近年來，隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，與之處于同 一產(chǎn)業(yè)鏈的輪胎工業(yè)也得到了相應的提高，但 綜觀我國汽車輪胎配套的子午化率與國外發(fā)達國家還是有一定的差距，其中表現(xiàn)最為突出的就是載重輪胎的子午化（載重子午化率為23%左右）。存在這種差距的原因有很多，其中最關鍵的原因之一就是生產(chǎn)設備的跟不上。
我國用于載重子午線輪胎硫化的機械設備主要有機械雙模硫化機和液壓雙模硫化機。機械雙模硫化機是上個世紀七十年代我國大力推廣“以機代罐”的時代產(chǎn)物，它在我國子午線輪胎發(fā)展初期確實發(fā)揮了重要的作用，但隨著子午線輪胎平衡精度的要求越來越高，機械雙模硫化機已越來越顯示出了它的落后性，取而代之的是近兩年開發(fā)的液壓雙模硫化機。液壓雙模硫化機國內(nèi)已有多種規(guī)格，其價格性能比都優(yōu)于機械雙模硫化機，有的甚至勝過了諸多國際著名品牌，但美中不足的是它在多工序的輪胎制造中不具生產(chǎn)線系統(tǒng)優(yōu)勢。
由青島國人橡膠研究院研制的“開式液壓直熱硫化輪胎全自動生產(chǎn)線”主要用于全鋼載重子午線輪胎的硫化生產(chǎn)，它能適應蒸汽或氮氣硫化動力介質(zhì)，能完成自動裝胎、定型、硫化、卸胎等一系列工藝操作，可實現(xiàn)單機自動循環(huán)、生產(chǎn)線全自動生產(chǎn)，所有電氣控制采用PLC程序控制，并用組態(tài)軟件實現(xiàn)中央集中監(jiān)控功能，可實現(xiàn)硫化溫度、壓力、時間等參數(shù)的智能記錄、存取和打印功能。
研制方案和主要內(nèi)容
◆ 研制方案
本項目主要圍繞載重子午線輪胎生產(chǎn)硫化工藝進行，關鍵是抓住硫化壓力、溫度、時間三大要素進行研究攻關以及整條硫化生產(chǎn)線研制。項目設計為液壓式、立座（中心機構(gòu)）半罐式（上罩）結(jié)構(gòu)；每六組硫化機體配套一組機械手以提高自動化程度；采用先進的壓力和溫度傳感器能實現(xiàn)硫化過程中的膠囊內(nèi)部壓力、合模壓力及膠囊內(nèi)部溫度和模具溫度的準確檢測和傳送；采用先進的PLC中型機進行相應的壓力、溫度的處理，并實現(xiàn)硫化過程的機械手和小車動作的自動控制和所有硫化介質(zhì)的切換；利用上位機通過組態(tài)軟件實現(xiàn)所有設備硫化過程及設備狀態(tài)的中央集中監(jiān)控和遠程監(jiān)控，硫化過程中的時間、壓力、溫度這些重要的參數(shù)，上位機除實現(xiàn)監(jiān)控的功能外，還實現(xiàn)記錄、存儲和打印的功能，整條生產(chǎn)線可實現(xiàn)“三化”——機械化、自動化、智能化。
◆ 研制的主要內(nèi)容
該生產(chǎn)線研制的主要內(nèi)容包括六組（12臺）液壓硫化主機、兩套可移動機械手、一個液壓站、六組管路系統(tǒng)、六組電氣控制系統(tǒng)、一套主控計算機系統(tǒng)等。
項目的主要創(chuàng)新點
本項目改變了傳統(tǒng)機械和液壓硫化機的結(jié)構(gòu)特點，并申請了7項專利（3項發(fā)明、4項實用新型），具有以下創(chuàng)新點：
◆ 以線代機：傳統(tǒng)的機械雙模硫化機或液壓雙模硫化機盡管有它們的優(yōu)勢所在，但它們還是停留在單機上，不具系統(tǒng)的優(yōu)勢，不利于工業(yè)集中控制，浪費空間和資源，因此不符合現(xiàn)代輪胎制造業(yè)的發(fā)展趨勢。本項目以“線”出現(xiàn)，通過機械手、電氣、主控計算機等與其他生產(chǎn)工序緊密結(jié)合，合理利用系統(tǒng)資源，非常有利于工業(yè)集中控制，與傳統(tǒng)單機相比，更具前瞻性，更符合輪胎制造業(yè)“三化”的發(fā)展趨勢。
◆ 開式液壓：傳統(tǒng)的機械式雙模硫化機的結(jié)構(gòu)非常復雜，以連桿式B型雙模硫化機為例，這種機械式的雙模硫化機由于升降機構(gòu)、翻轉(zhuǎn)裝置采用機械式和曲柄連桿結(jié)構(gòu)，并且在每一臺機器的一側(cè)裝有裝胎機械手，所以整機總體結(jié)構(gòu)龐大、笨重，維修保養(yǎng)復雜；由于傳動、升降機構(gòu)采用機械式，所以動作相對不準確、位移難控制、精度差；另外裝胎不能同時進行，機械手旋轉(zhuǎn)進入機內(nèi)對中性差，裝胎時間長；再就是中心機構(gòu)復雜，中心機構(gòu)動力為壓力水，密封裝置多。本項目采用液壓傳動，省掉了上橫梁和曲柄連桿機構(gòu)和單機機械手，整機總體結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省制造成本，維修保養(yǎng)簡單，并具有工作穩(wěn)定、動作位移準確、裝卸胎可同時進行（節(jié)省時間），裝卸胎效率高的特點。
◆ 直熱硫化：傳統(tǒng)的雙模硫化機設有一蒸汽室，蒸汽充入蒸汽室后在蒸汽室內(nèi)進行保溫、保壓硫化。本項目采用直熱方式加熱硫化，工藝可適應蒸汽和氮氣兩種硫化介質(zhì)，它的硫化傳熱主要通過活絡模上的加熱套和活絡模上下的兩塊熱板進行，無須另外設計蒸汽室。項目采用了全新的雙錐面精鑄活絡模，此活絡模設計了一迷宮式直熱加熱套，硫化介質(zhì)直接充入該加熱套和通過上下熱板就可以進行硫化。這種直熱硫化不但可省掉蒸汽室，而且熱效率和熱利用率很高，可節(jié)省很多蒸汽或氮氣。
◆ 特殊可移動機械手：傳統(tǒng)的雙模硫化單機都設計了裝胎機械手供裝生胎用。這種機械手是與硫化機連體設計的，這不但加大了設備的體積和制造成本，更重要的是機械手旋轉(zhuǎn)進入機內(nèi)的對中性非常差且裝卸胎不能同時進行，裝胎時間很長、效率不高。本項目的主機完全拋棄了單機機械手設計，采用了一種特殊的可移動機械手，全線12臺主機只需要2臺機械手即可完成所有的裝卸胎工作。本項目的機械手首先可以移動到不同的位置，機械手臂可進行上下、左右、前后移動。根據(jù)各主機硫化工作先后情況，機械手可進行先后工作，如1號主機硫化完，機械手就移到1號機操作，然后依順序進行2、3號等主機進行操作。這種可移動的機械手用于本生產(chǎn)線就象工地上的挖掘機，可移動操作，動作靈敏、準確。所以這種可移動機械手的應用，不但簡化了主機設計，節(jié)約了制造成本，而且可一手多用，自動化程度高，有利于智能控制。
◆ 智能控制：硫化工序是輪胎生產(chǎn)中的最后一道工序，硫化三要素的有效控制直接關系最終產(chǎn)品的質(zhì)量。傳統(tǒng)硫化工序的控制一般只實現(xiàn)綜合管理控制，采用單點聯(lián)動控制硫化的壓力、溫度和時間，電氣控制系統(tǒng)中有大量的按鈕、開關和信號燈等，而這些參數(shù)記錄、存取、打印和最終產(chǎn)品條形碼的控制則很難實現(xiàn)或不夠普遍。本項目不但能實現(xiàn)綜合管理控制，而且還能實現(xiàn)智能控制。項目采用觸摸屏代替以往的大量按鈕、開關和信號燈，所有的控制動作都可由觸摸屏來完成，還能在觸摸屏上看到并修改現(xiàn)場的工藝數(shù)據(jù)；利用上位機通過組態(tài)軟件實現(xiàn)所有設備硫化過程及設備狀態(tài)的中央集中監(jiān)控和遠程監(jiān)控；利用組態(tài)軟件實現(xiàn)硫化時間、壓力、溫度變量分析，并根據(jù)變量函數(shù)關系實現(xiàn)變量自動調(diào)整，最后實現(xiàn)最終產(chǎn)品的監(jiān)控記錄、存儲和打印等。
研制結(jié)論
輪胎產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一。國家實力看汽車，輪胎子午化率又是汽車工業(yè)實力的寫照。我國近幾年來的汽車、輪胎工業(yè)已取得了較好的發(fā)展和成績，但相比北美、歐洲、日韓等國家差距還是比較明顯。如何縮小差距并提升輪胎工業(yè)？鑒于發(fā)達國家的經(jīng)驗，其最最關鍵的是促進生產(chǎn)技術的進步，提高技術裝備水平。
該項目的研發(fā)可以為輪胎企業(yè)提供一條投資少、產(chǎn)量高、質(zhì)量好的載重子午線輪胎硫化生產(chǎn)線。采用該生產(chǎn)線可與密煉、成型兩大自動化工序和勞動人員實現(xiàn)資源共享與優(yōu)勢互補，特別重要的是采用該項目改建、擴產(chǎn)年產(chǎn)30萬套載重子午線輪胎硫化機投資僅為480萬元，約為傳統(tǒng)的1/6-1/7，還可節(jié)約廠房建設1/3以上。同時該項目具有自主知識產(chǎn)權，技術創(chuàng)新點多，維護保養(yǎng)方便，不僅適于新建，還非常適合中小型企業(yè)生產(chǎn)載重子午線輪胎項目的改擴建工程。
