基于PRO/ENGINEER轮胎定型硫化机管道的设计与装配的探讨

　1、整机管道系统分析

　　硫化机管道系统是完成轮胎硫化过程的重要部分，包括硫化管道系统，动力水管道系统，机械手管道系统，气控管道系统，润滑管道系统，活络模管道系统等，它是根据硫化机自动循环操作程序的要求绘出的管道系统图，并选择适用的仪表，阀门，控制元件以及管道零件 所组成。

　　硫化管道系统分别安装于后充气部件底下和两侧，其中底下主要是内压阀组，旁边是外压阀组;动力水管道系统安装于主机右侧(靠仪表柜一边);机械手管道系统主要安装于机械手上，气控管路系统从仪表柜内由接管座引出，按顺序与层次分列于主机，后充气左侧、中间、右侧及机座内，最后接到各阀门、仪表及其气动元件上;润滑管道安装于机座及各零件上;活络模管道阀组安装主机左侧。

　　2、管道三维设计

　　Pro/E软件提供两种模式来创建管道，即零件模式和组件模式(图1和图2)。两种方式适用范围不同，但对于设计空间结构复杂的直管、软管，都较方便。三维虚拟装配设计，是对设备深入认识的一个过程。三维管道，为后续理论分析分析打下坚实的基础。

　　图1 零件模式

　　图2 组件模式

　　通过跟客户的详细洽谈，确定好管路原理之后，着手进行设计。管路设计前，必须充分理解、吃透管路原理图，比如哪些是进出管，管的规格型号，用到什么型号的阀门、仪表，控制元件等等。接着考虑整机的管道布局，使空间结构合理，紧凑，整齐美观。空间布局并没有严格的限制，最终目的是为整机有效地工作服务。

　　传统的管道设计方法是采用平面设计，此种方法局限性较大。平面图形，要去想复杂的空间结构，对于空间干涉的管道，较难发现问题。虽然可以铁丝来模拟空间，但是效率还是较低。三维软件设计时，采用真实的物理尺寸和结构，这对后期审图，检查管道空间位置是否干涉很有帮助。此举可以在真实的物理结构做出来之前，提前发现存在的问题，提出整改，对于缩短设计周期，为整套设备的研发争取宝贵的时间。图3所示，设计完成的3D管道图。

　　图3 整体管道布局图

　　3、实体管道装配

　　管道装配是一个繁琐的过程，涉及的管道零件和阀门较多，须照装配工艺要求进行，严防出现错误。所有装配必须基于管道系统原理图和设计图纸，不可随意改动。装配完毕，进行必需的试压(水压和气压)，保证装配质量。硫化机管道装配，除了满足一些基本的要求外，以下几点更需要注意：

　　①　配管要做到横平竖直，美光大方。阀架上直立的角钢及槽钢在焊接制做时注意焊接变形，直立的角钢尖角处要导圆角。

　　②　各管下料时同一尺寸，阀组与主机连接的接管要留活口，长度要放余量。

　　③　严格金属缠饶垫的安装，规格不能错装，配装时注意垫的内孔尺寸与钢管内孔尺寸应相同大小。

　　④　配装的螺钉长短要附合标准，螺母上紧后，螺钉头长出5毫米为准。注;法兰处的螺钉统一都不要装弹垫及平垫。

　　⑤　焊缝要保滿，表面不能有明显的咬边、积瘤、凹坑等焊缝缺陷，焊缝表面原则上不能修磨，保持原样。个别不好看的地方适当打磨。

　　⑥　法兰与钢管焊接时要成90度，且要注意4个等分孔正不正，钢管插入法兰焊接时留5毫米的焊接余量。

　　⑦　球阀手柄的方向配装要看该球阀在工作状态下是常开还是常闭，手柄方向垂直向上配装为常开，手柄方向垂直向下配装为常闭，防止在流化过程中误动作;配装截止阀、监视镜要低进高出。

　　⑧　管道拆机后，要按台摆放，内外压管道放在主机后测，动力水管道放在主机前面。因管道的接管是按各机台配接的，不能互换，所以摆放位置要让下道工序油漆工分的清是哪台机的管。

　　⑨　管道拆机后的螺钉、螺母，金属缠饶垫要按台配给。要注意清点被拆部位有多少，按被拆部位配齐螺钉、螺母及金属缠饶垫，O型圈、聚四氟乙烯垫。管口要封口，防止杂物进入管道内，封口前要排尽阀组、管道内的积水。

　　⑩　配接铜管要做到横平竖直，美光大方。管夹的配打要到位，防止松动及垂挂现象。排夹及支撑排夹要在得当的位置夹紧。

　　4、结束语

　　硫化机管道的设计与装配是一个相辅相成的过程，是理论与实践的结合，理论设计是在反复实践的基础上做出的，实践又反馈给理论设计，使设计越来越完整与进步。空间管道设计，没有一个固定的方案。在符合管道系统原理图，装配工艺的基础上，再结合客户的的实际厂房结构，便可设计出一套可行的方案。但方案不是唯一的，可以有更优化的结构。每一客户，要求不同的阀门、控制仪表，就有不同的方案。

　　基于三维设计软件的管道设计，在实际中有很大的可行性，比如可进行有限元分析、运动仿真;无限次地虚拟装配，总而节约材料的损耗;检查空间结构的干涉;参数化设计，方便修改等等。所有这些，给一个工程技术人员的设计工作带来极大的便利，缩短设计周期，提高效率，为提前占有市场提供有利保障。