摘要：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。
关键词：发展势头；类型；市场定位
引言
随着我国汽车工业和轮胎工业的发展对轮胎均匀性提出越来越高的要求，硫化机的工作精度越来越被人们所重视，液压硫化机的优越性开始得到充分的显现。液压硫化机克服了机械式硫化机固有的弱点，吸收了机械式硫化机的优点。
一、发展势头
1.1硫化机发展历程
目前，液压硫化机的优越性在我国已被轮胎企业广泛认可，尤其是高等级子午胎项目倾向于选用液压硫化机趋势明显。上世纪50年代以来我国机械式硫化机推广应用取代硫化罐是轮胎硫化的第一次飞跃，那么液压硫化机替代机械式硫化机便是轮胎硫化的第二次飞跃。我国的液压硫化机开发工作始于20世纪60年代末，国家“八五”规划期间，将液压硫化机列入“子午胎关键设备一条龙”项目，许多橡机厂都看好这条“龙”的潜力，相继着手研制液压硫化机。当时参与研究的厂家有五六家，但因我国轮胎工业那时尚未形成使用液压硫化机的大气候，轮胎企业基本没有直接使用经验，对液压硫化机的认识不够，加上国产液压元件也不过关，随后的十多年时间都没有形成大批量生产。随着我国汽车工业和轮胎工业的发展对轮胎均匀性提出越来越高的要求，硫化机的工作精度越来越被人们所重视，液压硫化机的优越性开始得到充分的显现。现我国液压硫化机被轮胎及橡机企业采用的比重逐渐增加，进入了快速产业化发展阶段。
1.2液压硫化机产业化势头
液压硫化机是在机械式硫化机的基础上发展的，它克服了机械式硫化机固有的弱点，吸收了机械式硫化机的优点。精度和自动化程度高，硫化的轮胎均匀质好，适合于子午胎尤其是高等级子午胎的硫化。其替代机械式硫化机已成为无可置疑的发展趋势。所以，现在液压硫化机推广变得非常容易，基本是轮胎企业主动要求采用液压硫化机。同时，液压硫化机在近期会成为我国橡胶机械行业新的经济增长点。总的来看，目前是液压硫化机产业化的绝好契机。一是轮胎企业尤其是半钢胎项目由过去偏爱机械式转为液压式，对液压硫化机形成巨大需求；二是我国已掌握液压硫化机的技术及原理，目前已具备液压硫化机的自主开发能力，形成了产业化的能力；三是液压硫化机的关键部件如液压站、油缸等已国产化，采购成本较低，密封性较好，交货周期较短，为液压硫化机产业化提供了保证。长期困扰液压硫化机发展的液压站、液压缸泄漏问题已基本解决，液压硫化机将成为硫化机行业新的利润增长点。预计液压硫化机比重将越来越高，到“十二五”末达到40%以上。
我国陆续涌现出一大批液压硫化机生产厂家，液压硫化机生产能力迅速提高。传统硫化机生产厂家在生产机械式硫化机的同时将研发重心转移到液压硫化机，如桂林橡机、益阳橡机等；一些厂家直接从液压硫化机起步进入硫化机市场，市场扩张得非常快，如广东巨轮、软控股份、贝戴科技。广东巨轮模具股份公司年生产液压硫化机近200台，生产供不应求。软控股份也有近200台液压硫化机订单，其中十多台出口印度JK公司。山东万达液压硫化机招标，参标企业达12家，可见液压硫化机厂家之多。初步估计目前我国液压硫化机生产厂家近二十家，年生产能力在1000台以上。
二、类型
2.1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。
2.2定型硫化机
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。
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。
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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。
三、市场定位
液压硫化机是在机械式硫化机的基础上发展的，精度和自动化程度高，硫化的轮胎均匀质好，适合于子午胎尤其是高等级子午胎的硫化。发达国家液压硫化机比重在60%以上。我国由于国情所定，在轮胎厂使用最广的还是机械式硫化机，估计比例在80%以上。随着我国高等级轮胎的快速发展，液压硫化机面临最好的发展机遇。现我国有十几家轮胎厂批量使用液压硫化机，效果不错，已感觉到液压硫化机对改善轮胎质量的优势。我国有五至六家橡机厂开发出或正在研制液压硫化机，具备批量生产条件。
2010年年底，我国液压硫化机在轮胎厂的使用比例还不超过10%，2011年情况发生了很大变化。液压硫化机的优越性在我国已被轮胎企业广泛认可，尤其是高等级子午胎项目倾向于选用液压硫化机的趋势明显。估算现在新上半钢子午胎项目，采用液压硫化机的比例达50%。新上全钢子午胎项目，采用液压硫化机的比重也在20%以上。液压硫化机未来将保持20%以上高增速。根据对汽车及轮胎产量的预计，预测硫化机的市场需求，2011年液压硫化机需求量785台，到2015年有望超过1，600台。
在西欧、美国等发达国家，子午胎的比重已达95%以上，2009年我国汽车轮胎子午化率仅为76.30%，预计到2015年我国子午化率将达到90%，子午线轮胎的年需求量将达到5.86亿条，用于硫化高等级子午线轮胎的液压式硫化机市场前景广阔。预计到2015年我国液压式硫化机普及率将达到40%。一台轮胎硫化机平均每年可生产4.5-5万条汽车轮胎，我们按年产5万条来保守估计，预计到2015年我国轮胎硫化机的存量将达到1.17万台。目前国内轮胎企业使用的硫化机中液压式硫化机占比约为15%，而世界主要轮胎制造公司使用液压式轮胎硫化机的比例达60%以上。随着我国液压式硫化机水平的进一步提升，更加接近或达到世界先进水平，性价比优势也将更加凸显。由于目前国内硫化机液压普及率只有15%左右，距离发达国家60%-70%的普及率还有较大差距，各大轮胎企业已经纷纷加快替换旧型机械式硫化机的进程，液压硫化机比重将越来越高，市场提升空间较大，到2015年有望达到40%以上。
结束语
随着对硫化机进行的不断改造，目前机械式轮胎硫化机规格品种齐全，液压式硫化机能满足轮胎制造商对轮胎各种性能的要求。应用电子技术，使硫化机的温度、压力控制和监测系统都得到改善。意大利CIMA公司专门制造了翻新子午胎的硫化机，还发明了一种已获专利的轮胎翻新用的全自动系统。倍耐力的MIRS生产工艺，采用旋转多模同步硫化机。专家认为，为适应市场轮胎品种繁多，规格不一，数量要求各异的局面，将来的硫化技术将向硫化机一机通用性的方向发展。
参考文献：
[1]李中宏：《轮胎硫化机销售迈上新台阶》.2016（01）
[2]杨瑞：《新型轮胎硫化机正在设计中》.2017（02）
[3]王元荪：《气动轮胎硫化机》.2016（03）
论文作者:陈加赞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
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