发明内容
本发明针对现有技术存在的空白,提出一种可以使用纯氮气进行轮胎硫化,同时能够提高轮胎硫化过程工作效率的硫化机的硫化机。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种节能型轮胎硫化机,包括机架,设于所述机架上的胶囊和中心杆,设于所述胶囊外的加热板和模具,所述胶囊内部可装流体的传热介质,其特征在于:还包括用于导流所述传热介质的导流组件,与所述导流组件连接的传动件,以及与所述传动件连接的第一驱动件,所述导流组件套设于所述中心杆上,所述导流组件设于所述胶囊内并可绕所述中心杆旋转,以使所述第一驱动件通过所述传动件使所述导流组件旋转,所述加热板包括板体,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。
优选的是,所述导流组件包括旋转件,以及凸设于所述旋转件的多个导流件。
优选的是,所述机架上设有连接板,所述连接板上设有用于驱动所述连接板沿所述中心杆轴向方向移动的第二驱动件,所述传动件上设有限位件以使所述传动件与所述连接板沿所述中心杆轴向方向相互固定。
优选的是,还包括加热组件,所述加热组件设于所述胶囊内以向传热介质补充热量,所述加热组件包括设于所述旋转件上的滑动导电件,以及设于所述导流件上的加热件,所述加热件与所述滑动导电件电性连接。
优选的是,所述加热件设于所述导流件远离所述中心杆的一端。
优选的是,还包括套设于所述导流组件上的防护罩,所述防护罩与所述导流组件之间设有隔热件。
优选的是,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。
优选的是,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。
优选的是,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测温件,所述测温件电性连接有控制器,所述控制器与所述电源电性连接,以根据测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。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、通过导流组件的设置,可以使所述胶囊内部的传热介质流通,保证胶囊内部传热介质热量传递的均匀性,加热组件的设置,可以实现内部补热,与导流组件相配合,保证了胶囊内部传热介质温度的稳定和均匀分布。
2、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。
3、本发明硫化机所设置的加热板,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。
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。
参考图1-7,一种节能型轮胎硫化机,包括机架10,设于所述机架10上的胶囊11和中心杆12,设于所述胶囊11外的加热板13和模具14,所述胶囊11内部可装流体的传热介质,其特征在于:还包括用于导流所述传热介质的导流组件15,与所述导流组件15连接的传动件16,以及与所述传动件16连接的第一驱动件17,所述导流组件15套设于所述中心杆12上,所述导流组件15设于所述胶囊11内并可绕所述中心杆12旋转,以使所述第一驱动件17通过所述传动件16使所述导流组件15旋转,所述加热板13包括板体131,所述板体131的外周表面开设有孔部132,所述孔部132自所述板体131的外周表面向所述板体131的中心延伸,所述孔部132为多个,多个所述孔部132于所述板体131的外周表面沿所述板体131的外轮廓方向间隔开设,每个所述孔部132的内部均设置有电磁线圈133,所述电磁线圈133沿所述孔部132的延伸方向且自所述孔部132的一端至所述孔部132的另一端螺旋设置。
所述机架10上设有胶囊11、中心杆12、连接板18、第二驱动件19、下卡盘102、上卡盘101及缸盖103,所述胶囊11、下卡盘102、上卡盘101均套设于所述中心杆12上,此处所述中心杆12优选为使用中空长杆,所述上卡盘101可相对于所述中心杆12沿所述中心杆12的轴向方向移动,所述胶囊11设于所述上卡盘101与所述下卡盘102之间,所述下卡盘102和缸盖103与所述连接板18相对固定,此处优选为通过套设于所述中心杆12外侧、并于所述连接板18固定连接的环体(图中未标注),所述环体与所述下卡盘102、缸盖103固定连接,此处优选为通过螺纹固定连接,所述第二驱动件19与所述连接板18连接,此处所述第二驱动件19优选为设于所述连接板18下方的油缸,第二驱动件19通过所述连接板18以及环体,控制所述下卡盘102、缸盖103的位移,所述上卡盘101与所述中心杆12连接,沿所述中心杆12的轴向方向上相互固定。
所述导流组件15设于所述机架10上,所述导流组件15设于所述胶囊11内,所述导流组件15包括导流件152和旋转件151,所述旋转件151套设于所述中心杆12上,所述旋转件151设于所述缸盖103上方,所述旋转件151与所述缸盖103之间设有轴承,从而使所述旋转件151可以绕所述中心杆12旋转,所述导流件152设于所述旋转件151上,沿所述中心杆12的径向方向凸出于所述旋转件151,此处所述导流件152为叶轮状凸起,均匀的分布在所述旋转件151上,此处优选为8个,且所述导流件152优选为内部中空状凸起,所述旋转件151绕所述中心杆12旋转,带动所述导流件152旋转,从而引导所述胶囊11内的传热介质流动,促进热传递。
所述传动件16与所述导流组件15连接,用于传动扭矩,使所述导流组件15旋转,此处所述传动件16优选为套设于所述中心杆12上的中空长杆,可以绕所述中心杆12旋转,从而带动所述导流组件15绕所述中心杆12旋转。
所述限位件20设于所述传动件16上,与所述连接板18连接,用于使所述传动件3与所述连接板13沿所述中心杆12的轴向方向相互固定,同时所述传动件3可以相对于所述连接板13,围绕所述中心杆12旋转。
所述第一驱动件17与所述传动件16连接,用于向所述传动件16提供扭矩,此处所述第一驱动件17优选为电机,以便控制转速,所述第一驱动件17与所述传动件16通过同步带或齿轮等方式连接,此处优选使用同步带连接,以便于安装和调节。
所述加热组件21用于向所述胶囊11内的传热介质补充热量,所述加热组件包括滑动导电件212和加热件211,所述加热件211设于所述导流件152上,此处优选为设于所述导流件152远离所述中心杆12的一端,以便于随着所述导流组件15的旋转,向所述传热介质补充热量,所述加热件211可以为电阻加热元件,也可以为电磁加热元件,此处优选为电磁加热元件,所述加热件211与所述滑动导电件212电性连接,以便于所述加热件211的正常运作,所述滑动导电件212套设于所述中心杆12上,可以相对于所述中心杆12沿所述中心杆12的轴向方向上移动,用于供电的线路通过所述中心杆12的中心孔与所述滑动导电件212连接,从而使所述加热件211随着所述导流组件15旋转的情况下仍能保持电能的供应,此处所述滑动导电件212优选为导电滑环。
所述导流组件15外套设有防护罩22,所述防护罩22与所述导流组件15之间设有隔热板23,从而保证所述防护罩22的温度不会过高,从而防止烫坏所述胶囊12,所述防护罩22为圆形格栅状,从而减小所述防护罩22对于所述导流组件15导流效果的影响。
参见图8-11,需要说明的是,由现有技术可知,对加热板13提供的热量至少要覆盖到所述板体131的外周表面至靠近所述板体131中部的范围,而对于所述板体131的中部供热可视情况而定,因此所述孔部132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132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132的深度(所述孔部132既可以为通孔,也可以为延伸至所述板体131中部附近的深长凹孔),并且排除实现加热板13基本功能以外的情况(例如所述孔部132的深度仅为1mm的情况);同理,根据本领域对加热板13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132的间隔,并且排除实现加热板13基本功能以外的情况(例如将多个所述孔部132之间靠得很近,同时将多个所述孔部132集中在所述板体131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13将所述电磁线圈133设置于所述板体131上,并且采用在所述板体131外表面开设所述孔部132的方式设置所述电磁线圈133,使用时只需要利用成熟的深孔加工技术在所述板体131上加工所述孔部132,继而将所述电磁线圈133伸入至所述孔部132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14上,从而无需对模具14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14上的方式简单地转化为将电磁线圈盘绕设置于所述板体131上,则需要在所述板体131上加工放置电磁线圈的通道,然而由于板体131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131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131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14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131外表面开设所述孔部132的方式放置电磁线圈,一方面在保证了所述板体131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131上充分发挥使得所述板体131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131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132内部的电磁结构设置为电磁加热棒,即:所述孔部132的内部套设有金属套管134,所述电磁线圈133套设于所述金属套管134的内部,以在当电磁线圈133通高频交流电时使所述金属套管134产生涡电流,其中金属套管134起到导向及产热的作用,使用时,只需要将金属套管134对准所述孔部132,继而在所述金属套管134的带动下,所述电磁线圈133随所述金属套管134快速伸入至所述孔部132的内部,从而进一步提高了对所述电磁线圈133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,所述金属套管134的一端封闭,所述金属套管134的另一端开口,所述金属套管134的内部设置有磁芯1334,所述磁芯1334沿平行于所述金属套管134的长度方向设置,所述磁芯1334的一端与所述金属套管134封闭端的中部固定连接,所述磁芯1334用于提高所述电磁线圈133通电时产生的磁通量,同时有利于实现对所述电磁线圈133的快速安装;所述电磁线圈133套接于所述磁芯1334的外部,在所述金属套管134开口端处,所述电磁线圈133连接有出线接头1335,所述出线接头1335用于伸出至所述金属套管134的外部,以连接高频交流电源,进而向所述电磁线圈133传递高频交流电;为了避免所述电磁线圈133工作时发生漏电,以及热量向所述电磁线圈133反向传导的现象发生,在所述电磁线圈133与所述金属套管134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131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133沿着所述孔部132的延伸方向设置为多组,相邻所述电磁线圈133连接,多组所述电磁线圈133的匝数自所述板体131的中心至所述板体131的外周表面方向顺次增大,多组所述电磁线圈133使得磁通量自所述板体的中心至所述板体131的外周表面方向依次增大,从而使得所述电磁线圈133分布密集的地方所述板体131的产热小,而电磁线圈133分布稀疏的地方所述板体131的产热量大,进而显著提高了所述板体131热量的均匀性。
上述需要说明的是,图10仅仅是体现多组所述电磁线圈133处所述板体131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133实际通高频交流电后所述板体131真实的产热范围。
具体的,所述电磁线圈133沿着所述孔部132的延伸方向设置为三组,三组所述电磁线圈133自所述板体131的中心至所述板体131的外周表面方向顺次为第一线圈组1331、第二线圈组1332及第三线圈组1333,所述第一线圈组1331的匝数大于所述第二线圈组1332的匝数,所述第二线圈组1332的匝数大于所述第三线圈组1333的匝数;与多组所述电磁线圈133对应的,所述金属套管134的内部形成有三个腔室,所述第一线圈组1331、所述第二线圈组1332及所述第三线圈组1333分别位于所述金属套管134三个腔室的内部。
为了提高对所述板体131热量均匀性调节的效率,在图11所示的实施例中,所述板体131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132,所述电磁线圈133电性连接有电源24,位于相同区域上的所述电磁线圈133共同连接同一个所述电源24的输出端口,位于不同区域上的所述电磁线圈133连接不同的所述电源24的输出端口,每个区域上至少设置有一个测温件25,所述测温件25电性连接有控制器26(如PLC),所述控制器26与所述电源24电性连接,以根据测温件25输出的温度信号控制所述电源24调节各个区域上所述电磁线圈133电流的大小。
需要说明的是,所述电磁线圈133与所述电源24的连接方式不限于图5,当所述电源24为多个时,位于相同区域上的所述电磁线圈133共同连接于同一个所述电源24的输出端口上,而位于不同区域上的所述电磁线圈133连接不同的所述电源24。
基于上述,本发明硫化机的加热板13通过将所述板体131沿周向划分为多个区域,实现了对所述板体131温度的区域化调节,从而相对于单独对所述电磁线圈133的调节,简化了线路排布,以及降低了对所述板体131温度调节的复杂程度,进而显著提高了对所述板体131温度调节效率,更进而使得所述板体131快速均匀受热。
具体的,如图5所示,所述板体131上的区域划分为四个,四个区域为沿周向等分所述板体131形成,即将板体131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131温度均匀性调节的效率;所述测温件25为热电偶,所述测温件25为四个,四个所述测温件25分别设置于所述板体131的四个区域上,以此对所述板体131的四个区域问的温度进行时时检测;所述板体131各个区域具有相同数量的所述电磁线圈133,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132绕所述板体131的中心线环形阵列设置,例如当所述孔部132为十个时,相邻所述孔部132之间的夹角为36°;本发明通过将多个所述孔部132绕所述板体131的中心线环形阵列设置,能够实现所述孔部132的均匀分布,从而一方面有利于提高对所述孔部132的加工效率,另一方面有利于提高对所述板体131温度均匀性调节的效率。
1、通过导流组件的设置,可以使所述胶囊内部的传热介质流通,保证胶囊内部传热介质热量传递的均匀性,加热组件的设置,可以实现内部补热,与导流组件相配合,保证了胶囊内部传热介质温度的稳定和均匀分布。
2、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。
3、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。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域,但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。