CN108162268A - 硫化机的加热板及硫化机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种硫化机的加热板及硫化机，其中，硫化机的加热板包括板体，所述板体的外周表面开设有孔部，所述孔部自所述板体的外周表面向所述板体的中心延伸，所述孔部为多个，多个所述孔部于所述板体的外周表面沿所述板体的外轮廓方向间隔开设，每个所述孔部的内部均设置有电磁线圈，所述电磁线圈沿所述孔部的延伸方向且自所述孔部的一端至所述孔部的另一端螺旋设置。本发明无需对模具的结构进行复杂的设计及改造，进而显著提高了轮胎硫化过程的工作效率。
Description
技术领域
本发明属于轮胎硫化技术领域，尤其涉及一种硫化机的加热板及硫化机。
背景技术
硫化是轮胎生产过程中必不可少的一道工序，而硫化机是应用于这一工艺环节的最主要的设备。轮胎的硫化过程需要向胎胚提供足够的热量，以得到高质量的轮胎产品。
中国发明专利CN 104385502 B公开了一种电磁感应加热轮胎硫化的技术方案，其将电磁线圈盘绕设置于模具上，同时将电磁线圈与高频交流电源连接，使用时，电磁线圈产生交变磁场，模具因切割磁场中的磁力线而于表面产生涡电流，模具因原子高速无规则运动，继而互相碰撞、摩擦而产生热能，进而使得模具温度迅速升高，实现了对轮胎的加热。该方案使得金属自身发热，无需耗费蒸汽并且加热速度快，解决了热板式硫化机采用蒸汽导热使得上下热板的蒸汽热量损耗大的技术问题。
然而，上述技术方案由于是将电磁线圈盘绕设置于模具上，因此需要改变模具的结构，特别是在当因轮胎规格变化而需要更换模具时，需要对新的模具结构进行再设计及再加工，从而大大增加了加工的难度，以及降低了硫化的过程的工作效率。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提出一种能够提高轮胎硫化过程工作效率的硫化机的加热板，以及应用该加热板的硫化机。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种硫化机的加热板，包括板体，所述板体的外周表面开设有孔部，所述孔部自所述板体的外周表面向所述板体的中心延伸，所述孔部为多个，多个所述孔部于所述板体的外周表面沿所述板体的外轮廓方向间隔开设，每个所述孔部的内部均设置有电磁线圈，所述电磁线圈沿所述孔部的延伸方向且自所述孔部的一端至所述孔部的另一端螺旋设置。
作为优选，所述孔部的内部套设有金属套管，所述电磁线圈套设于所述金属套管的内部，以在当电磁线圈通高频交流电时使所述金属套管产生涡电流。
作为优选，所述电磁线圈沿着所述孔部的延伸方向设置为多组，多组所述电磁线圈的匝数自所述板体的中心至所述板体的外周表面方向顺次增大。
作为优选，所述电磁线圈沿着所述孔部的延伸方向设置为三组，三组所述电磁线圈自所述板体的中心至所述板体的外周表面方向顺次为第一线圈组、第二线圈组及第三线圈组，所述第一线圈组的匝数大于所述第二线圈组的匝数，所述第二线圈组的匝数大于所述第三线圈组的匝数。
作为优选，所述板体沿周向划分为多个区域，每个区域上至少具有一个所述孔部，所述电磁线圈电性连接有电源，位于相同区域上的所述电磁线圈共同连接同一个所述电源的输出端口，位于不同区域上的所述电磁线圈连接不同的所述电源的输出端口，每个区域上至少设置有一个侧温件，所述侧温件电性连接有控制器，所述控制器与所述电源电性连接，以根据侧温件输出的温度信号控制所述电源调节各个区域上所述电磁线圈电流的大小。
作为优选，所述板体各个区域具有相同数量的所述电磁线圈。
作为优选，所述板体上的多个区域为沿所述板体的周向等分形成。
作为优选，多个所述孔部绕所述板体的中心线环形阵列设置。
作为优选，在所述电磁线圈与所述金属套管内壁之间的空腔内部，填充有隔热绝缘填充物。
一种硫化机，包括加热板及模具，所述加热板为上加热板或下加热板，所述加热板与所述模具连接，所述加热板为如上所述的加热板。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明硫化机的加热板将所述电磁线圈设置于所述板体上，并且采用在所述板体外表面开设所述孔部的方式设置所述电磁线圈，使用时只需要利用成熟的深孔加工技术在所述板体上加工所述孔部，继而将所述电磁线圈伸入至所述孔部的内部，最后连接高频交流电源即可，因此相对于现有技术无需将电磁线圈盘绕设置于模具上，从而无需对模具的结构进行复杂的设计及改造，进而显著提高了轮胎硫化过程的工作效率。此外，本发明一方面在保证了所述板体结构的稳定性符合设计要求的前提下，能够使得电磁线圈于所述板体上充分发挥使得所述板体自身产热的作用，另一方面，使得各个电磁线圈独立工作，从而能够实现对各个电磁线圈输送不同电流，并且在当电磁线圈损坏时，只需对单个线圈进行快速更换，进而能够实现对所述板体各区域温度的调节，同时降低了对电磁线圈的维护成本。
2、本发明硫化机通过设置所述加热板，相对于现有技术无需将电磁线圈盘绕设置于模具上，从而无需对模具的结构进行复杂的设计及改造，进而显著提高了轮胎硫化过程的工作效率。
附图说明
图1为本发明硫化机的加热板一种实施例的结构示意图；
图2为图1中沿A-A方向的剖视图；
图3为图2中孔部内部的结构图；
图4为图1中电磁线圈通电后板体产热范围示意图；
图5为图1中硫化机的加热板使用时体现电路连接关系的示意图；
图6为本发明硫化机中加热板与模具连接关系示意图；
以上各图中：1、板体；2、孔部；3、电磁线圈；31、第一线圈组；32、第二线圈组；33、第三线圈组；4、金属套管；5、电源；6、侧温件；7、控制器；8、加热板；9、模具；10、磁芯；11、出线接头。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要说明的是：(1)术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；(2)术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；(3)由于硫化机具有上热板和下热板，因此本发明硫化机的加热板既可以为上热板，也可以为下热板，基于此，在以下具体实施方式中本发明仅以加热板为上热板为例对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，同时本领域技术人员在以下具体实施方式的基础上，能够直接且毫无疑义地得出本发明硫化机的加热板为下热板时的结构及其间的连接关系。
参见图1至图5，一种硫化机的加热板，包括板体1，图1中所述板体1为中部开有圆孔的圆环板，所述板体1的外周表面开设有孔部2，所述孔部2自所述板体1的外周表面向所述板体1的中心延伸，所述板体1的中心在图1中为所述板体1的圆心，所述孔部2为多个，多个所述孔部2于所述板体1的外周表面沿所述板体1的外轮廓方向间隔开设，所述板体1的外轮廓方向在图1中为所述板体1的圆周方向(即周向)，每个所述孔部2的内部均设置有电磁线圈3，所述电磁线圈3沿所述孔部2的延伸方向且自所述孔部2的一端至所述孔部2的另一端螺旋设置，以使所述电磁线圈3产生的磁场覆盖所述孔部2的任意位置处，进而使得所述孔部2经过的地方均能够产热。
上述需要说明的是，由现有技术可知，对加热板提供的热量至少要覆盖到所述板体1的外周表面至靠近所述板体1中部的范围，而对于所述板体1的中部供热可视情况而定，因此所述孔部2的加工深度对于本领域技术人员来说是已知的，即使本发明没有提供所述孔部2的具体深度，本领域技术人员能够根据实际需要直接且毫无疑义地得出所述孔部2的深度(所述孔部2既可以为通孔，也可以为延伸至所述板体1中部附近的深长凹孔)，并且排除实现加热板基本功能以外的情况(例如所述孔部2的深度仅为1mm的情况)；同理，根据本领域对加热板热量分布的基本要求，本领域技术人员也能够直接且毫无疑义地设置相邻所述孔部2的间隔，并且排除实现加热板基本功能以外的情况(例如将多个所述孔部2之间靠得很近，同时将多个所述孔部2集中在所述板体1的十分之一的区域内，而其他十分之九的区域无法直接产生热量)。
基于上述，本发明硫化机的加热板将所述电磁线圈3设置于所述板体1上，并且采用在所述板体1外表面开设所述孔部2的方式设置所述电磁线圈3，使用时只需要利用成熟的深孔加工技术在所述板体1上加工所述孔部2，继而将所述电磁线圈3伸入至所述孔部2的内部，最后连接高频交流电源即可，因此相对于现有技术无需将电磁线圈盘绕设置于模具上，从而无需对模具的结构进行复杂的设计及改造，进而显著提高了轮胎硫化过程的工作效率。此外，如果采用现有将电磁线圈盘绕设置模具上的方式简单地转化为将电磁线圈盘绕设置于所述板体1上，则需要在所述板体1上加工放置电磁线圈的通道，然而由于板体1的厚度比较薄，因此加工放置电磁线圈的通道既会严重破坏所述板体1结构的稳定性，也很难满足电磁线圈长度的要求，即难以将整个电磁线圈完全套接于所述板体1上，进而使得电磁线圈无法充分发挥作用，这也是现有技术不得不采用将电磁线圈设置于模具上的一个重要原因，所以，本发明是创造性地突破了上述技术壁垒，采用在所述板体1外表面开设所述孔部2的方式放置电磁线圈，一方面在保证了所述板体1结构的稳定性符合设计要求的前提下，能够使得电磁线圈于所述板体1上充分发挥使得所述板体1自身产热的作用，另一方面，使得各个电磁线圈独立工作，从而能够实现对各个电磁线圈输送不同电流，并且在当电磁线圈损坏时，只需对单个线圈进行快速更换，进而能够实现对所述板体1各区域温度的调节，同时降低了对电磁线圈的维护成本。
为了进一步提高硫化过程的工作效率，在图1至图3所示的实施例中，将所述孔部2内部的电磁结构设置为电磁加热棒，即：所述孔部2的内部套设有金属套管4，所述电磁线圈3套设于所述金属套管4的内部，以在当电磁线圈3通高频交流电时使所述金属套管4产生涡电流，其中金属套管4起到导向及产热的作用，使用时，只需要将金属套管4对准所述孔部2，继而在所述金属套管4的带动下，所述电磁线圈3随所述金属套管4快速伸入至所述孔部2的内部，从而进一步提高了对所述电磁线圈3安装及更换的效率，进而进一步提高了硫化过程的工作效率，以及降低了维护成本。
具体的，如图1至图3所示，所述金属套管4的一端封闭，所述金属套管4的另一端开口，所述金属套管4的内部设置有磁芯10，所述磁芯10沿平行于所述金属套管4的长度方向设置，所述磁芯10的一端与所述金属套管4封闭端的中部固定连接，所述磁芯10用于提高所述电磁线圈3通电时产生的磁通量，同时有利于实现对所述电磁线圈3的快速安装；所述电磁线圈3套接于所述磁芯10的外部，在所述金属套管4开口端处，所述电磁线圈3连接有出线接头11，所述出线接头11用于伸出至所述金属套管4的外部，以连接高频交流电源，进而向所述电磁线圈3传递高频交流电；为了避免所述电磁线圈3工作时发生漏电，以及热量向所述电磁线圈3反向传导的现象发生，在所述电磁线圈3与所述金属套管4内壁之间的空腔内部，填充有隔热绝缘填充物。
为了提高所述板体1热量的均匀性，在图1至图3所示的实施例中，所述电磁线圈3沿着所述孔部2的延伸方向设置为多组，相邻所述电磁线圈3连接，多组所述电磁线圈3的匝数自所述板体1的中心至所述板体1的外周表面方向顺次增大，参见图4，多组所述电磁线圈3使得磁通量自所述板体的中心至所述板体1的外周表面方向依次增大，从而使得所述电磁线圈3分布密集的地方所述板体1的产热小，而电磁线圈3分布稀疏的地方所述板体1的产热量大，进而显著提高了所述板体1热量的均匀性。
上述需要说明的是，图4仅仅是体现多组所述电磁线圈3处所述板体1产热范围相对大小的示意图，因此并不能够说明所述电磁线圈3实际通高频交流电后所述板体1真实的产热范围。
具体的，如图3所示，所述电磁线圈3沿着所述孔部2的延伸方向设置为三组，三组所述电磁线圈3自所述板体1的中心至所述板体1的外周表面方向顺次为第一线圈组31、第二线圈组32及第三线圈组33，所述第一线圈组31的匝数大于所述第二线圈组32的匝数，所述第二线圈组32的匝数大于所述第三线圈组33的匝数；与多组所述电磁线圈3对应的，所述金属套管4的内部形成有三个腔室，所述第一线圈组31、所述第二线圈组32及所述第三线圈组33分别位于所述金属套管4三个腔室的内部。
为了提高对所述板体1热量均匀性调节的效率，在图5所示的实施例中，所述板体1沿周向划分为多个区域，每个区域上至少具有一个所述孔部2，所述电磁线圈3电性连接有电源5，位于相同区域上的所述电磁线圈3共同连接同一个所述电源5的输出端口，位于不同区域上的所述电磁线圈3连接不同的所述电源5的输出端口，每个区域上至少设置有一个侧温件6，所述侧温件6电性连接有控制器7(如PLC)，所述控制器7与所述电源5电性连接，以根据侧温件6输出的温度信号控制所述电源5调节各个区域上所述电磁线圈3电流的大小。
需要说明的是，所述电磁线圈3与所述电源5的连接方式不限于图5，当所述电源5为多个时，位于相同区域上的所述电磁线圈3共同连接于同一个所述电源5的输出端口上，而位于不同区域上的所述电磁线圈3连接不同的所述电源5。
基于上述，本发明硫化机的加热板通过将所述板体1沿周向划分为多个区域，实现了对所述板体1温度的区域化调节，从而相对于单独对所述电磁线圈3的调节，简化了线路排布，以及降低了对所述板体1温度调节的复杂程度，进而显著提高了对所述板体1温度调节效率，更进而使得所述板体1快速均匀受热。
具体的，如图5所示，所述板体1上的区域划分为四个，四个区域为沿周向等分所述板体1形成，即将板体1沿周向等分成四个区域，使得四个区域的大小及面积相等，从而降低了对各个区域温度调节的复杂性，有利于提高对各个区域温度调节的准确性，进而进一步提高了对板体1温度均匀性调节的效率；所述侧温件6为热电偶，所述侧温件6为四个，四个所述侧温件6分别设置于所述板体1的四个区域上，以此对所述板体1的四个区域问的温度进行时时检测；所述板体1各个区域具有相同数量的所述电磁线圈3，以此更进一步提高了对各个区域温度调节的准确性。
作为优选的，在图1所示的实施例中，多个所述孔部2绕所述板体1的中心线环形阵列设置，例如当所述孔部2为十个时，相邻所述孔部2之间的夹角为36°；本发明通过将多个所述孔部2绕所述板体1的中心线环形阵列设置，能够实现所述孔部2的均匀分布，从而一方面有利于提高对所述孔部2的加工效率，另一方面有利于提高对所述板体1温度均匀性调节的效率。
参见图6，本发明还涉及一种硫化机，包括加热板8及模具9，所述加热板8为上加热板或下加热板，所述加热板8与所述模具9连接，所述加热板8为如上所述的加热板，所述加热板8的结构及其连接关系参见上述，在此不赘述。
基于上述，本发明硫化机通过设置所述加热板8，相对于现有技术无需将电磁线圈盘绕设置于模具上，从而无需对模具的结构进行复杂的设计及改造，进而显著提高了轮胎硫化过程的工作效率。
Claims (10)
1.一种硫化机的加热板，包括板体(1)，其特征在于：所述板体(1)的外周表面开设有孔部(2)，所述孔部(2)自所述板体(1)的外周表面向所述板体(1)的中心延伸，所述孔部(2)为多个，多个所述孔部(2)于所述板体(1)的外周表面沿所述板体(1)的外轮廓方向间隔开设，每个所述孔部(2)的内部均设置有电磁线圈(3)，所述电磁线圈(3)沿所述孔部(2)的延伸方向且自所述孔部(2)的一端至所述孔部(2)的另一端螺旋设置。
2.根据权利要求1所述的硫化机的加热板，其特征在于：所述孔部(2)的内部套设有金属套管(4)，所述电磁线圈(3)套设于所述金属套管(4)的内部，以在当电磁线圈(3)通高频交流电时使所述金属套管(4)产生涡电流。
3.根据权利要求1所述的硫化机的加热板，其特征在于：所述电磁线圈(3)沿着所述孔部(2)的延伸方向设置为多组，多组所述电磁线圈(3)的匝数自所述板体(1)的中心至所述板体(1)的外周表面方向顺次增大。
4.根据权利要求3所述的硫化机的加热板，其特征在于：所述电磁线圈(3)沿着所述孔部(2)的延伸方向设置为三组，三组所述电磁线圈(3)自所述板体(1)的中心至所述板体(1)的外周表面方向顺次为第一线圈组(31)、第二线圈组(32)及第三线圈组(33)，所述第一线圈组(31)的匝数大于所述第二线圈组(32)的匝数，所述第二线圈组(32)的匝数大于所述第三线圈组(33)的匝数。
5.根据权利要求1所述的硫化机的加热板，其特征在于：所述板体(1)沿周向划分为多个区域，每个区域上至少具有一个所述孔部(2)，所述电磁线圈(3)电性连接有电源(5)，位于相同区域上的所述电磁线圈(3)共同连接同一个所述电源(5)的输出端口，位于不同区域上的所述电磁线圈(3)连接不同的所述电源(5)的输出端口，每个区域上至少设置有一个侧温件(6)，所述侧温件(6)电性连接有控制器(7)，所述控制器(7)与所述电源(5)电性连接，以根据侧温件(6)输出的温度信号控制所述电源(5)调节各个区域上所述电磁线圈(3)电流的大小。
6.根据权利要求5所述的硫化机的加热板，其特征在于：所述板体(1)各个区域具有相同数量的所述电磁线圈(3)。
7.根据权利要求6所述的硫化机的加热板，其特征在于：所述板体(1)上的多个区域为沿所述板体(1)的周向等分形成。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的硫化机的加热板，其特征在于：多个所述孔部(2)绕所述板体(1)的中心线环形阵列设置。
9.根据权利要求2所述的硫化机的加热板，其特征在于：在所述电磁线圈(3)与所述金属套管(4)内壁之间的空腔内部，填充有隔热绝缘填充物。
10.一种硫化机，其特征在于：包括加热板(8)及模具(9)，所述加热板(8)为上加热板或下加热板，所述加热板(8)与所述模具(9)连接，所述加热板(8)为权利要求1-9中任一项所述的加热板。
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