第一节 概 述
子午线轮胎简称子午胎，国际代号为“R”，其结构特点是：胎体帘线排列像地球的子午线的形式，而小角度带束层接近于周向排列，像刚性环带一样紧紧箍在呈子午线排列的胎体上。
子午线轮胎结构上的特点，给它带来如下许多实际使用上的优越性和显著的技术经济效果：
1、 减震性能好。
2、 耐磨性好
3、 抓着性好。
4、 行驶温度低。
5、 高速性能好。
6、 滚动阻力低，节油。
7、 使用子午线轮胎的汽车尾气排放量减少，对空气的污染减轻，噪音也比斜交胎低。
8、 使用寿命长。
子午线轮胎主要由胎冠、胎侧、胎圈三大区域组成。胎冠部分有胎面、带束层、帘布层和胎肩垫胶；胎侧部分有胎侧胶、帘布层；胎圈部分有钢丝圈、钢丝圈填充胶、帘布层和胎圈钢丝加强层等。轮胎的胎里一般都有气密层。子午胎各部件组成示意图如下：
子午线轮胎与斜交胎相比制造精度高，制造工艺也更加复杂，具体可概述如下：
1、 制造精度要求高
2、 材料分布均匀性要求高
3、 工艺粘合性要求高
载重子午线轮胎外胎制造工艺流程如下所示——
载重子午胎制造工艺流程图.doc
轿车子午胎外胎制造工艺流程图如下所示：
主要制造工艺分为：生胶混炼，胎面、胎侧、胎肩垫胶和胶芯制造，胎体、带束层制造，各种型胶部件制造，胎圈制造，外胎成型，外胎硫化，外胎成品的在线检测等。 子午线轮胎生产所涉及的主要设备如下表所示：
生产工序 | 选用的主要装备 |
混炼胶 | 密炼生产线 |
胎面、胎侧、胶芯及肩垫胶等 | 多复合挤出生产线 |
胎体 | 四辊压延生产线 |
带束层 | 纤维材料采用四辊压延生产线，钢丝材料采用挤出或四辊压延生产线 |
气密层及粘合胶片 | 压延或辊筒机头挤出生产线 |
钢丝圈 | 胎圈钢丝挤出机 |
各种型胶 | 挤出机或出型压延机 |
胎圈贴合 | 钢圈贴合机 |
成型 | 一次法成型机，两次法成型机 |
硫化 | 硫化机 |
成品在线检测 | 均匀性实验机，静平衡实验机，动平衡实验机，X光实验机等 |
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子午线轮胎生产工艺条件：
1、 对温度和湿度的要求
2、 对紫外线和臭氧的要求
3、对灰尘的要求
一、 子午线轮胎胶料生产的主要工艺过程
1、原材料生产前的准备
A 阶段：到达仓库
B 阶段：在仓库卸料和储存
C 阶段：取样和控制
D 阶段：混合和热空气加温室
E 阶段：密炼机储斗
智能平衡代步车F 阶段： 密炼机储油罐
G 阶段：称量
H阶段：在密炼生产线上使用
当原材料通过了前述的所有阶段，就可用于母胶和终炼胶的制造。
2、混炼胶的生产工艺简介
一段母炼胶：——用台式切刀和胶料称手工称量橡胶，之后投入密炼机中，橡胶必须无冻块，硬块，发霉
和潮湿，不能有杂质。
——将已称量好的聚乙烯袋装的化工原料投入400型密炼机中。
——碳黑和浅填料依靠解包机和气动输送系统装入密炼机日储斗，然后自动称量并自动
投
入400型密炼机。
——油装入储罐后自动称量，并可自动注入400型密炼机。
——密炼机卸料后，胶料由辊筒机头挤出机挤出，胶片浸入隔离剂并在冷却装置上冷却后，在铁板上码放，通常叠片，落片温度应小于40℃，胶片厚度应控制在0.6至1.0厘M之间，宽度在80cm左右。 再炼胶和二段母胶：
二段混炼前，将一段母胶在胶料秤上称量，胶片导开时服从两板胶并用的原则。其后的操作方法与一段母胶相同。
终炼胶：
kns一段母胶、二段母胶或再炼胶在胶料秤上称量时均应服从两板胶并用的原则，之后与预先称量的EVA袋装的促进剂和硫化剂一同加入到270型密炼机中。密炼机卸料后，混炼胶在2
6"×84"压片机上补充加工，胶片浸入隔离剂并在冷却装置上冷却后，在铁板上码放，通常叠片，落片温度应小于35℃，胶片厚度应控制在0.6至1.0厘M之间，宽度在80cm左右，用于下工艺挤出机冷喂料供胶的胶片宽度按规定执行。
快速检验：
在混炼胶通过压片机进入到胶片隔离冷却装置的过程中，每车胶料割取一个一定重量（通常约300克）的试样送往实验室进行快速检验，以确认胶料能否正常使用。快速检验工程包括：
——流变特性：ML1+4/100；门尼焦烧时间；流变仪曲线等。
——物理性能：硬度；比重；定伸应力；拉伸强度；扯断伸长率等。
通常用于骨架材料覆胶的胶料还要进行金属粘合的检验。
3、混炼规程及炼胶注意事项
a )母胶和终炼胶的混炼规程必须根据生产配方和胶料的性能要求来制订，影响炼胶质量的
主要工艺参数包括装胶容量、加料顺序、混炼周期中各阶段的转子转速及上顶栓压力，以及排胶时间及温度。
b )母胶和再炼胶：
母胶的生产可由上位机控制密炼机主机按预先设定的混炼规程来实现，主机的动作中包括：
·密炼周期开始计时或能量初始化。
·加料门的开启和关闭。
·来自胶料秤及储斗中的原材料称量后按操作步骤依次投入密炼机中。
·周期执行期间密炼机上顶栓的上下移动。
·卸料门的开启和关闭。
c )终炼胶：
由上位机控制密炼机主机按照预先设定的混炼规程来实现，密炼机的动作包括：
——网页更新周期开始记时或能量初始化。
——加料门的开启和关闭。
——胶料秤上的母胶及化学品投入密炼机。
法兰锻造——周期执行期间，上顶栓的上下移动。
——开启和关闭卸料门。
d )密炼机每个操作步骤可由混炼规程中设定的时间、温度或累计能耗三种参数单一或协同控制。
e) 原材料称量公差按有关技术规定执行。
f) 母胶和混炼胶的停放条件：
母胶：
·使用温度：保持在20℃至40℃的温度范围内。
·停放时间：8小时至1个月。
终炼胶：
·停放时间：8小时至1个月；粘合胶最多停放15天。
·使用温度：保持在15℃至35℃的温度范围内。
二、密炼生产设备简介
1、 密炼生产线
密炼生产线是由上辅机组、密炼机主机和下辅机组组成。上辅机组是指将粉状、液状、颗粒状等原材料储存、称量、输送后投入密炼机中所需要的装置；密炼机是用于生产塑炼或混炼胶的加工设备；下辅机组是指将密炼机排出的胶料压片、浸隔离液、冷却直至叠片存放这一过程所需要的一系列装置。
a) 上辅机组
碳黑系统：主要由碳黑粉料双管气力输送系统、碳黑日储斗、螺旋给料机、碳黑电子秤、检量斗及破拱装置组成。采用双管气力输送系统将碳黑输送到碳黑大储仓存放，后者根据生产需求再将一定量的碳黑压送到上辅机碳黑日储斗中，也可不经过碳黑大储仓而采取风动直接输送到碳黑日储斗中的方式。日储斗内的不同品种的碳黑按照加料次序通过螺旋给料机依次投入悬挂秤称量，放入检量斗中备用，然后投入密炼机混炼室中。
液体软化剂系统：主要由油料储罐、输油泵、油料电子秤、备料斗和注油装置组成。桶装或槽车装运的液体软化剂泵入油料储罐中加温储存备用，生产时微机控制油料经油料秤程量，放入备料斗中备用，后由螺杆注油泵直接注入密炼机混炼室中。注油后要用压缩空气清扫注油管道，以保证油料重量的准确性。
小料自动称量系统：可以分为在线和离线程量两种形式。该生产线主要由解包斗、储料斗、电磁震荡或机械螺旋给料器、破拱装置、电子配料秤及校核秤、运输辊道及控制系统组成。各种原材料分别存放在依次排列的储斗内，由微机控制称量，称量物存放于聚乙烯袋中，按照炼胶规程的要求投入密炼机混炼室中。
胶料称量系统：主要由胶片供料装置、胶料电子秤、投料运输带组成。生胶可直接于胶料
秤上称量，母胶可经过胶片供料机送到胶料秤上称量，此后按照炼胶规程的要求经投料运输带送入密炼机混炼室中。
b）密炼机组
较大规模的轮胎厂一般采用400型密炼机生产母胶，270型生产终炼胶的组合。密炼机组是由密炼机主机、冷却水温控系统（TCU）、传动系统、润滑系统、液压系统及电控系统等组成。
主机：一般包含密炼装置、加料装置、压料装置、连接座、卸料装置、锁紧装置等；密炼装置主要由前、后混炼室、转子轴承支架、转子、滚子轴承、转子端部油压密封装置等组成。密炼机胶料测温热电偶通常位于卸料门上部，也有的安装于混炼室的肩部。密炼机的注油器可位于密炼室的侧壁上，也有的位于卸料门的顶部。密炼装置中与胶料接触的表面的耐磨性能也是影响密炼机性能的关键因素。因此在上下顶栓的胶料接触面、混炼室侧壁上均堆焊了硬质合金。大多数密炼机制造厂家在转子的棱锋处堆焊硬质合金，转子的其余部分镀硬铬；有的甚至在整个转子表面以及耐磨板上均堆焊了硬质合金。
传动系统：由电机通过减速机驱动密炼机转子。由直流电机或交流变频电机驱动可实现转子在0-40 rpm或0-60 rpm范围内实现无级变速；由交流电机驱动通常可实现两速（15/30 rpm或20/40 rpm）或四速（20/30/40/60 rpm）驱动转子。
液压系统：主要包括以下几部分——液压主泵、加料门控制部分、上顶栓控制部分、卸料门及锁紧装置控制部分以及手动泵等部分。分别控制加料门和卸料门的开启和关闭以及卸料门的锁紧、上顶栓的升降等动作。其中，上顶栓液压装置中含有闭环比例阀等元件，可控制上顶栓压力在一定范围内无级调节。
冷却水温控系统：一般由三个独立的冷却水通构成，分别对应着转子、混炼室、卸料门和上顶栓。每个回路上均有热交换装置，可以对回路中的冷却水加热或冷却。冷却水温度及允许波动范围可在水温控制柜上人为设定或通过PLC自动控制。
C)下辅机组
压片机：
压片机一般可划分为开放式压片机和螺杆辊筒机头挤出式压片机，目前比较流行的配置是：
生产母胶的400型密炼机配置一台双螺杆挤出压片机，主要由挤出机、辊筒机头、调距装置、温控系统、润滑系统和控制系统等组成。生产终炼胶的270型密炼机配置2-4台Φ660×2100mm开放式压片机，压片机由辊筒、支架、驱动电机、减速机、润滑系统、调距和翻胶装置等组成，速比为1：铍铜1.108-1:1.112，冷却方式为前辊钻孔、后辊中空喷淋的方式。
胶片冷却装置：
该装置用于胶片涂隔离剂、冷却、吹干、切片及摆放。用于母胶的胶片冷却装置与用于终炼胶的相比，除风机数量和胶片最大储量不同外，其余基本相同。
当代轮胎工业使用的密炼机主要包括美国Farrel公司的F系列Banbury密炼机、德国维尔那和普夫德尔（WP）公司（现已成为Krupp公司的子公司）的GK系列密炼机、英国Francis Show的控制器设计K系列密炼机、日本Kobe Steel公司的BB系列密炼机和意大利Pomini公司的PX系列密炼机等。
中国生产自己的国产密炼机的历史也有很长时间了。至今，已有数家企业除能够生产中型
的270型密炼机外，还可以制造400型重型密炼机。目前国产的270型密炼机已基本可以满足国内子午胎生产的要求，可以替代国外的同类产品。
第三节 钢丝覆胶
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