轮胎硫化机结构简介(三四)

4 合模力的获得
液压式硫化机合模力的获得完全来源于油的压力。一般均用较低压力、较快速度、较长行程的油缸控制开合模。合模以后用一定的方式(插销、锁环、或锁紧块)将上下模部分锁住,组成一个闭环受力系统,然后再用高压、短行程的油缸使上下模受到合模力。PC-X硫化机获得合模力的方式有其结构特点,见图3。
2 氮气硫化站的组成原理
氮气硫化站的作用是提供一定压力的高纯度的氮气 , 作为轮胎硫化的内压介质。氮气硫化站主要是由制氮系统、氮气纯化系统、氮气加压系统和压力控制系统四部分组成 , 如附图所示。制氮系统的任务是将空气经过制氮设备 , 利用分子膜原理制出一定纯度的氮气 ; 氮气纯化系统的任务是利用氢气还原氧气的原理 , 将此氮气进行高纯度净化 , 使含氮量高达 99.99% 以上 ; 氮气加压系统和压力控制系统的任务是将此高纯度氮气用压缩机加压 , 并进行控制 , 以达到硫化工艺的要求。
采用日本横河新型的UR1000三针记录仪和UT35数字调节仪对硫化过程的外温,内温,内压参数进行记录,并对外温进行自动调节。
新型的三针记录仪和数字调节仪体积小,功能强、精度高,对外温进行数字控制,具有超温超压报警功能,能与上级计算机进行联网。
综上所述,在当前国际市场上可提供的各种型号的液硫化机中,日本三菱重工的产品具有较突出的优点。现产品除在日本销售外已销到韩国、马来西亚、中国、中国台湾、美国、巳西、南非和法国、英国、德国、波兰、葡萄牙、卢森堡、俄罗斯等欧洲国家。国际上一些知名的轮胎公司如桥石、固特异、米西林、大陆、邓录普都已较多地采用。
②故障指示:T/P ER.硫化温度/压力超过设定值;
COM ER MAC—LAN系统联网故障;
CPU ER CPU故障。
(6)步前进键
在RUN模式按动此键可将当前步改变为下一步。
(7)时间前进键在RUN模式按动此键可将当前步时间跳过10s。
PC-X硫化机属于框架式结构,下模部分固定在框架的底座上。先由固定在框架上部的开合模泊缸带动上模部分合模,这时上模部分与框架上横梁之间出现一空间。在框架侧面装有一摆臂定位立柱,合模后此立柱转入模具中心线位置,填满上横梁与上模部分的空间,形成一闭环受力系统。这时装在框架上横梁模具中心线位置的高压、短行程合模力油缸通过定位立柱加压于上模部分,从而获得合模力。这种结构形式用上部一个油缸代替了一般液压式硫化机下部4个或6个小油缸。结构简单,便于检修。
3 各分系统的工作原理及其控制
3.1 制氮系统
制氮系统由过滤器、加热器、流量调节和纯度保证系统组成。来自于空压机的压缩空气经过过滤、加热输送至膜片分离器 ( 半渗透聚合物膜片 ) 后 , 氧气和水蒸气即被除去 , 干燥的氮气即被制成。系统通过位于分离器下游的流量调节阅调节氮气气体流量来控制氮气的纯度 , 通过压力调节阀来保持系统操作压力的稳定。
3.3 加压系统
加压系统即为压缩机对高纯度的氮气进行加压 , 其控制为普通的电气控制和联锁。
3.4 压力控制系统
它由单回路控制系统组成。通过压力检测、调节器、控制阀将氮气压力控制在工艺要求范围内。
4 PID 参数的调整
本系统中压力等回路调节器使用 PI 控制 , 温度用 PID 控制。这些控制参数的整定 , 可采用临界比例度法 , 即在闭环情况下 , 先将积分及微分作用除去 , 按比例放大系数 Kc 由小到大的变化规律 , 对应于某一 Kc 值作阶跃干扰 , 以达到临界情况下的等幅振荡。此时 , 利用临界振荡周期 Tu 与临界比例作用的放大系数 Ku, 按经验公式 , 即可得到调节器最佳 PID 参数值。
1 氮气硫化的优点
热水硫化系统比本公司原用的热交换器要节约大约四分之一的蒸气 , 从而节约了能源。而氮气硫化系统由于不需用蒸汽对水加热 , 也不需热水循环泵 , 所用设备比较简单 , 比热水硫化系统要大大节约热能 ( 蒸汽 ) 、电能 ( 电机耗电 ) 。从而比热水硫化系统更加节约能源 , 降低生产成本 ; 氮气是资源广、制备容易、元污染的气体 , 其使用清洁、安全和简便。
若配有后充气装置PLC控制器必须增加输入模块和输出模块各一块。
7.1.2 A2N-PLC配备A6GPP图形编程器
系统支持软件有：
①SW4GP—GPPAEE—l ON Line Programming;
②SW4GP—GPPAEE—2 OFF Line Programming;
7.1 PLC控制系统
系统采用日本三菱MELSEC-A2NPLC可编程序控制器实现硫化机的手动和全自动控制。
7.1.1 PLC可编程序控制器的组成
①CP4点)3块；
③OUTPUT模块：型号AY13(32点)3块。
轮胎硫化机结构简介（三）
日期： 2008-10-6
3 装胎器
除了A型硫化机采用平移式的装胎机构外,其他均采用摇臂式装胎机构。PC-X硫化机的装胎机构也属摇臂式,但有其结构特点。其装胎器在回转时由二个回转中心而不是由一个回转中心控制,见图11中的A和B。这使装胎定位依靠一个三角形珩架ABC,而不是依靠一单梁。有效地增加了定位刚性,保证定位精度。
排气口关
内压蒸汽关
循环排开
→主排开 →排气口开→硫化结束
排气口关
装胎器下降抓生胎
→加压缸上升→定位器退出→低速开模→中心立柱下降→下环上升→下环锁松开→下环下降→高速开模至上限→安全锁锁紧→钢圈上升→卸胎器进入→卸胎器下降→卸胎爪张开→卸胎爪抓胎上升→卸胎器退出→卸胎器下降→卸胎爪收缩卸胎→卸胎器上升→卸胎器进入准备位置→装胎器进入→重复上述周期。
7.2.3 编程方法
(1)在“SET”状态通过键盘可以设定编码器的定位、硫化数据。
(2)在采用MAC—LAN系统时,通过上级计算机对每台硫化机的MAC—5000设定编码器的定位和硫化数据。实现对硫化机群的集中管理和监控。
7.3 仪表显示控制系统
(4)硫化资料的存储MAC—5000在每次硫化结束后能存储本次硫化的情况和显示下列的数据。
①硫化时间;
②延长硫化时间;
③暂停时间;
④提前时间;
⑤等待时间;
(5)指示灯的显示
①模式显示:RUN.END.RDY.SET.PAUSE.
另外 , 控制设备还有温度传感器、温度控制器、压力开关、氧气检测器、 PLC 等。温度传感器、控制器控制加热器的温度 , 从而阻止冷凝水进入分离器。出口处压力开关检测到氮气低用量 ( 压力高 ) 时 , 系统停止进入空气并保持备用状态以节约能源 , 当管道压力下降时 , 重新启动系统。氧气检测器用于检测氮气含量 , 以防止不合格的氮气输出到管道中去 ( 不合格的氮气排空 ) 。 PLC 用于各过程参数的输人、显示、设置、报警、控制输出等。
3.2 纯化系统
本系统由化学反应器、自动加氢装置、吸附装置等组成。由制氮系统生成的氮气 , 纯度还达不到工艺要求 , 故此将它输入到化学反应器 , 其中的氧气和外加的氢气进行化学反应 , 以除去多余的氧气。自动加氢系统根据反应后的氮气中的氧含量控制氢气的加入量 , 以避免多余氢气的加人而导致氮气纯度的降低。吸附装置吸附经过化学反应后的氮气中的其它多余成分 , 从而使得出口处的氮气纯度高达 99.99% 以上。
7.2 MAC—5000时序控制器
MAC—5000时序控制器是由三菱重工开发,日本NEC公司制造的专门用于硫化控制的控制器。
7.2.1 MAC—5000的组成
①等离子显示屏;
②CPU板;
③PID板;
④ENCORD板;
5 卸胎器和后充气装置
PC-X硫化机的卸胎器采用摇臂式卸胎机构替代传统的卸胎方式,见图13。卸胎器抓起轮胎后直接送到后充气工位或卸胎工位,动作简单可靠并定位准确。在后充气装置上轮胎处于完全水平位置,有利于轮胎的均匀冷却。
6 活络模操作油缸
PC-X硫化机的活络模操作油缸位于上模部分的中心位置,见图14。操作油缸与活络模的啮合与脱开利用一手柄转动一锁环装置完成。简单易行。
总时间:最长999分99秒;
(2)运行监控
开合模的定位显示控制;
硫化参数的显示控制;
胶囊使用次数;
硫化机使用次数;
(3)自动延长硫化
MAC—5000对硫化机的储备时间(非硫化时间)进行自动计算,如果储备时间超过了预设定时间,在下一次硫化操作中就实现预编程的延长硫化。
一次定型汽进
→装胎器退出→安全锁松开→高速合模→高速转低速合模→一次定型汽转二次定型汽→活络模闭合→合模至下限→定位器进入→加压缸下降加压→关二次定型蒸汽硫化开始。
热板温控 继续进内压蒸汽
内压蒸汽进 →循环排关
→循环排开 主排关
主排关 排气口关
⑤MAC—LAN系统;
⑥操作键盘。
7.2.2 MAC—5000的基本功能
(1)功能输出
用于阀门输出:12个阀门DC24V 400mA;
电接点输出:4个电接点;
步数:最多24步;
每步时间:最长99分99秒;
浅析氮气硫化系统及其控制
日期： 2008-10-7
众所周知 , 轮胎生产的最后一道工序硫化 , 一般需要提供一定温度值和压力值的热水作为硫化内压介质。本公司的硫化热水站是为此目的而设计研制的 , 由于轮胎生产规模的需要 , 定型硫化机台数较多 , 其硫化介质除采用热水系统之外 , 同时应用了氮气硫化系统。
③SW4GP—GPPAEE—3 System DATA。
系统软件有英文、德文、瑞士文、日文版本。
应用A6GPP图形编程器可实现在线编程,离线编程,寄存器数据编辑,I/O信息读出处理,PC信息读出处理,文件处理,各种在线监视,大大方便硫化机的安装、调试和维修。
加上合模力以后,在整个硫化周期内,有一个保压问题。有的液压式硫化机在硫化周期内油泵继续工作以保持压力,有的则采用蓄能器来补偿硫化过程中可能出现的压力降。PC-X硫化机则采用空气一液压增压器来解决,见图12。在PC-X硫化机上采用的油泵压力为8.33～8.82MPa。合模以后,油泵即停止工作,而利用与0.49MPa的压缩空气产生21.56MPa的高压油注入合模力油缸获得所要求的合模力,同时在整个硫化过程中起保压作用。这种形式既可使油泵用较低的工作压力,合模后油泵又不需继续工作,也不需要任何蓄能装置。因此节省能源,油缸使用寿命长,便于维护保养。
轮胎硫化机结构简介（四）
日期： 2008-10-6
7 电气控制系统
PC-X硫化机的控制系统由PLC控制系统、回转编码器垂直升降定位控制系统、MAC-5000程序控制系统、仪表显示控制系统等组成。
其操作程序如下:
硫化机开模至上限,安全锁锁紧,装胎器退出上升,装胎爪收缩,下环锁松开,下环下降,中心立柱下降,钢圈下降,活络模张开,定位器退出,加压缸上升,卸胎器退出上升至准备位置,卸胎爪收缩。存胎器有生胎。→装胎器下降至抓胎位置→装胎爪张开→装胎器抓胎上升→装胎器进入→装胎器下降装胎→下环上升→下环锁锁紧→下环下降。→中心立柱上升→装胎爪收缩→装胎器上升。