“十一五”我国橡胶机械行业技术进步浅析
青岛科技大学 吕柏源
轮胎机械 向子午胎机械方向发展
随着轮胎的子午化发展方向，橡胶机械向子午胎机械方向发展已成必然趋势。子午胎设备种类繁多，主要包括
上辅机-大型密炼机-下辅机联动线、复合胎面挤出联动生产线、钢丝帘布联动生产线、全钢轮胎三鼓、四鼓成型机、
轮胎定型硫化机以及轮胎检测设备等。当代子午胎设备具有两大特点：一是高度机械化、联动化、自动化和智能化；
二是实现了高质、高效、低耗的功能。这两个特点仍在不断得到强化和提高。
管带片线条机械 向复合化和连续化方向发展
为了提高管带片线条制品的性能并降低成本，往往在同一产品中使用不同性能的配方以及各种骨架和补强层，
因此产品越来越趋向复合化。复合化的产品将给工艺和设备带来更高的要求。近年已开发出各种连续化生产线，如
蒸汽管道胶管、电缆连续硫化生产线、剪切机头热空气连续硫化生产线、流态床硫化密封胶条连续硫化生产线等，
复合运输带挤出连续硫化生产线也将会很快出现。
模压制品机械 向注射成型机械方向发展
到目前为止，橡胶制品的生产仍普遍采用模压成型，这种方法设备简单，初始投资低，但是存在制品质量难以
提高、工艺过程复杂、浪费能源、劳动强度大等问题。橡胶注射成型方法是先将模具通过压机锁模，然后将充分塑
化的胶料直接以高压、高温、高速的料流注射入模具，这种成型方法能得到高致密的橡胶制品，大大提高了橡胶制
品的机械物理性能与物理化学性能，进而提高制品的使用寿命和工作可靠性。但目前国内汽车用橡胶制品95%仍采
用模压法，质量很难满足现代汽车工业发展的需要，因此发展橡胶注射成型技术和设备已是当务之急。
青岛科技大学已研发出橡胶一步法注射成型技术和一步法注射成型机，其工作过程是将胶料喂入螺杆-机筒系
统内，在高速旋转的螺杆作用下使胶料充分塑化，同时在增压装置的辅助作用下，塑化的物料以高速、高温、高压
的料流连续注射入模腔，在达到设定的注射胶料密度后停止注射。这种注射成型方法，不仅胶料能够得到最充分塑
化，而且模具的物料经过持续高压作用，制品的致密性大大提高，从而使产品质量显著提高；设备结构简单，采用
全电动传动方式，维护保养方便，节省电能，运行成本低；这种注射成型方法不但可以生产小规格制品还可以生产
特大型的橡胶制品，这为注射成型方法推广到注射胶辊、注射实心轮胎、注射翻新胎面、注射油田钻具（泵）定子、
注射护舷、注射各种胶囊以及注射新型轮胎等奠定了基础。
粗放型能源消耗设备 向节能型能源消耗设备转变
1.高效能源
传统的蒸汽加热方法主要利用蒸汽的潜热加热，其冷凝水显热部分的热能没有得到利用，因此加热效率很低。
后来使用的电能比蒸汽热能效率有显著提高。现在又有一些设备开始采用远红外加热热源、电磁加热热源以及微波
加热热源，这些热源的效率高，进一步降低了使用成本。随着我国高效率热源生产技术的发展，橡胶设备采用高效
能源加热方式既有必要又有可能，比如国产的微波技术已趋于成熟，价格也在成倍降低。
橡胶设备如密炼机、开炼机、挤出机、压延机的预热和加热传统上是采用手动通蒸汽加热设备，所使用的蒸汽
通过背压阀直接排出机外，在设备温度过高时，就用手动加入冷却水，这不但对能源造成了极大的浪费，而且影响
产品质量的稳定性，目前在橡胶厂特别是中小企业中仍然普遍使用。现在市场上出现的电加热热水循环控制技术适
用于橡胶炼胶、挤出、压延等设备，在提高产品质量的同时可节省能源。采用直接电加热冷却型热水循环恒温控制
技术和装置更为理想，它不但节能而且节省了大量冷却水。
2.节能型设备
（1）热喂料挤出设备向冷喂料设备方向发展
使用热喂料挤出机时，需配备多台热炼机和供胶机以及输送装置，而采用冷喂料挤出机不需要配套设备，大大
节省了能源。
（2）蒸锅式轮胎定型硫化机向热板式轮胎定型硫化机方向发展
传统的定型硫化机尤其大中型硫化机均采用蒸锅式轮胎定型硫化，浪费大量的蒸汽和热能。目前国内开始推广
热板加热硫化技术，该技术可节省50%的能源。
（3）间歇炼胶设备向连续炼胶设备方向发展
间歇炼胶设备采用的是带棱的转子，在工作过程中产生激烈的高剪切量作用，这一过程需要消耗巨大的能量。
而连续炼胶设备采用螺纹转子（螺杆），在工作过程中对胶料作用比较平稳、剪切量较低，而效率较高，可节能约
50%。
（4）单一作业的设备向机械化、联动化、自动化的组合设备方向发展
机械化、联动化、自动化的组合设备可减少工序和设备，同时其与联动装置中的驱动电机配套比较容易找到节
能的平衡点。以轮胎硫化机为例：传统的轮胎硫化机首先要经过轮胎定型/轮胎硫化机→装胎/装胎机→硫化/硫化
机→脱模/脱模机→卸胎/卸胎机，这一过程所需的各种设备不但装机功率大，而且各设备操作时间长，极大地浪费
了能源；而采用轮胎定型硫化机时，这些设备都变成了机械化、联动化、自动化的组合设备的有机部分，克服了传
统单一作业设备的缺陷，大大节省了能源。
另外，目前国内的橡胶厂都采用半成品停放工艺，比如混炼胶需要停放，待充分冷却后再送至下一工序使用，
在使用前重新进行升温预热；轮胎的橡胶部分必须经过充分停放冷却后才进入下一工序使用，待成型后再进入升温
硫化。这一系列降温→升温→降温→升温过程浪费大量能源，应考虑如何向节能新工艺法向发展。
3.提高现有热源利用效率
提高现有热源利用效率主要包括5个环节：锅炉→输送管路→用热设备→冷凝水排放→冷凝水回收利用。
橡胶厂普遍存在锅炉、输送管路以及用热设备的隔热问题，热量损失很大，解决这个问题可以借鉴发电厂的隔
热方法和技术。用热设备冷凝水的排放是一个被忽视但又很重要的问题，据测算，如果安装和使用合适的新型气液
分离器，一个中大型的橡胶制品厂每年可节约100万元以上的热能（蒸汽）费用，这种技术如果在轮胎厂推广，节
能效果将更加显著。橡胶厂生产中产生的冷凝水数量是十分可观的，如果能对这些仍具有较高温度的冷凝水进行循
环和综合使用，节能效果显著。
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全国现有橡胶机械企业达到400家，主要骨干企业30多家，能够生产开炼机、密炼机、挤出机、压延机、成
型机、轮胎定型硫化机等门类较齐全的橡胶机械（详见表1）。2005年国内橡胶机械行业的总产值为65亿元，行业
利润率较低（2001～2005年的行业利税率分别为13%、10%、7%、9.5%、10.6%）。国内橡胶机械出口贸易逐年增加，
已从2000年的1.9亿元增加到2005年的5.8亿元，增速较快。但出口率一般只占总产值的7%～9%，出口率较低，
这说明我国橡机产品质量和技术含量与国际橡胶机械还有较大差距。同时，我国橡胶机械进口量也在不断增大，2003
年进口金额已突破了3亿美元。说明国内橡胶机械市场还有很大的发展空间，国内橡胶机械行业加强新产品开发，
提高原有产品性能、质量，则在国内市场占有量还会有所提高。
表1 国内橡胶机械主要产品、产量及企业分布情况 台
设备类型 年产量 生产企业 分布地区或重要企业
数量/个 通用设备
开炼机 3000 70 大连、上海、无锡、青岛
翻转密炼机 500 18 大连、四川乐山、青岛、无锡
挤出机 770 40 青岛、桂林、内蒙、上海
平板硫化机 7000 90 浙江湖州、上海、青岛、绍兴
轮胎设备
大型密炼机 130 5 益阳、大连橡塑、青岛环球
大型压延机 - 2 大连橡塑、无锡双象
半钢轮胎成型机 120 10 北京敬业、北橡机电、建阳龙翔
全钢轮胎成型机 150 6 天津赛象、北京航空工程、青岛软控
轮胎定型硫化机 950 8 桂林橡机、福建华橡、湖南益神