壓延鋼絲簾布脫層的原因分析及改善措施

楊 燕，楊天鵬，李磨官，吳利丹，和 燕

（1.風神輪胎股份有限公司，河南 焦作 454003；2.北京橡膠工業研究設計院有限公司，北京 100143）

隨著輪胎行業的迅速發展，各輪胎企業均在開發和生產高性能、低成本的輪胎，以提高產品在國際市場的競爭力[1-3]。伴隨輪胎技術的不斷進步，鋼絲簾線結構設計也在不斷升級，帶外纏絲結構的鋼絲簾線逐步退市，鋼絲簾布壓延工藝更加復雜。鋼絲簾線作為全鋼載重子午線輪胎的骨架材料，鋼絲簾布壓延質量的穩定性及簾線覆膠的一致性尤為重要[4-6]。無外纏絲鋼絲簾線在壓延過程中，根據簾線密度的具體情況，保持簾線覆膠穩定性的難度也逐漸加大，會出現鋼絲串動、覆膠不實現象，從而導致壓延鋼絲簾布脫層[7-8]。

本工作對壓延鋼絲簾布脫層的原因和改善措施進行分析。

1 壓延鋼絲簾布脫層現象

本工作使用無外纏絲鋼絲簾線0.25＋6＋12×0.225HT生產密度為60根·dm-1的胎體簾布。在成型胎坯充氣時簾布起皮鼓包（見圖1），造成成品輪胎簾線排列不均勻（見圖2），成品輪胎簾線缺陷率高達0.40%。

圖1 成型胎坯充氣時胎體簾布起皮鼓包

圖2 成品輪胎簾線排列不均勻

2 影響因素分析和改善措施

通過調查分析，發現影響壓延鋼絲簾布脫層的關鍵因素為壓延機四輥溫度、壓力輥軸承完好性、輥距調節穩定性、壓延機2#和3#輥速度比、刺氣泡裝置和主張力，下面進行具體分析。

2.1 壓延機四輥溫度

壓延機四輥內部結構見圖3，冷卻管結垢堵塞使內部循環受到影響或冷卻水內循環動力不足使其達不到冷卻效果，均會導致四輥溫度過高[9]，引起膠料溫度不適當上升，從而使膠料粘輥無法附著到鋼絲簾線上，導致壓延簾布脫層。

圖3 壓延機四輥內部結構示意

改善措施為：（1）壓延機四輥溫控冷卻水采用軟化水，并定期檢查除垢。（2）采用大功率（由4 kW換為7.5 kW）動力泵，加快冷卻水流速，對輥筒表面進行有效冷卻，使輥筒溫度達到工藝要求。

2.2 壓力輥軸承完好性

壓力輥軸承、軸承座磨損，油隙波動大，導致壓力呈周期性變化，使壓延簾布邊部出現周期性覆膠不實，從而出現脫層現象。

改善措施為：定期對壓力輥軸承、軸承座進行點檢，及時調整更換，保證內部軸承的完整性。

2.3 輥距調節穩定性

分析如下。

（1）上膠片偏薄，在輥筒間隙沒有余膠，膠料滲透能力下降，導致壓延簾布覆膠不實和脫層。

（2）主機輥筒間隙過大，上下膠片壓延壓力降低，膠料滲透能力下降，導致壓延簾布覆膠不實和脫層。

（3）上下膠片左右厚度不一致且相差過大，在2#和3#輥左右間隙一致的情況下，膠片薄的一側由于上膠片對鋼絲簾線的擠壓力弱，造成邊部脫層。

（4）控制2#輥快速打開的液壓站出現泄露掉壓，造成2#和3#輥的間隙周期性變化，輥距大時導致膠料壓力變小，膠料滲透性下降，造成壓延簾布脫層。

改善措施如下。

（1）壓延時，檢查上下膠片厚度，同時控制上下膠片余膠量，保證不缺膠、不積膠。

（2）壓延時，觀察簾布表面紋絡，如果出現覆膠不均勻的情況，在保證簾布壓延厚度的情況下，減小輥距，加大輥筒間膠料的壓力，使簾布覆膠更充分。

（3）采用自動測厚裝置檢測并調整壓延時上下膠片左右厚度，保證膠片厚度一致。

（4）定期檢查快速打開液壓站，發現異常立即調整或更換。

2.4 壓延機2#和3#輥速度比

壓延機速度以3#輥為基準，如果2#和3#輥速度一致，膠料的流動速度沿輥間中心線對稱分布，不利于膠料向鋼絲簾線內滲透，影響覆膠，導致簾布脫層。

改善措施為：壓延機速度以3#輥為基準，調整2#輥速度，使2#和3#輥之間形成一定的速度比，速度比宜控制為（0.95～1.1）∶1，以利于膠料滲透。

2.5 刺氣泡裝置

分析如下。

（1）刺氣泡輪刺齒寬1.2 mm[見圖4（a）]，在運行過程中，僅能將輥筒上面的膠片氣泡刺破，不能完全刺透膠片，在成型過程中因簾布包邊，導致簾布內殘留空氣不易排出。

（2）單獨控制刺氣泡裝置運行速度，不與生產線聯動，生產速度快時刺氣泡裝置運行速度不足，不能有效地將膠片內的氣體排出。

（3）刺氣泡裝置運行寬度小于簾布寬度，簾布邊部位置刺不到，導致氣體殘留。

改善措施如下。

（1）刺氣泡裝置應采用刺齒數量少、齒端寬的刀片[見圖4（b）]，壓力調整為將膠片完全刺破且能夠明顯目測到膠片下輥筒表面為宜，保證既能將輥筒與膠片間的氣體排出，也有利于在成型過程中將簾布內的空氣排出。

（2）刺氣泡裝置與生產線聯動，保證運行速度一致性。

（3）刺氣泡裝置的刺輪數量以不少于6個為宜，運行寬度范圍以大于簾布寬度5～10 mm為宜。

2.6 主張力

牽引主張力過大，鋼絲簾布邊部與輔助輥摩擦粘連，導致邊部膠料與鋼絲簾線之間松動脫開，造成簾布邊部脫層。

改善措施為：牽引主張力按照單根鋼絲簾線張力、鋼絲簾線總根數和張力匹配因數（1.1～1.3）的乘積進行控制。簾布厚度大，牽引主張力適當減小；簾布厚度小，牽引主張力適當加大。要保證調整過程中鋼絲簾布不松弛，并且簾布收縮率符合要求（1%～5%）。

3 結語

通過對壓延機四輥溫度、壓力輥軸承完好性、輥距調節穩定性、壓延機2#和3#輥速度比、刺氣泡裝置和主張力進行分析并采取改善措施，在胎坯成型充氣過程中使用無外纏絲的鋼絲簾布起皮、鼓包、簾線排列不均勻的問題得到解決，壓延鋼絲簾布脫層造成的成品輪胎簾線缺陷率由0.40%降至零，提升了成品輪胎的質量，降低了制造過程損失。