硫化后轮胎意外损伤原因及解决措施探究

发表时间:2021/4/16   来源:《科学与技术》2021年1月2期   作者:李万
[导读] 随着现代化技术以及信息化手段的飞速发展,轮胎生产同样得到了相应的影响,
        李万
        贵州轮胎股份有限公司   贵州贵阳市修文县    550200
        摘要:随着现代化技术以及信息化手段的飞速发展,轮胎生产同样得到了相应的影响,其中的硫化属于轮胎生产阶段之中的关键工序,而在传统的硫化工艺中,轮胎在硫化后很容易产生意外损伤,严重影响到了轮胎生产质量以及生产效率。为了在最大程度上保证硫化轮胎的稳定性以及安全性,就应当深入分析产生意外损伤的主要原因,并积极采取与之对应的解决措施。因此,文章首先对轮胎硫化的研究方式加以明确;其次,对硫化后轮胎意外损伤的原因展开深入分析;在此基础上,提出硫化后轮胎意外损伤的主要解决措施。
        关键词:硫化后轮胎;意外损伤原因;解决措施
        引言:在轮胎的整体生产过程中,硫化属于最后一道工序,在长时间的发展进程中,轮胎在硫化后产生意外损伤的问题依然存在。而随着轮胎生产数量以及生态规模的不断提升,各类硫化完成后的成品轮胎因为各类客观因素带来的影响,其所产生损伤的数量也在不断提升,同时也对相应轮胎制造企业的生产效率以及经济效益产生了影响。因此,必须要提升对于硫化轮胎意外损伤的重视程度,企业内部的领导人员以及管理人员也应当提起高度重视,找寻出与之对应的解决措施。
一、轮胎硫化的研究方式
        在当前的社会环境中,对轮胎硫化工艺所展开的研究主要采用的是有限元分析以及实验法两种方式。其中的实验法就是利用硫化测温方式,准确获取出轮胎内部关键部位的温度,而后利用相应的温度值来进一步计算出关键部位的及硫化程度,这种方式在多年来的发展进程中,已经具备了专门的硫化测温仪,简单来说,就是可以通过测量完毕的数据信息,来自动完成计算硫化程度的功能,而硫化仿真则是利用计算机技术,直接通过相应的数值来对整个轮胎的硫化过程展开模拟,这种方式的主要目的就是保证轮胎的各个部位能够达到预期当中的性能。而轮胎有限元分析技术,则是获取整体轮胎的硫化温度场,并根据详细的温度场数据信息,进一步计算出硫化程度,生成硫化程度场云图以及温度场云图。由此可以看出,限元法具备着十分显著的直观性以及全局性。
(一)实验法
        在轮胎的硫化阶段中,胶料动力机械其在热性能方面所产生的影响因素相对较多,其中的变化规律十分复杂。同时,在轮胎硫化时,其所产生的温度越高,相应的生产效率以及硫化速度也会随之提升,但也会引发过硫化现象,严重影响到轮胎的性能,并且硫化压力过高还会加快轮胎内部网状结构交联分子的裂解变化,内部胶料产生流动的同时,所用的骨架材料也会变形,缩短轮胎的使用寿命,。而如果硫化的压力较低,还会产生气体饱和的状态,轮胎中的气体很难排出到外部,导致整体轮胎较为疏松,引发表面缺胶以及花纹不清晰等问题出现,轮胎的质量以及性能也会降低。
(二)有限元分析
        在我国建立的三维有限元模型之中,其在对轮胎硫化过程进行模拟的过程中,能够对温度实验值以及仿真值展开对比,并对所采用方式的稳定性以及有效性展开验证,在此基础上深入研究初始硫化温度对程度场以及温度场所带来的影响。而在不断研究的过程中可以看出,在预热温度较高时,轮胎各个部位温度的提升较为均匀,但在预热阶段中,应当将温度控制在105摄氏度以下,在这一温度的限制下,预热温度每提升10摄氏度左右,就可以缩短1分钟左右的轮胎硫化时间[1]。
二、硫化后轮胎意外损伤的原因
(一)分支输送带以及主输送带的设计不够合理
        通常情况下,在轮胎的硫化过程中,分支输送带与主输送带之间,主要呈现出一种90°直角相交的状态,并且分支输送带相对于主输送带,其中大约高出两个轮胎断面的宽度,使得轮胎在进入到这一部位后,很容易产生翻转、摞压以及挤伤等问题,这些很容易导致硫化后的轮胎产生意外损伤。

同时,这种分支输送带以及主输送带之间设计不够合理的问题,对于整体硫化效率以及硫化质量也有着严重影响。
(二)爬坡输送带出口部位设计不够合理
        在轮胎硫化之中,爬坡输送带的出口部位,其与通道顶部之间的距离相对较小,如果产生了两条轮胎摞压通过的现象,处在上面部位的轮胎就很容易受到擦伤,而如果是两条轮胎断面宽的轮胎摞压通道,甚至还会直接堵塞输送通道,一旦无法在第一时间进行处理,不仅会严重影响到整体轮胎的生产效率以及生产质量,并且硫化后的轮胎也很容易产生大面积挤伤的问题。
(三)轮胎的修剪质量相对较差
        轮胎硫化时,由于修剪轮胎时所用的刀片质量相对较差,很容易就会导致轮胎最后的修剪质量很难达到具体的工艺要求,并且大部分刀片在使用过后,就必须要进行报废处理,这就产生了十分严重的资源浪费问题,同时,在修剪刀片的采购阶段,其所产生的成本费用也十分巨大,很容易为轮胎生产企业带来严重的经济损失。除此之外,硫化轮胎在修剪过程中,也并没有采取相应的冷却措施,这也会进一步加剧修剪刀片的损坏程度[2]。
三、硫化后轮胎意外损伤的主要解决措施
(一)分支输送带与主输送带设计不合理的解决措施
        为了更好的解决分支输送带与主输送带设计不合理的问题,进一步提升轮胎的硫化质量,就应当在分支输送带与主输送带的结合部位安装好相应的拐弯滚道,通过这种拐弯滚道来将原本的90°相交状态,进一步转变为四分之一的圆弧连接状态,并且还要保证拐弯滚道与主输送带之间的垂直高度还要稳定控制在240毫米左右,使得轮胎在经过拐弯滚道后,能够稳定的进入到主输送带之中。而在实施这项改造措施后,尽管在根本上消除了轮胎翻滚所产生的挤伤现象,但轮胎所产生的摞压现象却仍旧无法进行根除,仍旧需要进一步优化改进。除此之外,在主输送带与爬坡输送带结合部位的设计也同样不够合理,这也是引发硫化轮胎意外损伤的关键所在,因此,这就需要将主输送带的出口部位缩短1000毫米作用,保证其能够与爬坡输送带的入口部位拉开距离,将原本5°的出口角度转变为水平状态,并且还要安装一组管道,其中涉及到的两个辊筒应当采用电动辊筒,从而提供更加强大的驱动力。
(二)爬坡输送带出口处设计不合理的解决措施
        爬坡输送带出口设计不合理,其所引发的硫化轮胎意外损伤主要就是轮胎摞压通过,导致轮胎很容易被擦伤或是出现大面积挤伤。因此,这就需要将爬坡输送带出口部位的输送通道顶部的混凝土,移除长约1000毫米、宽约280毫米                  的部分,在这一部位中安装尺寸适宜的铁板,保证爬坡输送带出口与输送通道顶部之间能够保持安全距离,从原本的360毫米提升到490毫米,在进行改造优化后,即便两条轮胎断面宽的轮胎摞压通过,也不会出现堵塞通道或是擦伤的问题。
(三)轮胎修剪质量差的解决措施
        首先,为了进一步提升轮胎修剪质量,就应当停止使用那些由厂家直接提供出的修剪刀片,尽量采用手工研磨修剪刀片,以便进行重复使用;其次,要安装与之对应的冷却装置,在实际轮胎修建过程中,刀片与轮胎接触后能够直接喷射高压的雾装水珠,从而起到润滑以及冷却的作用[3]。
结论:在轮胎生产过程中,轮胎的硫化是其中最重要的环节之一,而为了提升轮胎生产质量以及生产效率,就应当重点关注轮胎硫化过程中产生的意外损伤,并采取针对性措施加以解决,进一步优化所用的硫化工艺,保证轮胎的整体质量不会受到影响。
参考文献:
[1]顾建,骆文武,钱熠.轮胎制造过程中影响轮胎均匀性和动平衡的要素与控制[J].橡塑技术与装备,2020,46(01):50-55.
[2]张晓明.改善轮胎氮气硫化上下模温差的研究[J].中国橡胶,2019,35(07):47-50.
[3]甘坚南,潘小良.硫化后充气轮辋宽度对半钢子午线轮胎断面宽的影响[J].轮胎工业,2019,39(04):242-244.
作者简介:李万,1990.5.17,男,汉族,广西容县容西镇,助理工程师,本科,研究方向:工程专业高分子材料
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