学文网摘要：本文主要根据轮胎硫化机的发展过程对其进行了分类，并对各类硫化设备的性能、特点、参数及优缺点进行分析比较，并对硫化机的未来发展方向进行了预测。
关键词：硫化设备 罐式硫化机 定型硫化机 硫化机组
硫化机根据用途不同，其体积也是大小不一，小型硫化机所需空间如同一张办工桌大小，大型机犹如一座小房子。虽然其体积不同，但硫化机执行的工艺却基本相同。在轮胎生产工艺中，硫化是制造轮胎工艺的最后一道工序。作为一种热压模制品，轮胎的产品外观质量、轮胎最终的均匀性以及企业的生产效率几乎全由轮胎硫化设备来决定。因此轮胎硫化设备常被视为轮胎生产现代化水平的象征和标志，如何优化硫化工艺、改进并研发新型硫化设备一直都是人们关注的热点。
轮胎硫化机分为水压硫化罐、定型硫化机和硫化机组三种形式。下面就这三种机型的结构、性能及特点进行分析如下。
一、罐式硫化机
罐式硫化机俗称立式水压硫化罐，罐体直径有Φ1400mm、Φ1600mm、Φ1800mm、Φ2200mm、Φ2800mm等规格。每组硫化罐周围配有一套运模辊道，并有装模、合模、启模和出胎等辅助装置，上方安装有轿式吊车用以向罐内装卸模型。
罐式硫化机罐体深，同时可多模型成组装罐，生产效率高，是沿用已久的硫化设备。但是辅助工序多，劳动强度大，机械化、自动化程度差。因罐体深度大，使上、下模型的温差增大，影响产品质量，消耗能量多，特别是对尼龙轮胎硫化后不能及时进行后充气冷却，且不适用于子午线轮胎硫化，因而将被淘汰。虽然罐式硫化外胎质量比不上定型硫化机，但由于罐式硫化工艺成熟，设备效率高（如一个Φ1.6m的立式罐，一次可硫化9.00-20外胎15条），国内轮胎生产厂家仍未能淘汰硫化罐，特别是大型农业轮胎和工程机械轮胎的硫化，目前仍应用硫化罐进行硫化生产。
二、定型硫化机
1、定型硫化机简介
定型硫化机模型与机体组合，按模型数量的不同，分为单模或双模形式的硫化机。它用胶囊代替水胎，胶囊呈筒状装在模型上，因此不必预先定型，对温、内压、蒸汽室温度均能测量、记录和控制，硫化过程中装胎、定型、硫化、卸胎及后充气处理也全部自动化控制，并配置模具清洁和涂隔离剂等装置，使轮胎硫化作业完全实现自动化。
2、定型硫化机的特点
由于整个硫化过程是完全自动化的，所以轮胎定型硫化机具有生产效率高、生产轮胎质量好、劳动强度低等优点，自20世纪80年代以来，已渐渐被国内轮胎生产企业大量使用，成为轮胎硫化的主要设备之一。与硫化罐相比，定型硫化机具有能耗低、传热快、硫化效率高等优点。
3、定型硫化机的分类
自动定型硫化机按其中心机构的不同，可分为四种类型：A型（或称AFV型）定型硫化机、B型（或称BOM型）定型硫化机、AB型（或称AUBO型）定型硫化机及RIB型（rolling in bladdet type）定型硫化机。
（1）、A型（或称AFV型）定型硫化机
所用的A型胶囊是两端不对称的胶筒，下端为开口端，中央有半圆状凹槽，用以定位和推顶方便。A型定型硫化机在开模时，上模推顶器向下推顶，使胶囊从外胎中脱出，贮存在贮囊筒内，此时胶囊是向下翻转呈收藏状态，再借助推顶器扇形板的伸延卸胎和揭模。贮囊筒有一套升降传动机构，可使贮囊筒上升或下降。硫化外胎时，所用加热介质和冷水经贮囊筒下部的导管输入，从贮囊筒顶端圆孔斜注入胶囊内，进行加热冷却。
A型定型硫化机优点是没有复杂的中心机构和驱动中心机构的压力水缸及收缩胶囊的真空系统，与B型定型硫化机相比结构简单，维修简易，操作方便，卸胎、装胎可同时进行。缺点是因硫化机结构上的原因，胎坯在定型时，下胎圈部随胶囊的充气会向上移动，造成胶囊输入不均匀，尤其是硫化大型轮胎容易出现胎圈部一边大一边小的质量毛病。因此A型定型硫化机适用于中小型轮胎的硫化。
（2）、B型（或称BOM型）定型硫化机
B型胶囊是两端开口相对称的胶筒，其中部粗，两端直径小，形如桶状。由上、下夹持盘将胶囊固定在液压传动的中心机构上，上夹持盘安装在此中心机构的拉杆上，由于上下被固定，中心较稳定，胶囊在定型外胎时，不必翻转弯曲。硫化结束后，胶囊是在真空装置的作用下，从外胎中抽出。因此，中型以上规格轮胎的硫化一般都采用B型硫化机。
（3）、AB型（或称AUBO型）定型硫化机
胶囊上下口均由夹持环固定，并可缩进胶囊筒内。装胎时，胶囊筒上升，胎坯下胎圈与胶囊筒上的钢圈接触。然后，上夹盘升起，在定型蒸汽压力的作用下，胶囊在胎坯内展开，然后胶囊筒下降，合模硫化，硫化结束卸胎时，胶囊筒上升，胶囊由上夹盘抽入胶囊筒内，下夹盘固定不动。开模方式有升降型和升降翻转型两种。
（4）、RIB型（rolling in bladdet type）定型硫化机
随着子午线轮胎的发展，对轮胎定型硫化机的制造精度提出了更高的要求。新研制出的RIB型（rolling in bladdet type）定型硫化机是为适应子午线轮胎的特殊结构及其对硫化工艺的要求而产生和发展起来的新机型，其综合了A型和B型硫化机的优点，结构类似AB型，但不需要抽真空，开模方式为升降平移型。在活络模中，外胎花纹定型圈是由几个活动的扇形块组成的。装胎时这些扇形块可以张开，硫化时可以移动。这种扇形块采用从径向包拢生胎胎面的合模方式，有效地消除了生胎带束层的变形和位移，有利于保证硫化后子午线轮胎的质量。
4、各类型定型硫化机比较（如下表）：
B型及AB型定型硫化机 A型定型硫化机 RIB型定型硫化机
胶囊不翻转，寿命较长 胶囊翻转弯曲较大，使用寿命较B型短 胶囊寿命较A型长，比B型短
蒸汽、过热水消耗量极少 蒸汽、过热水消耗量大 蒸汽、过热水消耗量比A型少
胶囊充水时间短，极易冷却 胶囊充水时间长，冷却时间长 胶囊充水时间较A型少
中心机构动力为压力水，密封较多，泄漏可能性大 推顶器动力为压缩空气，密封较少，密封性能好 推顶器动力为压缩空气，密封装置较少，密封性能好
需要抽真空系统 不需要抽真空系统 不需要抽真空系统
中心机构较复杂 推顶器结构复杂 推顶器结构简单，但下部控制胶囊机构复杂
更换胶囊较困难 更换胶囊方便 更换胶囊方便
定型时生胎内壁与胶囊之间易残留空气 定型时生胎内壁与胶囊间残留空气少 定型时生胎与胶囊内壁间残留空气少
胎坯定型时对中性稳定性好 定型时对中性稳定性差 定型时对中性稳定性好
卸胎和装胎不能同时进行 卸胎和装胎可同时进行 卸胎和装胎可同时进行
总体结构较庞大 总体结构较紧凑 总体结构较复杂
三、轮胎定型硫化机组
轮胎定型硫化机组，或称多模具轮胎硫化系统，是在定型硫化机基础上发展起来的，它具有定型硫化机的全部功能，并在结构上进行了改进，一个硫化机组具有数个硫化工位，一套或者两套的公用开合模和装卸机构，每个硫化工位各带有一套中心机构、胎模和锁合机构，从而达到在相同的生产能力情况下，充分利用公用机构，显著减少机组的钢材用量、机电配套产品、机械加工及装配工作量、占地面积的目的。
自20世纪70年代开始推出的硫化机组（或称为多模具轮胎硫化系统），由于受到当时的设备精度、仪表控制、工艺条件、操作维护等诸多问题约束而未能成功推广使用，至今仍未能被轮胎生产企业所接受。然而随着计算机技术、设备加工及总体控制技术的发展，能源和土地资源问题的进一步尖锐化，曾被冷落一时的硫化机组又重新引起了人们的重视。
四、结束语
本文主要根据硫化机的发展过程对其进行分类，并将几大类硫化机的结构、性能及优缺点进了简要的分析和比较。近年来定型硫化机的结构有了很多改进，使其结构更加简捷、运行更加可靠、维护更加方便，所以笔者认为硫化机组应为未来的发展趋势，并具有很大的潜在开发前景。
参考文献：
[1]轮胎加工技术 化学工业出版社 翁国文
[2]轮胎硫化机的技术进展 中国橡胶 杨顺根
[3]轮胎硫化机的现状与展望 中国橡胶 于清溪
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