一、橡膠機(jī)械是什么

橡膠機(jī)械是用以制造輪胎等各種橡膠制品的機(jī)械，包括通用橡膠機(jī)械、輪胎機(jī)械和其他橡膠制品機(jī)械三大類(lèi)。通用橡膠機(jī)械是制備膠料或半成品的機(jī)械，包括原材料加工機(jī)械、煉膠機(jī)、擠出機(jī)、壓延機(jī)、簾帆布預(yù)處理裝置和裁斷機(jī)等。輪胎機(jī)械包括輪胎成型機(jī)、輪胎鋼絲圈機(jī)械、輪胎定型硫化機(jī)、膠囊硫化機(jī)、墊帶硫化機(jī)、內(nèi)胎接頭機(jī)和內(nèi)胎硫化機(jī)，以及力車(chē)胎機(jī)械、輪胎翻修機(jī)械和再生膠生產(chǎn)機(jī)械。世界60%以上的橡膠用于制造輪胎，因此輪胎機(jī)械在橡膠機(jī)械中占有重要地位。其他的橡膠機(jī)械制品有制作膠帶、膠管、膠鞋、模型制品、膠漿和乳膠制品所用的機(jī)械。

二、橡膠機(jī)械的種類(lèi)和作用

（一）通用橡膠機(jī)械

1、煉膠機(jī)

煉膠機(jī)分為開(kāi)放式和密閉式兩類(lèi)。

（1）開(kāi)放式煉膠機(jī)

主要用于橡膠的熱煉、壓片、破膠、塑煉和混煉。它由輥筒、輥筒軸承、輥距調(diào)整裝置、緊急剎車(chē)裝置、機(jī)架、機(jī)座、傳動(dòng)裝置和加熱與冷卻系統(tǒng)等組成。開(kāi)放式煉膠機(jī)的工作原理是：生膠或膠料在兩個(gè)異速相向回轉(zhuǎn)的輥筒間借助摩擦力作用被拉入輥隙，經(jīng)強(qiáng)烈的剪切和擠壓作用以增加可塑度。這種雙輥筒開(kāi)放式煉膠機(jī)1826年就開(kāi)始用于生產(chǎn)。它的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，現(xiàn)代仍普遍使用。

（2）密閉式煉膠機(jī)

主要用于橡膠的塑煉和混煉。它比開(kāi)放式煉膠機(jī)多一個(gè)密煉室。生膠和配合劑從加料斗裝入密煉室后，料門(mén)關(guān)閉，壓料裝置的上頂栓壓下，密煉室內(nèi)兩個(gè)轉(zhuǎn)子以不同或相同速度相向回轉(zhuǎn)。裝入的膠料在轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與密煉室之間受到不斷的攪拌、折卷和強(qiáng)烈的捏煉作用，產(chǎn)生氧化斷鏈，增加了可塑度。同時(shí)，膠料由于受到剪切作用而分散并均勻混合，從而達(dá)到煉膠的目的。自從1916年發(fā)明橢圓形轉(zhuǎn)子密閉式煉膠機(jī)以來(lái)，密閉式煉膠機(jī)在橡膠工業(yè)中迅速發(fā)展，后來(lái)又出現(xiàn)其他形式轉(zhuǎn)子的密閉式煉膠機(jī)。現(xiàn)代密閉式煉膠機(jī)的煉膠周期為2.5～3分鐘，密煉室的最大容量達(dá)650升。

2、擠出機(jī)

用于擠出胎面、內(nèi)胎、膠管和各種橡膠型條，還用于包覆電纜和電線產(chǎn)品。常見(jiàn)的是螺桿擠出機(jī)。它的工作原理是：膠料借助擠出螺桿的旋轉(zhuǎn)作用在機(jī)筒內(nèi)攪拌、混合塑化和壓緊然后向機(jī)頭方向移動(dòng)，最后從口型擠出一定形狀的產(chǎn)品。根據(jù)產(chǎn)品的需要，可采用多機(jī)臺(tái)進(jìn)行多種膠料的復(fù)合擠出。螺桿擠出機(jī)分為熱喂料和冷喂料兩種。熱喂料擠出機(jī)通常喂入經(jīng)過(guò)開(kāi)放式煉膠機(jī)預(yù)熱的條料。冷喂料擠出機(jī)喂入的膠料不經(jīng)過(guò)熱煉，可以省去熱煉設(shè)備。

3、壓延機(jī)

主要用于簾帆布的貼膠或擦膠、膠料的壓合、貼合壓型和壓花。壓延機(jī)的主要工作部件是輥筒，輥筒數(shù)目通常在3個(gè)或3個(gè)以上。具有一定溫度和可塑度的膠料喂入相向回轉(zhuǎn)的輥筒間隙時(shí)，在摩擦力作用下受到強(qiáng)烈的擠壓和延展，形成所需的產(chǎn)品。第一臺(tái)壓延機(jī)于1857年制成并用于生產(chǎn)，其后不斷得到改進(jìn)。尤其是20世紀(jì)50年代以來(lái)，塑料工業(yè)的發(fā)展有力地促進(jìn)了高精度、高速度壓延機(jī)的改進(jìn)。為了獲得厚度均勻的壓延制品，新型壓延機(jī)一般都設(shè)有輥筒撓度補(bǔ)償裝置。所壓延的半成品厚度則用專用設(shè)備測(cè)量，有些壓延機(jī)還裝有由電子計(jì)算機(jī)控制的厚度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

（二）輪胎機(jī)械

1、成型機(jī)

用于將掛膠簾布、鋼絲圈、胎面等各種部件貼合加工成輪胎的胎坯。按用途分為普通輪胎成型機(jī)和子午線輪胎成型機(jī)兩大類(lèi)。普通輪胎胎身簾布的各層簾線成一定角度斜交，成型時(shí)先將簾布筒套在成型鼓上，然后在兩側(cè)上鋼絲圈，在中間覆以緩沖層和胎面膠，成型的胎坯成為筒狀。子午線輪胎與普通輪胎在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是緩沖層簾線與胎體軸線呈90°～75°（近乎直交），故緩沖層成型后的直徑尺寸不能作較大的變化，因此胎體制成后需要膨脹到近似定型后的形狀再貼上緩沖層。因此，子午線輪胎成型機(jī)的結(jié)構(gòu)也與普通輪胎成型機(jī)有所不同。

由一臺(tái)成型機(jī)完成子午線輪胎成型全過(guò)程的，稱為一次成型法。胎體用經(jīng)過(guò)改造的普通輪胎成型機(jī)制作，然后再在子午線輪胎成型機(jī)上成型的，稱為兩段成型法。

2、硫化機(jī)

用于汽車(chē)、工程車(chē)、拖拉機(jī)和飛機(jī)等充氣輪胎的外胎硫化。這種機(jī)器出現(xiàn)于20世紀(jì)40年代。在定型硫化機(jī)上可完成裝胎、定型、硫化、卸胎和后充氣冷卻等操作，對(duì)膠囊內(nèi)過(guò)熱水的溫度、壓力和蒸汽室溫度等均能測(cè)量、記錄和控制，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可自動(dòng)進(jìn)行。輪胎定型硫化機(jī)的型式很多，主要有AFV型、BOM型和AUBO型（中國(guó)分別簡(jiǎn)稱為A型、B型和AB型）。它們的主要差別在于膠囊及其操縱機(jī)構(gòu)有所不同。

AFV型輪胎定型硫化機(jī)的特點(diǎn)是下模的下部沒(méi)有復(fù)雜的中心機(jī)構(gòu)，僅有一個(gè)囊筒，在上模的上部則裝有氣動(dòng)推囊機(jī)構(gòu)。硫化結(jié)束時(shí)，膠囊由推囊機(jī)構(gòu)推入囊筒內(nèi)，在通入囊筒內(nèi)的蒸汽壓力作用下將膠囊推出，伸入胎坯內(nèi)腔。

BOM型輪胎定型硫化機(jī)的膠囊由上下兩個(gè)夾盤(pán)固定，在中心機(jī)構(gòu)的水缸驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)膠囊的伸縮和整體升降。在裝卸輪胎時(shí)，膠囊伸直，其內(nèi)腔同時(shí)抽成真空，直立于下模之上。

AUBO型輪胎定型硫化機(jī)的特點(diǎn)是，膠囊上下口均由夾持環(huán)固定，并可縮進(jìn)囊筒內(nèi)。裝胎時(shí)，囊筒上升，胎坯下胎圈與囊筒上的鋼圈接觸。然后，上夾盤(pán)升起，在定型蒸汽壓力的作用下，膠囊在胎坯內(nèi)展開(kāi)，然后囊筒下降，合模硫化。硫化結(jié)束卸胎時(shí)，囊筒上升，膠囊由上夾盤(pán)抽入囊筒內(nèi)，下夾盤(pán)固定不動(dòng)。

3、活絡(luò)模

子午線輪胎的發(fā)展，對(duì)輪胎定型硫化機(jī)的制造精度提出了更高的要求。新研制出的定型硫化機(jī)有NRMPost型和R.I.B型（Rolling in Bladder）等。

活絡(luò)模是為適應(yīng)子午線輪胎的特殊結(jié)構(gòu)及其對(duì)硫化工藝的要求而產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的。在活絡(luò)模中，外胎花紋定形圈是由幾個(gè)活動(dòng)的扇形塊組成的。裝胎時(shí)這些扇形塊可以張開(kāi)，硫化時(shí)可以移動(dòng)。這種扇形塊采用從徑向包攏生胎胎面的合模方式，有效地消除了生胎帶束層的變形和位移，有利于保證硫化后子午線輪胎的質(zhì)量。

4、輪胎翻修

用來(lái)翻修磨損或損傷的輪胎。輪胎翻修機(jī)械的類(lèi)型取決于翻修工藝。輪胎翻修工藝可分為傳統(tǒng)法、預(yù)硫化胎面法、壓力胎面法和纏繞胎面法等。①傳統(tǒng)法采用的機(jī)械主要有檢胎機(jī)、磨胎機(jī)、貼膠機(jī)和硫化機(jī)等。②預(yù)硫化胎面法是用粘合劑將預(yù)先硫化過(guò)的胎面粘貼到削磨好的舊輪胎胎體上，然后套上用橡膠做的包封套，放入硫化罐內(nèi)，在低溫低壓下進(jìn)行硫化。③壓力胎面法用的機(jī)械主要是將胎面直接擠貼在胎體上的壓力胎面擠出貼合機(jī)。④纏繞胎面法用的是以小膠條纏繞方式貼合在胎體上構(gòu)成胎面膠條的擠出纏貼機(jī)。

（三）其他信息

包括膠帶、膠管、膠鞋、模型制品、膠漿和乳膠制品所用的機(jī)械。

1、硫化罐

用于硫化膠管、膠鞋、電纜、膠輥、膠布、膠板等橡膠制品。此外，巨型的工程輪胎也需要大型的硫化罐硫化。硫化罐的主要部分為圓柱形的罐體和可開(kāi)閉的罐蓋。按不同的工藝要求，硫化罐分別用蒸汽、蒸汽－空氣混合氣或在硫化罐翅管內(nèi)用蒸汽對(duì)產(chǎn)品加熱硫化。

2、平板硫化機(jī)

用來(lái)硫化橡膠模型制品、膠帶和膠板等。它主要由熱板、封閉受力構(gòu)件和加壓機(jī)構(gòu)組成。需要硫化的橡膠制品放在熱板之間用蒸汽或電加熱硫化，靠液壓的或機(jī)械的加壓機(jī)構(gòu)產(chǎn)生硫化壓力。

3、鼓式硫化機(jī)

用來(lái)硫化膠帶和膠板。它通過(guò)鋼帶（或鋼絲帶）把制品緊壓在回轉(zhuǎn)中的硫化鼓上加熱,實(shí)現(xiàn)連續(xù)硫化。鼓式硫化機(jī)的生產(chǎn)能力取決于制品經(jīng)過(guò)的硫化過(guò)程（硫化鼓直徑）、運(yùn)動(dòng)速度、硫化鼓表面工作溫度和制品材料特性。硫化鼓直徑和工作長(zhǎng)度可達(dá)1500～2000毫米，鼓式硫化機(jī)生產(chǎn)能力可達(dá)1.5～2米/分。為強(qiáng)化硫化過(guò)程，有時(shí)可裝備紅外線加熱器。

4、膠漿和乳膠品

大批量形狀復(fù)雜的薄膜橡膠制品均用膠漿和乳膠生產(chǎn)。膠乳制品的生產(chǎn)工藝與干膠制品不同。膠漿和乳膠制品機(jī)械包括原材料加工機(jī)械、浸漬制品機(jī)械、壓出制品機(jī)械和海綿生產(chǎn)機(jī)械等。其中最主要的是把模型在膠漿槽（或乳膠槽）內(nèi)浸漬的浸漬制品機(jī)械。它的工作原理是：在其上平板上放數(shù)只模型，當(dāng)平板移動(dòng)時(shí)，模型浸漬在位于下方的乳膠槽內(nèi)，在槽內(nèi)持續(xù)一段時(shí)間后，模型從槽內(nèi)抽出送往下一道生產(chǎn)工序。