輪胎硫化是輪胎生產(chǎn)過(guò)程中的最后一道工序，也是決定成品輪胎質(zhì)量的一道重要工序之一。我國(guó)輪胎硫化機(jī)設(shè)備的發(fā)展如同世界各國(guó)一樣，經(jīng)歷了立式水壓輪胎硫化罐、普通輪胎個(gè)體硫化機(jī)和輪胎定型硫化機(jī)等發(fā)展過(guò)程，而輪胎定型硫化機(jī)的發(fā)展過(guò)程尤為曲折，耗費(fèi)了大量人力物力，才成為今天生產(chǎn)輪胎定硫化機(jī)的大國(guó)。
1 立式水壓輪胎硫化罐
從上個(gè)世紀(jì)50年代到70年代的30年時(shí)間內(nèi)，國(guó)內(nèi)輪胎行業(yè)主要生產(chǎn)斜交輪胎，且骨架材料以棉簾布為主，胎體重，耗材多。由于技術(shù)原因，主要使用立式水壓輪胎硫化罐硫化，一個(gè)硫化罐可以同時(shí)硫化12-14條輪胎。用立式水壓輪胎硫化罐硫化斜交輪胎，需要配置空氣定型機(jī)、硫化滾道、合模機(jī)、啟模機(jī)、拔水胎機(jī)及高低壓水泵泵站和蓄力器等附屬設(shè)備。
我國(guó)設(shè)計(jì)生產(chǎn)立式水壓輪胎硫化罐始于上個(gè)世紀(jì)中后期，由蘇聯(lián)提供的技術(shù)資料是唯一的設(shè)計(jì)依據(jù)，第一個(gè)制造立式水壓輪胎硫化罐的是沈陽(yáng)橡膠機(jī)械廠。1960年初，沈陽(yáng)重型機(jī)器廠加盟生產(chǎn)。到1970年，廣東湛江機(jī)械廠、益陽(yáng)橡塑機(jī)械廠等單位相繼參與立式水壓輪胎硫化罐的生產(chǎn)。到了1990年，隨著子午胎生產(chǎn)技術(shù)和輪胎定型硫化機(jī)技術(shù)的日趨成熟，以及化工部“以機(jī)代罐”措施的強(qiáng)制實(shí)施，立式水壓輪胎硫化罐的生產(chǎn)及使用日漸減少，除保留生產(chǎn)及使用少量大規(guī)格工程輪胎硫化罐外，幾乎到了全部停產(chǎn)的程度，橡機(jī)企業(yè)和南北兩個(gè)橡膠設(shè)計(jì)院的精力都集中在輪胎定型硫化機(jī)的開(kāi)發(fā)及技術(shù)水平和質(zhì)量的提高上。
但是，從上個(gè)世紀(jì)九十年代中期開(kāi)始，由于工程輪胎生產(chǎn)的快速發(fā)展及工程輪胎定型硫化機(jī)尚處在開(kāi)發(fā)階段，為此立式水壓輪胎硫化罐一度又受市場(chǎng)青睞。福建華橡自控技術(shù)有限公司和益陽(yáng)橡塑機(jī)械廠分別生產(chǎn)出內(nèi)徑從1600 mm到4200mm共6個(gè)規(guī)格的硫化罐和2200 mm到4000 mm共5個(gè)規(guī)格的硫化罐。青島方圓達(dá)生產(chǎn)的硫化罐罐體內(nèi)徑達(dá)4700 mm。2002年，福建華橡自控技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)了一種短立柱無(wú)主柱3500 mm工程胎硫化罐。桂林橡膠院根據(jù)桂林輪胎廠進(jìn)口美國(guó)阿克隆公司的工程胎膠囊定型裝置設(shè)計(jì)了一套新的膠囊定型裝置，以供工程胎硫化罐配套使用。隨著工程輪胎的子午化及工程輪胎定型硫化機(jī)的開(kāi)發(fā)成功，到2010年左右，立式水壓輪胎硫化罐逐漸再次淡出市場(chǎng)。
在上個(gè)世紀(jì)七、八十年代，立式水壓輪胎硫化罐為適應(yīng)當(dāng)時(shí)硫化尼龍斜交輪胎的需要，上海正泰橡膠廠和大中華橡膠廠等輪胎企業(yè)率先設(shè)計(jì)制造了罐外后充氣冷卻裝置，與硫化罐配套使用，以防尼龍（錦綸）輪胎在硫化出罐后的冷卻過(guò)程中產(chǎn)生收縮變形而影響輪胎質(zhì)量。進(jìn)入上個(gè)世紀(jì)八十年代中后期，由于帶有后充氣冷卻裝置的輪胎定型硫化機(jī)的推廣使用，這種后充氣冷卻裝置隨同硫化罐一起退出市場(chǎng)。
2 輪胎個(gè)體硫化機(jī)
所謂輪胎個(gè)體硫化機(jī)，是一種在1940年由美國(guó)發(fā)明的，過(guò)去用于硫化斜交輪胎的非定型輪胎雙模硫化機(jī)，生胎需要用空氣定型機(jī)裝入水胎充氣定型后才能裝入硫化機(jī)硫化。在1950年初期，沈陽(yáng)橡膠三廠從捷克斯洛伐克進(jìn)口過(guò)少量個(gè)體硫化機(jī)。1960年，為援緬工程設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)數(shù)十臺(tái)45″個(gè)體硫化機(jī)，后因援緬工程停止，這些硫化機(jī)就調(diào)撥給1969年新建的桂林輪胎廠，力車胎設(shè)備調(diào)撥到了宜昌橡膠廠。
用個(gè)體硫化機(jī)硫化輪胎時(shí)，由于同樣需要裝水胎和拔水胎等勞動(dòng)強(qiáng)度很大的操作，與立式水壓輪胎硫化罐相比較，沒(méi)有什么優(yōu)越性，因此沒(méi)有被輪胎企業(yè)認(rèn)可而得到發(fā)展。
3 輪胎定型硫化機(jī)
二次大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)開(kāi)始使用輪胎定型硫化機(jī)硫化輪胎。1982年，上海正泰橡膠廠從德國(guó)Metgler公司引進(jìn)的成套轎車子午胎二手生產(chǎn)設(shè)備中有幾十臺(tái)德國(guó)Krupp等公司在1950年末和1960年初制造的機(jī)械式輪胎定型硫化機(jī)，當(dāng)時(shí)這些硫化機(jī)至少已經(jīng)使用了二、三十年。
我國(guó)開(kāi)發(fā)輪胎定型硫化機(jī)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而曲折的過(guò)程，幾度納入開(kāi)發(fā)計(jì)劃，幾度折戟沉沙。從1958年開(kāi)始，開(kāi)發(fā)輪胎定型硫化機(jī)的計(jì)劃已經(jīng)提到了日程，根據(jù)美國(guó)專利設(shè)計(jì)有爬背式裝胎機(jī)構(gòu)的55″輪胎定型硫化機(jī)。1970年，大連橡膠塑料機(jī)械廠完善設(shè)計(jì)，生產(chǎn)了數(shù)十臺(tái)，用于河南輪胎廠，由于性能和可靠性欠佳而被淘汰。
1969年，北京橡膠院和大連橡膠塑料機(jī)械廠在上海正泰橡膠廠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)55″輪胎定型硫化機(jī)，由于對(duì)采用何種方式對(duì)模具施加合模力的方案意見(jiàn)不一致而不歡而散，大連橡膠塑料機(jī)械廠堅(jiān)持采用在下蒸汽室的下模下方設(shè)置波紋管加壓的設(shè)計(jì)方案，波紋管硫化機(jī)交青島橡膠二廠使用，以失敗告終。1974年，上海輪胎機(jī)械廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)了42″輪胎定型硫化機(jī)。
在文革中的1970年10月，化工部在滬召開(kāi)了三線建設(shè)湖北十堰東風(fēng)輪胎廠設(shè)備協(xié)調(diào)會(huì)議，安排了55″和65″子午胎定型硫化機(jī)的開(kāi)發(fā)計(jì)劃，上海輪胎機(jī)械廠則拍著胸脯保證50天完成制造任務(wù)，結(jié)果自然未能實(shí)現(xiàn)，事實(shí)上當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)輪胎行業(yè)的子午胎技術(shù)都還沒(méi)有過(guò)關(guān)。
在1975年之前，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的技術(shù)水平還不足以開(kāi)發(fā)生產(chǎn)性能好、可靠性好的輪胎定型硫化機(jī)，對(duì)機(jī)內(nèi)定型、熱工管路系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)，膠囊設(shè)計(jì)制造、過(guò)熱水除氧、專用電機(jī)及安全防護(hù)等諸多基本問(wèn)題，都沒(méi)有滿意的解決方案，自行設(shè)計(jì)的定型硫化機(jī)只是一次又一次的交了學(xué)費(fèi)而已。
然而失敗不止，開(kāi)發(fā)不止，桂林橡膠院和北京橡膠院依然先后設(shè)計(jì)了多種規(guī)格的輪胎定型硫化機(jī)。桂林橡膠院設(shè)計(jì)的硫化機(jī)有：1975年設(shè)計(jì)了46″輪胎定型硫化機(jī)；1977年設(shè)計(jì)了40.5″輪胎定型硫化機(jī)；1978年設(shè)計(jì)了LL-B1900/600（75″）輪胎定型硫化機(jī)；1982年設(shè)計(jì)了46″和63.5″輪胎定型硫化機(jī)。北京橡膠院設(shè)計(jì)的硫化機(jī)有：1974年設(shè)計(jì)了55″輪胎定型硫化機(jī)；1993年協(xié)同江門化機(jī)廠和廣州輪胎廠共同設(shè)計(jì)了42″液壓輪胎定型硫化機(jī)。
46″和42″輪胎定型硫化機(jī)曾分別獲得過(guò)化工部和上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)。盡管如此，設(shè)計(jì)的這些硫化機(jī)大多未被市場(chǎng)認(rèn)可。與此同時(shí)，其他企業(yè)設(shè)計(jì)制造的輪胎定型硫化機(jī)同樣未被市場(chǎng)認(rèn)可。
在使用國(guó)產(chǎn)輪胎定型硫化機(jī)無(wú)果的情況下，化工部橡膠司和上海橡膠公司克服文革中極“左”思想的干擾，1973年開(kāi)始為上海大中華橡膠廠引進(jìn)日本神鋼的BOM650-55″和BOM950-63.5″機(jī)械式輪胎定型硫化機(jī)，為上海正泰橡膠廠引進(jìn)日本三菱重工的MHI-NRM45.5″/300和MHI-NRM46″/385機(jī)械式輪胎定型硫化機(jī)。為提高國(guó)產(chǎn)硫化機(jī)的水平，化工部橡膠司在1975年組織桂林橡膠機(jī)械廠和桂林橡膠院共赴上海大中華橡膠廠開(kāi)展消化吸收工作，首先消化吸收的是63.5″輪胎定型硫化機(jī)，在工作過(guò)程中發(fā)生修改原機(jī)設(shè)計(jì)還是先仿制后改進(jìn)的矛盾，最后導(dǎo)致分手，由桂林橡膠機(jī)械廠獨(dú)自完成施工圖的消化工作。桂林橡膠院人員轉(zhuǎn)到正泰橡膠廠進(jìn)行消化吸收40.5″輪胎定型硫化機(jī)的工作。通過(guò)消化進(jìn)口硫化機(jī)的技術(shù)，發(fā)現(xiàn)原國(guó)內(nèi)硫化機(jī)技術(shù)與國(guó)外技術(shù)相比，存在著巨大差距。通過(guò)消化吸收國(guó)外技術(shù)，國(guó)內(nèi)輪胎定型硫化機(jī)的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，開(kāi)始走上快速發(fā)展的道路。
1976年，桂林橡膠機(jī)械廠首先試制了一臺(tái)消化吸收的63.5″輪胎定型硫化機(jī)，效果不理想，隨后又試制了55″輪胎定型硫化機(jī)。1981年9月18日至20日，化工部機(jī)械制造局、科技局和橡膠司在桂林召開(kāi)了技術(shù)鑒定會(huì)，接著在1981年9月21日至22日召開(kāi)了輪胎定型硫化機(jī)使用總結(jié)推廣會(huì)。與此同時(shí)，三明化工機(jī)械廠、湛江機(jī)械廠生產(chǎn)出了55″輪胎定型硫化機(jī)，上海輪胎機(jī)械生產(chǎn)了42″AB型輪胎定型硫化機(jī)(B型膠囊，橫梁升降后移式開(kāi)模)，益陽(yáng)橡膠機(jī)械廠和上海輪胎廠生產(chǎn)了40.5″A型輪胎硫化機(jī)等。
桂林橡膠機(jī)械廠通過(guò)消化吸收國(guó)外技術(shù)，積累了經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了人才，為持續(xù)發(fā)展硫化機(jī)奠定了基礎(chǔ)，從1990年開(kāi)始，進(jìn)入了硫化機(jī)大發(fā)展時(shí)期。 該廠硫化機(jī)的發(fā)展歷程如下：
1990年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)1050和1030R1B型輪胎定型硫化機(jī)；
1993年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)1145（Z）、1525、1900型輪胎定型硫化機(jī)；
2000年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)48″、65″、67″液壓輪胎硫化機(jī)；
2002年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)1600液壓硫化機(jī)，1050A、1700R1B及B、1900和2250平移式輪胎定型硫化機(jī)；
2003年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)1700液壓輪胎硫化機(jī)；
2005年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)3000（117″）機(jī)械式輪胎定型硫化機(jī)；
2009年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)5000（200″）機(jī)械式輪胎定型硫化機(jī)，也是規(guī)格最大的硫化機(jī)。
三明化工機(jī)械廠在1986年開(kāi)發(fā)成功LL-B1525/430×2A硫化機(jī)，1989年開(kāi)發(fā)成功LL-AB1170/220×2硫化機(jī)，并逐漸形成系列。
在發(fā)展過(guò)程中，桂林橡膠機(jī)械廠對(duì)B型硫化機(jī)上橫梁的運(yùn)動(dòng)軌跡作了改進(jìn)，由向上向后翻轉(zhuǎn)式改為向后平移式，改善受力情況，有利提高工作精度。
益陽(yáng)橡塑機(jī)械廠、湛江機(jī)械廠和大連橡膠塑料機(jī)械廠在自行開(kāi)發(fā)硫化機(jī)受阻的情況下，走了一條引進(jìn)國(guó)外技術(shù)及和國(guó)外企業(yè)合作生產(chǎn)的道路。益陽(yáng)橡塑機(jī)械廠在1995年引進(jìn)日本神鋼的CUEX-51系列液壓輪胎定型硫化機(jī)，目前成為企業(yè)的主要產(chǎn)品之一，同時(shí)也是主要出口產(chǎn)品之一。湛江機(jī)械廠從1992年起利用三菱重工的PC-X43R300-R1B型液壓輪胎定型硫化機(jī)技術(shù)生產(chǎn)硫化機(jī)，在輪胎企業(yè)率先推廣使用液壓輪胎定型硫化機(jī)，在銀川橡膠廠驗(yàn)證了用液壓輪胎定型硫化機(jī)硫化輪胎的優(yōu)越性。大連橡膠塑料機(jī)械廠在1983年10月與美國(guó)NRM公司簽訂引進(jìn)系列硫化機(jī)制造技術(shù)合同，產(chǎn)品規(guī)格有40.5″、46″、55″、63.5″、85″和87″。為消化吸收這些技術(shù)，中國(guó)化工裝備總公司于1987年3月17-19日在北京召開(kāi)了“NRM硫化機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)推廣應(yīng)用會(huì)”，硫化機(jī)制造企業(yè)派員參會(huì)，未獲預(yù)期結(jié)果，最終僅技術(shù)引進(jìn)單位大連橡膠塑料機(jī)械廠生產(chǎn)了為數(shù)不多的63.5″輪胎定型硫化機(jī)，由于市場(chǎng)認(rèn)可度低而退出市場(chǎng)。
2010年，福建華橡自控技術(shù)有限公司（三明化機(jī)廠）開(kāi)發(fā)生了新結(jié)構(gòu)70″R1B型子午胎液壓定型硫化機(jī)，側(cè)板框架結(jié)構(gòu)，開(kāi)合模垂直升降，插銷鎖模，左右模各有4個(gè)下置式加壓油缸加壓，獨(dú)立上下環(huán)升降，鋼圈升降及快速更換膠囊，熱板加熱，裝卸驅(qū)動(dòng)，線性導(dǎo)軌導(dǎo)向升降裝胎機(jī)械手。
國(guó)產(chǎn)液壓輪胎定型硫化機(jī)的發(fā)展，經(jīng)歷了一個(gè)認(rèn)識(shí)和轉(zhuǎn)變的過(guò)程。在上個(gè)世紀(jì)八、九十年代，首先對(duì)液壓硫化機(jī)硫化子午胎的精度和性能認(rèn)識(shí)模糊，二是液壓系統(tǒng)質(zhì)量尚存在可靠性問(wèn)題，三是價(jià)格問(wèn)題，四是維護(hù)保養(yǎng)缺乏經(jīng)驗(yàn)。事實(shí)證明，銀川橡膠廠利用PCX43R300型硫化機(jī)生產(chǎn)的60和65系列無(wú)內(nèi)胎轎車子午胎可以達(dá)到H級(jí)，質(zhì)量得到了保證。
隨著國(guó)產(chǎn)液壓輪胎定型硫化機(jī)技術(shù)水平的提高和質(zhì)量的保證，成為當(dāng)前輪胎企業(yè)硫化高等級(jí)子午胎的首選設(shè)備。
在市場(chǎng)大力發(fā)展高等級(jí)子午胎的前景下，對(duì)液壓輪胎定型硫化機(jī)需求日增，除桂林、三明、益陽(yáng)和湛江四地生產(chǎn)液壓輪胎定型硫化機(jī)外，其他企業(yè)在市場(chǎng)推動(dòng)下，紛紛加入液壓輪胎定型硫化機(jī)的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。廣東巨輪模具公司和山東豪邁科技公司從生產(chǎn)輪胎活絡(luò)模向生產(chǎn)液壓輪胎定型硫化機(jī)和機(jī)械式硫化機(jī)方向拓展，巨輪模具公司目前已達(dá)到年產(chǎn)400臺(tái)以上液壓硫化機(jī)的能力，并打開(kāi)了市場(chǎng)。軟控股份等企業(yè)也加入到了生產(chǎn)液壓輪胎硫化機(jī)的行列。
山東豪邁科技在2015年簽約為天津國(guó)際聯(lián)合輪胎開(kāi)發(fā)210″液壓輪胎硫化機(jī)，成為繼桂林橡機(jī)廠之后國(guó)產(chǎn)硫化機(jī)規(guī)格之最。
在2005年之后，業(yè)內(nèi)外又增加了可以批量生產(chǎn)輪胎硫化機(jī)的企業(yè)，主要有生產(chǎn)42″-130″液壓輪胎硫化機(jī)的華澳輪胎設(shè)備科技（蘇州）公司、年產(chǎn)200臺(tái)以上各種輪胎硫化機(jī)的薩馳公司等。輪胎硫化機(jī)生產(chǎn)企業(yè)盲目增加，導(dǎo)致生產(chǎn)能力嚴(yán)重過(guò)剩，并增加了原來(lái)主要生產(chǎn)輪胎硫化機(jī)的企業(yè)的生存壓力。
自1974年上海大中華橡膠廠和正泰橡膠廠引進(jìn)日產(chǎn)硫化機(jī)開(kāi)始，這是一個(gè)發(fā)展國(guó)產(chǎn)輪胎定型硫化機(jī)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。經(jīng)過(guò)約40年的發(fā)展，生產(chǎn)輪胎定型硫化機(jī)的企業(yè)達(dá)到40多家，其中生產(chǎn)液壓輪胎定型硫化機(jī)的企業(yè)有30多家，可以生產(chǎn)36″-200″機(jī)械式輪胎硫化機(jī)和36″- 210″液壓式輪胎定型硫化機(jī)，并可設(shè)計(jì)和生產(chǎn)任何規(guī)格和結(jié)構(gòu)形式的硫化機(jī)，從批量進(jìn)口轉(zhuǎn)變到批量 出口，每年有各種規(guī)格的輪胎定型硫化機(jī)出口到世界著名輪胎企業(yè)。
在1970年末到1980年，由于使用不同結(jié)構(gòu)形式的硫化膠囊，從而引發(fā)了A型硫化機(jī)和B型硫化機(jī)之爭(zhēng)。隨著不同機(jī)型技術(shù)的相互融合和改進(jìn)提高，又出了AB型、R1B型和C型機(jī)等機(jī)型。發(fā)展到今天，通過(guò)實(shí)踐和改進(jìn)基本統(tǒng)一了認(rèn)識(shí)。
在開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和推廣使用輪胎定型硫化機(jī)的進(jìn)程中，除橡機(jī)技術(shù)人員作出了巨大貢獻(xiàn)外，化工部橡膠司、化工部設(shè)備局（中國(guó)化工裝備總公司）在輪胎企業(yè)硫化設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模升級(jí)換代的關(guān)鍵時(shí)刻，就確定了“以機(jī)代罐”的技術(shù)路線和政策，1980年下令Φ2.2 m以下立式水壓硫化罐停止生產(chǎn)制造，并組織設(shè)計(jì)膠囊定型裝置，以配合Φ2.8 m以上大型工程胎硫化罐的使用。
化工部橡膠司潘春生為推進(jìn)輪胎定型硫化機(jī)的生產(chǎn)和推廣使用，做了大量工作，積極安排輪胎定型硫化機(jī)主機(jī)及配套件的生產(chǎn)，特別是熱工管路系統(tǒng)中的各種執(zhí)行元件（切斷閥及兩位四通滑閥等）、潤(rùn)滑件（氣動(dòng)干油泵及各種分配器）、專用電機(jī)、專用減速器、主令控制器、零壓開(kāi)關(guān)、差壓開(kāi)關(guān)及蒸汽定型閥等的試制和生產(chǎn)，保證輪胎定型硫化機(jī)的順利試制、投產(chǎn)和使用。
4 熱水除氧裝置
熱水除氧裝置是使用輪胎硫化機(jī)的重要配套裝置。在1980年之前，對(duì)過(guò)熱水除氧的重要性認(rèn)識(shí)不足，也沒(méi)有除氧的手段，所以硫化設(shè)備僅使用鍋爐軟化水，將水中的鈣、鎂、鐵、鐳等可溶性鹽類經(jīng)過(guò)處理降至最少即為合格，但水中的氧沒(méi)有去除。熱水中的氧在高溫高壓下會(huì)加速膠囊的氧化和腐蝕，堵塞管路。
從1980年開(kāi)始，在與國(guó)外企業(yè)開(kāi)展技術(shù)交流和引進(jìn)熱水除氧技術(shù)后，輪胎企業(yè)才開(kāi)始重視過(guò)熱水除氧的重要性。1987年12月，青島化工學(xué)院開(kāi)發(fā)成功首套DH03型熱水除氧裝置，用于山東榮成橡膠廠。除氧裝置為直接接觸式結(jié)構(gòu)，除氧后熱水含氧量為0.02-0.035 ppm。根據(jù)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，熱水除氧后的含氧量達(dá)到≤0.05 ppm為合格。
1988年7月，湛江機(jī)械廠根據(jù)美國(guó)EnVirex技術(shù)生產(chǎn)了一套熱水除氧裝置；之后相繼生產(chǎn)有四種規(guī)格，最大供水量分別為135、200、250和300 m3 /h。與此同一時(shí)期，北京橡膠院、山東泰安化機(jī)廠、吉林化工設(shè)備廠等單位相繼參與了熱水除氧裝置的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。
5 輪胎定型硫化機(jī)的節(jié)能措施
橡膠工業(yè)制品生產(chǎn)中硫化輪胎的能耗居其他橡膠制品硫化能耗之首，而在輪胎生產(chǎn)的總能耗中，硫化能耗占到60%，消耗的蒸汽則要占到80%-90%。
據(jù)日本神鋼資料介紹，硫化一條50 Kg重的載重輪胎，理論上需要105000KJ熱量，然而實(shí)際上由于從硫化機(jī)及管路系統(tǒng)散發(fā)掉的熱量和排放冷凝水與蒸汽所帶走的熱量，則需要約146000-210000KJ的熱量。所以，實(shí)際耗熱量為理論耗熱量的1.5-2倍。為此，自1990年以來(lái)，輪胎企業(yè)想方設(shè)法減少硫化輪胎的能耗，并在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中摸索出了許多有效的節(jié)能措施。
5.1 保溫節(jié)能
采用高保溫性能的保溫材料可顯著減少硫化機(jī)相關(guān)部件的熱量散失。如用熱導(dǎo)率為0.04 Kcal/m.h.℃的石棉和熱導(dǎo)率為0.13 Kcal/m.h.℃石棉硅酸鈣取代玻纖、礦渣硅酸鹽水泥、蛭石作為保溫材料時(shí)，對(duì)于熱板式硫化機(jī)可減少熱量損失約36%，對(duì)于蒸鍋式硫化機(jī)則可減少熱量損失約50%。
5.2 改變加熱方式節(jié)能
在傳統(tǒng)理念上，蒸鍋式加熱的B型硫化機(jī)適于硫化載重輪胎，熱板式加熱的A型硫化機(jī)適于硫化輕卡胎/轎車胎。在以生產(chǎn)斜交胎為主的年代，認(rèn)為蒸鍋式加熱的B型硫化機(jī)加熱模具均勻，但硫化結(jié)束后蒸鍋內(nèi)蒸汽排空和用冷卻水冷卻而浪費(fèi)熱能。因此，從節(jié)能觀點(diǎn)看，熱板式加熱的硫化機(jī)節(jié)能。根據(jù)日本神鋼數(shù)據(jù)，可減少蒸汽消耗40%以上，縮短硫化時(shí)間5%以上。
隨著國(guó)內(nèi)子午胎產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是載重子午胎生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)改造蒸鍋式硫化機(jī)為熱板式硫化機(jī)提出了要求，通過(guò)桂林橡膠機(jī)械廠和華南輪胎公司的努力，經(jīng)過(guò)改造后采用熱板加熱的B型硫化機(jī)生產(chǎn)全鋼載重子午胎時(shí)，可節(jié)約蒸汽30%以上。
5.3 用真空泵取代蒸汽噴射器抽真空節(jié)能
B型輪胎硫化機(jī)原設(shè)計(jì)在機(jī)器開(kāi)模時(shí)，用蒸汽噴射器對(duì)B型膠囊進(jìn)行抽真空，以便卸胎，從而消耗大量蒸汽。根據(jù)風(fēng)神輪胎公司的經(jīng)驗(yàn)，將一組36臺(tái)B型1525硫化機(jī)改用真空泵抽真空后，年可節(jié)約蒸汽1萬(wàn)噸，每臺(tái)硫化機(jī)減少蒸汽消耗33%，抽真空系統(tǒng)節(jié)約費(fèi)用80%。
5.4 調(diào)整硫化工藝節(jié)能
輪胎企業(yè)和橡機(jī)企業(yè)通過(guò)多年生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)，探索和采用了下列輪胎節(jié)能硫化新工藝：
(a)等壓變溫硫化工藝節(jié)能
桂林橡膠機(jī)械廠提出了等壓變溫硫化工藝，并與輪胎廠合作付諸實(shí)施。輪胎在蒸汽定型后的1分種內(nèi)緩慢充入1.4-1.6 MPa高壓蒸汽，保持若干分鐘后充入過(guò)熱水，循環(huán)若干分鐘后，待內(nèi)溫內(nèi)壓達(dá)到過(guò)熱水的溫度和壓力后關(guān)閉過(guò)熱水回水閥，停止過(guò)熱水循環(huán)，進(jìn)入正硫化，保壓到硫化結(jié)束。該工藝可提高生產(chǎn)能力10%-15%，減少過(guò)熱水用量52%，電能消耗減少70%。
(b)高溫過(guò)熱水、高溫蒸汽硫化工藝節(jié)能
提高硫化內(nèi)溫和外溫可縮短硫化時(shí)間而節(jié)能。硫化145/80R12子午胎時(shí)，用溫度≥180℃、壓力2.4-2.8 MPa的過(guò)熱水及外壓0.8-0.9 MPa的蒸汽取代一般硫化條件時(shí)，生產(chǎn)效率提高50%。用210-213℃、2.05MPa高溫高壓蒸汽作內(nèi)壓熱媒和外溫180℃±2 ℃硫化165/70R13子午胎時(shí)，硫化周期可減少到12.5分鐘，提高效率1倍。
(c)高溫變溫硫化工藝節(jié)能
山龍玲瓏集團(tuán)制訂相應(yīng)的工藝規(guī)程，采用高溫變溫硫化工藝硫化子午胎時(shí)，提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品耐久性，節(jié)約蒸汽約40%，冷凝水回收。
(d)縮時(shí)硫化工藝節(jié)能
在確保硫化質(zhì)量的前提下，青島黃海集團(tuán)制訂相應(yīng)的硫化規(guī)程，對(duì)部份規(guī)格半鋼子午胎進(jìn)行縮時(shí)硫化試驗(yàn)，產(chǎn)品檢驗(yàn)合格，可提高硫化機(jī)生產(chǎn)能力25%-31%。
根據(jù)理論，比較科學(xué)的做法，縮時(shí)硫化工藝應(yīng)與采用以等效硫化理論為基礎(chǔ)的微機(jī)硫化儀相結(jié)合，根據(jù)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)制定輪胎硫化程度和膠料硫化匹配的最佳硫化條件。珠江輪胎公司采用以硫化儀數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的硫化規(guī)程，可減少硫化時(shí)間約4%-15%。
(e)高溫蒸汽-氮?dú)饬蚧に嚬?jié)能
充氮硫化工藝始于20世紀(jì)六、七十年代國(guó)外輪胎企業(yè)，到八十年代初由日本神鋼向我國(guó)輪胎企業(yè)介紹充氮硫化的理論和優(yōu)點(diǎn)，但其時(shí)我國(guó)輪胎企業(yè)采用輪胎硫化機(jī)硫化輪胎尚處于初始階段而未被引起重視，直到上個(gè)世紀(jì)九十年代中才開(kāi)始嘗試采用充氮硫化工藝。充氮硫化工藝中所用氮?dú)饧兌纫筮_(dá)到99.99%以上，不純的氮?dú)鈺?huì)影響膠囊壽命。采用高溫蒸汽-充氮硫化工藝可減少硫化時(shí)間18%，減少蒸汽用量50%以上，延長(zhǎng)膠囊壽命25%-100%。
高溫蒸汽-氮?dú)饬蚧に囀紫认蚰z囊內(nèi)充入1.4-1.5MPa高溫蒸汽，幾分鐘后充入2.5MPa左右的氮?dú)猓玫獨(dú)獾摹氨鹤儨亍绷蚧に囍敝亮蚧Y(jié)束。目前已在各種子午胎硫化工藝應(yīng)用。根據(jù)雙錢股份公司介紹，將充氮硫化工藝應(yīng)用于B型硫化機(jī)硫化11.00R20全鋼載重子午胎時(shí)，可提高輪胎質(zhì)量，RFV（徑向力波動(dòng)）和LFV（橫向力波動(dòng)）可改善20%-30%。與用過(guò)熱水硫化相比，減少能耗30%以上。
(f)乏汽利用和改進(jìn)冷凝水外排方式節(jié)能
利用硫化機(jī)排出的乏汽和減少排放冷凝水排出的蒸汽也是輪胎硫化機(jī)的節(jié)能途徑之一。華南輪胎公司利用8-10t/h、壓力0.3-0.35MPa載重胎硫化機(jī)群外溫外排蒸汽用于雙效溴化鋰制冷機(jī)制冷。兩套溴化鋰制冷機(jī)年節(jié)約用電535萬(wàn)kw.h。對(duì)1525硫化機(jī)群外壓冷凝水排放系統(tǒng)進(jìn)行改造。通過(guò)摸索確定排放時(shí)間后統(tǒng)一調(diào)定電磁閥的動(dòng)作程序，以減少蒸汽的外排，該通過(guò)改造后的系統(tǒng)可節(jié)約蒸汽30%。
6 輪胎定型硫化機(jī)組、無(wú)膠囊輪胎定型硫化機(jī)和電動(dòng)螺旋輪胎定型硫化機(jī)
6.1 輪胎定型硫化機(jī)組
輪胎定型硫化機(jī)組是上個(gè)世紀(jì)60年代末70年代初由當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)開(kāi)發(fā)的若干副輪胎硫化工位共用一個(gè)開(kāi)合模機(jī)構(gòu)的一種輪胎硫化設(shè)備，其主要特點(diǎn)是充分利用開(kāi)合模機(jī)構(gòu)，以平衡輪胎硫化時(shí)間和開(kāi)合模機(jī)構(gòu)的工作時(shí)間。輪胎定型硫化機(jī)組與雙模輪胎定型硫化機(jī)相比，可以節(jié)省大量鋼材。
原蘇聯(lián)開(kāi)發(fā)的輪胎定型硫化機(jī)組有B1TM-2-100（16個(gè)模型）、B1TM-2-200（30個(gè)模型）和B1TM-2-300（34個(gè)模型）三種型號(hào)，各設(shè)有4-6個(gè)備用工位，機(jī)組采用A型和B型膠囊。模型采用斜面錯(cuò)齒鎖模機(jī)構(gòu)鎖模。1980年，我國(guó)赴蘇考察團(tuán)發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)依然使用輪胎定型硫化機(jī)組硫化輪胎，但蘇聯(lián)在1967年出版的輪胎工廠硫化設(shè)備—書(shū)中只字未提輪胎定型硫化機(jī)組。
我國(guó)在1975年由北京橡膠設(shè)計(jì)院和桂林橡膠設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)了B20C-1450型10個(gè)工位20個(gè)模具的輪胎定型硫化機(jī)組，擬用于硫化7.50-20及以下規(guī)格的輪胎。樣機(jī)安裝在北京輪胎廠，幾經(jīng)試用，終未成功投產(chǎn)。在21世紀(jì)初，佳通輪胎公司重提設(shè)計(jì)使用輪胎定型硫化機(jī)組，先后和桂林橡膠設(shè)計(jì)院和北京橡膠設(shè)計(jì)院聯(lián)系，最終也沒(méi)有結(jié)果。
在以生產(chǎn)斜交胎為主的年代，輪胎定型硫化機(jī)組具有一定的使用價(jià)值，但到了以生產(chǎn)子午胎為主的年代，再去研究使用輪胎定型硫化機(jī)組已無(wú)實(shí)際意義，它的功能和精度無(wú)法滿足硫化子午胎的要求。
6.2 無(wú)膠囊輪胎定型硫化機(jī)
在上個(gè)世紀(jì)70年代前后，國(guó)外曾設(shè)想開(kāi)發(fā)無(wú)膠囊輪胎定型硫化機(jī)，并申請(qǐng)了專利。專利提出利用機(jī)械膨脹加壓的方法取代膠囊膨脹加壓，以消除易損件膠囊的消耗，節(jié)約膠料，但未能實(shí)施工業(yè)應(yīng)用。
據(jù)介紹2013年，北京化工大學(xué)和三角集團(tuán)等單位開(kāi)展了低斷面輪胎直壓硫化技術(shù)的研究。所謂直壓硫化，即利用可以徑向伸縮的鋼性內(nèi)模具取代B型中心機(jī)構(gòu)的硫化膠囊，內(nèi)模具采用電磁感應(yīng)加熱。試驗(yàn)證明：硫化壓力可提高25%，輪胎動(dòng)平衡性和均勻性提高30%，節(jié)能40%。該技術(shù)的實(shí)質(zhì)和國(guó)外70年代專利類似。
6.3 電動(dòng)螺旋輪胎定型硫化機(jī)
這是一種在21世紀(jì)初由青島科技大學(xué)呂柏源教授構(gòu)思了30多年后提出的新結(jié)構(gòu)輪胎定型硫化機(jī)。機(jī)器呈框架式結(jié)構(gòu)，由設(shè)在框架頂部的電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)螺旋副帶動(dòng)上模開(kāi)合模及鎖模。2003年撰文介紹，與傳統(tǒng)機(jī)械式輪胎定型硫化相比，可節(jié)省鋼材40%-50%，減少占地面積20%。2007年，與桂林橡膠機(jī)械廠簽訂了技術(shù)轉(zhuǎn)讓合作協(xié)議。桂林橡膠機(jī)械廠據(jù)此優(yōu)化了設(shè)計(jì)，可惜未找到用戶。螺旋副開(kāi)合模的一個(gè)弱點(diǎn)是速度慢，影響生產(chǎn)效率。
7 輪胎模具
用于硫化輪胎的模具是使用輪胎定型硫化機(jī)的重要附屬工具，它決定成品輪胎的幾何形狀和幾何尺寸的精度及內(nèi)在質(zhì)量，因此對(duì)輪胎定型硫化機(jī)應(yīng)用而言意義重大。
輪胎模具有兩半模和活絡(luò)模兩種。兩半模主要用于硫化斜交輪胎，活絡(luò)模則主要用于硫化子午線輪胎。在1985年之前，由于我國(guó)主要生產(chǎn)斜交輪胎，對(duì)模具的要求不高，模具企業(yè)主要生產(chǎn)兩半模。兩半模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低。國(guó)產(chǎn)兩半模主要大多用鑄鋼制造，人工劃線，粗銑花紋，人工修飾，生產(chǎn)方法原始、落后，加工精度難以達(dá)到要求。
從上個(gè)世紀(jì)七十年代中期開(kāi)始，國(guó)家進(jìn)一步推進(jìn)子午胎的發(fā)展，提出了研發(fā)子午胎活絡(luò)模的課題，桂林橡膠設(shè)計(jì)院在1974年及以后設(shè)計(jì)了11-18、12-18、12.00-20、9.00-20等級(jí)規(guī)格的子午胎活絡(luò)模，均為圓錐面結(jié)構(gòu)，未獲工業(yè)應(yīng)用。
進(jìn)入1980年，通過(guò)上海正泰橡膠廠、樺林橡膠廠和朝陽(yáng)輪胎廠等企業(yè)先后從國(guó)外成套引進(jìn)子午胎生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到掌握子午胎活絡(luò)模技術(shù)的重要性。1987年，沈陽(yáng)模具廠從德國(guó)AZ公司成套引進(jìn)了子午胎活絡(luò)模生產(chǎn)技術(shù)和五軸聯(lián)動(dòng)加工中心等主要加工機(jī)床。技術(shù)引進(jìn)為發(fā)展子午胎活絡(luò)模產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。
經(jīng)過(guò)約30年的發(fā)展，輪胎子午化率已經(jīng)達(dá)到90%以上，因此兩半模的使用減少到了近乎被淘汰的狀況。由于子午線輪胎的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，當(dāng)采用兩半模硫化時(shí)，合模時(shí)會(huì)使帶束層和胎體簾布層產(chǎn)生位移而影響輪胎質(zhì)量，而采用由多個(gè)扇形塊組成的活絡(luò)模硫化輪胎時(shí)，合模時(shí)各扇形塊同時(shí)徑向向里縮攏，組合成一副完整的硫化模型而不會(huì)影響胎體骨架材料位置的變化，可確保輪胎質(zhì)量。
國(guó)內(nèi)子午胎活絡(luò)模產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極為迅速，從1980年末到2014年，我國(guó)輪胎模具企業(yè)已有100余家，主要企業(yè)有20多家，其中廣東巨輪模具公司、廣東揭陽(yáng)天陽(yáng)模具公司和山東豪邁機(jī)械科技公司已成為生產(chǎn)子午胎活絡(luò)模的龍頭企業(yè)，這3家企業(yè)的銷售收入占輪胎模具行業(yè)銷售收入的50%。2013年，全國(guó)26家主要輪胎模具企業(yè)的銷售收入為40余億元，2014年達(dá)到42.2億元；全國(guó)輪胎模具從業(yè)人員達(dá)12萬(wàn)人。目前，全國(guó)輪胎模具企業(yè)均為民營(yíng)企業(yè)。
在2011年之前，我國(guó)有兩家有點(diǎn)名氣的國(guó)營(yíng)輪胎模具企業(yè)，即沈陽(yáng)模具廠和上海橡膠廠。在2005年前后，沈陽(yáng)模具廠兼并了上海橡膠模具廠。但到了2011年，沈陽(yáng)模具廠雖有引進(jìn)技術(shù)，同樣由于經(jīng)營(yíng)不善，買斷職工，宣布破產(chǎn)。
活絡(luò)模是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜和精度要求很高的輪胎模具，目前主要有圓錐結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)形式，以平面結(jié)構(gòu)為主。所用材質(zhì)有鑄鋼、合金鑄鋼和合金鑄鋁。加工方法有精密鑄造，電火花和數(shù)控雕刻三種工藝。
目前生產(chǎn)高等級(jí)活絡(luò)模所需的原材料，由于國(guó)產(chǎn)貨品質(zhì)欠佳，尚需依賴進(jìn)口解決。關(guān)鍵加工設(shè)備同樣有賴進(jìn)口。但近幾年來(lái)，五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床國(guó)產(chǎn)化工作進(jìn)展較快，高精度加工機(jī)床有望逐步國(guó)內(nèi)解決。
（楊順根）
1 立式水壓輪胎硫化罐
從上個(gè)世紀(jì)50年代到70年代的30年時(shí)間內(nèi)，國(guó)內(nèi)輪胎行業(yè)主要生產(chǎn)斜交輪胎，且骨架材料以棉簾布為主，胎體重，耗材多。由于技術(shù)原因，主要使用立式水壓輪胎硫化罐硫化，一個(gè)硫化罐可以同時(shí)硫化12-14條輪胎。用立式水壓輪胎硫化罐硫化斜交輪胎，需要配置空氣定型機(jī)、硫化滾道、合模機(jī)、啟模機(jī)、拔水胎機(jī)及高低壓水泵泵站和蓄力器等附屬設(shè)備。
我國(guó)設(shè)計(jì)生產(chǎn)立式水壓輪胎硫化罐始于上個(gè)世紀(jì)中后期，由蘇聯(lián)提供的技術(shù)資料是唯一的設(shè)計(jì)依據(jù)，第一個(gè)制造立式水壓輪胎硫化罐的是沈陽(yáng)橡膠機(jī)械廠。1960年初，沈陽(yáng)重型機(jī)器廠加盟生產(chǎn)。到1970年，廣東湛江機(jī)械廠、益陽(yáng)橡塑機(jī)械廠等單位相繼參與立式水壓輪胎硫化罐的生產(chǎn)。到了1990年，隨著子午胎生產(chǎn)技術(shù)和輪胎定型硫化機(jī)技術(shù)的日趨成熟，以及化工部“以機(jī)代罐”措施的強(qiáng)制實(shí)施，立式水壓輪胎硫化罐的生產(chǎn)及使用日漸減少，除保留生產(chǎn)及使用少量大規(guī)格工程輪胎硫化罐外，幾乎到了全部停產(chǎn)的程度，橡機(jī)企業(yè)和南北兩個(gè)橡膠設(shè)計(jì)院的精力都集中在輪胎定型硫化機(jī)的開(kāi)發(fā)及技術(shù)水平和質(zhì)量的提高上。
但是，從上個(gè)世紀(jì)九十年代中期開(kāi)始，由于工程輪胎生產(chǎn)的快速發(fā)展及工程輪胎定型硫化機(jī)尚處在開(kāi)發(fā)階段，為此立式水壓輪胎硫化罐一度又受市場(chǎng)青睞。福建華橡自控技術(shù)有限公司和益陽(yáng)橡塑機(jī)械廠分別生產(chǎn)出內(nèi)徑從1600 mm到4200mm共6個(gè)規(guī)格的硫化罐和2200 mm到4000 mm共5個(gè)規(guī)格的硫化罐。青島方圓達(dá)生產(chǎn)的硫化罐罐體內(nèi)徑達(dá)4700 mm。2002年，福建華橡自控技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)了一種短立柱無(wú)主柱3500 mm工程胎硫化罐。桂林橡膠院根據(jù)桂林輪胎廠進(jìn)口美國(guó)阿克隆公司的工程胎膠囊定型裝置設(shè)計(jì)了一套新的膠囊定型裝置，以供工程胎硫化罐配套使用。隨著工程輪胎的子午化及工程輪胎定型硫化機(jī)的開(kāi)發(fā)成功，到2010年左右，立式水壓輪胎硫化罐逐漸再次淡出市場(chǎng)。
在上個(gè)世紀(jì)七、八十年代，立式水壓輪胎硫化罐為適應(yīng)當(dāng)時(shí)硫化尼龍斜交輪胎的需要，上海正泰橡膠廠和大中華橡膠廠等輪胎企業(yè)率先設(shè)計(jì)制造了罐外后充氣冷卻裝置，與硫化罐配套使用，以防尼龍（錦綸）輪胎在硫化出罐后的冷卻過(guò)程中產(chǎn)生收縮變形而影響輪胎質(zhì)量。進(jìn)入上個(gè)世紀(jì)八十年代中后期，由于帶有后充氣冷卻裝置的輪胎定型硫化機(jī)的推廣使用，這種后充氣冷卻裝置隨同硫化罐一起退出市場(chǎng)。
2 輪胎個(gè)體硫化機(jī)
所謂輪胎個(gè)體硫化機(jī)，是一種在1940年由美國(guó)發(fā)明的，過(guò)去用于硫化斜交輪胎的非定型輪胎雙模硫化機(jī)，生胎需要用空氣定型機(jī)裝入水胎充氣定型后才能裝入硫化機(jī)硫化。在1950年初期，沈陽(yáng)橡膠三廠從捷克斯洛伐克進(jìn)口過(guò)少量個(gè)體硫化機(jī)。1960年，為援緬工程設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)數(shù)十臺(tái)45″個(gè)體硫化機(jī)，后因援緬工程停止，這些硫化機(jī)就調(diào)撥給1969年新建的桂林輪胎廠，力車胎設(shè)備調(diào)撥到了宜昌橡膠廠。
用個(gè)體硫化機(jī)硫化輪胎時(shí)，由于同樣需要裝水胎和拔水胎等勞動(dòng)強(qiáng)度很大的操作，與立式水壓輪胎硫化罐相比較，沒(méi)有什么優(yōu)越性，因此沒(méi)有被輪胎企業(yè)認(rèn)可而得到發(fā)展。
3 輪胎定型硫化機(jī)
二次大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)開(kāi)始使用輪胎定型硫化機(jī)硫化輪胎。1982年，上海正泰橡膠廠從德國(guó)Metgler公司引進(jìn)的成套轎車子午胎二手生產(chǎn)設(shè)備中有幾十臺(tái)德國(guó)Krupp等公司在1950年末和1960年初制造的機(jī)械式輪胎定型硫化機(jī)，當(dāng)時(shí)這些硫化機(jī)至少已經(jīng)使用了二、三十年。
我國(guó)開(kāi)發(fā)輪胎定型硫化機(jī)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而曲折的過(guò)程，幾度納入開(kāi)發(fā)計(jì)劃，幾度折戟沉沙。從1958年開(kāi)始，開(kāi)發(fā)輪胎定型硫化機(jī)的計(jì)劃已經(jīng)提到了日程，根據(jù)美國(guó)專利設(shè)計(jì)有爬背式裝胎機(jī)構(gòu)的55″輪胎定型硫化機(jī)。1970年，大連橡膠塑料機(jī)械廠完善設(shè)計(jì)，生產(chǎn)了數(shù)十臺(tái)，用于河南輪胎廠，由于性能和可靠性欠佳而被淘汰。
1969年，北京橡膠院和大連橡膠塑料機(jī)械廠在上海正泰橡膠廠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)55″輪胎定型硫化機(jī)，由于對(duì)采用何種方式對(duì)模具施加合模力的方案意見(jiàn)不一致而不歡而散，大連橡膠塑料機(jī)械廠堅(jiān)持采用在下蒸汽室的下模下方設(shè)置波紋管加壓的設(shè)計(jì)方案，波紋管硫化機(jī)交青島橡膠二廠使用，以失敗告終。1974年，上海輪胎機(jī)械廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)了42″輪胎定型硫化機(jī)。
在文革中的1970年10月，化工部在滬召開(kāi)了三線建設(shè)湖北十堰東風(fēng)輪胎廠設(shè)備協(xié)調(diào)會(huì)議，安排了55″和65″子午胎定型硫化機(jī)的開(kāi)發(fā)計(jì)劃，上海輪胎機(jī)械廠則拍著胸脯保證50天完成制造任務(wù)，結(jié)果自然未能實(shí)現(xiàn)，事實(shí)上當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)輪胎行業(yè)的子午胎技術(shù)都還沒(méi)有過(guò)關(guān)。
在1975年之前，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的技術(shù)水平還不足以開(kāi)發(fā)生產(chǎn)性能好、可靠性好的輪胎定型硫化機(jī)，對(duì)機(jī)內(nèi)定型、熱工管路系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)，膠囊設(shè)計(jì)制造、過(guò)熱水除氧、專用電機(jī)及安全防護(hù)等諸多基本問(wèn)題，都沒(méi)有滿意的解決方案，自行設(shè)計(jì)的定型硫化機(jī)只是一次又一次的交了學(xué)費(fèi)而已。
然而失敗不止，開(kāi)發(fā)不止，桂林橡膠院和北京橡膠院依然先后設(shè)計(jì)了多種規(guī)格的輪胎定型硫化機(jī)。桂林橡膠院設(shè)計(jì)的硫化機(jī)有：1975年設(shè)計(jì)了46″輪胎定型硫化機(jī)；1977年設(shè)計(jì)了40.5″輪胎定型硫化機(jī)；1978年設(shè)計(jì)了LL-B1900/600（75″）輪胎定型硫化機(jī)；1982年設(shè)計(jì)了46″和63.5″輪胎定型硫化機(jī)。北京橡膠院設(shè)計(jì)的硫化機(jī)有：1974年設(shè)計(jì)了55″輪胎定型硫化機(jī)；1993年協(xié)同江門化機(jī)廠和廣州輪胎廠共同設(shè)計(jì)了42″液壓輪胎定型硫化機(jī)。
46″和42″輪胎定型硫化機(jī)曾分別獲得過(guò)化工部和上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)。盡管如此，設(shè)計(jì)的這些硫化機(jī)大多未被市場(chǎng)認(rèn)可。與此同時(shí)，其他企業(yè)設(shè)計(jì)制造的輪胎定型硫化機(jī)同樣未被市場(chǎng)認(rèn)可。
在使用國(guó)產(chǎn)輪胎定型硫化機(jī)無(wú)果的情況下，化工部橡膠司和上海橡膠公司克服文革中極“左”思想的干擾，1973年開(kāi)始為上海大中華橡膠廠引進(jìn)日本神鋼的BOM650-55″和BOM950-63.5″機(jī)械式輪胎定型硫化機(jī)，為上海正泰橡膠廠引進(jìn)日本三菱重工的MHI-NRM45.5″/300和MHI-NRM46″/385機(jī)械式輪胎定型硫化機(jī)。為提高國(guó)產(chǎn)硫化機(jī)的水平，化工部橡膠司在1975年組織桂林橡膠機(jī)械廠和桂林橡膠院共赴上海大中華橡膠廠開(kāi)展消化吸收工作，首先消化吸收的是63.5″輪胎定型硫化機(jī)，在工作過(guò)程中發(fā)生修改原機(jī)設(shè)計(jì)還是先仿制后改進(jìn)的矛盾，最后導(dǎo)致分手，由桂林橡膠機(jī)械廠獨(dú)自完成施工圖的消化工作。桂林橡膠院人員轉(zhuǎn)到正泰橡膠廠進(jìn)行消化吸收40.5″輪胎定型硫化機(jī)的工作。通過(guò)消化進(jìn)口硫化機(jī)的技術(shù)，發(fā)現(xiàn)原國(guó)內(nèi)硫化機(jī)技術(shù)與國(guó)外技術(shù)相比，存在著巨大差距。通過(guò)消化吸收國(guó)外技術(shù)，國(guó)內(nèi)輪胎定型硫化機(jī)的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，開(kāi)始走上快速發(fā)展的道路。
1976年，桂林橡膠機(jī)械廠首先試制了一臺(tái)消化吸收的63.5″輪胎定型硫化機(jī)，效果不理想，隨后又試制了55″輪胎定型硫化機(jī)。1981年9月18日至20日，化工部機(jī)械制造局、科技局和橡膠司在桂林召開(kāi)了技術(shù)鑒定會(huì)，接著在1981年9月21日至22日召開(kāi)了輪胎定型硫化機(jī)使用總結(jié)推廣會(huì)。與此同時(shí)，三明化工機(jī)械廠、湛江機(jī)械廠生產(chǎn)出了55″輪胎定型硫化機(jī)，上海輪胎機(jī)械生產(chǎn)了42″AB型輪胎定型硫化機(jī)(B型膠囊，橫梁升降后移式開(kāi)模)，益陽(yáng)橡膠機(jī)械廠和上海輪胎廠生產(chǎn)了40.5″A型輪胎硫化機(jī)等。
桂林橡膠機(jī)械廠通過(guò)消化吸收國(guó)外技術(shù)，積累了經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了人才，為持續(xù)發(fā)展硫化機(jī)奠定了基礎(chǔ)，從1990年開(kāi)始，進(jìn)入了硫化機(jī)大發(fā)展時(shí)期。 該廠硫化機(jī)的發(fā)展歷程如下：
1990年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)1050和1030R1B型輪胎定型硫化機(jī)；
1993年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)1145（Z）、1525、1900型輪胎定型硫化機(jī)；
2000年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)48″、65″、67″液壓輪胎硫化機(jī)；
2002年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)1600液壓硫化機(jī)，1050A、1700R1B及B、1900和2250平移式輪胎定型硫化機(jī)；
2003年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)1700液壓輪胎硫化機(jī)；
2005年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)3000（117″）機(jī)械式輪胎定型硫化機(jī)；
2009年開(kāi)發(fā)成功第一臺(tái)5000（200″）機(jī)械式輪胎定型硫化機(jī)，也是規(guī)格最大的硫化機(jī)。
三明化工機(jī)械廠在1986年開(kāi)發(fā)成功LL-B1525/430×2A硫化機(jī)，1989年開(kāi)發(fā)成功LL-AB1170/220×2硫化機(jī)，并逐漸形成系列。
在發(fā)展過(guò)程中，桂林橡膠機(jī)械廠對(duì)B型硫化機(jī)上橫梁的運(yùn)動(dòng)軌跡作了改進(jìn)，由向上向后翻轉(zhuǎn)式改為向后平移式，改善受力情況，有利提高工作精度。
益陽(yáng)橡塑機(jī)械廠、湛江機(jī)械廠和大連橡膠塑料機(jī)械廠在自行開(kāi)發(fā)硫化機(jī)受阻的情況下，走了一條引進(jìn)國(guó)外技術(shù)及和國(guó)外企業(yè)合作生產(chǎn)的道路。益陽(yáng)橡塑機(jī)械廠在1995年引進(jìn)日本神鋼的CUEX-51系列液壓輪胎定型硫化機(jī)，目前成為企業(yè)的主要產(chǎn)品之一，同時(shí)也是主要出口產(chǎn)品之一。湛江機(jī)械廠從1992年起利用三菱重工的PC-X43R300-R1B型液壓輪胎定型硫化機(jī)技術(shù)生產(chǎn)硫化機(jī)，在輪胎企業(yè)率先推廣使用液壓輪胎定型硫化機(jī)，在銀川橡膠廠驗(yàn)證了用液壓輪胎定型硫化機(jī)硫化輪胎的優(yōu)越性。大連橡膠塑料機(jī)械廠在1983年10月與美國(guó)NRM公司簽訂引進(jìn)系列硫化機(jī)制造技術(shù)合同，產(chǎn)品規(guī)格有40.5″、46″、55″、63.5″、85″和87″。為消化吸收這些技術(shù)，中國(guó)化工裝備總公司于1987年3月17-19日在北京召開(kāi)了“NRM硫化機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)推廣應(yīng)用會(huì)”，硫化機(jī)制造企業(yè)派員參會(huì)，未獲預(yù)期結(jié)果，最終僅技術(shù)引進(jìn)單位大連橡膠塑料機(jī)械廠生產(chǎn)了為數(shù)不多的63.5″輪胎定型硫化機(jī)，由于市場(chǎng)認(rèn)可度低而退出市場(chǎng)。
2010年，福建華橡自控技術(shù)有限公司（三明化機(jī)廠）開(kāi)發(fā)生了新結(jié)構(gòu)70″R1B型子午胎液壓定型硫化機(jī)，側(cè)板框架結(jié)構(gòu)，開(kāi)合模垂直升降，插銷鎖模，左右模各有4個(gè)下置式加壓油缸加壓，獨(dú)立上下環(huán)升降，鋼圈升降及快速更換膠囊，熱板加熱，裝卸驅(qū)動(dòng)，線性導(dǎo)軌導(dǎo)向升降裝胎機(jī)械手。
國(guó)產(chǎn)液壓輪胎定型硫化機(jī)的發(fā)展，經(jīng)歷了一個(gè)認(rèn)識(shí)和轉(zhuǎn)變的過(guò)程。在上個(gè)世紀(jì)八、九十年代，首先對(duì)液壓硫化機(jī)硫化子午胎的精度和性能認(rèn)識(shí)模糊，二是液壓系統(tǒng)質(zhì)量尚存在可靠性問(wèn)題，三是價(jià)格問(wèn)題，四是維護(hù)保養(yǎng)缺乏經(jīng)驗(yàn)。事實(shí)證明，銀川橡膠廠利用PCX43R300型硫化機(jī)生產(chǎn)的60和65系列無(wú)內(nèi)胎轎車子午胎可以達(dá)到H級(jí)，質(zhì)量得到了保證。
隨著國(guó)產(chǎn)液壓輪胎定型硫化機(jī)技術(shù)水平的提高和質(zhì)量的保證，成為當(dāng)前輪胎企業(yè)硫化高等級(jí)子午胎的首選設(shè)備。
在市場(chǎng)大力發(fā)展高等級(jí)子午胎的前景下，對(duì)液壓輪胎定型硫化機(jī)需求日增，除桂林、三明、益陽(yáng)和湛江四地生產(chǎn)液壓輪胎定型硫化機(jī)外，其他企業(yè)在市場(chǎng)推動(dòng)下，紛紛加入液壓輪胎定型硫化機(jī)的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。廣東巨輪模具公司和山東豪邁科技公司從生產(chǎn)輪胎活絡(luò)模向生產(chǎn)液壓輪胎定型硫化機(jī)和機(jī)械式硫化機(jī)方向拓展，巨輪模具公司目前已達(dá)到年產(chǎn)400臺(tái)以上液壓硫化機(jī)的能力，并打開(kāi)了市場(chǎng)。軟控股份等企業(yè)也加入到了生產(chǎn)液壓輪胎硫化機(jī)的行列。
山東豪邁科技在2015年簽約為天津國(guó)際聯(lián)合輪胎開(kāi)發(fā)210″液壓輪胎硫化機(jī)，成為繼桂林橡機(jī)廠之后國(guó)產(chǎn)硫化機(jī)規(guī)格之最。
在2005年之后，業(yè)內(nèi)外又增加了可以批量生產(chǎn)輪胎硫化機(jī)的企業(yè)，主要有生產(chǎn)42″-130″液壓輪胎硫化機(jī)的華澳輪胎設(shè)備科技（蘇州）公司、年產(chǎn)200臺(tái)以上各種輪胎硫化機(jī)的薩馳公司等。輪胎硫化機(jī)生產(chǎn)企業(yè)盲目增加，導(dǎo)致生產(chǎn)能力嚴(yán)重過(guò)剩，并增加了原來(lái)主要生產(chǎn)輪胎硫化機(jī)的企業(yè)的生存壓力。
自1974年上海大中華橡膠廠和正泰橡膠廠引進(jìn)日產(chǎn)硫化機(jī)開(kāi)始，這是一個(gè)發(fā)展國(guó)產(chǎn)輪胎定型硫化機(jī)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。經(jīng)過(guò)約40年的發(fā)展，生產(chǎn)輪胎定型硫化機(jī)的企業(yè)達(dá)到40多家，其中生產(chǎn)液壓輪胎定型硫化機(jī)的企業(yè)有30多家，可以生產(chǎn)36″-200″機(jī)械式輪胎硫化機(jī)和36″- 210″液壓式輪胎定型硫化機(jī)，并可設(shè)計(jì)和生產(chǎn)任何規(guī)格和結(jié)構(gòu)形式的硫化機(jī)，從批量進(jìn)口轉(zhuǎn)變到批量 出口，每年有各種規(guī)格的輪胎定型硫化機(jī)出口到世界著名輪胎企業(yè)。
在1970年末到1980年，由于使用不同結(jié)構(gòu)形式的硫化膠囊，從而引發(fā)了A型硫化機(jī)和B型硫化機(jī)之爭(zhēng)。隨著不同機(jī)型技術(shù)的相互融合和改進(jìn)提高，又出了AB型、R1B型和C型機(jī)等機(jī)型。發(fā)展到今天，通過(guò)實(shí)踐和改進(jìn)基本統(tǒng)一了認(rèn)識(shí)。
在開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和推廣使用輪胎定型硫化機(jī)的進(jìn)程中，除橡機(jī)技術(shù)人員作出了巨大貢獻(xiàn)外，化工部橡膠司、化工部設(shè)備局（中國(guó)化工裝備總公司）在輪胎企業(yè)硫化設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模升級(jí)換代的關(guān)鍵時(shí)刻，就確定了“以機(jī)代罐”的技術(shù)路線和政策，1980年下令Φ2.2 m以下立式水壓硫化罐停止生產(chǎn)制造，并組織設(shè)計(jì)膠囊定型裝置，以配合Φ2.8 m以上大型工程胎硫化罐的使用。
化工部橡膠司潘春生為推進(jìn)輪胎定型硫化機(jī)的生產(chǎn)和推廣使用，做了大量工作，積極安排輪胎定型硫化機(jī)主機(jī)及配套件的生產(chǎn)，特別是熱工管路系統(tǒng)中的各種執(zhí)行元件（切斷閥及兩位四通滑閥等）、潤(rùn)滑件（氣動(dòng)干油泵及各種分配器）、專用電機(jī)、專用減速器、主令控制器、零壓開(kāi)關(guān)、差壓開(kāi)關(guān)及蒸汽定型閥等的試制和生產(chǎn)，保證輪胎定型硫化機(jī)的順利試制、投產(chǎn)和使用。
4 熱水除氧裝置
熱水除氧裝置是使用輪胎硫化機(jī)的重要配套裝置。在1980年之前，對(duì)過(guò)熱水除氧的重要性認(rèn)識(shí)不足，也沒(méi)有除氧的手段，所以硫化設(shè)備僅使用鍋爐軟化水，將水中的鈣、鎂、鐵、鐳等可溶性鹽類經(jīng)過(guò)處理降至最少即為合格，但水中的氧沒(méi)有去除。熱水中的氧在高溫高壓下會(huì)加速膠囊的氧化和腐蝕，堵塞管路。
從1980年開(kāi)始，在與國(guó)外企業(yè)開(kāi)展技術(shù)交流和引進(jìn)熱水除氧技術(shù)后，輪胎企業(yè)才開(kāi)始重視過(guò)熱水除氧的重要性。1987年12月，青島化工學(xué)院開(kāi)發(fā)成功首套DH03型熱水除氧裝置，用于山東榮成橡膠廠。除氧裝置為直接接觸式結(jié)構(gòu)，除氧后熱水含氧量為0.02-0.035 ppm。根據(jù)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，熱水除氧后的含氧量達(dá)到≤0.05 ppm為合格。
1988年7月，湛江機(jī)械廠根據(jù)美國(guó)EnVirex技術(shù)生產(chǎn)了一套熱水除氧裝置；之后相繼生產(chǎn)有四種規(guī)格，最大供水量分別為135、200、250和300 m3 /h。與此同一時(shí)期，北京橡膠院、山東泰安化機(jī)廠、吉林化工設(shè)備廠等單位相繼參與了熱水除氧裝置的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。
5 輪胎定型硫化機(jī)的節(jié)能措施
橡膠工業(yè)制品生產(chǎn)中硫化輪胎的能耗居其他橡膠制品硫化能耗之首，而在輪胎生產(chǎn)的總能耗中，硫化能耗占到60%，消耗的蒸汽則要占到80%-90%。
據(jù)日本神鋼資料介紹，硫化一條50 Kg重的載重輪胎，理論上需要105000KJ熱量，然而實(shí)際上由于從硫化機(jī)及管路系統(tǒng)散發(fā)掉的熱量和排放冷凝水與蒸汽所帶走的熱量，則需要約146000-210000KJ的熱量。所以，實(shí)際耗熱量為理論耗熱量的1.5-2倍。為此，自1990年以來(lái)，輪胎企業(yè)想方設(shè)法減少硫化輪胎的能耗，并在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中摸索出了許多有效的節(jié)能措施。
5.1 保溫節(jié)能
采用高保溫性能的保溫材料可顯著減少硫化機(jī)相關(guān)部件的熱量散失。如用熱導(dǎo)率為0.04 Kcal/m.h.℃的石棉和熱導(dǎo)率為0.13 Kcal/m.h.℃石棉硅酸鈣取代玻纖、礦渣硅酸鹽水泥、蛭石作為保溫材料時(shí)，對(duì)于熱板式硫化機(jī)可減少熱量損失約36%，對(duì)于蒸鍋式硫化機(jī)則可減少熱量損失約50%。
5.2 改變加熱方式節(jié)能
在傳統(tǒng)理念上，蒸鍋式加熱的B型硫化機(jī)適于硫化載重輪胎，熱板式加熱的A型硫化機(jī)適于硫化輕卡胎/轎車胎。在以生產(chǎn)斜交胎為主的年代，認(rèn)為蒸鍋式加熱的B型硫化機(jī)加熱模具均勻，但硫化結(jié)束后蒸鍋內(nèi)蒸汽排空和用冷卻水冷卻而浪費(fèi)熱能。因此，從節(jié)能觀點(diǎn)看，熱板式加熱的硫化機(jī)節(jié)能。根據(jù)日本神鋼數(shù)據(jù)，可減少蒸汽消耗40%以上，縮短硫化時(shí)間5%以上。
隨著國(guó)內(nèi)子午胎產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是載重子午胎生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)改造蒸鍋式硫化機(jī)為熱板式硫化機(jī)提出了要求，通過(guò)桂林橡膠機(jī)械廠和華南輪胎公司的努力，經(jīng)過(guò)改造后采用熱板加熱的B型硫化機(jī)生產(chǎn)全鋼載重子午胎時(shí)，可節(jié)約蒸汽30%以上。
5.3 用真空泵取代蒸汽噴射器抽真空節(jié)能
B型輪胎硫化機(jī)原設(shè)計(jì)在機(jī)器開(kāi)模時(shí)，用蒸汽噴射器對(duì)B型膠囊進(jìn)行抽真空，以便卸胎，從而消耗大量蒸汽。根據(jù)風(fēng)神輪胎公司的經(jīng)驗(yàn)，將一組36臺(tái)B型1525硫化機(jī)改用真空泵抽真空后，年可節(jié)約蒸汽1萬(wàn)噸，每臺(tái)硫化機(jī)減少蒸汽消耗33%，抽真空系統(tǒng)節(jié)約費(fèi)用80%。
5.4 調(diào)整硫化工藝節(jié)能
輪胎企業(yè)和橡機(jī)企業(yè)通過(guò)多年生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)，探索和采用了下列輪胎節(jié)能硫化新工藝：
(a)等壓變溫硫化工藝節(jié)能
桂林橡膠機(jī)械廠提出了等壓變溫硫化工藝，并與輪胎廠合作付諸實(shí)施。輪胎在蒸汽定型后的1分種內(nèi)緩慢充入1.4-1.6 MPa高壓蒸汽，保持若干分鐘后充入過(guò)熱水，循環(huán)若干分鐘后，待內(nèi)溫內(nèi)壓達(dá)到過(guò)熱水的溫度和壓力后關(guān)閉過(guò)熱水回水閥，停止過(guò)熱水循環(huán)，進(jìn)入正硫化，保壓到硫化結(jié)束。該工藝可提高生產(chǎn)能力10%-15%，減少過(guò)熱水用量52%，電能消耗減少70%。
(b)高溫過(guò)熱水、高溫蒸汽硫化工藝節(jié)能
提高硫化內(nèi)溫和外溫可縮短硫化時(shí)間而節(jié)能。硫化145/80R12子午胎時(shí)，用溫度≥180℃、壓力2.4-2.8 MPa的過(guò)熱水及外壓0.8-0.9 MPa的蒸汽取代一般硫化條件時(shí)，生產(chǎn)效率提高50%。用210-213℃、2.05MPa高溫高壓蒸汽作內(nèi)壓熱媒和外溫180℃±2 ℃硫化165/70R13子午胎時(shí)，硫化周期可減少到12.5分鐘，提高效率1倍。
(c)高溫變溫硫化工藝節(jié)能
山龍玲瓏集團(tuán)制訂相應(yīng)的工藝規(guī)程，采用高溫變溫硫化工藝硫化子午胎時(shí)，提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品耐久性，節(jié)約蒸汽約40%，冷凝水回收。
(d)縮時(shí)硫化工藝節(jié)能
在確保硫化質(zhì)量的前提下，青島黃海集團(tuán)制訂相應(yīng)的硫化規(guī)程，對(duì)部份規(guī)格半鋼子午胎進(jìn)行縮時(shí)硫化試驗(yàn)，產(chǎn)品檢驗(yàn)合格，可提高硫化機(jī)生產(chǎn)能力25%-31%。
根據(jù)理論，比較科學(xué)的做法，縮時(shí)硫化工藝應(yīng)與采用以等效硫化理論為基礎(chǔ)的微機(jī)硫化儀相結(jié)合，根據(jù)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)制定輪胎硫化程度和膠料硫化匹配的最佳硫化條件。珠江輪胎公司采用以硫化儀數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的硫化規(guī)程，可減少硫化時(shí)間約4%-15%。
(e)高溫蒸汽-氮?dú)饬蚧に嚬?jié)能
充氮硫化工藝始于20世紀(jì)六、七十年代國(guó)外輪胎企業(yè)，到八十年代初由日本神鋼向我國(guó)輪胎企業(yè)介紹充氮硫化的理論和優(yōu)點(diǎn)，但其時(shí)我國(guó)輪胎企業(yè)采用輪胎硫化機(jī)硫化輪胎尚處于初始階段而未被引起重視，直到上個(gè)世紀(jì)九十年代中才開(kāi)始嘗試采用充氮硫化工藝。充氮硫化工藝中所用氮?dú)饧兌纫筮_(dá)到99.99%以上，不純的氮?dú)鈺?huì)影響膠囊壽命。采用高溫蒸汽-充氮硫化工藝可減少硫化時(shí)間18%，減少蒸汽用量50%以上，延長(zhǎng)膠囊壽命25%-100%。
高溫蒸汽-氮?dú)饬蚧に囀紫认蚰z囊內(nèi)充入1.4-1.5MPa高溫蒸汽，幾分鐘后充入2.5MPa左右的氮?dú)猓玫獨(dú)獾摹氨鹤儨亍绷蚧に囍敝亮蚧Y(jié)束。目前已在各種子午胎硫化工藝應(yīng)用。根據(jù)雙錢股份公司介紹，將充氮硫化工藝應(yīng)用于B型硫化機(jī)硫化11.00R20全鋼載重子午胎時(shí)，可提高輪胎質(zhì)量，RFV（徑向力波動(dòng)）和LFV（橫向力波動(dòng)）可改善20%-30%。與用過(guò)熱水硫化相比，減少能耗30%以上。
(f)乏汽利用和改進(jìn)冷凝水外排方式節(jié)能
利用硫化機(jī)排出的乏汽和減少排放冷凝水排出的蒸汽也是輪胎硫化機(jī)的節(jié)能途徑之一。華南輪胎公司利用8-10t/h、壓力0.3-0.35MPa載重胎硫化機(jī)群外溫外排蒸汽用于雙效溴化鋰制冷機(jī)制冷。兩套溴化鋰制冷機(jī)年節(jié)約用電535萬(wàn)kw.h。對(duì)1525硫化機(jī)群外壓冷凝水排放系統(tǒng)進(jìn)行改造。通過(guò)摸索確定排放時(shí)間后統(tǒng)一調(diào)定電磁閥的動(dòng)作程序，以減少蒸汽的外排，該通過(guò)改造后的系統(tǒng)可節(jié)約蒸汽30%。
6 輪胎定型硫化機(jī)組、無(wú)膠囊輪胎定型硫化機(jī)和電動(dòng)螺旋輪胎定型硫化機(jī)
6.1 輪胎定型硫化機(jī)組
輪胎定型硫化機(jī)組是上個(gè)世紀(jì)60年代末70年代初由當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)開(kāi)發(fā)的若干副輪胎硫化工位共用一個(gè)開(kāi)合模機(jī)構(gòu)的一種輪胎硫化設(shè)備，其主要特點(diǎn)是充分利用開(kāi)合模機(jī)構(gòu)，以平衡輪胎硫化時(shí)間和開(kāi)合模機(jī)構(gòu)的工作時(shí)間。輪胎定型硫化機(jī)組與雙模輪胎定型硫化機(jī)相比，可以節(jié)省大量鋼材。
原蘇聯(lián)開(kāi)發(fā)的輪胎定型硫化機(jī)組有B1TM-2-100（16個(gè)模型）、B1TM-2-200（30個(gè)模型）和B1TM-2-300（34個(gè)模型）三種型號(hào)，各設(shè)有4-6個(gè)備用工位，機(jī)組采用A型和B型膠囊。模型采用斜面錯(cuò)齒鎖模機(jī)構(gòu)鎖模。1980年，我國(guó)赴蘇考察團(tuán)發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)依然使用輪胎定型硫化機(jī)組硫化輪胎，但蘇聯(lián)在1967年出版的輪胎工廠硫化設(shè)備—書(shū)中只字未提輪胎定型硫化機(jī)組。
我國(guó)在1975年由北京橡膠設(shè)計(jì)院和桂林橡膠設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)了B20C-1450型10個(gè)工位20個(gè)模具的輪胎定型硫化機(jī)組，擬用于硫化7.50-20及以下規(guī)格的輪胎。樣機(jī)安裝在北京輪胎廠，幾經(jīng)試用，終未成功投產(chǎn)。在21世紀(jì)初，佳通輪胎公司重提設(shè)計(jì)使用輪胎定型硫化機(jī)組，先后和桂林橡膠設(shè)計(jì)院和北京橡膠設(shè)計(jì)院聯(lián)系，最終也沒(méi)有結(jié)果。
在以生產(chǎn)斜交胎為主的年代，輪胎定型硫化機(jī)組具有一定的使用價(jià)值，但到了以生產(chǎn)子午胎為主的年代，再去研究使用輪胎定型硫化機(jī)組已無(wú)實(shí)際意義，它的功能和精度無(wú)法滿足硫化子午胎的要求。
6.2 無(wú)膠囊輪胎定型硫化機(jī)
在上個(gè)世紀(jì)70年代前后，國(guó)外曾設(shè)想開(kāi)發(fā)無(wú)膠囊輪胎定型硫化機(jī)，并申請(qǐng)了專利。專利提出利用機(jī)械膨脹加壓的方法取代膠囊膨脹加壓，以消除易損件膠囊的消耗，節(jié)約膠料，但未能實(shí)施工業(yè)應(yīng)用。
據(jù)介紹2013年，北京化工大學(xué)和三角集團(tuán)等單位開(kāi)展了低斷面輪胎直壓硫化技術(shù)的研究。所謂直壓硫化，即利用可以徑向伸縮的鋼性內(nèi)模具取代B型中心機(jī)構(gòu)的硫化膠囊，內(nèi)模具采用電磁感應(yīng)加熱。試驗(yàn)證明：硫化壓力可提高25%，輪胎動(dòng)平衡性和均勻性提高30%，節(jié)能40%。該技術(shù)的實(shí)質(zhì)和國(guó)外70年代專利類似。
6.3 電動(dòng)螺旋輪胎定型硫化機(jī)
這是一種在21世紀(jì)初由青島科技大學(xué)呂柏源教授構(gòu)思了30多年后提出的新結(jié)構(gòu)輪胎定型硫化機(jī)。機(jī)器呈框架式結(jié)構(gòu)，由設(shè)在框架頂部的電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)螺旋副帶動(dòng)上模開(kāi)合模及鎖模。2003年撰文介紹，與傳統(tǒng)機(jī)械式輪胎定型硫化相比，可節(jié)省鋼材40%-50%，減少占地面積20%。2007年，與桂林橡膠機(jī)械廠簽訂了技術(shù)轉(zhuǎn)讓合作協(xié)議。桂林橡膠機(jī)械廠據(jù)此優(yōu)化了設(shè)計(jì)，可惜未找到用戶。螺旋副開(kāi)合模的一個(gè)弱點(diǎn)是速度慢，影響生產(chǎn)效率。
7 輪胎模具
用于硫化輪胎的模具是使用輪胎定型硫化機(jī)的重要附屬工具，它決定成品輪胎的幾何形狀和幾何尺寸的精度及內(nèi)在質(zhì)量，因此對(duì)輪胎定型硫化機(jī)應(yīng)用而言意義重大。
輪胎模具有兩半模和活絡(luò)模兩種。兩半模主要用于硫化斜交輪胎，活絡(luò)模則主要用于硫化子午線輪胎。在1985年之前，由于我國(guó)主要生產(chǎn)斜交輪胎，對(duì)模具的要求不高，模具企業(yè)主要生產(chǎn)兩半模。兩半模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低。國(guó)產(chǎn)兩半模主要大多用鑄鋼制造，人工劃線，粗銑花紋，人工修飾，生產(chǎn)方法原始、落后，加工精度難以達(dá)到要求。
從上個(gè)世紀(jì)七十年代中期開(kāi)始，國(guó)家進(jìn)一步推進(jìn)子午胎的發(fā)展，提出了研發(fā)子午胎活絡(luò)模的課題，桂林橡膠設(shè)計(jì)院在1974年及以后設(shè)計(jì)了11-18、12-18、12.00-20、9.00-20等級(jí)規(guī)格的子午胎活絡(luò)模，均為圓錐面結(jié)構(gòu)，未獲工業(yè)應(yīng)用。
進(jìn)入1980年，通過(guò)上海正泰橡膠廠、樺林橡膠廠和朝陽(yáng)輪胎廠等企業(yè)先后從國(guó)外成套引進(jìn)子午胎生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到掌握子午胎活絡(luò)模技術(shù)的重要性。1987年，沈陽(yáng)模具廠從德國(guó)AZ公司成套引進(jìn)了子午胎活絡(luò)模生產(chǎn)技術(shù)和五軸聯(lián)動(dòng)加工中心等主要加工機(jī)床。技術(shù)引進(jìn)為發(fā)展子午胎活絡(luò)模產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。
經(jīng)過(guò)約30年的發(fā)展，輪胎子午化率已經(jīng)達(dá)到90%以上，因此兩半模的使用減少到了近乎被淘汰的狀況。由于子午線輪胎的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，當(dāng)采用兩半模硫化時(shí)，合模時(shí)會(huì)使帶束層和胎體簾布層產(chǎn)生位移而影響輪胎質(zhì)量，而采用由多個(gè)扇形塊組成的活絡(luò)模硫化輪胎時(shí)，合模時(shí)各扇形塊同時(shí)徑向向里縮攏，組合成一副完整的硫化模型而不會(huì)影響胎體骨架材料位置的變化，可確保輪胎質(zhì)量。
國(guó)內(nèi)子午胎活絡(luò)模產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極為迅速，從1980年末到2014年，我國(guó)輪胎模具企業(yè)已有100余家，主要企業(yè)有20多家，其中廣東巨輪模具公司、廣東揭陽(yáng)天陽(yáng)模具公司和山東豪邁機(jī)械科技公司已成為生產(chǎn)子午胎活絡(luò)模的龍頭企業(yè)，這3家企業(yè)的銷售收入占輪胎模具行業(yè)銷售收入的50%。2013年，全國(guó)26家主要輪胎模具企業(yè)的銷售收入為40余億元，2014年達(dá)到42.2億元；全國(guó)輪胎模具從業(yè)人員達(dá)12萬(wàn)人。目前，全國(guó)輪胎模具企業(yè)均為民營(yíng)企業(yè)。
在2011年之前，我國(guó)有兩家有點(diǎn)名氣的國(guó)營(yíng)輪胎模具企業(yè)，即沈陽(yáng)模具廠和上海橡膠廠。在2005年前后，沈陽(yáng)模具廠兼并了上海橡膠模具廠。但到了2011年，沈陽(yáng)模具廠雖有引進(jìn)技術(shù)，同樣由于經(jīng)營(yíng)不善，買斷職工，宣布破產(chǎn)。
活絡(luò)模是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜和精度要求很高的輪胎模具，目前主要有圓錐結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)形式，以平面結(jié)構(gòu)為主。所用材質(zhì)有鑄鋼、合金鑄鋼和合金鑄鋁。加工方法有精密鑄造，電火花和數(shù)控雕刻三種工藝。
目前生產(chǎn)高等級(jí)活絡(luò)模所需的原材料，由于國(guó)產(chǎn)貨品質(zhì)欠佳，尚需依賴進(jìn)口解決。關(guān)鍵加工設(shè)備同樣有賴進(jìn)口。但近幾年來(lái)，五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床國(guó)產(chǎn)化工作進(jìn)展較快，高精度加工機(jī)床有望逐步國(guó)內(nèi)解決。
（楊順根）
