Page 57 - 《橡塑技术与装备》2025年7期

理论与研究
THEORY AND RESEARCH

全钢丝子午线载重轮胎 X 光检测机冷却

系统优化研究

杨灏宇
( 双钱集团（重庆）轮胎有限公司，中国 重庆 400900)

摘要 ： 在全钢丝子午线载重轮胎检测环节中，X 光检测机作为核心设备，其检测精度与运行稳定性直接关系到产品质量控制
水平。作为 X 光检测机的核心组件，X 光管在工作过程中因能量转换特性必然产生大量热能，其冷却系统的效能成为制约设备性
能的关键因素。本文聚焦载重子午线轮胎骨架结构检测场景，通过热力学仿真与实验验证相结合的方法，系统分析了 X 光管发热
机理与现有冷却系统的技术瓶颈以及冷却系统效能衰减机制。提出一种增设压缩机加冷却器的复合优化方案，通过实际工况验证，
通过引入蒸馏水（电导率≤ 2 μS/cm）和接触式微通道换热器（接触面积提升 87%），使 X 光管工作温度稳定在 (45±3)℃的设计区间。
经 240 h 持续工况测试，设备热负荷承载能力提升 25%，管头预计使用寿命延长至 3 500 工作小时，提升了设备经济运行效益。
关键词 ： X 光检测机 ；冷却系统 ；优化方案
中图分类号 ： TQ330.492 文章编号 ： 1009-797X(2025)07-0013-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2025.07.004

轮胎企业在生产出全钢丝子午线载重轮胎成品 输辊道传送至 X 光机的时候，由于硫化后轮胎表面温
时，由数字射线成像检测技术支持的非破坏性材料测 度最高可达到 70 ℃，存在外源性热传导。此时与 X
试已成为不可或缺的工具。 X 光检测机在质量保证过 光检测工位接触产生的辐射热通量达 3.2 kW/m，在 X
程中为操作人员提供支持，或提供全自动的 X 射线图 光检测机工作的时候，管头又有本征热生成，电子束
像最终评估。X 光检测机作为核心设备，其检测精度 轰击钨靶时，加速电压一般为 120 kV，束流约 5 mA，
与运行稳定性直接关系到产品质量控制水平。作为 X 在检测过程中仅 0.2% 的能量转化为 X 射线，其余
光检测机的核心组件，X 光管在工作过程中因能量转 99.8% 的能量转化为热能（Q=IVt=120×5×1=600 J/S），
换特性必然产生大量热能，其冷却系统的运行可靠性 此时，X 光管需承受外源性热传导和本征热生成双重
和降温效率成为制约设备性能的关键因素。本文系统 热载荷冲击。管头工作温度偏高，影响使用寿命。
分析 X 光检测机在检测过程中 X 光管发热机理与现有 1.2 原冷却系统现状
冷却系统的技术瓶颈，提出一种管头运行温度控制的 原冷却系统采用常温水循环实现 X 光管头冷却，
优化方案，通过实际工况验证，实现了 X 光管工作温 由于冷却系统仅仅依靠水箱自带的风扇降温，缺乏高
度显著降低与使用寿命的有效延长。 效的降温设施。在 X 光检测机工作的过程中管头本征
热加外源性热传导，水温越来越高。导致管头使用寿
1 研究背景 命降低，同时冷却系统维护工作量加大。冷却系统由
双钱重庆公司引进了两台型号为 MTIS-Y.TX/07 水箱、水泵、管路、流量检测开关和温度检测装置组成，
的 X 光检测机，设备使用时间超过 15 年。冷却系统 见图 1。
没降温效果差，导致设备故障率偏高，严重影响生产
效率和产品质量，因此，需要对原有系统进行改造。
作者简介 ：杨灏宇（1980-），男，研究生，管理学硕士，
1.1 设备运行工况
高级工程师，项目管理专业 (PMP®) 认证 - 美国项目管理协
在载重子午线轮胎的在线 X 光检测过程中，由于 会 (PMI) ，重庆工程师联合体工程科技智库专家，主要从事橡
该检测工序在最前端，刚硫化完成的轮胎经过自动传 胶设备管理，数字化及项目管理工作。

年
2025 第 51 卷 ·13·