蒸锅式硫化机培训教材.docx

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蒸锅式硫化机培训教材

硫化机概况及作用

本机属B型双模硫化轮胎定型硫化机，用曲柄连接传动，采用蒸锅式加热，升降翻转式开合模。

胶囊伸缩由中心机构操纵；机械手升降，转动，卸胎机构进出均采用水缸驱动；后充气采用二位四点式装置；控制系统采用PLC可编程程序控制。

本机主要由机架，传动装置，中心机构，蒸汽室，装胎机构，卸胎机构，脱模机构，活络模操纵机构，管路系统和电器控制系统组成。

硫化机电气控制系统主要包括：

CPU、输入/输出模块、模拟量转换模块、PLC电源、温度变送器、电机、触摸屏电脑以及各类行程、接近、和光电开关等组成的电气控制回路。

通过各路采集的输入信号和温度输入mA信号加上PLC程序的逻辑编写，来实现各种输出的自动动作和温度的自动的PID调整控制，实现硫化机的自动运行和记录。

触摸屏电脑是通过和PLC的数据存储和交换，实现硫化机工艺的设定、pid参数的调整、实时状态的显示监控和硫化机曲线的记录、存储等。

整套PLC控制系统为OMRON公司的产品，其优点在于小巧、程序编写方便和功能强大。

触摸屏电脑为台湾研华厂商生产，运行稳定并且能应付高温作业环境。

主要适用于普通外胎及子午线结构外胎的定型硫化,能自动进行装胎,定型,硫化,卸胎及后充气冷却等一系列工艺操作.采用蒸锅式加热,使用活络模,并配有后充气装置,供用户硫化尼龙帘布线轮胎时配套使用.

硫化机结构及其各机构的性能原理

1机架机架由底座,横梁,连杆及左右墙板等组成.底座是硫化机最主要的零件之一,它承受硫化时的横压力,与横梁,连杆,上下蒸汽室内的模具等组成一封闭受力系统,该系统通过传动机构而产生弹性变形,得到所需的合模预紧力.左右墙板刚性好,定位可靠,且与底座用定位销和螺栓连接,使得墙板上的导轨,导槽和装在横梁上的小拉杆确定了横梁的运动轨迹,通过曲柄,齿轮和连杆使上模与横梁一起沿着墙板导槽垂直上升,然后沿导轨平移翻转,从而实现开合模过程所需运动.底座上还装有中心机构,下蒸汽室,卸胎机构,脱模机构等.

2主传动机构主传动机构由平面二次包络涡轮减速机,两对齿轮副,曲柄齿轮及连杆组成.由主电机带动涡轮减速机,经左右各两对开式齿轮副降速,再由两边曲柄齿轮传至连杆,带动横梁,上模作升降和翻转运动,并使合模时获得足够的预紧力,充分保证硫化轮胎的质量.

3中心机构中心机构即胶囊操纵机构,是硫化机的核心组成部分.它的作用是轮胎硫化前把胶囊装入轮胎内,鼓胀加热使轮胎定型,硫化后将胶囊从轮胎内拔出.该机构采用双活塞机构,主要由活塞导套,活塞缸体,环座,上下活塞,活塞杆及相应的密封件组成.安装在下蒸汽室中央.胶囊由上下卡盘固定在活塞杆端部和环座上,在动力水缸的操纵下,胶囊上夹盘可做上下运动.在脱模机构的操纵下,下夹盘连同整个中心机构一起作升降运动.装胎时,胶囊呈拉直状态,状态机构放入生胎后,活塞缸进水管进水,上下活塞下降,.同时一次蒸汽由进水管经环座,缸盖,以旋转放射状均匀喷入胶囊内,使胶囊内温度均匀上升.上环触及到定位套时停止下降,这时,胶囊利用装胎机构抓太抓的导向作用沿生胎内壁伸展,顺利地进入生胎内腔.上环下降后的高度不能低于生胎的胎圈高度,这个定型高度由定型铜套来确定.定型高度与轮胎规格有关,可根据实际生产规格更换不同高度的铜套.

4蒸汽室及调模装置蒸汽室用于安装轮胎模型,并为硫化过程提供外部蒸汽加热的机构.左右蒸汽室各由上下两半蒸汽室组成,合模后形成一封闭的空腔.上蒸汽室固定在横梁下缘,下蒸汽室固定在机架地座上.调模装置由一对齿轮和一套内外螺纹反向的螺纹机构组成.需要调整合模力时,松开外面的锁紧手柄,用扳手转动调模齿轮,通过大齿轮使调模螺母转动,随着调模螺母的转动,上模跟着作上下运动.上下蒸汽室的外壁为隔热罩,下蒸汽室底部有一层隔热垫板,上蒸汽室顶部也装有多层隔热垫,能有效的减少热量散失.蒸汽室上还装有安全阀,压力表,热电偶等附属部件.

5装胎机构装胎机构的作用是将生胎从寸胎器上提取送至下模上定位并在定型过程中对胶囊进入胎内起导向作用。

紧靠左墙板，主要由抓胎器，转臂升降水缸，装动水缸，抓胎爪开合气缸及原立柱等组成。

抓胎器张开最大直径630mm，合拢最小360mm，使用于钢圈直径为16-24英寸的轮胎。

轮胎规格变化时，许更换抓胎器开合气缸前后定位套，其要求是：

抓胎爪张开时，能可靠的抓住生胎而又不使生胎受到太大张力，闭合时能使抓胎爪顺利地从升胎中抽出。

装胎机构的定位精度对定型质量有重要影响，定型装置的上部装在机械手上，下部装于底座上，定位可靠，工作稳定。

使用时调整定位杆的高度，调整后要锁紧，以免松动影响正常工作。

6装胎机构装胎机构的作用是将硫化后已脱模的轮胎从中心机构上脱起，并卸放到机台后面的轨道上。

本机构主要由进出水缸，卸胎支架，升降水缸等组成。

硫化结束后，上模开启，脱模机构水缸动作，中心机构连同下卡盘一起提升使轮胎脱离下模。

然后进出水缸进水推动卸胎架从后面沿两圆柱导轨向前进入下蒸汽室上方，此时卸胎臂已处于轮胎下面。

随着中心机构上升，胶囊伸直并抽真空，胶囊便从轮胎内壁脱离，接着下环升降水缸反向作用，胶囊下夹盘随中心机构下降，卸胎臂拖住轮胎，而使轮胎脱离下夹盘。

小车升降水缸动作使轮胎垂直上升，然后翻转，将胎卸到机台后滚床上。

卸胎完毕后，小车升降水缸反作用，卸胎壁翻转复位，卸胎支架退出工作位置回到原位。

7脱模装置改装置主要又下环水缸及其附属部分组成，作用是使硫化完毕的胎脱离下模并配合卸胎装置完成卸胎动作。

该机构采用前置双双水缸杠杆结构，位于底座正前面，空间大，便于观察及更换密封环。

主要工作原理和其它水缸一样：

由动力水推动活塞使得活塞杆往复运动。

8活络模操纵装置改装置用于操纵活络模扇形块（导向条）的径向张开与合龙。

主要由活络模水缸，连接体，连接盘等零部件组成，活络模水缸通过连接体安装在横梁上。

工作时活络模水缸活塞上下运动，通过活塞杆，连接盘带动活络模扇形块作相对垂直运动，扇形块在外侧配合斜面的作用下同时作径向运动，合龙时与上下胎侧构成一完整的环状模腔。

机械手放入生胎开始合模时，活络模伸，扇形块处于张开状态，合模到扇形块接触下胎侧模时，扇形块在外侧配合斜面的作用下开始向内合拢，最后将整个生胎外侧密封，以便硫化。

活络模水缸的工作介质是2.5MPa。

开模是相反的运动原理，不再做详细介绍。

9安全装置本装置按装在横梁之下，安全杆位于蒸汽室前略低于上下蒸汽室结合面，呈警戒色，作用是在紧急时刻保护操作者人身安全。

在自动合模过程中当安全杆碰到人或物体时会停止合模并返回到开模极限位置，所以在紧急时刻可上下晃动安全杆以保证自身安全。

10管路系统管路系统由蒸汽管路，动力水管路，压缩空气管路，润滑管路等组成,下面分别介绍:

（1）蒸汽管路蒸汽管路用来输送外压蒸汽,内压定型蒸汽,过热水和冷却水等,还用来对胶囊进行放气和抽真空,在硫化中,胶囊放气管路中的气动阀呈关闭状态,因而管路不通,当胶囊内压超过允许值时,操作者可立即关闭该阀的控制气源,使阀门开始放气.

（2）动力水管路动力水管路输送整机各水缸所需2.1-2.5MPa压力水，包括卸胎机构水缸，脱模机构水缸即下环水缸，中心机构上环升降动力水，装胎机构升降及转动水缸等。

在上环升降管路中装有安全头，当管路中压力超过10.5MPa时，安全头内部膜片破裂，从而消除高压，保证设备安全。

（3）润滑管路润滑管路用来输送干油泵输出的润滑脂，供润滑点使用。

（4）管路系统的布置管路系统的主要部分均匀安装在主机及后充气装置的两侧，其中蒸汽管路分别装于后充气装置的两侧（右侧为进，左侧为出），少量装于主机与后充气之间。

动力水管路安装于主机右侧（靠仪表柜一边），机械手管路主要装于机械手上，气控管路从仪表柜的接管座上引出，按顺序层次分别接于各阀门，仪表，及其它气动原件上。

润滑管路按装与机座及各相应零件上，其余管路安装分别装于相应部位上。

活络模管路系统装于主机左侧。

（5）热工管路原理管路系统是完成轮胎硫化过程的重要部分，它是根据硫化机自动循环程序的要求而设计的，主要分为两部分，一部分是合模前由主令控制开关，各行程开关配合完成的抽真空，装胎，脱模，卸胎，自动润滑等；另一部分是合模后由硫化控制阀组控制的胶囊及蒸汽室的各种介质输送。

在定型蒸汽管路上安装有两个自力式压力调节器（平衡阀）来控制进入胶囊蒸汽的压力。

其原理是：

平衡阀的输出压力始终保持与其控制压力相平衡，改变控制压力就可以改变输出压力。

按定型蒸汽压力调定控制管路上两个并联的调节阀，通过二位五通阀的切换来改变压力调节器的压力，从而控制定型蒸汽压力。

为保证设备与人身安全，在管路中装有4个零压开关，具体调节方法不在此做详细说明。

硫化机操作流程

上岗前穿戴好劳保用品，精神饱满。

1、交接班与上班次操作工认真做好交接，仔细了解安全、生产、设备运行情况及质量状况，检查是否有停机、倒换规格等情况的机台正在预热或工作。

2、接班后检查设备的安全装置:

安全杆、光电开关等是否灵敏.观察触摸屏电脑上显示的外温、外压、内温、内压曲线是否在工艺范围之内，观察程控风压表是否在0.35~0.38Mpa之间，发现异常及时找维修人员修理；检查交班胎胚的规格与标识是否相符，胎胚是否摆正，标志线是否在胎胚上方，检查胶囊的使用次数，核对胎胚的硫化时间，最后观察硫化过程的各种仪表指示是否正常。

3、操作机械手进行抓胎硫化结束前2分钟，按下机械手闭合和机械手降按钮，机械手下降进入胎胚子口后（此时注意机械手抓胎高度，高度要合适，不能挤压胎胚，如果抓胎不标准，需要找维修工重新调整机械手抓胎高度定位），按下机械手张开按钮将胎胚抓牢，然后操作机械手上升按钮，机械手上升到位停。

注意在抓胎过程中，保证机械手不能挤压胎胚子口，抓胎位置要正确、胎胚要抓正。

4、硫化结束后自动开模开到限定位置后自动停止。

（注意:

硫化结束后若不能自动开模,请观察电脑显示屏,考虑蒸汽室内是否存有压力,若有压,需等待排压,万万不可强制开模）

5、按下开模按钮硫化机自动开启到极限位置停观察设备运转是否正常，其中包括：

是否有异常响声、电流指示是否过大、模内轮胎是否正常脱离钢圈等情况。

6、回收小票下环自动升起到位停。

从两个机械手之间进入模前工作区（注意：

不准从机械手下方穿行），将模内“小票”回收，同时观察外胎是否存在问题。

然后由原路返回到控制柜前操作区。

7、硫化机卸胎将卸胎支臂出旋转开关打到自动位置，卸胎支臂进入模内，到位后上环上升，使胶囊拉直到位；下环下降，轮胎脱离胶囊，卸胎支臂上升进行卸胎；卸胎后，卸胎支臂下降并退出。

卸胎支臂动作时，严禁上机操作或站在前踏板上。

8、检查胶囊将硫化机控制系统切换到手动位置，由两机械手之间进入模内检查胶囊上下卡盘丝是否固定完好，是否有缺少，有缺少的必须找维修工补齐紧固。

然后回到操作柜前，按下环升按钮操作下环上升到位，按下定型按钮，向胶囊充入适量蒸汽（定型压力为0.02-0.06Mpa，如果压力过高或不足，可调节左右一次定型压力调节旋钮），使胶囊自然膨胀。

然后将控制气源阀手柄切换到断位置，进入模腔内（在模内要注意站位，任何时候不得将脚放在钢圈下方位置,以免挤脚）。

观察上、下夹具是否有泄漏、松动等问题；观察胶囊是否有老化、变薄、疤痕、气泡等质量缺陷。

如存在问题，必须更换胶囊或找维修工处理夹具，保证完好。

检查定型高度：

定型后，切断风源，然后按上环降按钮，检查上下卡盘之间的距离，如果与本机台规格要求的高度不符，需要找维修工更换定位铜套。

9、胶囊打油在模内垫好隔离布，给胶囊均匀涂刷隔离剂，注意：

子口部位要先打油，胶囊全部打完油后再给子口部位打一遍。

（胶囊打油次数规定：

新胶囊头十次必须每罐打油，十次之后每班打油2-3次，70次以上原则上只给第一罐打油，可根据实际情况而定）。

然后回到操作区，按下下环降按钮，下环下降到位停。

再定型，将胶囊上的隔离剂烘干。

10、清理锅罩内杂物要认真仔细地清理锅罩内上下侧板的胶毛、胶边等杂物，将清理的杂物放到指定容器内，严禁扔在锅罩内或随意丢弃；检查锅口圈是否完好，如有杂物要及时清理。

然后撤出隔离布，将小票放好（左模放双数，右模放单数）。

将隔离剂与隔离布放回指定位置，检查模具规格是否正确、各种铭牌是否完好，并填写好硫化记录和模具编号记录。

11、机械手装胎胚操作机械手转入按钮，到位后按机械手下降按钮，机械手下降到胎胚子口与下钢圈吻合。

（第一罐时，要检查机械手装胎定位杆高度是否合乎标准，如果不准确就不得装胎，必须进行调整后才能使用）。

确认胎胚装正后，按下上环下降按钮，同时按定型按钮（“定型”手动开关要打到断状态），充入一次定型蒸汽（调节压力不准超过1Mpa）；再按机械手闭合－机械手上升按钮，机械手上升与胎胚脱离，然后按机械手转出按钮使机械手转出到位停。

12、合模观察胎胚是否装正、小票是否移动，确认无误后，将控制系统手动/自动开关切换到自动位置，按下合模按钮，硫化机开始自动合模。

合模时观察定型暂停时模口位置、定型压力表是否符合工艺标准。

在合模至极限时，观察电流表和各种压力指示灯是否正常；仔细观察花纹块伸出状态、是否有导向条断等现象。

（注意：

在整个开合模的过程中，操作工要特别注意设备的运行过程情况，发现安全、设备、质量问题，要及时反馈信息，或停机找有关人员处理）。

13、硫化机开始硫化硫化周期程序开始工作，仔细观察程序是否正常工作，内压、内温、外压、外温升起的状况，如有异况应按工艺要求标准增加延时硫化时间；在正硫化周期内，要随时观察硫化过程中的各种技术数据和各仪表。

全钢硫化机的日常维护保养要求

开车前的检查：

1、检查主机各零部件联结是否牢固。

2、检查卸胎机构各部件联结是否牢固。

3、检查模具及热板紧固螺栓是否松动。

4、检查各急停装置和压力开关是否灵敏。

检查各部位润滑：

1、检查润滑系统是否齐全完好。

2、检查油杯、油位是否符合标准。

3、如果干油杯用空，应将空气从管路中排出。

3、干油泵应采用0.59-0.69Mpa压缩空气。

4、清理空气过滤器，检查油雾器是否正常。

5、启动前手动循环油泵，使传动部位润滑充分。

检查安全装置：

1、检查安全杆是否灵敏可靠，每天开动一次。

2、检查调压阀、压力开关、机械阀、压力控制器、行程开关、电磁阀等是否灵敏可靠。

3、检查机械手安全装置是否正常。

4、检查蒸汽室安全阀是否可靠。

5、零压开关要调在0.029mpa以下，以保证内压低于设定时才能开模。

6、检查主电机刹车是否可靠。

7、检查各指示装置、报警装置是否完好、齐全。

检查各密封部位：

1、检查各密封点是否泄漏。

2、检查各气动阀和截至阀是否内漏。

检查主机运转：

1、检查机械动作顺序是否正常。

2、检查主机电流是否标准。

3、检查空运转是否有不正常的声音，轴瓦间隙应符合标准。

3、检查主电机的制动器摩擦片间隙，应保持在0.5---1.5mm之间。

4、检查电气系统是否完好，检查压力继电器的动作压力是否符合标准。

检查各动力水参数是否符合标准：

1、检查动力水、压缩空气的压力是否符合标准。

2、检查二次水、一次汽、外温蒸汽压力、温度是否符合标准。

3、检查各仪表指数是否灵敏，电脑纪录曲线是否正常。

3、长久停用的机台、开机时应逐步升压、升温，随时观察动力系统。

运行时的维护：

1、检查装胎机构运行是否平稳，对中性是否良好。

2、检查卸胎机构运行是否平稳，停留位置是否准确。

3、检查开合模极限是否到位。

4、检查左右合模力是否一致。

在调整的过程中左右允许相差200KN以内，相差太大会使机台因为受力不均而损坏，调整完毕后，左右合模力应在50KG以内的差值。

5、检查主令开关各点的位置是否准确牢固，动作是否灵敏可靠。

6、检查机构运行程序是否正确。

7、检查电控元件是否可靠，记录是否正常。

8、检查各油雾器、过滤器、调压阀、机械阀工作是否正常。

停机后的修理：

1、停机切断电源、气源和其它的动力源。

2、停机时，上横梁应在开模极限的位置，如果检修主电机和涡轮时，应停在合模极限的位置。

3、将所有的开关都由自动拨至手动档。

定期的检修要求：

日检要求：

1、检查管路系统和阀门是否完好。

2、检查机械运动件运行是否平稳，运行时主电机电流是否正常。

3、检查气压、风压、水压和合模力是否在额定的范围内。

4、检查各气动阀门是否按照程序启用。

5、检查各紧固件是否有松动的现象。

6、检查各疏水器是否工作正常。

7、检查左右合模力大小是否一致。

8、检查各电气元件是否完好。

9、检查各指示灯、压力表、是否正常。

10、检查温度变送器、压力变送器是否灵敏完好。

周检要求：

1、包括日检要求。

2、检查各安全装置是否安全可靠。

3、检查主令开关各点的位置是否正确、牢固、动作是否灵敏。

4、检查卡爪与横臂的连接螺母有无松动。

5、检查各气缸、液压缸动作是否平稳可靠。

6、检查主电机固定丝是否松动。

月检要求：

1、包括周检的要求。

2、检查油雾器和过滤器的工作是否正常。

3、检查压力开关动作是否灵敏，可靠。

4、检查主电机制动摩擦片，确定是否下滑。

5、检查装胎机构行程、转动速度是否符合要求。

6、调整机械手与中心机构的同轴度。

7、检查卸胎机构双臂是否平行，动作是否到位。

8、检查各配电柜空气开关是否安全可靠。

10、检查主控制线路。

硫化机常见故障及其处理措施

全钢硫化机一般故障和排除方法

故障现象

故障原因

排除方法

硫化机电脑兰屏死机

电脑硬盘读写错误

更换新的硬盘

windows操作系统崩溃

重新作一遍操作系统

硫化机自动合模后，不自动跑程序

程控器开关或自手动开关位置不对

将开关对应相应位置

合模极限开关不好用

调整开关和更换

硫化机的24v电源断路

检查断路位置

左右模内温温差大

温度变送器采集出现误差或损坏

更换新的变送器

内压管路有泄漏的地方

查找地沟泄漏管路

中心机构漏

更换新的密封圈

硫化过程中曲线出现压力降现象

工艺程控设定错误

更改程控工艺设定

程控阀组控制回路出现问题

检查接线端、保险和线路

各介质阀门动作不灵敏、别劲

润滑或更换阀门

程控风路出现漏风现象

更换风管或紧固风管接头

阀门膜片损坏

更换膜片

压力变送器采集数据错误

更换压力变送器

主电机在合模快到达合模极限时电流过大、转速下降。

各润滑点润滑不够，存在干摩擦现象。

加强巡检，保证油路畅通。

及时发现存在干摩擦点

合模力过大。

操作工每次接班时候检查一遍，是否在工艺范围之内。

主电源电压过低。

监测电源电压，采取相应措施

传动齿轮齿面损伤引起传动效率降低。

检查齿轮的接触面，及时更换。

涡轮箱内润滑油质量差，降低减速机的传动效率。

检查油质，及时进行更换

机械手转入动作太快，引起冲击震动

液压管路中，节流阻尼孔太大

将节流阻尼孔适当的缩小

水缸回路有较大的泄漏

更换破裂的管道

机械手转入过程中，中途又自行转出

转入、转出程序系统有问题

检查plc程序是否有问题

机械手滑阀失灵

更换失效的滑阀

动力水胶管破裂

更换破裂的管道

机械手不转入

缸内漏

更换皮豌

滑阀不灵敏

更换阀门或拆修

电气控制制动回路有问题

检查电磁阀和保险

卸胎小车不进

卸胎小车水缸内漏

更换皮豌

阀门动作不灵敏或漏风

紧固或更换阀门

卸胎小车行程开关未复位

更换行程开关

胎胚定型时，胎胚外偏。

机械手不对中

调整机械手对中螺母，尽可能对中

钢圈子口太小和胎胚不圆

控制胎胚工艺质量

定型压力选择不合适

控制定型压力在工艺范围内

主电机在合模时，不能马上制动停止

电气控制制动回路有问题

调整电气整流模块

抱闸摩擦片损坏

更换新的

电机接触器失灵

修理和更换接触器

合模力不够

合模限位开关位置不对

调整主令控制器合模开关

调模机构间隙过大，上模位置过高

更换超差零件

装锅合模后，大量蒸汽从上下蒸汽室泄漏

合模不到位或限位开关失灵

检查更换开关

蒸汽室密封圈老化

更换蒸汽室密封圈

上下蒸汽室之间的间隙太大

增加上蒸汽室的调整垫

卸胎支臂没有进到位，上环就升起

卸胎装置限位开关失灵或电磁阀故障

检查更换开关和电磁阀

硫化结束后，不能自动开模。

压力排除的太慢

清理冷凝水排回路

零压开关失灵

检查零压开关，调整或更换

系统真空度高或真空阀门失灵

上报领导或更换阀门

开模出胎时卸胎支臂不进

手动阀位置不对

将位置打到卸胎装置进的位置

下环升降部位开关失灵

修理或更换限位开关

左右吨位表指示有差异

合模力调整的不平衡

调整合模力

吨位表固定有问题

拧紧固定螺母

吨位表零点定位有问题

调整吨位表到零位

自动定型机械手转出后，硫化机不合模

限位开关（卸胎支臂、机械手、下环升降、安全杆等）开关失灵或这些部位没有到位

检查更换开关和调整设备状态

模前安全防护光电失灵

调整更换光电开关

合模超限开关失灵

检查更换开关

外温蒸汽无法控制、调节

外温调节阀坏

更换新的调节阀

PID参数设置有误

更改正确的参数

电气转换器坏

更换新的转换器

开合模过程中有异响

减速机轴瓦损坏

检修、更换

活络模模具有问题

调整或更换

挡胎杆不放胎

挡胎杆风缸漏风

更换新的密封圈

电磁阀损坏

更换电磁阀

下环不升或升不到位

下环水缸内漏

更换密封圈

主令控制器开关损坏

更换开关

下环传动机构损坏

调整固定传动机构