PILZ产品在全钢丝载重子午线轮胎成型机上的应用

子午线轮胎作为斜交胎的升级换代产品，已成为轮胎市场发展的主流。随着我国汽车工业、高速公路的快速发展，子午胎市场需求将保持持续较快增长。大批子午线轮胎生产企业的纷纷上马，刺激了轮胎机械行业特别是子午线轮胎成型机的发展。 轮胎的生产需要经过多道工序和工艺，制造轮胎的工艺过程包括以下几个主要步聚：准备生胶、胶料配制，帘布和织物的加工挂胶，帘布和织物的裁断，胎面、钢丝圈和其他部件的制造，轮胎成型、定型和硫化。其中以成型这步最关键、也是最难实现的一步。轮胎成型就是把预先加工好的轮胎各部件在成型机上贴合、挤压形成胎胚。胎胚经过硫化、定型就成为轮胎。 由于子午胎的特殊结构，子午线轮胎成型机是轮胎机械中结构最复杂、技术要求最高的机器。在子午胎成型机中，全钢丝载重子午胎成型机占据着主导地位，代表成型机最高技术水平。 全钢丝载重子午胎的结构：胎面、带束层、胎体、胎圈。胎体是主体，两侧是钢丝圈，胎体上层包裹着带束层帘布，胎面紧贴在带束层上面。胎面是外胎的外表层，用耐磨的橡胶制成，它直接承受摩擦和全部载荷，能减轻带束层和胎体所受的冲击。胎面上有各种凹凸花纹，以保证轮胎与地面的附着性能，防止轮胎滑移。胎面下面是带束层，带束层一般采用强度较高、拉伸变形很小的钢丝帘布制造。带束层紧裹在胎体的圆周上。胎体由胎侧、内衬层、子口包布、钢丝帘布层构成，是轮胎的主体。胎圈由钢丝圈、帘布层包边和胎圈包布组成，具有很大的刚度和强度，可使轮胎牢固地装在轮辋上。 制造全钢丝子午线轮胎所需部件包括：胎面、带束层帘布、钢丝帘布、子口包布、内衬层帘布、胎侧。这些部件通过其他设备加工完成。 目前，在国内能生产全钢丝载重子午胎成型机的只有三家企业：天津赛象科技股份有限公司；青岛高校软控股份有限公司；北京航空制造工程研究所。天津赛象和北京航空制造工程研究所已经是我们的OEM客户。具体应用情况如下： 应用一： 客户名称：天津赛象科技股份有限公司 机型：三鼓全钢丝载重子午线轮胎一次法成型机 安全器件：2个急停按钮；4个边沿开关；3个安全地毯。 PILZ产品型号：7个PNOZ 16S 三鼓全钢丝载重子午线轮胎成型机主体结构分为5个部分：胎体鼓；成型鼓；带束鼓；胎体传递环；带束传递环； 辅助机构包括：胎面供料架；带束供料架；胎肩垫胶供料架；胎体供料架；卸胎器；胎圈供料架。 胎体鼓用于胎体成型，先缠绕胎侧、其次是内衬层、子口包布、钢丝帘布。然后，安装钢丝圈。带束鼓用于带束层和胎面的贴合、成型。成型鼓则用来将胎体鼓和带束鼓上复合好的半成品部件最后贴合成型，形成胎胚。胎体传递环用来将胎体鼓上复合好的半部件运送到成型鼓上，另外还要完成从钢丝圈支架上取钢丝圈并运送到胎体鼓的任务。带束传递环用来将带束鼓上复合好的半部件运送到成型鼓上，另外还要完成从成型鼓上取下胎胚任务。卸胎器则从带束传递环上接过胎胚并输送到胎胚储藏架上。 天津赛象的三鼓成型机自动化程度非常高，但现场必须有人操作、监视机器。在整个工作过程中，有些动作必须依靠人工完成。设备上的移动部件，象传递环、卸胎器移动卡具、胎面供料导开端、胎肩垫胶导开端等工作时会快速移动，对现场操作人员造成很大威胁。为了避免这些危险，保护人和设备的安全。在该机器上安装了许多安全保护器件，同时使用PILZ安全继电器对这些安全保护器件进行监控。该机器上一共安装了4个边沿开关、3个安全地毯、2个紧急停止按钮，使用了7个PILZ安全继电器PNOZ 16S。 在机器两侧的操作台上各装有一个急停按钮，两个PNOZ 16S分别对这两个急停进行监控。 胎体传递环和带束传递环安装在同一导轨上，通过两台伺服电机驱动。工作时，传递环在导轨上快速移动，为了防止撞伤人，在传递环的两侧安装了边沿开关。胎体传递环两侧安装两个边沿开关，两个边沿开关的输出信号串联后接入PNOZ 16S。同样，带束传递环两侧也装有两个边沿开关，用一个PNOZ16S进行监控。当传递环撞上人或其他物体，边沿开关会立刻发出信号，安全继电器得到信号后通过安全输出触电切断主控回路，使机器立刻停止。 3个安全地毯分别装在胎面供料导开端和带束鼓之间、胎肩垫胶和成型鼓之间、卸胎器和带束环卸胎位置之间。胎面供料导开端正对于带束鼓，可以前后移动。胎面贴合时，导开端向前移动，紧贴于带束鼓上。胎面帖合完毕，导开端向后移动。导开端移动时可能会伤及站在胎体供料导开端和带束鼓之间的操作员。因此，在这个位置设置一块安全地毯，安全地毯的输出信号接入PNOZ 16S。当操作员站在这个安全地毯上时，安全继电器的安全输出触电会断开胎面供料架的启动电路，保证胎面供料导开端不会向前移动。同样道理，安装另外两块安全地毯是为了保证胎肩垫胶供料导开端向前移动时不会撞伤操作员和卸胎器移动卡具从带束传递环上取下胎胚时不会装伤操作员。 应用二 客户名称：北京航空制造工程研究所 机型：两鼓全钢丝载重子午线轮胎一次法成型机 安全保护器件：4个急停按钮；6个边沿开关；3套安全光栅；1个激光扫描器；1个安全光电开关；8个安全门开关。 PILZ产品型号：1个PSS CPU；1个PSS PS230；2个PSS DIOT；3个PSS DIOZ；8个PNOZ 16S。 两鼓成型机和三鼓相比，少了一个胎体鼓和胎体传递环，生产效率降低一半。两鼓成型机主体结构分为三个部分：成型鼓；辅助鼓（带束层鼓）；传递环。 辅助机构包括：胎面供料架；带束供料架；胎肩垫胶供料架；胎体供料架；卸胎器；胎圈供料架。 辅助鼓用于带束层和胎面的贴合、成型。在成型鼓先完成胎体的贴合成型，然后在胎体的两侧加装胎圈，接着成型鼓气囊充气膨胀，气囊使胎体撑紧，然后成型鼓上两端反拨杆在汽缸的推动下沿胎体成锥型撑起，将胎侧径向拉伸紧贴在胎体上。传递环将辅助鼓上复合好的部件输送到成型鼓贴合在胎体上表面，经过滚压形成胎胚。 和三鼓一样，两鼓成型机在工作时，有许多部件往复移动。对现场操作人员造成威胁，必须安装防护器件。北京航空制造工程研究所在机器3套安全光栅是为了防止有人误入成型机工作区域。6个边沿开关安装在传递环的两侧，可以防止传递环撞伤人。1个激光扫描器安装在辅助鼓下面，可以监视辅助鼓前的位置，防止有人在该位置时，胎面供料装置的移动断撞伤人。1个安全光电开关安装在卸胎器上，监视卸胎器移动卡具行走的路线，防止有人正处在该路线上被撞伤。以上这些安全器件的输出信号全部送进PILZ PSS可编程安全系统。8个安全门开关装在电气控制柜门上，用8个PNOZ 16S监控，防止有人误打开控制柜。