CN111231388B - 一种免胶囊的轮胎硫化机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种免胶囊的轮胎硫化机，包括一体式机架，在所述一体式机架内并列设置至少两间硫化室，在所述每一间硫化室内均对应设有动力单元，在所述每一间硫化室内均对应设有模具；所述模具包括上模具和下模具，所述上模具与下模具组成型腔，在所述上模具和下模具分别对应设有电磁加热系统，在所述型腔内对应设有氮气机构，在所述氮气机构的外侧对应设有生胎，在所述型腔下部对应设有氮气进口和氮气出口。本发明一种免胶囊的轮胎硫化机不使用蒸汽加热，降低能耗，不使用胶囊，则可以降低非常多成本，对氮气加热后，型腔内部温度升高，可以使硫化时间缩短，提升效率。

Description

一种免胶囊的轮胎硫化机
技术领域
本发明涉及轮胎制造装备领域，尤其是一种免胶囊的轮胎硫化机。
背景技术
汽车轮胎的硫化从50年代起推广应用了胶囊定型硫化机。硫化室内径在65以下的轮胎，即全部乘用车轮胎和轻型、中型卡车轮胎的硫化基本上都采用双模定型硫化机。65以上的则采用单模定型硫化机或硫化罐。双模定型硫化机首先普遍应用的是机械式硫化机，采用曲柄齿轮—连杆(或称四连杆)结构，机构原理简单。在合模瞬间就加上合模力，以较小的电机功率可获得较大的合模力。合模以后电机不再工作，而合模力可始终保持到重新开模。目前世界上所采用的机械式硫化机虽生产厂家不同、规格型号各异，而且经过多年不断改进，但基本结构都一样，也都没有变化。
现有轮胎硫化机采用蒸汽或者导热油对模具实施加热，内压采用胶囊，胶囊内注入蒸汽和氮气对轮胎内部实施定型挤压，氮气是常温状态下的氮气。这样常规的硫化机特点是：1.目前由于很多地方不能使用燃煤产生蒸汽，很多只能烧天然气，而天然气成本比煤高太多，导致成本增加。2.采用胶囊时，大概使用300多次就要更换一次胶囊，而胶囊成本高，且更换胶囊至少半个小时以上，耽误时间，影响作业效率。胶囊使用的氮气是常温，会降低温度，会影响轮胎硫化时间。因此，需要设计一种免胶囊的轮胎硫化机。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，提供一种免胶囊的轮胎硫化机。
本发明通过下述方案实现：
一种免胶囊的轮胎硫化机，包括一体式机架，在所述一体式机架内并列设置至少两间硫化室，在所述每一间硫化室内均对应设有动力单元，在所述每一间硫化室内均对应设有模具；
所述模具包括上模具和下模具，所述上模具与下模具组成型腔，在所述上模具和下模具分别对应设有电磁加热系统，在所述型腔内对应设有氮气机构，在所述氮气机构的外侧对应设有生胎，在所述型腔下部对应设有氮气进口和氮气出口；
所述氮气机构包括中心滑杆，在所述中心滑杆的外侧对设有伸张弹簧，在所述弹簧的两端对应设有上滑块和下滑块，所述上滑块和下滑块以中心滑杆为轴心进行滑动，所述上滑块和下滑块之间对应设有支撑连杆，在所述支撑连杆的外侧对应设有弹性的规格模块，在所述规格模块上对应设有多个氮气通孔，所述氮气进口和氮气出口均与氮气通孔对应连通。
所述动力单元包括液压油缸，所述液压油缸的输出轴与上模具上端对应连接的，所述液压油缸与液压管对应连通。
所述电磁加热系统包括上模电磁加热系统和下模电磁加热系统，在所述上模具的上部对应设有上模电磁加热系统，在所述下模具的下部对应设有下模电磁加热系统。
在所述模具的外侧还对应设有真空罩，在所述真空罩与型腔的外壁之间可以形成一个真空区，在所述真空罩上对应设有真空管路，所述真空管路与真空泵对应连通。
所述支撑连杆的两端分别与上滑块和下滑块对应铰接，所述支撑连杆包括上支撑连杆和下支撑连杆，所述上支撑连杆和下支撑连杆对应铰接。
在所述上支撑连杆和下支撑连杆的连接处还对应设有回拉弹簧。
所述氮气进口与氮气进气管对应连通，所述氮气进气管与氮气加热罐对应连通，所述氮气加热罐与冷氮气进口对应连通，在所述氮气进气管与氮气加热罐之间还对应设有过滤器和切断控制阀；所述氮气出口与氮气回用管对应连通，在所述氮气进气管和氮气回用管上均分别对应设有单向阀。
本发明的有益效果为：
本发明一种免胶囊的轮胎硫化机不使用蒸汽加热，降低能耗，不使用胶囊，则可以降低非常多成本，对氮气加热后，型腔内部温度升高，可以使硫化时间缩短，提升效率。
附图说明
图1为本发明一种免胶囊的轮胎硫化机的主视结构示意图；
图2为本发明一种免胶囊的轮胎硫化机的右视结构示意图；
图3为本发明一种免胶囊的轮胎硫化机的氮气机构伸张状态的结构示意图；
图4为本发明一种免胶囊的轮胎硫化机的氮气机构压缩状态的结构示意图；
图5图1中A部结构详图。
图中：1为机架，2为动力单元，21为液压油缸，22为液压管，3为模具，31为上模具，32为下模具，33为型腔，34为氮气进口，35为氮气出口，36为氮气进气管，37为氮气加热罐，38为冷氮气进口，39为过滤器，310为切断控制阀，311为氮气回用管，4为氮气机构，41为中心滑杆，42为伸张弹簧，43为上滑块，44为下滑块，45为支撑连杆，451为上支撑连杆，452为下支撑连杆，46为回拉弹簧，47为规格模块，48为氮气通孔，5为电磁加热系统，51为上模电磁加热系统，52为下模电磁加热系统，6为真空罩，61为真空管路，7为生胎，8为电控箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明优选的实施例进一步说明：
如图1-2所示，一种免胶囊的轮胎硫化机，包括一体式机架1，在所述一体式机架1内并列设置至少两间硫化室，在所述每一间硫化室内均对应设有动力单元2，在所述每一间硫化室内均对应设有模具3；
所述模具3包括上模具31和下模具32，所述上模具31与下模具32组成型腔33，在所述上模具31和下模具32分别对应设有电磁加热系统5，在所述型腔33内对应设有氮气机构4，在所述氮气机构4的外侧对应设有生胎7，在所述型腔33下部对应设有氮气进口34和氮气出口35；
如图5所示，所述氮气机构4包括中心滑杆41，在所述中心滑杆41的外侧对设有伸张弹簧42，在所述弹簧42的两端对应设有上滑块43和下滑块44，所述上滑块43和下滑块44以中心滑杆41为轴心进行滑动，所述上滑块43和下滑块44之间对应设有支撑连杆45，在所述支撑连杆45的外侧对应设有弹性的规格模块47，在所述规格模块47上对应设有多个氮气通孔48，所述氮气进口34和氮气出口35均与氮气通孔48对应连通。加热后的氮气从氮气进口34进入氮气通孔48，然后进入型腔内的待硫化的轮胎内腔内，硫化后从氮气通孔48、氮气出口35流出。采用氮气机构4，突破了传统的胶囊模式，将胶囊取消，内部采用高温高压氮气，直接对轮胎实施内部压力定型和挤压功能，达到和胶囊一样的功效，但是却不使用胶囊，降低了生产成本和更换胶囊的时间浪费。
所述动力单元2包括液压油缸21，所述液压油缸21的输出轴与上模具31上端对应连接的，所述液压油缸21与液压管22对应连通。
所述电磁加热系统5包括上模电磁加热系统51和下模电磁加热系统52，在所述上模具31的上部对应设有上模电磁加热系统51，在所述下模具32的下部对应设有下模电磁加热系统52。上模电磁加热系统51和下模电磁加热系统52主要对上模具31和下模具32实施加热达到工艺需求。
在所述模具3的外侧还对应设有真空罩6，使模具外侧与外界隔离，便于对模具内壁抽真空，在所述真空罩6与型腔33的外壁之间可以形成一个真空区，在所述真空罩6上对应设有真空管路61，所述真空管路61与真空泵(附图中未画出)对应连通。真空管路61与真空泵将真空区制造成真空状态，使轮胎在硫化时，轮胎外壁更好的和模具吻合，质量更好。
所述支撑连杆45的两端分别与上滑块43和下滑块44对应铰接，所述支撑连杆45包括上支撑连杆451和下支撑连杆452，所述上支撑连杆451和下支撑连杆452对应铰接。本申请中各种铰接的原理、具体结构、工作方法为公知技术，在此不再赘述。
在所述上支撑连杆451和下支撑连杆452的连接处还对应设有回拉弹簧46。
所述氮气进口34与氮气进气管36对应连通，所述氮气进气管36与氮气加热罐37对应连通，所述氮气加热罐37与冷氮气进口38对应连通，在所述氮气进气管36与氮气加热罐37之间还对应设有过滤器39和切断控制阀310；所述氮气出口35与氮气回用管311对应连通，在所述氮气进气管36和氮气回用管311上均分别对应设有单向阀(附图中未画出)。采用氮气加热罐37对进入氮气机构内的氮气进行加热，使温度高，利于轮胎的硫化。用后进入氮气出口35与氮气回用管311，可以循环使用。过滤器39过滤氮气气体中的杂质，和切断控制阀310是控制通断的执行元件。
电磁加热是现今工业领域和民用设备中最广泛的一种加热方式，采用电磁加热技术，电磁感应加热技术简称为IH(Induction Heating)技术，是在法拉第感应定律的基础上发展起来的，是法拉第感应定律的一种应用形式。其本质就是利用电磁感应在柱体内产生涡流来给加热工件的电加热，它是把电能转换为电磁能，再由电磁能转换为电能，电能在金属内部转变为热能，达到加热金属的目的，从而杜绝了明火在加热过程中的危害和干扰，是一种环保，是国家提倡的加热方案。本申请的电磁加热系统就是采用电磁加热的方式对上模具和下模具进行加热，独立的电磁波加热机构，对模加热到指定温度，此为轮胎加硫所必需的外部热能。采用电磁加热模式，使电磁波对模具实施加热，由于加热达到设定温度值，电磁波会停止工作，这样非常省电。且电磁波热电效率可以到达90％以上，这样将不用锅炉来提供蒸汽加热了。电磁加热系统的具体结构、原理和工作方法均为公知技术，在此不再赘述。
如图3-4所示，在上模具和下模具合模时，液压油缸21驱动上模具向下移动，上模具压住上滑块43，上滑块43以中心滑杆41为轴心向下滑动，在氮气机构外侧的生胎的钢丝圈会与模具的子口紧密连接，在充入加热后的氮气后，生胎的钢丝圈会与模具的子口的密封度更高，在所述真空罩6与上模具和下模具的外壁之间可以形成一个真空区，采用真空硫化机构，使产品质量更好。此时生胎发生硫化过程，生胎在加温加压保持一定时间后，内部的分子与内部的硫发生交联反应，这样就是使轮胎具备了弹性。
规格模块47是均有弹性的致密的高分子材料制备而成，具体材料化学成分可以根据需求进行选购或者制备，此为公知技术，在此不再赘述。
在本申请的侧边还对应设有电控箱8，电控箱对电磁加热系统、动力单元、氮气加热罐等电气设备的工作过程进行控制，具体的连接方式、控制过程和原理为公知技术，在此不再赘述。
电磁加热系统对模具加热，轮胎生胎放置模具里面，氮气加热罐37将氮气加热后，进入模具里面，对轮胎实施定型挤压，然后模具闭合，开始硫化。硫化时，真空硫化工艺开始动作，在所述真空罩6与型腔33的外壁之间可以形成一个真空区，将轮胎壁很好的和模具壁吻合。硫化完毕进行准备工作，同时实施另外一个硫化室的第二条轮胎的硫化，提高劳动效率。
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种免胶囊的轮胎硫化机，包括一体式机架(1)，其特征在于：在所述一体式机架(1)内并列设置至少两间硫化室，在每一间所述硫化室内均对应设有动力单元(2)，在每一间所述硫化室内均对应设有模具(3)；
所述模具(3)包括上模具(31)和下模具(32)，所述上模具(31)与下模具(32)组成型腔(33)，在所述上模具(31)和下模具(32)分别对应设有电磁加热系统(5)，在所述型腔(33)内对应设有氮气机构(4)，在所述氮气机构(4)的外侧对应设有生胎(7)，在所述型腔(33)下部对应设有氮气进口(34)和氮气出口(35)；
所述氮气机构(4)包括中心滑杆(41)，在所述中心滑杆(41)的外侧对设有伸张弹簧(42)，在所述弹簧(42)的两端对应设有上滑块(43)和下滑块(44)，所述上滑块(43)和下滑块(44)以中心滑杆(41)为轴心进行滑动，所述上滑块(43)和下滑块(44)之间对应设有支撑连杆(45)，在所述支撑连杆(45)的外侧对应设有弹性的规格模块(47)，在所述规格模块(47)上对应设有多个氮气通孔(48)，所述氮气进口(34)和氮气出口(35)均与氮气通孔(48)对应连通；
所述支撑连杆(45)的两端分别与上滑块(43)和下滑块(44)对应铰接，所述支撑连杆(45)包括上支撑连杆(451)和下支撑连杆(452)，所述上支撑连杆(451)和下支撑连杆(452)对应铰接。
2.根据权利要求1所述的一种免胶囊的轮胎硫化机，其特征在于：所述动力单元(2)包括液压油缸(21)，所述液压油缸(21)的输出轴与上模具(31)上端对应连接的，所述液压油缸(21)与液压管(22)对应连通。
3.根据权利要求1所述的一种免胶囊的轮胎硫化机，其特征在于：所述电磁加热系统(5)包括上模电磁加热系统(51)和下模电磁加热系统(52)，在所述上模具(31)的上部对应设有上模电磁加热系统(51)，在所述下模具(32)的下部对应设有下模电磁加热系统(52)。
4.根据权利要求1所述的一种免胶囊的轮胎硫化机，其特征在于：在所述模具(3)的外侧还对应设有真空罩(6)，在所述真空罩(6)与型腔(33)的外壁之间可以形成一个真空区，在所述真空罩(6)上对应设有真空管路(61)，所述真空管路(61)与真空泵对应连通。
5.根据权利要求1所述的一种免胶囊的轮胎硫化机，其特征在于：在所述上支撑连杆(451)和下支撑连杆(452)的连接处还对应设有回拉弹簧(46)。
6.根据权利要求1所述的一种免胶囊的轮胎硫化机，其特征在于：所述氮气进口(34)与氮气进气管(36)对应连通，所述氮气进气管(36)与氮气加热罐(37)对应连通，所述氮气加热罐(37)与冷氮气进口(38)对应连通，在所述氮气进气管(36)与氮气加热罐(37)之间还对应设有过滤器(39)和切断控制阀(310)；所述氮气出口(35)与氮气回用管(311)对应连通，在所述氮气进气管(36)和氮气回用管(311)上均分别对应设有单向阀。
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