CN105058646B - 一种轮胎无胶囊硫化机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎无胶囊硫化机，其包括下模、上模、驱动装置、胎坯的下子口夹持定型机构、胎坯的上子口夹持定型机构；驱动装置设置在下模的下方或上模的上方，驱动装置有多组可独自上下运动的活动轴；胎坯的下子口夹持定型机构设置于上模与下模之间；胎坯的上子口夹持定型机构设置于上模与下模之间，胎坯的上子口夹持定型机构与多组驱动装置的其中两组活动轴的可活动端连接。本发明的有益效果是：本发明轮胎无胶囊硫化机配合轮胎无胶囊硫化工艺而设计，取消了传统硫化机中心机构中的胶囊，简化了轮胎定型硫化机的结构，减少了轮胎硫化时间，降低了轮胎生产成本和停机率，提高了轮胎硫化生产效率。

Description

一种轮胎无胶囊硫化机

技术领域

本发明涉及一种轮胎无胶囊硫化机。

背景技术

在轮胎生产过程中，硫化是最后一道加工工序。在这道工序中，在高温介质作用下的橡胶经过一系列复杂的化学反应，由线型结构变成体型结构，失去了混炼胶的可塑性而具有了交联橡胶的高弹性，进而获得优良的物理机械性能、耐热性、耐溶剂性及耐腐蚀性能，从而使轮胎制品的使用价值和应用范围得到提高。

轮胎的传统硫化工艺过程是在轮胎定型硫化机上进行，采用胶囊在胎坯内完成定型，上、下模于胎坯外定型，轮胎的定型高度依靠中心机构的升降来完成，硫化过程中，高温硫化介质通过复杂管路，由中心机构的环座内通道进入胶囊，并将胶囊加热，然后通过胶囊的热传导将胎坯加热到硫化温度。

胶囊使用温度一般为180～200℃。接触的介质主要是过热水，过热蒸汽，压缩空气或者氮气。因此胶囊要求具有耐高温，高伸张，耐氧化的性能。轮胎硫化胶囊作为轮胎生产过程中的一大消耗品，未来的使用量必将随着轮胎产量的增加而增加。

轮胎技术的进步对硫化胶囊性能的要求越来越高，据相关资料介绍，上世纪末期，用于轿车子午胎的硫化胶囊的平均使用寿命可达400～600次。而如今，随着轮胎生产工艺技术的不断改进和高温高效硫化工艺技术的出现，胶囊使用过程中尺寸变形更大，使用条件更加苛刻，硫化胶囊平均使用寿命仅为100～300次。轮胎生产中硫化胶囊的使用寿命如果低于200次，不仅会增加生产成本，还会直接影响到产品的质量和生产效率。硫化胶囊的使用寿命，是轮胎生产厂家非常关注的问题。

由于要通过胶囊将高温硫化介质的热量传导到胎坯，因此这种硫化方式的能量利用率较低。

所述含有胶囊的中心机构，由于其特殊功能决定了其复杂的结构和操控，是轮胎定型硫化机核心部件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轮胎无胶囊硫化机，解决现有技术的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种轮胎无胶囊硫化机，其包括下模、与所述下模相匹配的上模、驱动装置、胎坯的下子口夹持定型机构、胎坯的上子口夹持定型机构；所述驱动装置设置在所述下模的下方或所述上模的上方，驱动装置有多组可独自上下运动的活动轴，且所述下模或所述上模的中部设有方便所述驱动装置的多组活动轴上、下运动的通孔；所述胎坯的下子口夹持定型机构设置于所述上模与所述下模之间，所述胎坯的下子口夹持定型机构与驱动装置的其中一组活动轴的可活动端连接；所述胎坯的上子口夹持定型机构设置于所述上模与所述下模之间，所述胎坯的上子口夹持定型机构设置于所述胎坯的下子口夹持定型机构的上方，所述胎坯的上子口夹持定型机构与多组驱动装置的其中两组活动轴的可活动端连接。

本发明的有益效果是：简化轮胎定型硫化工艺过程，提高硫化过程中的能量利用效率，高温硫化介质直接与胎坯的内表面接触，不需再用胶囊或水胎来过渡，从而大大提高了热传导效率。使用这种硫化方式进行轮胎硫化，预计可以降低硫化时间约10％左右，从而可以减少硫化蒸汽的使用量。同时由于不再使用胶囊，可以为轮胎企业节省大量的胶囊制造费用，以及更换胶囊所需的停机时间和维护人员的人工成本。

本发明轮胎无胶囊硫化机配合轮胎无胶囊硫化工艺而设计，取消了传统硫化机中心机构中的胶囊，简化了轮胎定型硫化机的结构，减少了轮胎硫化时间，降低了轮胎生产成本和停机率，提高了轮胎硫化生产效率。

由于本发明可以减少硫化蒸汽的使用量，以及不再使用胶囊，通过初步估算，生产一条9.00R20轮胎可以降低生产成本约5元左右。2013年我国轮胎产量约5亿条，如全部采用这种新型技术，每年可节约生产成本约25亿元。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的第一曲杆机构处的局部放大视图；

图3为图1的第二曲杆机构处的局部放大视图；

图4为本发明的下模与上模合并后的结构示意图；

图5为三联液压缸组的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图4所示，一种轮胎无胶囊硫化机，其包括下模4、与下模4相匹配的上模6、三联液压缸组1、胎坯5的下子口夹持定型机构、胎坯5的上子口夹持定型机构；下模4设置在三联液压缸组1的缸体上，且下模4的中部设有方便三联液压缸组1的第一活塞杆20、第二活塞杆21和第三活塞杆22上、下伸缩的通孔；胎坯5的下子口夹持定型机构设置于上模6与下模4之间，胎坯5的下子口夹持定型机构可拆卸固定设置在第一活塞杆20上；胎坯5的上子口夹持定型机构设置于上模6与下模4之间，胎坯5的上子口夹持定型机构设置于胎坯5的下子口夹持定型机构的上方，胎坯5的上子口夹持定型机构可拆卸固定设置在第二活塞杆21和第三活塞杆22上。

一种轮胎无胶囊硫化机还包括向上模6和下模4所组成的空间内部通入高温介质的充气机构2。优选：高温介质为无氧气体，最优选：高温介质为氮气或二氧化碳。充气机构包括充气管、出气管；充气管、出气管设置在三联液压缸组的前盖处。

胎坯5的下子口夹持定型机构包括下固定座3、下活动盘19、用于将被加工胎坯5的下子口夹持在下固定座3上的多组第一曲杆机构，下固定座3与下活动盘19之间通过多组第一曲杆机构相连接；下固定座3镶嵌在通孔上，下活动盘19可拆卸固定设置在第一活塞杆20上。优选：第一曲杆机构为3～60组，最优选：第一曲杆机构为16组。

每组第一曲杆机构包括第一下连杆17、第二下连杆16；第一下连杆17的一端与下活动盘19之间通过铰接连接，第一下连杆17的另一端与第二下连杆16的一端之间通过铰接连接，第二下连杆16的另一端与下固定座3之间通过铰接连接；第二下连杆16远离第一下连杆17的一端设有下压板18，第二下连杆16的转动使得下压板18压住或松开胎坯5的下子口。

胎坯5的上子口夹持定型机构包括上固定座7、上活动盘15、用于将被加工胎坯5的上子口夹持在上固定座7上的多组第二曲杆机构；上固定座7与上活动盘15之间通过多组第二曲杆机构相连接；上活动盘15可拆卸固定设置在第二活塞杆21上，上固定座7可拆卸固定设置在第三活塞杆22上。优选：第二曲杆机构为3～60组，最优选：第二曲杆机构为16组。

每组第二曲杆机构包括第一上连杆14、第二上连杆13；第一上连杆14的一端与上活动盘15之间通过铰接连接，第一上连杆14的另一端与第二上连杆13的一端之间通过铰接连接，第二上连杆13的另一端与上固定座7之间通过铰接连接；第二上连杆13靠近上固定座7的一侧设有上压板12，第二上连杆13的转动使得上压板12压住或松开胎坯5的上子口。

一种轮胎无胶囊硫化机，其还包括胎坯5的上子口定中心机构；胎坯5的上子口定中心机构包括多个顶块10，多个顶块10均匀分布上固定座7的外边缘上；多个顶块10的靠近上固定座7的一端伸入上固定座7的径向通孔上，且多个顶块10能够在上固定座7的径向方向上移动；每个顶块10与上活动盘15之间通过第三上连杆11相连接，第三上连杆11与上活动盘15转动连接，第三上连杆11与顶块10活动连接。优选：径向通孔内设有复位弹簧9。优选：顶块10设为4～60个，最优：顶块10设为八个。

一种轮胎无胶囊硫化机，其还包括疏水管；疏水管8自下模4的内腔经上固定座7从上模6引出。优选：疏水管8为虹吸管。

下面对三联液压缸组1进一步说明：

如图5所示，三联液压缸组1，其包括组合缸体、活塞及活塞杆。组合缸体包括第一缸体001、第二缸体002、第三缸体003、后盖004、隔板Ⅰ005、隔板Ⅱ006、前盖007；后盖004设置在第一缸体001远离第二缸体002的一端，隔板Ⅰ005设置在第一缸体001与第二缸体002之间，第一缸体001与后盖004为可拆卸法兰或螺纹连接，第一缸体001通过隔板Ⅰ005与第二缸体002为可拆卸法兰或螺纹连接，隔板Ⅱ006设置在第二缸体002与第三缸体003之间，前盖007设置在第三缸体003远离第二缸体002的一端，第二缸体002通过隔板Ⅱ006与第三缸体003为可拆卸法兰或螺纹连接，第三缸体003与前盖007为可拆卸法兰或螺纹连接。

第一缸体001、后盖004、隔板Ⅰ005围成密封的第一液压缸缸体内腔，第二缸体002、隔板Ⅰ005、隔板Ⅱ006围成密封的第二液压缸缸体内腔，第三缸体003、隔板Ⅱ006、前盖007围成密封的第三液压缸缸体内腔。

第一液压缸缸体内腔内设有第一活塞杆组件008，第一活塞杆组件008包括第一活塞和第一活塞杆20，第一活塞固定或可拆卸设置在第一活塞杆20的下端，第一活塞与第一液压缸缸体内壁之间有密封结构，第一活塞将第一液压缸缸体内腔分隔成彼此独立密封的上腔室和下腔室。

第二液压缸缸体内腔内设有第二活塞杆组件009，第二活塞杆组件009包括第二活塞和第二活塞杆21，第二活塞固定或可拆卸设置在第二活塞杆21的下端，隔板Ⅰ005和第二活塞杆组件009的中心轴上设有方便第一活塞杆21穿过的第一通孔，第一活塞杆21穿套于第一通孔内，在第一通孔与第一活塞杆21之间以及第二活塞与第二液压缸缸体内壁之间设置有密封结构，第二活塞将第二液压缸缸体内腔分隔成彼此独立密封的上腔室和下腔室。

第三液压缸缸体内腔内设有第三活塞杆组件010，第三活塞杆组件010包括第三活塞和第三活塞杆22，第三活塞固定或可拆卸设置在第三活塞杆22的下端；隔板Ⅱ006和第三活塞杆组件010的中心轴上设有方便第二活塞杆22穿过的第二通孔，第二活塞杆22穿套于第二通孔内，在第二通孔与第二活塞杆22之间以及第三活塞与第三液压缸缸体内壁之间设置有密封结构，第三活塞将第三液压缸缸体内腔分隔成彼此独立密封的上腔室和下腔室。

后盖004上设有与第一液压缸缸体内腔的下腔室相连通的第一进油口011；隔板Ⅰ005上设有与第一液压缸缸体内腔的上腔室相连通的第一出油口012；隔板Ⅰ005上设有与第二液压缸缸体内腔的下腔室相连通的第二进油口013；隔板Ⅱ006上设有与第二液压缸缸体内腔的上腔室相连通的第二出油口014；隔板Ⅱ006上设有与第三液压缸缸缸体内腔的下腔室相连通的第三进油口015；前盖007上设有与第三液压缸缸体内腔的上腔室相连通的第三出油口016。

组合液压缸动作开始时，所有活塞杆组件(第一活塞杆组件008、第二活塞杆组件009、第三活塞杆组件010)均处于收缩状态。当第一进油口011处于进油，第一出油口012处于出油时，油压推动第一活塞杆组件008的活塞使活塞杆伸出；反之，当第一进油口011处于出油，第一出油口012处于进油时，油压推动第一活塞杆组件008的活塞使活塞杆收缩。当第二进油口013处于进油，第二出油口014处于出油时，油压推动第二活塞杆组件009的活塞使活塞杆伸出；反之，当第二进油口013处于出油，第二出油口014处于进油时，油压推动第二活塞杆组件009的活塞使活塞杆收缩。当第三进油口015处于进油，第三出油口016处于出油时，油压推动第三活塞杆组件010的活塞使活塞杆伸出；反之，当第三进油口015处于出油，第三出油口016处于进油时，油压推动第三活塞杆组件010的活塞使活塞杆收缩。第一液压缸缸体内腔、第二液压缸缸体内腔、第三液压缸缸体内腔的进、出油管可分别由不同的控制阀控制，实现每个活塞杆组件(第一活塞杆组件008、第二活塞杆组件009、第三活塞杆组件010)的独立动作。同时，也可通过控制阀的控制，达到使每个活塞杆的动作进行联动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于:其包括下模、与所述下模相匹配的上模、驱动装置、胎坯的下子口夹持定型机构、胎坯的上子口夹持定型机构；所述驱动装置设置在所述下模的下方或所述上模的上方，驱动装置有多组可独自上下运动的活动轴，且所述下模或所述上模的中部设有方便所述驱动装置的多组活动轴上、下运动的通孔；所述胎坯的下子口夹持定型机构设置于所述上模与所述下模之间，所述胎坯的下子口夹持定型机构与驱动装置的其中一组活动轴的可活动端连接；所述胎坯的上子口夹持定型机构设置于所述上模与所述下模之间，所述胎坯的上子口夹持定型机构设置于所述胎坯的下子口夹持定型机构的上方，所述胎坯的上子口夹持定型机构与多组驱动装置的其中两组活动轴的可活动端连接。

2.根据权利要求1所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于：所述驱动装置为三联液压缸组，所述下模设置在所述三联液压缸组的上方，且所述下模的中部设有方便所述三联液压缸组的第一活塞杆、第二活塞杆和第三活塞杆上、下伸缩的通孔；所述胎坯的下子口夹持定型机构设置于所述上模与所述下模之间，所述胎坯的下子口夹持定型机构可拆卸固定设置在所述第一活塞杆上；所述胎坯的上子口夹持定型机构设置于所述上模与所述下模之间，所述胎坯的上子口夹持定型机构设置于所述胎坯的下子口夹持定型机构的上方，所述胎坯的上子口夹持定型机构可拆卸固定设置在所述第二活塞杆和第三活塞杆上；还包括向所述上模和下模所组成的空间内部通入高温介质的充气机构。

3.根据权利要求2所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于:所述胎坯的下子口夹持定型机构包括下固定座、下活动盘、用于将被加工胎坯的下子口夹持在所述下固定座上的多组第一曲杆机构，所述下固定座与所述下活动盘之间通过多组所述第一曲杆机构相连接；所述下固定座镶嵌在所述通孔上，所述下活动盘可拆卸固定设置在所述第一活塞杆上。

4.根据权利要求3所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于:所述第一曲杆机构为3～60组。

5.根据权利要求3或4所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于:每组所述第一曲杆机构包括第一下连杆、第二下连杆；所述第一下连杆的一端与所述下活动盘之间通过铰接连接，所述第一下连杆的另一端与所述第二下连杆的一端之间通过铰接连接，所述第二下连杆的另一端与所述下固定座之间通过铰接连接；所述第二下连杆远离所述第一下连杆的一端设有下压板，所述第二下连杆的转动使得所述下压板压住或松开所述胎坯的下子口。

6.根据权利要求2所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于:所述胎坯的上子口夹持定型机构包括上固定座、上活动盘、用于将被加工胎坯的上子口夹持在所述上固定座上的多组第二曲杆机构；所述上固定座与所述上活动盘之间通过多组所述第二曲杆机构相连接；所述上活动盘可拆卸固定设置在所述第二活塞杆上，所述上固定座可拆卸固定设置在所述第三活塞杆上。

7.根据权利要求6所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于:所述第二曲杆机构为3～60组。

8.根据权利要求6或7所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于:每组所述第二曲杆机构包括第一上连杆、第二上连杆；所述第一上连杆的一端与所述上活动盘之间通过铰接连接，所述第一上连杆的另一端与所述第二上连杆的一端之间通过铰接连接，所述第二上连杆的另一端与所述上固定座之间通过铰接连接；所述第二上连杆靠近所述上固定座的一侧设有上压板，所述第二上连杆的转动使得所述上压板压住或松开所述胎坯的上子口。

9.根据权利要求8所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于:一种轮胎无胶囊硫化机还包括胎坯的上子口定中心机构；所述胎坯的上子口定中心机构包括多个顶块，多个所述顶块均匀分布所述上固定座的外边缘上；多个所述顶块的靠近所述上固定座的一端伸入所述上固定座的径向通孔上，且多个所述顶块能够在所述上固定座的径向方向上移动；每个所述顶块与所述上活动盘之间通过第三上连杆相连接，所述第三上连杆与所述上活动盘转动连接，所述第三上连杆与所述顶块活动连接。

10.根据权利要求9所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于:所述顶块设为3～60个。

11.根据权利要求10所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于:所述径向通孔内设有复位弹簧。

12.根据权利要求2所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于:所述充气机构包括充气管、出气管；所述充气管、出气管设置在所述三联液压缸组的前盖处。

13.根据权利要求6所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于:一种轮胎无胶囊硫化机还包括疏水管；所述疏水管自所述下模的内腔经所述上固定座从所述上模引出。

14.根据权利要求2所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于：所述三联液压缸组内设有相互隔开的第一液压缸缸体内腔、第二液压缸缸体内腔、第三液压缸缸体内腔，所述第二液压缸缸体内腔设置在所述第一液压缸缸体内腔与所述第三液压缸缸体内腔之间；所述第一液压缸缸体内腔内设有第一活塞杆组件，所述第二液压缸缸体内腔内设有第二活塞杆组件，所述第三液压缸缸体内腔内设有第三活塞杆组件；所述第二活塞杆组件上设有第一内孔，所述第一活塞杆组件的第一活塞杆穿套于所述第一内孔内；所述第三活塞杆组件上设有第二内孔，所述第二活塞杆组件的第二活塞杆穿套于所述第二内孔内。

15.根据权利要求14所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于：所述组合缸体包括第一缸体、后盖、隔板Ⅰ、第二缸体、前盖；所述隔板Ⅰ设置在所述第一缸体与所述第二缸体之间，所述后盖设置在所述第一缸体远离所述第二缸体的一端，所述前盖设置在所述第二缸体远离所述第一缸体的一端；所述第一缸体、后盖、隔板Ⅰ围成所述第一液压缸缸体内腔，所述第二缸体靠近所述隔板Ⅰ的部分与所述隔板Ⅰ围成所述第二液压缸缸体内腔，所述第二缸体靠近所述前盖的部分与所述前盖围成所述第三液压缸缸体内腔；所述第二缸体的中部设有用于将所述第二液压缸缸体内腔与所述第三液压缸缸体内腔分隔开的隔板Ⅱ；所述隔板Ⅰ的中部设有方便所述第一活塞杆穿过的通孔，所述隔板Ⅱ的中部设有方便所述第二活塞杆穿过的通孔，所述前盖的中部设有方便所述第三活塞杆组件的第三活塞杆穿过的通孔。

16.根据权利要求15所述一种轮胎无胶囊硫化机，其特征在于：所述后盖上设有与所述第一液压缸缸体内腔相连通的第一进油口；所述隔板Ⅰ上设有与所述第一液压缸缸体内腔相连通的第一出油口；所述隔板Ⅰ上设有与所述第二液压缸缸腔相连通的第二进油口；所述隔板Ⅱ上设有与所述第二液压缸缸体内腔相连通的第二出油口；所述隔板Ⅱ上设有与所述第三液压缸缸体内腔相连通的第三进油口；所述前盖上设有与所述第三液压缸缸体内腔相连通的第三出油口。