焦烧；进行挂胶及排列操作的口型板和排丝板容易损坏,从而导致钢丝带挂胶量过多,厚度及宽度都过大等问题.

2.6牵引机

牵引机主要通过其牵引作用将完成挂胶及排列的钢丝带从挂胶挤出机机头内拉出.

2.7冷却水槽

牵引机将钢丝带引入冷却水槽,在装满水的水槽内冷却已挂胶排列的钢丝带.用冷却水槽进行钢丝带的冷却容易使钢丝带上挂有水珠,未能及时干燥的钢丝带在后续工序中容易使钢丝圈层与层之间不能顺利粘合,影响轮胎成品质量.

2.8吹干装置

为确保冷却后的钢丝圈能顺利粘合,需要吹干装置对钢丝圈进行吹干,吹干装置对压缩风质量有很高的要求,因为实际操作过程中,容易出现水珠不能完全吹干并且吹干装置内油污容易粘附在钢丝带上.此外,吹干装置进行吹干时压缩风利用率低且噪音较大.

2.9缓冲架

缓冲架也称为钢丝储绕部分,是用来储存并供给钢丝带,保证卷成机能连续进行工作.如图2为钢丝储绕部分结构装置示意图.

2.10卷成机

卷成机也成为钢丝缠绕部分,是按照不同工艺要求,将钢丝带缠绕成不同规格的钢丝圈.但进行钢丝带缠绕时,需要进行手动夹合操作和卸圈操作,这就造成操作不方便以及生产能力较低.另外,手动卷成盘长时间使用后容易出现偏歪及磨损现象,造成钢丝圈成品层与层之间错位或层与层呈阶梯状的现象,降低钢丝圈成品质量.

3对钢丝圈生产线的改进措施

3.1对导开架的改进

对导开架的改进是将导开架立式结构改装为卧式结构.改装后的卧式导开架分为夹盘和底座两部分,并增加了抱闸装置和液压减震装置,其功能是调节钢丝拉力,使钢丝受力均匀,保证钢丝圈质量.卧式导开架便于进行生产操作,降低了导开工作中劳动强度并减少了钢丝浪费,提高钢丝圈成品质量及经济性能.

3.2对浸酸槽、洗酸加温槽、擦干装置的改进

对钢丝圈生产线的改进中取消浸酸槽、洗酸加温槽和擦干装置,并增加电热除锈装置.电热除锈装置的构成包括变压器、测温装置、三组槽轮和除锈装置.电热除锈装置中钢丝预热温度随着钢丝拉伸速度的变化而自动调整,保证温度符合加工工艺要求.与传统的浸酸槽等装置相比,电热除锈装置操作方便简单,能准确控制并对温度进行调整,同时,电热除锈剂机的使用也改变了传统装置恶劣的生产环境,不仅节约了各种资源,也增加了生产时的安全指数.

3.3对挂胶挤出机的改进

对挂胶挤出机的改进主要是对挤出机机头结构进行改进.挤出机机头改进后主要由机头、安全螺母、连接压盘构成,改进后的机头结构中,安全螺母的作用在于当挂胶机机身温度过低或挂胶机机腔内由于胶料焦烧而引起机头内压力急剧增大时,安全螺母会自动断裂以保护挤出机不受损坏,安全螺母加工难度低且易于更换,可以大幅度提高挤出机安全性能及生产能力.

3.4对冷却槽、牵引机、吹干装置的改进

对冷却槽、牵引机装置和吹干装置的改进是将两者合并为牵引冷却机,同时取消吹干装置.牵引冷却机配置结构包括底座、上冷却辊、下冷却辊、链轮和旋转接头等.对该部分设备进行改造后,钢丝带不再直接进行浸水冷却,而是冷却水经过旋转接头对上冷却辊和下冷却辊进行冷却,再由上、下冷却辊对钢丝带进行冷却,一般情况下,钢丝带在上、下冷却辊上进行缠绕三圈左右,钢丝带就能达到冷却要求.牵引冷却机的上、下冷却辊间的平行交叉角度可以依据实际情况进行调节,保证钢丝带冷却过程中在冷却辊上进行缠绕时不会发生摩擦或压合现象.采用牵引冷却机对钢丝带进行冷却处理不仅可以避免钢丝带上黏附水珠或者机械油污,还可以减少压缩空气使用量,节约成本,同时也降低了工作噪声.

3.5对缓冲架以及卷成机进行改进

缓冲架要及时进行检修并更换已损坏零件,保证钢丝带的储存以及供应工作顺利进行.对卷成机的改进主要集中在对卷成机机头结构的改进,传统的卷成机配套设备中卷成盘直径可以按照具体的实际情况在一定范围内进行调整,但长时间的使用中调节次数过多容易使卷成盘出现一定程度的变形和歪曲现象.改进后的卷成机机头在原有的结构基础上增加了风动系统,风动系统主要包括电磁阀、旋转套、双键套以及带单向复位风缸的卷成盘.改进后的单规格卷成盘不能进行调节,具有尺寸固定不变化、不易变形,不偏歪等优点,提高了卷成机工作效率及钢丝圈成品的质量.

4总结

对轮胎钢丝圈生产线进行改造,可以有效提高轮胎钢丝圈生产过程中的安全性能、轮胎钢丝圈质量及使用性能、生产经济性等,能进一步推动我国的轮胎钢丝圈生产行业发展及进步.