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半钢子午胎内衬层压延生产线提速改造

2015-11-18

橡塑技术与装备 2015年10期
关键词:胶条挤出机内衬

张 薇

(桦林佳通轮胎股份有限公司, 黑龙江 牡丹江 157032)

半钢子午胎内衬层压延生产线提速改造

张薇

(桦林佳通轮胎股份有限公司, 黑龙江 牡丹江 157032)

介绍了在老厂房、老生产线、设备摆布较拥挤杂乱的条件下,本着少投入多产出的原则挖潜增效,对半钢子午线轮胎内衬层压延生产线进行提速改造的成功经验。可为同行业在老设备改善中拓展思路提供借鉴。

半钢子午线轮胎;内衬层;压延;生产线提速

随着我公司产品市场的不断扩大,产能急需提升。经对预备、成型、硫化各工序的生产设备能力测算,内衬层压延生产线是制约产能提升的瓶颈。为此,本工作从提高设备能力最大化方面着手,对其优化改善,在改善中取得一些经验供行业参考。

1 基本状况

1.1设备现状

我公司某半钢子午胎内衬层压延生产线采用二手Pirelli 400×1 000 mm四辊压延机、供胶采用的是桂林橡塑机械Ф120 mm挤出机,原正常生产时线速度为15 m/min,挤出机螺杆转速35 r/min,排胶温度101 ℃,接近工艺控制最高温度105 ℃;内衬层卷取时温度为36 ℃,也接近工艺控制最高温度40 ℃。根据产量需求,现预提高线速度到22 m/min,但提速后无法保证挤出机排胶温度及内衬层的卷取温度;提速后储料坑深度不足,会产生料坑堆料现象。由于是老厂房,生产线的周围其它设备摆布较密集,且公司又本着少投入多产出的原则,这样对内衬层压延生产线的工序改造较为困难。

1.2生产流程

内衬层压延工艺流程首先是将原胶经金属探测仪供胶到挤出机,从挤出机头排出的胶条供胶至压延机制得内衬层,内衬层经冷却辊冷却后与保护胎圈的耐磨胶条复合后卷取(见图1)。

图1 内衬层压延生产线流程图

1.3预估提速后线速度

按螺杆最大转速45 r/min,内衬层按400 mm宽估算(见表1)。

表1 原排胶量与预估提速后线速度

1.4制约提速的相关时间

内衬层冷却、裁断、卷取及换卷等步骤所需时间如表2 所示。

表2 制约提速的相关时间

2 提速存在的问题

2.1机头内设有滤网,排胶温度过高

由于炼胶厂房陈旧,地面存有破损,炼胶过程中有胶料落地混进杂质的现象。为清除杂质,现在挤出机头加有60目滤网,导致机腔压力过大,排胶温度居高现象。

2.2冷却不足,卷取温度过高

目前内衬层经过5个冷却辊时间是49 s,当速度由15 m/min提升到22 m/min后,内衬层在冷却辊上停留时间34 s,减少了15 s时间,同时因挤出机排胶温度的升高,内衬层胶片在冷却前温度也要相应升高,这样在双重升温压力下,内衬层压延提速后温度预估会升高25 ℃左右。经测算提速后需增加4个冷却辊筒,但因场地不足难以实现。现生产螺杆转速为35 r/min,提速后螺杆转速将提至设备允许最高转速45 r/min。经实测工艺变量参见表3所示。

2.3内衬层换卷时间不足

现有储料坑深度为1.5 m,当速度提升至18 m/min后料坑堆料。

2.4挤出机排胶温度、卷取温度超高的影响

需要特别强调的是,当螺杆转速加快后,高弹性的胶料在螺杆与挤出机内腔的剪切变形速率也会相应增加,使胶料内部的大分子间快速磨擦生热升温,当胶料温度升高后极易产生早期硫化,出现熟胶疙瘩,影响内衬层的气密性;当卷取温度过高时,内衬层在料卷内温度降低缓慢,胶料中的小分子添加剂极易析出至内衬层表面形成喷霜,喷霜的内衬层物理机械性能及其粘性都将会下降,工艺上表现出与胎体帘布结合不良,胎胚易产生脱层和气泡等质量缺陷。

3 改进措施

3.1修缮地面取消机头滤网

由于机头滤网是产生挤出机排胶温度过高的主要原因,经对地面修缮后,杜绝了胶中杂质。这样,取消机头滤网后机头压力由4.9 MPa骤降到3.5 MPa,排胶温度由129 ℃降低到120 ℃。

3.2挤出机口型扩大并改单条排胶为双条排胶

为降低机头压力,加大口型板的开口,使口型板开口形状由Φ20 mm更改为100 mm× 20 mm,但所挤出的胶条过粗,在供胶路程中散热慢,且在压延辊缝间不易摆动,这样造成压延辊缝间的胶料温度不均,导致所压延出的胶片不易压合,表面不光滑。针对其不足将100 mm×20 mm口型板中间加一使口型分切为左右对称的隔断,即使挤出的一条宽大的胶条,分切成两条胶条,扩大了散热面积,同时,两条中分胶条在压延机上较为柔顺易于摆动,压延出的胶片表面光滑,机头压力也降至2.4 MPa,排胶温度则降至105 ℃(见表3)。

表3 提速导致的排胶温度与机头压力的变化

3.3冷却辊筒前、储料坑前各加风筒冷却

内衬层在进冷却辊前和储料坑前两处加多孔排风管进行风冷却(参见图2)。

图2 改善后的内衬层压延生产线流程图

3.4剪刀改电加热裁刀

内衬层料卷卷满换卷时用剪刀手工裁断需4 s时间,现在卷取工位小车上安装电加热套筒,将裁刀头部放入其中加热,用加热后的裁刀切割内衬层只需1 s时间,为提速后换卷争取了3 s的时间,缓解了内衬层在储料坑中堆料。

3.5加深储料坑深度,提高卷取小车移动风压

加深储料坑0.5 m,料坑中料在现基础上增加约1.5 kg,根据标定没有因重力增加对内衬层产生拉伸变形,能够保证内衬层尺寸的稳定;同时将移动小车的风筒压力由0.4 MPa提高到0.6 MPa,Φ50 mm的风筒改为Φ70 mm,换卷时小车移动的时间由7 s缩短为5 s,为提速后换卷增加了2 s的卷取时间,避免了内衬层在储料坑中堆料。

4 结语

通过对内衬层生产线的多处小改善,较大的提高了生产线速度,满足了公司要求的压延线速度22 m/min,而且保证了内衬层的工艺性能。说明工艺改善要从细节入手,从工艺和设备不同的角度考虑问题。希望对同行业在老设备改善中拓展思路有所借鉴。

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2014-08-11

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