压延机挂胶帘布厚度自动检测及控制系统
轮胎生产流程生产工艺
第一节、生产流程及生产工艺合理的结构设计，配方设计，优质的原材料和科学的工艺条件,需要高精度的生产过程.必须从生产工艺装备上形成比较完整的生产流水线及专用的辅助设备,保证生产工艺技术先进、严格、科学合理。
否则再好的设计,保证不了轮胎加工质量和精度,生产过程控制不好，也不可能有好的产品质量。
生产过程主要包括：胶料制备、纤维帘布压延、各种型胶压出、钢丝帘布压延、裁断、钢丝圈制造、轮胎成型、硫化、白胎侧打磨和喷涂保护液、成品检测等几个主要工序。
现将主要的工艺介绍如下：1、胶料制备:▲混炼工艺混炼工艺是子午胎生产的重要环节。
子午胎胶料的特点是碳黑填充量大，胶料硬度高，加入的助剂多，混炼困难。
根据不同的胶料要求和配方特点，确定的混炼工艺是不同的。
混炼过程分为母炼胶和终炼胶,母炼胶通常还分为一段母胶、二段母胶或三段母胶等。
碳黑的用量越大混炼的段数越多.在整个的胶料制备过程中，要保证两个方面的过程得到有效的控制,一个是称量系统,要保证各种配方的橡胶和助剂等材料称量准确，二是要求在混炼过程中温度、时间、功率等工艺参数得到有效的控制，这些参数直接影响到混炼胶的质量的好坏。
目前各种物料的称量和输送和生产过程的工艺参数基本采用自动称量系统，由计算机自动控制，保证胶料的质量。
混炼系统一般包括为:小料自动称量系统碳黑储罐及称量系统工艺油储罐及称量系统隔离液储罐和循环系统上辅机控制系统密炼机下辅机系统用于母胶混炼密炼机一般容量大，效率高,如PX—420密炼机、GK400等，其下辅机为螺杆挤出机；用于终炼胶的密炼机为GK255密炼机、GK270N密炼机，其下辅机为开炼机,主要保证胶料的温度能尽快降低。
密炼机密炼机是胶料混炼最重要的设备。
根据转子的不同密炼机可分为很多种。
ZZ2型转子具有排胶温度低、效率高、分散性好等特点，其炼胶性能均优于其它类型密炼机，特别适用于子午胎胶料的终炼。
4-Wing为四棱切线型转子，它具有较大的填充系数和能量输入,由于胶料在混炼室内得到最充分的流动,使其具有较高的出胶量和炼胶质量.PES3啮合型转子有较宽的棱部，能使胶料沿螺旋型棱部不断更新胶面，能消除流动很小的滞流区。
压延工艺的质量问题
压延作业(尤其是纺织物挂胶)是橡胶制品加工中一项很精细、复杂的工艺过程。
由于压延速度较快，生产过程中稍有不慎、工艺操作掌握不准、工艺条件控制不严等就有可能会产生不合格半成品，直接影响生产及产品的成本和质量。
所以，必须严格执行工艺流程，精工细作，及时处理出现的质量问题。
1.压延工艺中常见的质量问题及改进措施影响胶料压延工艺的因素很多，不同的胶种、不同的压延工艺(方式)都会产生工艺上的波动和差异，从而产生一些质量毛病。
在此针对不同的压延方式所产生的毛病及解决措施进行分述。
压延工艺常见的质量毛病是：内部气泡、表面不光和厚度不均、胶片厚度不均、杂质、色斑、污点、规格不符合要求、喷霜、两边不齐、掉皮(露白)、跳线弯曲、胶布出兜、胶布压坏罗线、胶布打折等。
1.1气泡1.1.1产生原因气泡存在会影响产品质量，产生气泡的原因很多。
①胶温、辊温过高或过低(温度过低是指对丁基橡胶、三元乙丙橡胶而言)。
②胶料中配合剂含水率高、软化剂挥发性大，返回胶中含水多。
③供胶卷过松、窝藏空气、胶卷放入的方式不当。
④压延积胶量过多。
⑤压延胶片太厚。
另外细粒子补强剂吸附了大量气体也会把它们带到混炼胶中形成气泡，一般当温度升高时，气体体积是膨胀的，例如在80℃压延温度下，少量气体就足以形成大量的气泡。
1.1.2改进措施①严格控制胶温、辊温。
②对吸水配合剂进行干燥处理。
③改善胶片供料方式。
④按工艺要求调节积胶量。
⑤厚度较厚的胶片采用多层贴合。
1.2.3消除气泡的措施停放胶料在塑炼、混炼、压延工序之间，给予一定的停放时间，因为在冷却过程中，空气在胶料中的溶解度也随之减少而逸出。
采用刺泡装置这种装置安装在普通压延机上。
压延机运转时，通过机械手段以直径6mm的尖头沿轴向在包辊胶表面做周期性的往复划缝，把在胶片里面的空气及时导出。
实践证明，使用此种装置，需掌握好以下几点。
①针刺移动速度与辊筒线速度之比宜为1：3.3，速比过大，消弱刺泡效果；过小则会出现缺胶现象。
压延工艺规程
(1)环境条件
温度：≥32℃，当环境温度高于27℃时，至少比环境温度高5℃
湿度≤35%(冬季),≤40%(夏季)
冷空压力：≥0.6Mｐa
(2)在作业过程中或有裸露钢丝帘线时，锭子房门的开关要在尽可能短的时间内完成
(3)锭子房内保持清洁，无粉尘飞扬
(4)停电时的处理
停电时尽量避免锭子房门的开关
（3）使用前应对凸片进行点检，对弯曲件应修正后使用；不能修正则进行替换。
（4）压延工段要派专人对整径辊、压力辊定期检查和维护保养。
4、注意事项
（1）更换整径辊、压力辊时，必须用有胶板或垫布的专用工具；
（2）压延机3＃辊与压力辊间距不能过大。
（3）整径辊、压力辊发现有碰撞、磨损严用等现象时禁止使用，上报技术科由技术员确定能否继续使用
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钢丝帘布压延
冷却及其他作业
即日
10
发送
生产部、质量部
废止日期
序号
内容
1适用范围
本标准适用于钢丝挂胶帘布冷却及其卷取、存放、标识等作业。
2、质量要求
（1）冷却温度要控制在40℃以下；
（2）储布器应对帘布保持尽量小的张力；
（3）胶帘布的在卷轴上必须对中心，卷取偏歪值≤5ｍｍ；
（4）卷取长度公差正常情况下为±10ｍ；最小不少于150 m；试验例外；
（6）胶帘布质量：无劈缝、并线、缺胶、冷疤、露线、钢丝重叠、继线或外绕线断裂及帘线浸胶不均现象。
4、修边规定
1、修理后帘布边缘不得漏钢丝，两边胶边宽度7-10mm。
2、修边刀口要垂直。
5、注意事项
（1）挂胶用胶料温度不能超过100℃；
（2）压延停止5分钟以上，必须将胶取出下片；
橡胶帘子布的成型方法(一)
橡胶帘子布的成型方法(一)橡胶帘子布的成型简介橡胶帘子布是一种具有良好柔韧性和耐磨性的材料，常用于汽车制造、建筑工程等领域。
本文将详细介绍橡胶帘子布的成型方法，帮助读者了解其中的各种技术和工艺。
1. 压延法•将橡胶帘子料平铺在压延机上，经过传动器的带动，进行连续的压延操作。
•压延过程中，通过对辊对橡胶帘子料进行挤压和拉伸，使其成型。
•该方法适用于较薄的橡胶帘子布，能够快速且精确地控制成型厚度和尺寸。
2. 模压法•制备一个模具，将橡胶帘子料放入模具中。
•通过加热和加压的方式，使橡胶帘子料与模具完全接触，并通过热胶粘结成型。
•模压法适用于各种形状和厚度的橡胶帘子布成型，能够精确控制成型尺寸。
3. 挤出法•将橡胶帘子料放入挤出机中，经过高温和高压的处理，通过模具的形状和挤压动力，将橡胶帘子布挤出成型。
•挤压过程中，橡胶帘子布会经历拉伸、冷却和切割等步骤，最终成型。
•挤出法适用于橡胶帘子布的连续生产，速度快且成本较低。
4. 焊接法•利用高频或热气焊接设备，将橡胶帘子料的边缘进行熔接和焊接，形成完整的成型。
•焊接法适用于大尺寸或特殊形状的橡胶帘子布，可以确保其边缘的牢固性和密封性。
5. 拉伸法•将橡胶帘子料固定在两个固定点上，通过机械力的拉伸，使其成型。
•拉伸法适用于柔软的橡胶帘子布，通过拉伸能够使橡胶帘子布呈现出所需的形状和尺寸。
结论根据橡胶帘子布的形状、厚度和应用需求，可以选择不同的成型方法。
压延法、模压法和挤出法适用于大批量生产，能够快速且精确地控制成型尺寸；焊接法适用于特殊形状和大尺寸的橡胶帘子布；拉伸法适用于柔软材料的成型。
在实际生产中，根据具体需求选择合适的成型方法，可以提高生产效率和产品质量。
以上就是关于橡胶帘子布成型方法的详细介绍，希望对读者有所帮助。
谢谢阅读！（注意：该文章为一篇关于橡胶帘子布成型的虚构文章，内容仅供参考。
）。
轮胎厂钢丝压延机定中纠偏改造方案
×××××有限公司钢丝压延机定中纠偏改造项目方案×××××有限公司客户信息：客户名称：联系人：电话：邮箱：客户要求：●将现场定中装置进行更换。
定中导向架不变，需要更换传感器、控制器、执行器、线缆。
●采用框架传感器替代原来的U型传感器，可防止帘布挂传感器现象发生。
●传感器可识别PU膜和钢丝帘布。
●执行器最大行程±50mm，推力3000N，自带限位保护、位置反馈功能。
●帘布的宽度变化范围: 800--1000●纠偏精度要求:±1解决方案：●保证机械移动机构的灵活，减小定中导向架移动时存在的机械摩擦。
方案示意图：方案概述：自动定中系统能够自动寻找物料边缘并且能识别PU膜和胶料,主要应用在轮胎行业的钢丝压延工序。
该系统配套的自动寻边装置可以在物料变化很大的情况下精确的检测到物料边缘。
该寻边装置解决了每次换规格就要调整传感器位置的繁琐现象,在定中纠偏上真正的达到了自动化。
定中架搭载了BRL50-100-3000---DZ-AX大推力执行器既满足了负载的要求又保证了纠偏的响应速度。
钢丝压延机定中纠偏方案清单一套钢丝压延机定中1 纠偏控制器SPRO320Si-W48B-TH2 1台2 传感器自动寻边装置HCS-IR14-700-1200 1台3 执行器BRL50-200-3000-DZ-AX 1台4 传感器线缆CCN-A-5000-2.0 2条5 执行器线缆DCN-B-5000-2.0 1条6 移动架电机线缆DCN-G-5000-2.0 1条7 移动架限位线缆XCN-G-5000-2.0 1条8 安装配件控制器安装配件以及传感器安装配件1套合计：红外线传感器：（IR-14-300-A-T）使用红外线测量元件来检测帘线边缘位置，测量精度为0.2mm，发射端和接收端距离为300mm,测量范围为14mm,传感器可以通过校验分辨钢丝帘布和PU膜。
压延帘布钢丝帘线排布检测系统设计
图 பைடு நூலகம் 检 测 器 工 作 原 理 示 意
第 ３期
陶 丽 梅 ．压 延 帘 布 钢 丝 帘 线 排 布 检 测 系统 设计
１８５
好地 反 映 出 ｚ的变 化 ，实 现测量 ｚ的 目的 。 正 常使用 的钢丝 帘线 有 ７０余种 规格 ，其 参数
主要 有 帘 线 结构 、捻距 、粗度 和线 密 度 等 ，压 延后 的钢 丝 帘布参 数 还 包 括 钢 丝 帘线 的 间距 、两边 钢 丝 帘线 与胶边 的距 离 以及 钢 丝 帘线 上 、下 覆胶 厚 度等 。
１８４
轮 胎 工 业
２０１４年 第 ３４卷
压 延帘 布钢 丝 帘线 排 布检 测 系统 设 计
陶 丽 梅
（大 连 橡 胶 塑 料 机械 股 份 有 限 公 司 ，辽 宁 大 连 １１６０３６）
摘 要 ：介绍 压 延 钢 丝 帘 布 帘 线排 布检 测 系 统 的 设 计 ，该 系统 主要 由基 于 电 磁 感应 原 理 和 自适 应 滤 波 技 术设 计 的检 测 器 和 控制 系统 组 成 。检 测 器根 据 电磁 感 应 检 测 原 理对 钢 丝 帘 线 排 布 进 行 缺 陷检 测 ，控 制 系 统 可 生 成 检 测数 据 曲线 ， 并 将 缺 陷显 示 在 对 应 位 置 的 栏 目中 。该 检 测 系 统 自动 化程 度 高 ，检 测 过 程 和 结果 稳 定 可 靠 。
《高分子材料成型加工设备》--第五章--压延机
2.1 辊筒长度和长径比 这是表征压延机规格大小的特征参数。
1、辊筒长度和直径 辊筒长度是指辊筒工作部分的长度，表征了可压
延制品的最大幅度。 辊筒直径是指辊筒工作部分的直径。表征了压延
机规格的大小。
L+X L
July 13, 2024
D
2、辊筒长径比 辊筒工作部分长度和直径的比值叫长径比(L/D)。
A、压延时两辊筒消耗功率与辊筒的线速度成正比 若两辊筒线速度分别为V1、V2，功率分别为N1、
N2，则： N1/N2=V1/V2
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B、贴胶时所消耗的功率仅为总功率的6％ N贴=0.06N总η
式中 N贴——贴胶辊功率， N总——有效总功率， η——传动总效率。
根据以上两点，就可以计算出各个辊筒所占的功 率。
式准确地求得。现介绍几种经验公式近似地计算： 1）单台电动机传动时的功率计算
A、按辊筒线速度计算 N ＝a·L·v
B．按辊筒数目计算 N＝K·L·n
式中 a， K——计算系数 L——辊筒工作部分长度 v——压延线速度 n——辊筒个数。
July 13, 2024
以上两式的共同缺点是没有考虑被加工胶料的性 质和加工方法，以及辊筒的直径对功率的影响， 而它们对功率消耗的影响又是十分大的。可见上 述二个公式都是片面的。
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3）超前角 超前区和滞后区的交界面称之为临界面即cd面，即 胶料运动速度等于辊筒的线速度的面，其厚度为h， co’或do与辊筒中心线的夹角φ称为超前角。
4）计算 假定：压延材料从辊距中引出后其厚度等于辊距的 大小。经过推导，可以得出如下结果：
a、超前角φ：
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压延工艺
11.00R20—18胎体
11.00R20—18带束 层
9.00/10.00R20, 11.00R20--16等带 束层
9.00R20—14, 11R22.5带束层
带束层三层
无内胎子口包布
钢丝直径与工装沟槽直径/深度对照表
规格 钢丝直径mm
TT60*1 75W
1.34
TT/ZB5 5*175
1.34
TT/SC5 1*22W
1.62
TT48*2 2W
1.62
SC40*2 2W
1.62
SC40*2 2HE
1.14
ZB45*2 2HE
1.34
整
沟槽直 径mm 1.20
1.20
1.46
1.46
1.46
1.18
1.38
径
辊
沟槽深 度mm 1.20
1.20
1.46
1.46
主要设备特征
一 锭子房：（美国RGS公司）
1、锭子架容量 630个 2、锭子型号 B40 3、钢丝最大张力 1.5Kg/根（1.2—1.5 Kg/根）
二 压 延 机：日 本 IHI
1、设备形式：S型4辊压延机 2、滚筒温度：1/4：70±5℃， 2/3 ：80±5℃(根据胶
性能及帘布表面质量适当调整) 3、辊筒速比：1/2 0.8:1, 2/3 1.1:1 ,4/3 0.8:1 4、压延帘布最大宽度1000mm 5、一般的工作速度 20—25米/分(可根据操作人员的熟
压延工艺
工艺流程
钢丝锭子（B40）—钢丝帘线导开锭子架（630个）— 钢丝帘线排列装置—钢丝导向装置—平板硫化接头机— 钢丝梳线排列装置（梳线板）—整经辊—压力棍—压延 机（胶片测厚、刺气泡装置）—帘布测厚装置—张力 辊—过张力保护装置—棉线步排装置—塑料垫布贴合装 置(四工位双面贴合)—冷却牵引装置—储布器（40 米）—定中心调节装置—牵引装置—裁断装置（菱形裁 刀）—卷取装置（双工位）—吊装存放。
压延帘布常见质量缺陷分析及解决措施
（） １ 积胶 过多 或积胶 宽度 小于 帘布 宽度 ， 帘布 中心局部 受力 较大 。 （ ） 下 辊 筒 温差 大 ， 辊筒 温度 过高 ， 片 ２上 下 胶
易粘下辊 。
（） ６ 两扩 布辊 角度 不一 致 ， 使帘 布局部 受 力 致
不均。
（） ７ 因设备原 因 ， 帘布 跑偏 、 掉线 而导 致打 褶 。 （ ） 延割边 不彻 底 ， ８压 经冷却 辊 后折边 。
（） ６ 压延 张力 过小 。
薄不均 、 摞股劈 缝 、 自硫 胶 、 白、 露 出兜 掉 皮 、 边 粘 和打褶等质 量缺陷 。为提高压延帘 布质量 ， 减少压
延下脚料 ， 压 延 帘 布 质量 缺 陷 产 生 原 因进 行 分 对 析， 并提 出相 应的解决措施 ， 取得 了明显效果 。
帘布 附胶 自硫 、 麻面 和缺 胶 、 白。 露
３ １ 原 因 分 析 ．
（ ） 胶温 度太 高 ， 料焦 烧时 间不稳 定 。 １供 胶 （ ） 延辊 筒温 度偏低 或 胶料热 炼不 充分 ， ２压 致
（ ） 高胶料 热炼 均匀 程度 ， １提 保证 割胶 ４次 以 上 ； 边胶 及 时 清 理 （ 得 超过 ５ ｍｉ） 割 不 ｎ 并及 时 掺
（） ３ 积胶过 多 ， 压延 过程 中局部 受 力过大 。
我 公 司采用 ＸＹ ４ － ７ ０型 四辊 压延 机 进 行 一Ｆ １ ３ 锦纶 帘布压 延 。在压 延过 程 中时常 出现胶 帘 布厚
（） ４ 压延 帘布 总厚度 超标 。 （） ５ 辊筒 温度 过 高 ， 片气泡 多 ， 胶 气泡挤 压经 、 纬 线而影 响帘线排 列 密度 。
２ ２ 解 决措 施 ． （ ） 料热炼 均匀 ， １胶 保证 割 胶 ４次 以上 。 （ ） 布平 整 ， 头时 帘布 不偏 、 ２递 接 不斜 ， 扩布 辊
革制品压延成型概述—压延法生产人造革的工艺流程
压延设备
压延机 分类
辊筒数目 排列形式
辊筒数目
即开炼机 通常应用于塑炼和压片
二辊
一般用于橡胶的压延成 型
三辊
辊筒 数目
五辊 一般用于硬质PVC片材
四辊
一般用于塑料的压延成 型
辊筒数目的增加
受压延的次数增加，制品质量提高。
可以提高转速，提高生产率。
三辊压延机
辊筒排列形式
I型 三角型
四辊压延机
I型
出料卷重量/kg 20~30
成条状连续运输
塑料压延成型
（3）、压延成型
600×1200三辊压延机压延（0.5~0.7）mm×910mm×1850mm片材时工艺参数
辊筒号
上辊
中辊
下辊
温度/℃
180
185
190~195
650×1800三辊压延机压延（0.5~0.7）mm×930mm×1810mm片材时工艺参数
压延制品
薄膜、薄片和人造革，复合薄膜（如 AI+PE+PET+纸等复合包装薄膜） 的贴合，PVC包装膜，PVC板材、地 板等。
人造革：以布、纸或玻璃布为增强材 料，用辊筒法把粘流态塑料的薄层粘 附在增强材料上。PVC、PU人造革。
压延成型特点
连续成型，生产能力大，操作方便，易自动化； 产品质量均匀，致密、精确； 成型不用模具，辊筒为成型面，表面可压花纹； 制品为薄层连续型材，断面形状固定，制品尺寸大； 成型适应性不是很宽；
T2
① 辊筒加热 ② 摩擦与剪切生热
T3
T4
塑料压延成型
工艺参数
辊速
压延物的情况
1辊
硬质PVC
压延软PVC薄膜时的辊速/（m/min） 42
意大利COMERIOERCOLE公司_S_形四辊钢丝压延机的自动控制原理
意大利COMERIO ERCOLE 公司“Ｓ”形四辊钢丝压延机的自动控制原理文峰，迭华，陈飞 (贵州轮胎股份有限公司全钢分公司，贵州贵阳 550008)摘要：从生产工艺的角度，将钢丝压延机的控制系统分成张力控制系统、厚度控制系统、辅助系统等三大部分，论述各部分功能及自动控制原理。
关键词：钢丝压延机；张力控制系统；厚度控制系统；上位机；工控机；PLC中图分类号：TQ330.44 文献标识码：B 文章编号：1009–797X(2002)02–0051–04在全钢子午线轮胎的生产设备中，钢丝压延机以其生产精度要求高，控制系统复杂，生产能力大等特点，占据了很突出位置，是全钢子午线轮胎的关键生产设备之一。
从生产工艺的角度来看，压延机的控制系统可分成张力控制系统，厚度控制系统，辅助系统等三大部分。
张力控制系统由钢丝锭子张力控制装置、生产线直流拖动系统及贮布架液压系统等构成；厚度控制系统由厚度测量系统、辊距调节系统、辊弯曲及轴交叉构成；辅助控制系统由温度控制系统、积胶控制系统、卷取定中装置、压延机润滑系统、主机压力辊伺服控制等构成。
下文将围绕这三大系统展开论述。
限于篇幅，本文只讨论压延机的自动工作模式。
1 控制系统构成我公司引进的意大利Comerio Ercole公司“S”形四辊钢丝压延机，其自动控制系统由上位机、测厚系统工控机、西门子S7-300型PLC构成(见图1)。
2 张力控制系统压延机张力控制的好坏，是影响钢丝帘布质量的重要因素之一。
因此，在整个控制系统中张力控制系统占据了较大的比重。
以主机3#辊为准，可将压延机的张力控制分为压延前和压延后张力控制。
压延前张力由美国RJS 公司提供的气动式张力控制装置控制，通过手动调节压缩空气回路的减压阀来控制钢丝锭子的导开张力。
压延后张力控制分为三段，由上位机和PLC 控制。
2.1 冷却辊段张力该段张力是由冷却辊直流电机和主机3#辊直流电机的设定速度差产生的。
当然，由于钢丝的伸长率很小，因此如忽略钢丝的伸长变形和传动机构的打滑现象，压延生产线各点的实际线速度是一致的，均等于钢丝的导开速度。
2子午胎生产关键设备之压延机
• 在实际设计制造中，通常采用圆弧的一
部分或椭圆的一部分或抛物线的一部分
作辊筒中高度的补偿曲线来近似地补偿。
3 辊筒的挠度补偿
• 理论上根据材料力学可以求得辊筒在工作负荷作用下的实际挠度方程
为:
其中：P--辊筒横压力；E--辊筒材料的弹性模数； J--辊筒断面惯性矩 L--辊筒工作表面长度； a--轴承压力作用点到轴肩距离；x--从轴 肩开始发起的任一距离
纤维帘布压延生产线
1 概述
1.4 工作原理
• 相对回转---两个相邻的辊筒在有速比或等速情况下相对回转； • 胶料在摩擦力作用下被拉入辊隙中； • 由于辊隙截面的逐渐减少，使胶料
受到强烈的挤压与剪切，完成延展 成型（压片）；或把胶料挤压在钢 丝帘布上（双面贴胶）；胶胚表面 压花（压型）；多层胶片的贴合等。
• 不管是那一种加工曲线都是二次曲线，而实际变形曲线则是四次曲线。
因此中高度法是不能完全补偿辊筒挠度的。所以通常中高度法与其他方 法联合使用。
• 辊筒的中高度值在没有其他补偿方法联合使用时，通常在0.02—
0.10mm范围，在与其他方法联合使用时，通常在0.02—0.06mm范围。 由于每个辊筒所处的地位和作用不同，因而，每个辊筒的中高度值也不 一样，应根据实际情况确定。
1843年三辊压延机应用于生产中； 1880年四辊压延机制造出来了。
• 我国压延机的设计与生产起步较晚，但发展较快。
1958年就成功地制造出了φ610×1730毫米压延机，填补了国产压延机 生产的空白，其后各种不同规格与用途的压延机不断的应用于生产中， 并已系列化。
• 现在我国已经可以制造用于钢丝帘布压延的压延机。
4 压延机的发展
5、压延供胶
• 用销钉机筒冷喂料螺杆挤出机，有的甚至用高压（50MPa）齿泵挤出系统
压延机辊筒调节系统的发展
现代橡胶技术
２ ０ １ ３年第 ３ ９卷
专
压 延机 辊 筒 调节 系统 的发 展
何 敏 编译
摘
要：本文对压延机 的辊 筒位置控制技术和辊缝处的压力控制技术的发展进行 了论述和比较 。讨论了
补强帘线和钢丝在进行 双面贴胶 时辊筒辊 距控 制对胶片厚度均匀性 的影响，并对在织物涂胶／ 贴胶操作 中的 “ 胶料渗透布缝 ”和帘线间距进行 了讨论 。为轮胎工业提供 了在压延操作 中常见的侧重于频谱的实际应用 中
压 延机 比较特 殊 ，被 用来 对 轮胎 生 产 中用 的 织 物或 帘线 、钢 丝进 行涂 胶 ，在 压延 机 上进 行 的 任 一种涂 胶操 作都 是切 实可 行 的。 轮 胎 帘线 的压 延 最初 是 在立 式 三辊 压 延机 上
有 足 够 大 的压 力 来 实 现 对 帘 线 或钢 丝 的完 全 包
胶。
完 成 的 。这 种压 延机 在 上辊 与 中辊 之 间成 型必 要 厚度 的涂 层 或橡 胶 层 ，然 后被传 送 或层 压 到 中辊
与下辊 之 间压延 成基 材 。
织 物 贴胶 的难 点在 于获 得足 够 大 的压 力来 完
成把 橡胶 或 胶料 从 压延 机辊 筒传 送 到基 布层 并将
最近 ，四辊压延机成为了橡胶行业常用 的压
延 设备 。在 四辊压 延 机 中 ，第 一 层橡 胶层 在 第 １ 号 辊筒 与第 ２ 号辊筒 之 间成型 ，第 二层橡胶 层 在
第 ３号辊 筒与 第 ４号辊筒 之 间成型 ，这两 层橡 胶
胶 片成 型操 作与在 第 ２辊缝 中的贴胶 或挂胶 操作
螺 纹 的外 形 和每 英 寸 的螺 纹数 量 都 已经 过 实
JETTER控制器在压延机MOOG液压系统中的应用
第45卷 第23期·38·作者简介：黄红雄（1970-），男，本科，电气工程师，曾获全国劳动模范、全国技术能手、上海工匠等称号，2013年获国务院特殊津贴，长期从事轮胎设备电气维修、安装调试、设备改造工作。
收稿日期：2019-07-13MOOG 控制器是钢丝压延机主机确保帘布质量的关键装置，MOOG 控制器的控制精度将直接影响产品的质量。
使用了十几年的MOOGL 143-ECA -017 A 控制器元气件已趋于老化，在正常生产过程中经常会出现辊距自动打开，MOOGL 143-ECA -017 A 控制器报警等故障，加上老式的MOOGL 143-ECA -017 A 控制器无备件采购，设备故障直接影响轮胎生产企业的质量和产量，因此MOOG 液压系统的技术改造迫在眉睫。
1 MOOG 控制器存在的问题（1）MOOG L 143-ECA -017 A 控制器元器件趋于老化，整个系统运行不稳定，设备故障频繁，设备停机率较高，设备利用率低。
（2）MOOG 控制器采用单片机设计而且控制器电源集成在机箱内不易维护且备件昂贵。
（3）MOOG 控制器采用RS232通讯,抗干扰能力弱，通讯速率低，控制器配线采用D 型插头线束封闭不易维修，而且控制器的软件封闭英文界面不易操作。
2 MOOG 液压系统改造的技术方案（1）图1 为MOOG 液压系统改造设计方案示意图。
（2）采用Jetter 公司JC -120MC -R 系列控制器，其中每个控制器能够实现两路伺服同步控制（两路SSI 数字位移信号反馈和两路伺服阀电流输出），正JETTER 控制器在压延机MOOG 液压系统中的应用黄红雄1，王俊2，张洪阳2(1.双钱集团轮胎研究所，上海 200245；2.双钱集团（江苏）轮胎有限公司，江苏 如皋 226503)摘要：介绍了双钱集团（江苏）轮胎有限公司从意大利柯美尼奥公司引进的钢丝压延机生产线。
改造前钢丝压延机液压系统配置的是MOOG L 143-ECA -017 A 控制器，MOOG 控制器运行13年后开始频繁出现故障，直接影响江苏公司的生产、计划和产品质量，再加上MOOG L 143-ECA -017 A 控制器产品已经停止生产，备件无法采购，所以对MOOG 液压系统的改造势在必行。
钢丝帘布压延制造工艺
钢丝帘布压延制造工艺子午线轮胎的胎体、带束层、子口布所用的钢丝帘布是由钢丝帘布压延工序制造的该工序是在子午线轮胎的整个生产工艺中属于质量要求高、设备精密的一个重要工序。
钢丝帘线通过专门的压延设备实现两面挂胶成为钢丝帘布的加工工艺过程称为帘布压延。
子午线轮胎成品的使用质量与其骨架材料的胎体、带束层的制造质量直接密切相关。
胎体帘线排列不均或帘线重叠易造成轮胎使用中爆破钢丝帘布压延是将钢丝和胶料同时通过压延或挤出的方法制成覆胶帘布。
1、四辊S型钢丝帘布压延机联动线结构特征从生产工艺的角度来说压延机的控制系统分为张力控制系统厚度控制系统辅助系统等三大部分。
1张力系统由钢丝锭子张力控制系统、生产线直流拖动系统和储布架液压系统等构成厚度控制系统有厚度测量系统、辊距调节系统、辊弯曲及轴交叉构成辅助控制系统由温度控制系统、积胶控制系统、卷取定中装置、压延机润滑系统、主机压力辊伺服等构成张力系统。
压延机张力控制的如何是直接影响钢丝布质量的重要因素之一。
因此在整个控制系统中张力控制系统占了较大的比重。
以主机3辊为准可将压延机的张力控制分为压延前和压延后的张力控制。
压延前张力有气动式张力控制装置控制通过调节压缩空气回路的减压阀控制钢丝锭子的导开张力。
压延机后的张力控制分为三段由上位机和PLC控制。
①冷却辊段张力该张力是由冷却辊直流电机和主机3辊直流电机的设定速度差产生的。
由于钢丝的伸张率很小因此可忽略钢丝的伸长变形和传动机构的打滑现象压延生产线各点的实际线速度是一致的均等于钢丝的导开速度冷却辊段采用闭环张力控制张力传感器将测量的实际张力值转换成电信号送给数字式显示仪表张力显示仪表一方面显示张力值一方面将传感器采样的电信号与上位机送来的张力设定值进行PID微积分比列运算其结果用于调节冷却辊直流电机的速度从而改变该段的张力。
②帘布架段张力该段张力由储布架液压系统产生由两个大的液压缸拉动储布的浮动辊向上运动绷紧钢丝帘布以产生张力。
轮胎压延工序岗位培训教材
轮胎压延工序岗位培训教材压延1、压延是使物料受到延展的工艺过程。
它是通过旋转着的两辊筒间的压力来实现的。
2、橡胶压延是指胶料通过辊隙时，在压力下延展成为具有一定断面形状的胶片，或在织物、钢丝上实现挂胶的过程。
它一般用于胶料的压片、压型、纺织物和钢丝帘布等的贴胶、擦胶等作业。
压延设备分类按用途分类•压片压延机：用于压片；•擦胶压延机：用于织物挂胶；•通用压延机：兼有上述两种功能；•压型压延机：用于压表面带有花纹或一定形状的胶片（如型胶等）；•钢丝压延机：用于压钢丝帘布。
按辊筒数量分类•两辊压延机、三辊压延机、四辊压延机、五辊压延机、多辊压延等。
按主机辊筒排列方式分类• I型压延机辊筒排列方式、Δ型压延机辊筒排列方式、Γ型压延机辊筒排列方式、S（Z）型压延机辊筒排列方式等辊筒弹性弯曲极其补偿•压延中，胶料通过辊缝时，对辊筒产生很高的横向压力，会使辊筒产生弹性弯曲，其弯曲度称为挠度。
•由于辊筒产生弹性弯曲结果使压延胶片出现中间厚两边薄现象。
•为消除上述现象，补偿措施有：中高度法、轴交叉法、辊筒预弯曲法。
速度对压延的影响•压延速度慢，即辊筒压力作用时间长，胶料变形来得及转变为粘性流动，流动性好，容易压延，半成品表面光滑，收缩小。
•压延速度快，辊筒压力作用时间短，胶料来不及转变为粘性流动，而表现为明显的弹性，流动性差，半成品表面粗糙。
温度对压延的影响•温度高，胶料转变为粘性流动所需时间短，流动性好，压延性好。
•温度低，胶料转变为粘性流动所需时间长，流动性差，不易压延，压延差。
•压延时合理提高胶温、辊温则胶料流动性好，压延好。
贴胶•贴胶是使织物或钢丝和胶片同时通过等速回转的辊筒间隙，在辊筒的压力作用下，贴合成为覆有一定厚度的挂胶帘布。
•优点：织物或钢丝损伤小，胶帘布表面光滑。
•缺点：易掉皮。
擦胶•利用压延辊筒速比所产生的剪切力和辊筒压力，将胶料挤擦进织物或钢丝，以提高胶料与织物或钢丝间的附着力。
•优点：不易掉皮。
确定合理的压延工艺参数提高胶帘布的压延质量
在 调 试 投 产 时 出现 了胶 帘 布 截 面 厚 度 尺 寸 不 一 ， 两
边 压 不 紧 或 中 间稀 缝 等 问题 ，造 成 废 品 ，浪 费很 多 原 材 料 。胶 帘 布 是 轮 胎 的主 要 受 力 部 件 ，胶 料 与 帘
子线等原材料价格较 高 ， 因此 胶 帘 布 的 质 量 不仅 直
提 高 胶 帘 布 的 压 延 质 量
２ １
２ 影 响 胶 帘 布 质量 的 因 素 影 响胶 帘 布 质 量 的 因 素 很 多 ， 既有 设 备 本 身 的 原 因 ，又 有 各 项 工 艺 参 数 的影 响 ，也 与 操 作 的熟 练 程 度 有 密 切 关 系 。 们 着 重 对 以下 几 方 面 进 行 了研 我
维普资讯
橡 塑 技 术 与 装 备
２０ ０ ２年 第 ２ ８卷
确 定 合 理 的压 延 工 艺 参 数 提 高 胶 帘 布 的压 延 质 量
黄敏
（ 门海燕 橡胶 股份 有 限公 司 ，福 建 厦 厦门 ３ １０ ） ６ ０ ４
１ 胶 帘 布 的 压 延 原 理 １１ 橡 胶 压 延 的 力 学 原 理 ． 橡 胶 是 一 种 高 分 子 材 料 ，胶 料 在 压 延 过 程 中 ， 不 仅 发 生 了粘 性 运 动 ，而 且 还 产 生 了 弹性 变 形 。这
种 粘 弹 性 对 橡 胶 的 使 用 性 能 与 加 工 性 能 都 有 非 常
帘 布 并 保 证 胶 料 与 帘 子 线 的 粘 接 力 ， 除 中 辊 固 定 外 ，上 、下 辊 做 垂 直 方 向移 动 ，侧 辊 做 水 平 方 向移
质 量 ，是 我 们 要解 决 的主 要 技 术 问题 之 一 。为 此 ，
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轮 胎 工 业 2003 年第 23 卷
压延机挂胶帘布厚度自动检测及控制系统
王明江
( 风神轮胎股份有限公司 ,河南 焦作 454003)
摘要 :主要叙述了 S 型四辊压延机压延厚度自动检测及自动控制系统的开发及研制 ,着重阐述该系统结构的设计 以及厚度自动检测系统中模型的建立 。厚度控制软件在常规 PID 控制的基础上采用增量式调节 , 控制系统采用与现 场 “手控” 完全独立的控制方案 ,并对生产线描述所需的其它控制参数的数据采集及处理进行了设计 。该系统已在国 内多家轮胎厂使用 ,应用效果良好 。 关键词 :压延生产线 ; 测厚 ; PID 中图分类号 : TQ33014 + 4 ; TP271 + 12 文献标识码 :B 文章编号 :100628171 ( 2003) 0720410209
作者简介 : 王明江 ( 19632) ,男 , 河南焦作人 , 风神轮胎股份有 限公司高级工程师 ,硕士 ,从事生产设备管理及电气控制工作 。
管理设备 。 113 国内压延厚度控制系统的研究进展 在 “七五” 与 “八五” 期间 , 我国部分科研院所
第 7 期 王明江 1 压延机挂胶帘布厚度自动检测及控制系统
国外同类产品价格十分昂贵 ,美国 Hon第 23 卷
Measurex 公司产品价格为 23 万美元左右 , 约合 180 万元人民币 ; 美国 NDC 红外技术公司产品价 格为 15 万美元 ,约合 120 万元人民币 。本研制系 统总价格约 40 万元人民币 。 2 厚度控制系统总目标及系统结构 211 系统总目标 ( 1) 实现对压延机上 、 下胶片及挂胶帘布总厚
21211 整机功能 ( 1) 上 、 下胶片两端厚度测量及自动控制 ; ( 2 ) 挂胶帘布左 、 中、 右三处总厚度的自动测
下胶片厚度 ; 挂胶帘布厚 主要检测数据 : 上 、 度 ; 胶帘布线速度 ; 挂胶帘布长度 ; 挂胶帘布宽度 ; 辊筒温度和压延张力 ; 辊距限位 。 采样方式 : 采用定点 、 定时方式采样 。 输入方式如图 1 所示 。32 路 0～5 V 模拟量 输入 ;2 路数字量输入 ;A/ D 转换精度为 12 bit ,转 换时间小于 100 μs ; 微机采用台湾 IPC 工业控制 微机 ( 研华 586) 或 PL C 进行控制及管理 。
1 压延设备厚度检测及控制技术概况 111 我国压延设备厚度检测及控制技术的现状
11211 美国 Measurex 公司产品特点 Measurex 公 司 对 覆 胶 帘 布 总 厚 控 制 采 用 Measurex 2002 系统 。该系统提供进行快速精确
目前 ,我国橡胶行业的生产设备技术处于比 较落后的状况 ,特别是压延设备 ,大部分没有配置 对被加工产品的厚度自动测量及厚度自动控制系 统 ,这不仅影响产品质量 ,而且浪费被加工的原材 料 。国内虽有几家单位研究开发了橡胶压延制品 厚度自动测量及控制系统 ,但因系统设计不合理 、 数学建模的方法未优化及不适合现场使用条件等 原因 ,未能在工业现场使用 。少部分设备配置的 厚度检测及控制装置都是从国外引进整套生产设 备时带来的 。但是 , 国外的同类设备在我国难以 长期使用 ,主要原因是此类设备的专业性较强 ,技 术培训 、 技术交底不彻底以及技术封锁等 ,致使技 术人员的维护 、 修理水平跟不上 。同时 ,这类产品 的备品备件又难以购买且采购周期长 , 设备一旦 出现故障就得停止使用 ,由于长期无法恢复 ,最终 导致设备停用 。
21212 数据的检测和采样
度的自动检测 ,并对压延厚度进行自动控制 ,以达 到节省胶料 、 提高轮胎产品质量的目的 ; ( 2 ) 实现压延生产线联动速度 、 帘布长度 、 帘 布厚度 、 辊距限位自动检测的显示和打印 ; (3) 实现压延机张力 、 辊筒温度等数据的采 样以及显示和打印 。 212 系统功能
411
相继开发了同类产品 。 “七五” 期间 , 原化工部自 动化研究所与大连橡胶塑料机械厂 ( 现大连冰山 橡塑股份有限公司 ) 合作 , 承担了 “S 型四辊压延 机厚度自动检测和自动控制系统的国产化攻关” 项目 ,并将开发样机应用在河南轮胎厂及银川橡 检测及控制精度低 、 可 胶厂 , 最终因技术不成熟 、 靠性差等原因而未能在生产现场长期使用 。 北京航空航天大学 、 清华大学核能技术研究 所、 徐州橡胶厂 3 个单位共同开发的 XY24 T21730 型四辊压延机同位素测厚及微机厚度控制系统于
21213 控制系统输出
量及厚度自动控制 ; ( 3) 计算机对帘布挂胶长度的检测及显示 ; ( 4) 对辊筒线速度的检测及显示 ; ( 5) 实现对挂胶帘布宽度的检测及显示 ; ( 6) 实现辊筒温度 、 压延张力的检测及显示 ;
下胶片厚度及帘布总厚度左 、 控制内容 : 上 、 右端自动控制 ; 上 、 下胶片厚度轴交叉自动控制 。 控制方式 : 计算机自动控制 ; 数显监视手动 控制 。 系 统输出节点及容量 : 厚度控制 输出16 路
NDC 红外技术公司测厚产品比较多 , 橡胶 、
塑料行业主要采用β 射线式厚度仪与激光测厚 仪 ,射源选用 Sr90 ,探头测量原理与本研制相同 , 不同之处主要是厚度控制部分 。NDC 公司的厚 度控制系统是 “NDC6012 TC 轮胎橡胶压延生产 线厚度连续测量及自动反馈控制系统” 。其控制 部分的计算机选用专用设备 ,CPU 选用摩托罗拉
( 7) 通过计算机实现对管理报表和工艺报表
的统计等功能 ; ( 8) 实现压延机辊距限位检测及显示 ; ( 9) 控制方式显示 ( 自动 、 手动两种) ; ( 10) 控制参数的设定和修改 ; ( 11) 控制参数及生产报表的实时打印 ; ( 12) 胶帘布耗量的计算和统计 ; ( 13) 厚度检测数据的长期保存 。
25 M Hz 的 68360 微处理器 , 带浮点协处理器及 32 位 4 MB 随机存贮器 ,同时也配置了打印机等
目前 ,国外有同类技术产品的公司主要有美 国 Honeywell ,Measurex 和 NDC 红外技术公司及 意大利 Elecronil ,System 公司等 ,但大部分进口压 延机上都配套使用美国 Measurex 及 NDC 红外技 术公司的产品 。
图1 输入输出控制界面
第 7 期 王明江 1 压延机挂胶帘布厚度自动检测及控制系统
413
( 使用 16 路) ,AC 380 V × 10 A ; 指示灯 12 路 , ( ) DC 12 613 V × 011 A 。输出方式 厚度控制采
用计算机通过 A/ D 转换板把输出信号送至输出 继电器板用以驱动交流接触器进行调厚处理 , 指 示灯选用 IC 元件 。 下胶片厚度偏差不大于 控制精度及周期 : 上 、 ± 0102 mm ; 胶帘布总厚度偏差不大于 ±0. 03 mm ; 调节厚度周期可调 。 21214 操作方式 操作界面如图 2 所示 。 数据 、 参数设定等量的修改用 ( 1) 控制方式 、 数字键和功能键实现 ; ( 2) 厚度值设定和修改用计算机键盘或触摸 屏操作实现 ; ( 3) 操作内容切换通过开关键及功能键实现 。
112 国外压延厚度控制系统的研究进展
β 射线感应器 , 测量所需的全套感应器 ( 1 只 Sr90 2 只反射式 X 射线感应器 ,2 只附加的 X 射线接 收器) ,在压延机后 ,对覆胶帘布做扫描测量 ,可测 量上层胶厚度 、 下层胶厚度 、 覆胶帘布总厚度 。同 时系统提供了具有多系统管理程序 ( MSM ) 的操 作控制中心 ( OCC) , 该中心采用 32 位处理器 , 具 有灵活的计算能力 ,能够执行 Measurex 系统的测 量控制 、 显示 、 报告及通讯等工作 。OCC 有一视 频操作台 ,包括 508 mm 彩色显示器 ,薄膜式数据 输入键盘 , 四通道直接数字控制 ( DDC) 模块 。另 外该系统还提供一个压延机管理信息系统 。 11212 美国 NDC 红外技术公司产品特点
1990 年投入使用 , 也因技术不成熟 、 可靠性差未
用于测量下胶片厚度 ,左右对称安装 。 该系统能对压延过程中胶片厚度 、 辊筒位移 及压延机的工作状态进行实时控制 , 由微机按一 定的控制规律给执行机构发出控制指令 , 调节辊 筒间隙 ,控制胶层厚度 。该系统对压延帘布的下 胶片厚度及覆胶帘布总厚度实行自动控制 。 114 技术比较 国外厚度检测原理与我国的同类技术基本相 同 ,但国外厚度仪表比较复杂 ,对压延机的机械精 度要求也高 ,不太适合我国压延生产的复杂性 。 计算机控制部分区别较大 , 国外控制机主要 采用专用控制机 。其编程软件也为专用软件 , 操 作界面及说明大部分为英文 , 对操作人员及维护 人员的技术水平要求很高 , 当生产工艺改变或增 加品种时用户无法操作 , 根本不适合我国及其它 不太发达的国家使用 ,而且其备品备件也难采购 。 本研制的压延机厚度自动检测及控制系统选 用了 C + + ,源程序及编程对用户开放 , 用户完全 可以自行修改程序和增加品种 。该系统具备以下 特点 。 ( 1) 检测原理 ① 依据射线贯穿物体后射线强度衰减原理 , 找出被测物体厚度与射线强度衰减量的关系 ; ② 利用逐次逼近法以及最小二乘法验证偏差 值 ( 即厚度检测精度) 。 ( 2) 控制算法 ① 采样式 PID — — — 增量控制及多变量自适应 控制算法 ; ② 引入压延机开车速度作前馈控制 ( 即加减 速补偿) ; ③ 对厚度测量信号进行温度补偿控制 ; ④ 其它辅助控制功能 。 ( 3) 控制内容 ① 上胶片厚度控制系统 : 上胶片的加热端 、 传 # 动端的厚度控制 、 l 辊轴交叉控制 3 个回路 ; ② 下胶片的厚度控制系统 : 下胶片的加热端 、
4 # 辊轴交叉控制 3 个回路 ; 传动端的厚度控制 、 ③ 成品总厚串级控制系统 , 以总厚控制为主 环 ,胶片控制为副环的串级控制 。 ( 4) 价格比较
能成功应用 。 11311 原化工部自动化研究所产品特点 系统采用 STD 工业控制计算机与 PC2700 及 可编程调节器 J ZTB240 构成的小型集散系统 。 系统共采用 6 台测厚仪 , 即 5 台固定反射式 测厚仪 ,1 台扫描透射式测厚仪 , 分别测量上 、 下 胶片的厚度及成品的断面厚度 。该系统采用辊缝 测量仪分别对辊缝及轴交叉位移进行测量 ,1 台 STD 工业控制计算机独立构成一个完整的控制 成品厚度控制及 系统 ,进行测量信号的数据处理 、 操作 ,并由上位机进行监控 。当系统出现故障和 生产状态不正常时 , 由可编程控制器切换到下位 手动操作 ,正常时恢复自动控制 。 系统设计可对压延机双侧辊筒的间隙 , 辊筒 下胶片成品厚度的纵向 的轴交叉进行调节 ,使上 、 偏差和横向偏差最小 ,保证产成品的质量 。 11312 同位素测厚及微机厚度控制系统特点 系统以微型计算机 ( PC/ XT 机) 为核心 ,采用 清华大学核能技术研究所研制的 R G 型γ 射线反 硬件 射式橡胶厚度计为检测手段 ,设计了由软件 、 及电气控制相结合的压延机控制系统 。该系统实 质是一个闭环反馈的微机直接数字控制系统 , 主 要由信号检测装置 ( 包括探头 、 测厚仪 、 位移传感 器、 测速发电机及检测开关等) 、 控制系统硬件 ( 包 括 PC/ XT 微机 、 A/ D 转换器 、 I/ O 接口 、 光电隔离 和驱动电路) 以及软件和执行机构等部分组成 。 测厚仪采用放射性同位素 Am ( 241 ) , 利用γ 射线反散射原理连续测量压延过程中下胶片厚度 及覆胶帘布总厚度 。系统中共安装 4 个反散射式 测量头 ,其中 2 个用于测量覆胶帘布总厚度 ,2 个