橡膠行業(yè)是能耗較高的行業(yè)之一，一家年產(chǎn)100萬(wàn)條輪胎的傳統(tǒng)企業(yè)每小時(shí)消耗蒸汽約40噸，消耗電能約7000千瓦時(shí)。在橡膠等原材料價(jià)格大幅增長(zhǎng)、企業(yè)成本日趨增高、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的形勢(shì)下，節(jié)能設(shè)備正日益受到輪胎企業(yè)的關(guān)注和采用。我國(guó)橡膠機(jī)械企業(yè)抓住橡膠工業(yè)實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的商機(jī)，從新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、結(jié)構(gòu)改進(jìn)、工藝攻關(guān)、提高生產(chǎn)效率、推廣節(jié)能技術(shù)等方面著手，大力開(kāi)發(fā)高效節(jié)能型橡膠機(jī)械及新工藝，推動(dòng)了橡膠行業(yè)的節(jié)能降耗和環(huán)保。
煉膠設(shè)備
煉膠是橡膠加工中消耗電能最多的一道工序，1臺(tái)270立升密煉機(jī)的裝機(jī)功率達(dá)1000千瓦～1500千瓦。近年來(lái)在設(shè)計(jì)新機(jī)型和提高使用效率方面，出現(xiàn)了許多好的經(jīng)驗(yàn)。
大連橡塑機(jī)械股份公司對(duì)密煉機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā)出多種新型轉(zhuǎn)子，大大提高了混煉效率。如F270密煉機(jī)使用該公司開(kāi)發(fā)的NST轉(zhuǎn)子后，可提高混煉均勻性，以合成膠或以天然膠為主的胎面混煉膠的ODR值標(biāo)準(zhǔn)偏差分別降低28％和69％左右，生產(chǎn)能力分別提高14％和10％左右。另一種新結(jié)構(gòu)6WI型轉(zhuǎn)子通過(guò)獨(dú)特設(shè)計(jì)能使膠料流動(dòng)復(fù)雜化，減少煉焦時(shí)間12％，增加填充量1.2%，提高生產(chǎn)效率13％。益陽(yáng)橡塑集團(tuán)承擔(dān)的國(guó)家“十五”重大技術(shù)裝備研制攻關(guān)項(xiàng)目大容量嚙合型GK250E密煉機(jī)、GK400N密煉機(jī)采用液壓上頂栓等專(zhuān)利技術(shù)，不僅縮短了煉膠時(shí)間，還提高了煉膠質(zhì)量、延長(zhǎng)了機(jī)械使用壽命。此外提高密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和壓砣壓力也可提高生產(chǎn)效率，節(jié)約電能。如270立升高壓快速密煉機(jī)的壓砣對(duì)物料壓力≥0.45MPa、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到40轉(zhuǎn)/分以上時(shí)，每加工1000千克混煉膠，至少比老式密煉機(jī)少消耗電能100千瓦時(shí)。這種技術(shù)適用于對(duì)我國(guó)輪胎廠目前廣泛使用的低壓低速密煉機(jī)進(jìn)行改造。
利用智能密煉機(jī)控制系統(tǒng)節(jié)能是我國(guó)密煉機(jī)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的又一個(gè)亮點(diǎn)。青島高校軟控公司和浙江大學(xué)共同開(kāi)發(fā)的兩棲智能密煉機(jī)上輔機(jī)系列，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)理論、人工智能和專(zhuān)家系統(tǒng)，解決了混煉質(zhì)量的波動(dòng)。密煉機(jī)使用該系統(tǒng)后，在混煉流程不變、原材料質(zhì)量穩(wěn)定的條件下，炭黑分散度提高一個(gè)等級(jí)以上，混煉時(shí)間和能耗分別減少約7％和11％左右。此外F270密煉機(jī)采用華南理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的MLJ－300型密煉機(jī)微機(jī)智能控制后，可提高煉膠效率20％，并提高膠料合格率。
輪胎部件制備及成型設(shè)備
擠出設(shè)備發(fā)展最快的是銷(xiāo)釘機(jī)筒冷喂料擠出機(jī)，具有節(jié)能、產(chǎn)量高、膠溫低、投資省等諸多優(yōu)點(diǎn)，逐步取代了熱喂料擠出機(jī)和一般冷喂料擠出機(jī)。桂林橡膠工業(yè)設(shè)計(jì)研究院近年開(kāi)發(fā)出三復(fù)合、四復(fù)合擠出胎面生產(chǎn)線，其供料全部采用銷(xiāo)釘機(jī)筒冷喂料擠出機(jī)，擠出橡膠質(zhì)量和節(jié)能效果明顯。內(nèi)蒙古富特橡塑機(jī)械公司研制的銷(xiāo)釘冷喂料擠出機(jī)在安徽佳通輪胎公司等企業(yè)取代開(kāi)煉機(jī)，用作鋼絲壓延機(jī)的供膠系統(tǒng)，一條生產(chǎn)線減少裝機(jī)功率560千瓦，投資費(fèi)用減少30％～40％。
工程輪胎成型已由傳統(tǒng)貼合胎面方式發(fā)展為計(jì)算機(jī)仿型擠出纏貼胎面。山東泰山輪胎公司在成型23.5～25工程胎時(shí)，若用整條胎面貼合成型，每班4人可成型7～8條胎，而用仿型擠出纏繞成型胎面時(shí)，每班3人可成型12～14條胎，效率提高1倍以上，產(chǎn)品合格率提高2.5％，顯著降低了生產(chǎn)成本。
六角形鋼絲擠出纏繞生產(chǎn)線側(cè)重于提高生產(chǎn)效率。天津賽象和上海康旭兩家公司研制的可同時(shí)纏繞成型2個(gè)六角形鋼絲圈的雙工位六角形鋼絲圈擠出纏繞生產(chǎn)線，生產(chǎn)效率提高70％以上。無(wú)錫第一橡塑有限公司與普利司通合作，生產(chǎn)了可同時(shí)成型6個(gè)鋼絲圈的6工位六角形鋼絲圈擠出纏繞生產(chǎn)線，生產(chǎn)效率至少是單工位的4倍，目前僅用于普利司通惠州工廠。
子午胎成型機(jī)近年發(fā)展迅速，從兩鼓成型機(jī)發(fā)展到三鼓至四鼓成型機(jī)，生產(chǎn)效率大幅提高。天津賽象、北京航空制造工程所、桂林橡機(jī)、青島高校軟控和沈陽(yáng)藍(lán)英等企業(yè)的三鼓成型機(jī)臺(tái)班產(chǎn)量可從兩鼓機(jī)的50～60條胎提高到100～120條胎。北京航空制造工程所的四鼓機(jī)的成型效率為130條胎以上。
輪胎硫化設(shè)備
硫化是輪胎生產(chǎn)過(guò)程中消耗蒸汽能源的主要工序。節(jié)能一是通過(guò)硫化機(jī)本身改造，二是推廣硫化新工藝。其中改變硫化新工藝效果更明顯。
北京合眾創(chuàng)業(yè)技術(shù)公司等研制出利用氮?dú)饬蚧妮喬チ蚧瘷C(jī)和供氮系統(tǒng)，并可提供老機(jī)改造服務(wù)，已在數(shù)家輪胎廠取得成功。北京首創(chuàng)輪胎公司20臺(tái)硫化機(jī)采用氮?dú)饬蚧荒暌詠?lái)，多產(chǎn)輪胎16萬(wàn)條，新增產(chǎn)值3400萬(wàn)元。四川川橡公司在子午胎充氮硫化的基礎(chǔ)上，在輕載斜交胎的硫化中也采用了氮?dú)饬蚧?。采用該工藝硫?.50PR～16PR輕載斜交胎時(shí)，在不回收氮?dú)獾那闆r下，硫化每條胎至少可節(jié)約1.79元。桂林橡機(jī)廠開(kāi)發(fā)的等壓變溫硫化工藝，用來(lái)硫化10.00R20輪胎時(shí)，消耗過(guò)熱水由原來(lái)5.25立方米/鍋降為2.5立方米/鍋，電能消耗僅為原來(lái)的30％。此外由于調(diào)整了硫化工藝，從而可提高輪胎硫化質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，等壓變溫硫化工藝可提高輪胎行駛里程5％～10％，提高產(chǎn)能10％～15％。該工藝已在上海載重輪胎廠等企業(yè)推廣使用。
硫化機(jī)加熱方式由傳統(tǒng)的蒸鍋式向熱板式轉(zhuǎn)變，可節(jié)約熱能約50％。最近桂林橡機(jī)廠為普利司通生產(chǎn)的117"大型輪胎硫化機(jī)也采用了熱板加熱方式，打破了熱板加熱以往只適用于小胎硫化機(jī)的傳統(tǒng)格局。
青島科技大學(xué)提出了電動(dòng)螺旋式輪胎硫化機(jī)設(shè)計(jì)方案，在42"工業(yè)中式樣機(jī)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出63.5"電動(dòng)螺旋輪胎硫化機(jī)，硫化的子午胎經(jīng)山東橡膠輪胎質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求。電動(dòng)螺旋輪胎硫化機(jī)的鋼材消耗和生產(chǎn)成本分別比曲柄連桿式硫化機(jī)降低65％和35％，比液壓硫化機(jī)降低25％和65％。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，對(duì)中度高，維護(hù)檢驗(yàn)方便。
