蓄能器使系統(tǒng)運行更加平穩(wěn)；
蓄能器使系統(tǒng)運行更加安全；
蓄能器使系統(tǒng)運行效率提高；
蓄能器使系統(tǒng)運行能耗降低。

上海邁奧實業(yè)發(fā)展有限公司Shangai Mayo（www.upower88.net）可以提供Tobul, Accumulator, Fox, Saip, EPE, Hydroll, Mayo, Hydac, Parker, Olaer, BSD, Roth, Rexroth, Eaton, Hawe, NOK, Stauff等原產(chǎn)的知名進口蓄能器，并可提供相應(yīng)同規(guī)格的國產(chǎn)蓄能器。

 

 

液壓硫化機液壓原理的設(shè)計

 

   隨著我國交通運輸事業(yè)的迅速發(fā)展，高速公路不斷鋪設(shè)，這就對對汽車輪胎的均勻性提出了越來越高的要求，因此對硫化機的工作精度要求也隨之提高。
    目前我國輪胎行業(yè)廣泛應(yīng)用的是50年代發(fā)展起來的機械式硫化機，由于本身結(jié)構(gòu)的原因，機械式硫化機存在如下問題：
    1. 上下熱板的平行度、同軸度、機械手卡爪圓度和對下熱板內(nèi)孔的同軸度等精度等級低，特別是重復(fù)精度低；
    2. 連桿、曲柄齒輪等主要受力件上的運動副，是由銅套組成的滑動軸承，易磨損，對精度影響較大。
    3. 上下模受到的合模力不均勻，對雙模輪胎定型硫化機而言，兩側(cè)的受力，大于兩內(nèi)側(cè)的受力；
    4. 合模力是在曲柄銷到達下死點瞬間由各受力構(gòu)件彈性變形量所決定的，而溫度變化使受力構(gòu)件尺寸發(fā)生變化，合模力也隨之發(fā)生變化，因此，生產(chǎn)過程中溫度的波動將造成合模力的波動。
    由于機械式輪胎硫化機存在的不可克服的弱點，已不能滿足由于高速公路的發(fā)展，對汽車輪胎質(zhì)量要求的日益提高。因而世界上主要輪胎公司已逐步采用液壓式硫化機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械式硫化機，這是因為液壓式硫化機結(jié)構(gòu)上具有如下特點：
    1. 機體為固定的框架式，結(jié)構(gòu)緊湊，剛性良好。雖然液壓式硫化機也是雙模腔，但從受力角度看，只是兩臺單模硫化機連結(jié)在一起，在合模力作用下，機架微小變形是以模具中心線對稱的；
    2. 開合模時，上模部分僅作垂直上下運動，可保持很高的對中精度和重復(fù)精度；另一方面，對保持活洛模的精度也較為有利；
    3. 上下合模力均勻，不受工作溫度影響；
    4. 整機重量減輕，僅為機械式硫化機的1/3；
    5. 由于取消了全部蝸輪減速器、大小齒輪、曲柄齒輪和連桿等運動部件和易損件，使維護保養(yǎng)工作量減少。

    一、液壓式輪胎定型硫化機的工作程序
    液壓硫化機工作時，升降油缸帶動上模沿導(dǎo)向柱上升，在機架內(nèi)形成空腔，裝胎裝置轉(zhuǎn)進裝胎，中心機構(gòu)的上下環(huán)上升，胎胚定位，裝胎裝置卸胎后退出，升降油缸帶動上模沿導(dǎo)向柱下降合模，胎胚定型后合模到位，在模座下面的4個短行程加力油缸作用下，產(chǎn)生要求的合模力。輪胎硫化結(jié)束后，加力油缸卸壓，升降油缸帶動上模上升，輪胎脫出上模，上模上升到位后，中心機構(gòu)囊筒上升，輪胎脫下模，中心機構(gòu)的上下環(huán)下降，膠囊收入囊筒中，同時，卸胎機構(gòu)轉(zhuǎn)進，囊筒下降，卸胎機構(gòu)將輪胎翻轉(zhuǎn)而出，送至后充氣冷卻。
    從各國實踐經(jīng)驗看，液壓式硫化機在升降驅(qū)動裝置、活絡(luò)模裝置、加力裝置、中心機構(gòu)、囊筒升降裝置上采用液壓驅(qū)動。可以說除卸胎裝置和裝胎裝置采用氣動控制外，其它均采用液壓驅(qū)動。因此，作為動力源的液壓系統(tǒng)設(shè)計十分重要。

    二、硫化機液壓動力源的設(shè)計
    1140液壓式輪胎硫化機硫化胎圈直徑范圍12＂～18＂，最大合模力為1360KN。合模力的獲得完全來源于油壓。一般采用低壓力、較快速度、較長行程的油缸控制開合模。合模后，用高壓、短行程的油缸使上下模受到合模力。由于負載和速度變化較大，要求相應(yīng)的液壓系統(tǒng)能提供較大范圍變化的壓力和流量。
    液壓系統(tǒng)各缸工作時所需流量計算如下：
    缸的幾何流量Q=
    式中：
    Q-幾何流量 l/min
    A-有效面積
    S-缸的行程 m
    t-運行時間s

    已知各缸行程，運動時間及有效面積，依程序圖各缸運動順序，分別計算各時間段流量如下表。

畫出流量時間圖（圖二）

由圖二可見系統(tǒng)流量變化較大，在充分考慮了液壓系統(tǒng)工作的可靠性、安全性及實用性情況下，采用雙聯(lián)葉片泵作為動力源，能完全滿足流量范圍變化大的要求，另一方面該泵，具有液壓沖擊小、壓力平穩(wěn)、噪聲小、工作性能較好的優(yōu)點。
    由于采用雙聯(lián)葉片泵，須配有溢流閥-卸荷閥組，以滿足不同流量時的要求；同時，在工作過程中，當(dāng)卸胎裝置、裝胎裝置工作時，所有液壓缸均處于不工作狀態(tài)，如果采取停止泵的運轉(zhuǎn)的方式，會造成泵頻繁啟動，為避免這一現(xiàn)象，考慮采用電控溢流閥，通過電氣控制，使溢流閥平時起安全閥作用，電磁鐵帶電時處于卸荷狀態(tài)。
    液壓源設(shè)計成功與否，不僅僅要正確選擇液壓泵以解決動力源問題，而且需全盤考慮配置，才能達到性能要求。因此在液壓站的設(shè)計中，泵與電機的聯(lián)接采用彈性聯(lián)軸器，確保同軸度與垂直度的同時具有良好的減振性；在泵和電機的安裝上采用立式安裝，不僅節(jié)省安裝空間，且油泵浸于油面以下，油泵自吸良好；主油路中液壓油的壓力由主溢流閥的工作狀態(tài)控制，為了保證油液的清潔度，設(shè)置精密過濾器（10μm），保證比例系統(tǒng)正常工作。

    三、硫化機的保壓和泄壓
    硫化機在工作循環(huán)中，輪胎硫化需長時間保壓（主要是加力缸和中心缸的保壓），以確保輪胎質(zhì)量。保壓性能的好壞，直接影響到輪胎硫化的質(zhì)量，在設(shè)計時，擬定了兩種保壓方式。
    1. 用液控單向閥保壓。如圖三所示。在油缸的進油路上串聯(lián)一個液控單向閥，利用單向閥錐形閥座的密封性來實現(xiàn)保壓。它在200Mpa壓力下，10min內(nèi)壓力降不超過2Mpa。
    2. 用蓄能器保壓。如圖四所示。蓄能器與主缸相通，補償系統(tǒng)漏油，并且在蓄能器出口設(shè)單向節(jié)流閥，其作用是防止換向閥切換時，蓄能器突然泄壓而造成沖擊。采用蓄能器保壓24小時內(nèi)，壓力降不超過1～2bar。

兩種方式在理論上均有可取之處。用液控單向閥保壓，簡單、易于安裝。但隨著錐閥磨損或油的污染，液壓油的泄漏增加，保壓性能將降低，此外，這種方法在保壓過程中壓力降過大，因此可靠性差。而采用蓄能器保壓，既能節(jié)約功率，又能保證1140液壓硫化機保壓15min中內(nèi)壓力基本不降。因而，在1140液壓硫化機中采用蓄能器保壓。
    保壓時由于主機的彈性變形、油的壓縮和管道的膨脹而貯存了一部分能量，故保壓后必須逐漸泄壓，泄壓過快，將引起液壓系統(tǒng)劇烈的沖擊、振動和噪聲，甚至?xí)构苈泛烷y門破裂。因此，設(shè)計中采用適當(dāng)?shù)男箟悍绞绞种匾１緳C中采用延緩換向閥切換時間來達到逐步泄壓目的。即采用帶阻尼器中位為Y型的電液換向閥。當(dāng)保壓完畢反向回程時，由于阻尼器的作用，換向閥延遲換向，使換向閥在中位停留時主缸上腔泄壓后再換向回程。

    四、比例技術(shù)在液壓硫化機中的應(yīng)用
    硫化機在開合模過程中，油缸行程較大。合模時，要求油缸首先快速合模，在接近定型時，為防止因速度過大，造成慣性前沖，油缸需要減速，即慢進，然后到位停止，并且二次定型后，完全合模時，合模缸速度也較小。此外，硫化完畢，上模開啟時，為提高效率，應(yīng)快速開模，在快到達預(yù)定位置時，為防止沖擊，需要減速到達死點后鎖緊。從以上過程可以看出，開合模油缸在往返行程中，速度和加速度都不同。根據(jù)此工況，利用傳統(tǒng)式的液壓控制閥擬定控制合模缸的液壓原理圖如圖五。
    利用傳統(tǒng)式的液壓控制閥，由于只能對液流進行定值控制，而換向閥只起開關(guān)作用，組成的液壓系統(tǒng)較復(fù)雜，同時，大量液壓閥的應(yīng)用

 也降低了系統(tǒng)的可靠性，且系統(tǒng)的動靜態(tài)特性都較差。
    隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，60年代末出現(xiàn)了比例技術(shù)，由于比例控制具有電液伺服系統(tǒng)優(yōu)良的動、靜態(tài)特性的優(yōu)點，且加工制造簡單、價格低廉、工作可靠、維護方便。因而，在設(shè)計中，首次將比例技術(shù)這一先進技術(shù)應(yīng)用到液壓系統(tǒng)中，提高了產(chǎn)品的技術(shù)含量。
    利用比例技術(shù)實現(xiàn)開合模過程的控制，其液壓原理圖如圖六。此處僅使用一個比例方向閥便實現(xiàn)了需七個傳統(tǒng)液壓閥方能實現(xiàn)的功能。這種控制方式實質(zhì)就是利用比例方向閥的"連續(xù)控制"，除了能達到液流換向的作用外，還通過控制換向閥的閥芯位置來調(diào)節(jié)閥口開度來控制流量。因此，它兼有流量控制和方向控制的功能，而傳統(tǒng)的換向閥僅起開關(guān)的作用。
    從成本上而言，單個比例閥價格較高，但由于它能取代多個普通液壓閥，且動、靜態(tài)特性良好，而壓力損失較普通閥小，有利于降低系統(tǒng)能耗和溫度，因此，利用比例閥有較好的性能價格比。
    在1140液壓式硫化機的設(shè)計中，充分考慮了各工況的要求，以最經(jīng)濟、簡潔的控制方式來滿足機器的各項性能要求，在液壓系統(tǒng)的設(shè)計中做到了運行平穩(wěn)、沖擊小、可靠性高。為節(jié)省安裝時間，在液壓閥的安裝上沒有采用常用的板式聯(lián)接，而是采用集成式聯(lián)接，該方法將閥串聯(lián)疊加，如電氣上的集成塊，一組即可實現(xiàn)某一功能。另一方面，對一些溢流閥、單向閥采用插裝閥，此種閥直接與閥塊中相應(yīng)的孔配合而與疊加閥構(gòu)成完整的液壓系統(tǒng)，疊加閥與插裝閥的使用，使液壓站結(jié)構(gòu)布置緊湊，管路簡化，安裝方便。

    五、結(jié)束語
    在實際應(yīng)用中，液壓式硫化機替代機械式硫化機已成為無可置疑的發(fā)展趨勢。在這種形勢下，作為國內(nèi)硫化機主要生產(chǎn)廠家，大力開展液壓硫化機的開發(fā)工作，勢在必行。目前，桂林橡膠機械廠已完成1140液壓硫化機的設(shè)計工作，并提交用戶使用。
    1140液壓式輪胎定型硫化機由存胎器、裝胎裝置、機架、中心機構(gòu)、升降驅(qū)動裝置、硫化室、調(diào)模裝置、鎖模裝置、卸胎裝置、后充氣、熱工管路系統(tǒng)、空氣管路系統(tǒng)、液壓管路系統(tǒng)、電氣儀表控制系統(tǒng)等部分組成。
    技術(shù)指標(biāo)如下：
    1.硫化室數(shù)目 2個
    2.硫化室內(nèi)徑 1140mm
    3.加熱方式 熱板式加熱
    4.中心機構(gòu)形式 C型
    5.最大合模力 1360KN
    6.模具高度范圍 190~430 mm
    7.胎圈直徑范圍 12″~18″
    8.最大生胎高度 370 mm
    9.最大生胎外徑
    活絡(luò)模 740mm
    兩半模 810 mm
    10.最大內(nèi)壓 2.8Mpa
    11.最大熱板蒸汽壓力 1.6 Mpa
    12.最大定型蒸汽壓力 0.25 Mpa
    13.控制氣源壓力 0.6 Mpa
    14.儀表氣源 凈化的0.6 Mpa
    15.電源 三相AC380V±15%
    50HZ±2%
    單相AC220V±15%
    50HZ±2%
    DC 24V
    16.負載 約16KW
    17.后充氣
    胎圈直徑 12″～18″
    胎圈寬度調(diào)節(jié)范圍 102~228 mm
    充氣輪胎外徑 432~863 mm
    18.重量 約14T
    19.外形極限 長X寬X高 約4000X3560X4770