CN111923462A - 一种硫化胶囊机构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轮胎成型技术领域，尤其涉及一种硫化胶囊机构及其使用方法，硫化胶囊机构包括由硫化胶囊、固定所述硫化胶囊的第一固定板和第二固定板共同形成的可容纳热介质的第一加热腔，其内设有温度传感器，所述第一固定板中心处固定连接操作轴，所述第二固定板底部连接第一壳体，所述第二固定板中心处上方可旋转设有加热机构，所述加热机构为封闭式结构，底部设有供热介质通过的第一通孔，顶部开设连通所述第一加热腔的第二通孔，所述加热机构的外周还设有可旋转的分散机构，所述第一壳体内设有驱动所述加热机构和所述分散机构旋转的驱动机构。本发明的加热效率高，温度均衡效果好，提高了硫化质量，节省了热介质的用量，降低了生产成本。

Description

一种硫化胶囊机构及其使用方法

技术领域

本发明涉及轮胎成型技术领域，尤其涉及一种硫化胶囊机构及其使用方法。

背景技术

轮胎成型时需要在轮胎硫化机中进行硫化，硫化胶囊机构是轮胎硫化机的重要部件，用于装入待硫化的胎坯内腔再通入热介质，热介质可以为过热水、高温蒸气或者高温氮气等导热媒介，热介质使硫化胶囊膨胀，膨胀后的硫化胶囊与待硫化的轮胎紧密贴合，传递热能，同时配合硫化模具进行定型和硫化作业。

目前的硫化工艺中，硫化胶囊内腔的上下和前后温差大(甚至温差3°以上)，温度分布不均匀，最终造成轮胎定型硫化时间长、效率低、能耗大， 轮胎硫化不均匀，造成轮胎局部过硫和欠硫的现象，严重影响了硫化轮胎质量，轮胎的使用性能降低；另外，由于硫化胶囊内腔的温度分布不均匀，增加了硫化时间，降低硫化效率；为了保证硫化内腔的温度，需要大量补充硫化循环介质，浪费能源。

授权公告号为EP3192648B1的欧洲发明专利，公开了一种轮胎硫化过程中的温度调节（regulating temperature during the vulcanization），其中公开了一种硫化胶囊机构，包括硫化胶囊、夹持硫化胶囊的活动板和固定板、操作轴、加热元件和温度传感器。操作轴贯穿活动板和固定板的中心位置，与活动板固定连接并可相对固定板发生轴向位移，加热元件固定于一个可旋转的托盘上，托盘设于固定板的中心位置，热介质穿过加热元件通入硫化胶囊与活动板和固定板围合形成的加热腔内，加热元件外部集成扇叶，在旋转过程中可以搅动热介质，从而提高加热腔内的热量交换比率。温度传感器实时监测加热腔内热介质的温度，生成温度信号，温度信号传递给监测系统，监测系统控制加热元件的输出功率从而调整温度使其达到预设值。但是上述技术方案中存在以下不足：首先，加热元件为开放式的加热盘管，在充入热介质时，热介质会从加热元件的缝隙中流向四周，降低了热介质与加热元件的接触时间，使热介质在充入时不能充分加热；其次，通过与加热元件集成的扇叶旋转提供径向对流，旋转方式单一，产生的对流强度有限，降低温差的效果不理想。

综上所述，现有技术中的硫化胶囊机构在进行轮胎的硫化加热时，加热腔内热介质的对流效果差，温差大，加热效率低，硫化时间长，生产成本高。

发明内容

为解决上述技术问题至少之一，本发明提供一种硫化胶囊机构，包括由硫化胶囊、固定所述硫化胶囊的第一固定板和第二固定板共同形成的可容纳热介质的第一加热腔，所述第一加热腔内设有温度传感器，所述第一固定板中心处固定连接操作轴，所述第二固定板底部连接第一壳体，所述操作轴滑动贯穿所述第二固定板和所述第一壳体的中心，所述第二固定板中心处上方可旋转设有加热机构，所述加热机构为封闭式结构，底部设有供热介质通过的第一通孔，顶部开设连通所述第一加热腔的第二通孔，所述加热机构的外周还设有可旋转的分散机构，所述第一壳体内设有驱动所述加热机构和所述分散机构旋转的驱动机构。

调整第一固定板与第二固定板之间的距离，使第一加热腔与待硫化的轮胎内壁相适应。热介质通过加热机构流入第一加热腔内。在热介质通入过程中，加热机构一直处于旋转状态，在旋转过程中，热介质从加热机构顶部的第二通孔流出时形成旋流，促进了热介质的扩散速度。由于硫化胶囊膨胀后与待硫化的轮胎相接触，导致硫化胶囊加热腔内的温度分布不均匀，与轮胎相接触的圆周处的温度低于中心处。因此在热介质通入完毕后，开启分散机构旋转，从而加快热介质在第一加热腔内的径向对流速度，快速降低温差。温度传感器实时监测第一加热腔内的温度变化，通过控制加热机构的输出功率和分散机构的旋转速度，来保持第一加热腔内的热介质温度以及平衡各处的温差。

优选的，所述加热机构包括加热器和第一转盘，所述加热器固定设于所述第一转盘上，所述加热器包括加热盘管和第二壳体，所述第二壳体与所述加热盘管紧密贴合或者集成为一体，所述第二壳体由导热材料制成且环绕密封所述加热盘管形成第二加热腔，所述第二壳体顶部设有所述第二通孔，所述第一转盘上轴向设有所述第一通孔，所述第一通孔通向所述加热盘管的环空处，

所述分散机构包括叶片和第二转盘，所述叶片固定设于所述第二转盘上，所述第二转盘可旋转的密封固定于所述第二固定板上，所述第一转盘可旋转的密封固定于所述第二转盘上，所述第一转盘和所述第二转盘分别连接所述驱动机构。

优选的，所述加热器还包括由导热材料制成的扇形块，所述扇形块固定设于所述第二壳体外侧且内部设有分流腔，所述第二通孔连通所述第二加热腔和所述分流腔，所述扇形块的外侧壁设有第三通孔，所述第三通孔为半圆形通孔且内部设有可径向向内或向外翻转90°以打开所述第三通孔的翻转机构，所述翻转机构向外翻转时的翻转方向与所述加热机构的旋转方向相反。

优选的，所述翻转机构包括固定轴和半圆片，所述固定轴固定于所述第三通孔的直线边一侧，其径向的内外两侧分别设有限位板，所述半圆片的半径与所述第三通孔的半径相适应，并且可在所述第三通孔内旋转，其直线边两端分别设有套管，所述套管可旋转套设于所述固定轴的两端，所述固定轴上还设有扭转弹簧，所述扭转弹簧一端与所述套管连接，另一端与所述限位板连接。

优选的，所述第一转盘包括一体成型的第一上圆盘、第一中心轴和下圆盘，所述第一上圆盘设有所述第一通孔，所述下圆盘的外圆周上设有第一轮齿，

所述第二转盘包括一体成型的第二上圆盘和第二中心轴，所述第二中心轴的内表面上方固定设有托环，下方圆周设有第二轮齿，所述第一上圆盘可旋转的座封于所述托环上，所述第一转盘和所述第二转盘共同形成旋转腔。

优选的，所述第一壳体内设有与所述旋转腔连通的驱动腔，所述驱动腔一侧底部设有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端连接螺杆，所述螺杆螺纹连接环形的升降板，所述升降板与所述操作轴同轴心且可沿其轴向相对运动，所述升降板将所述驱动腔分隔为上驱动腔和下驱动腔，所述升降板上固定设有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端连接转轴，所述转轴上由上至下依次设有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述下圆盘上的第一轮齿啮合，所述第二齿轮与所述第二中心轴内表面的第二轮齿啮合，当所述第一齿轮与所述第一轮齿完全啮合时，所述第二齿轮不接触所述第二轮齿，所述第一壳体上设有与外接热介质供给设备相连的流道，所述流道连通所述上驱动腔，当所述第二齿轮与所述第二轮齿完全啮合时，所述第一齿轮不接触所述第一轮齿，所述升降板将所述流道封堵，当所述第二齿轮与所述第二轮齿部分啮合时，所述第一齿轮与所述第一轮齿部分啮合，所述升降板将所述流道封堵，所述下驱动腔底部设有接近开关，所述升降板靠近所述接近开关后，所述流道与所述上驱动腔连通且所述第一齿轮与所述第一轮齿完全啮合。

优选的，所述温度传感器至少有两个，其中至少一个设于所述第一固定板上靠近所述硫化胶囊处，至少一个设于所述第二固定板上靠近所述分散机构处。

优选的，所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述温度传感器、所述加热盘管和所述接近开关连接PLC控制器，所述PLC控制器连接HMI。

一种硫化胶囊机构的使用方法，包括以下步骤：

S100、开启电源，将各项工艺参数输入HMI；

S200、启动硫化胶囊机构，HMI将参数指令传输给PLC控制器；

S300、PLC控制器控制第一伺服电机开启旋转，升降板向下移动至接近开关处，流道打开；

S400、向流道中通入热介质，同时加热盘管开启加热， 第二伺服电机开启旋转，第一齿轮通过与其完全啮合的第一轮齿带动第一转盘旋转，热介质通过加热机构后进入第一加热腔，具体过程如下：

S410、所述热介质经第一通孔进入第二加热腔，经第二壳体上方的第二通孔进入扇形块内的分流腔；

S420、扇形块侧壁的翻转机构向外径向翻转90°，打开第三通孔，热介质从第三通孔进入第一加热腔；

S430、扇形块与翻转机构的半圆片协同旋转，提供径向对流；

S500、热介质通入量达到预设值后，第一伺服电机反向旋转，升降板上升指定距离将流道封堵，此时第一齿轮和第二齿轮分别与第一轮齿和第二轮齿部分啮合，加热机构和分散机构同时旋转；

S600、当温度传感器之间的温差小于设定值后，第一伺服电机继续驱动升降板上升，第二齿轮与第二轮齿完全啮合，第一齿轮与第一轮齿脱离，此时加热机构停止旋转，分散机构单独旋转；

S700、当温度传感器之间的温差大于设定值后，第一伺服电机驱动升降板下降，使第一齿轮和第二齿轮分别与第一轮齿和第二轮齿部分啮合，加热机构和分散机构同时旋转；

S800、重复步骤S600及步骤S700，直至硫化结束；

S900、第一伺服电机控制升降板下降至接近开关处，加热机构和分散机构停止旋转，通过流道将热介质抽出，准备进入下一个硫化循环。

一种包含上述硫化胶囊机构的温度控制方法，包括以下步骤：

S10、开启温度传感器，检测加热机构处的温度，调整加热机构的输出功率，使其达到设定值，具体步骤如下：

S11、当温度低于设定值时，增加加热机构的输出功率；

S12、当温度高于设定值时，降低加热机构的输出功率；

S20、检测第一加热腔内各处温差，调节热介质对流强度，具体步骤如下：

S21、当温差高于设定值时，提高分散机构的旋转速度；

当加热机构为带有扇形块的结构设计时，还包括步骤S22，

S22、加热机构和分散机构同时旋转；

S23、当温差达到设定值时，加热机构停止旋转，分散机构恢复预设的旋转速度；

S30、硫化结束时，加热机构停止加热和旋转，分散机构停止旋转。

与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：

1、顶部开设第二通孔的封闭式可旋转加热机构，使热介质在从加热机构进入硫化胶囊的第一加热腔时产生旋流，提高热介质的扩散速度；

2、在加热机构的加热盘管外侧设置第二壳体形成第二加热腔，可以使热介质充分通过加热盘管后进入第一加热腔，保证了热介质通过加热机构时得到充分的加热，提高加热效率；

3、在加热机构上设置带有分流腔的扇形块，使加热机构在旋转过程中产生径向的对流，进一步提高了热介质的径向扩散效率，提高分散效果；

4、扇形块上设置有径向翻转机构，在热介质充入时，翻转机构上的半圆片向外旋转90°，配合扇形块协同旋转，可以进一步提高热介质的径向对流效果；

5、加热机构与分散机构可以各自单独旋转，也可以协同旋转，从而改变加热腔内的热介质对流强度，以适应不同温度环境下的对加热腔内温差的平衡；

综上所述，本发明提供的硫化胶囊机构加热效率高，温度均衡性效果好，且无需频繁补充热介质，降低了硫化时间，提高了硫化质量，节省了热介质的用量，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中第二固定板、第一壳体、加热机构和分散机构的结构示意图；

图3为实施例2中加热机构的结构示意图；

图4为图3中扇形块的侧视图；

图5为图4中翻转机构的结构示意图；

图6为图5中固定轴、限位板和扭转弹簧的侧视图；

图7为图1中加热机构和分散机构同时旋转的结构示意图；

图8为图1中分散机构单独旋转的机构示意图；

图9为本发明的控制系统图。

附图标记说明：

100、第一加热腔，200、旋转腔，300、驱动腔，301、上驱动腔，302、下驱动腔，400、第二加热腔,500、分流腔，

10、硫化胶囊，20、第一固定板，30、第二固定板，40、操作轴，50、第一壳体，60、加热机构，70、分散机构，80、温度传感器，

51、流道，52、第一伺服电机，53、螺杆，54、升降板，55、第二伺服电机，56、转轴，57、第一齿轮，58、第二齿轮，59、接近开关，

61、加热器，62、第一转盘，

611、加热盘管，612、第二壳体，613、扇形块，614、第二通孔，615、第三通孔，616、翻转机构，

6161、固定轴，6162、限位板，6163、半圆片，6164、套管，6165、扭转弹簧，

621、第一上圆盘，622、第一中心轴，623、下圆盘，624、第一通孔，

71、叶片，72、第二转盘，

721、第二上圆盘，722、第二中心轴，723、托环。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1：

结合附图1-2，一种硫化胶囊机构，包括由硫化胶囊10、固定所述硫化胶囊10的第一固定板20和第二固定板30共同形成的可容纳热介质的第一加热腔100，所述第一加热腔100内设有温度传感器80，所述第一固定板20中心处固定连接操作轴40，所述第二固定板30底部连接第一壳体50，所述操作轴40滑动贯穿所述第二固定板30和所述第一壳体50的中心，所述第二固定板30中心处上方可旋转设有加热机构60，所述加热机构60为封闭式结构，底部设有供热介质通过的第一通孔624，顶部开设连通所述第一加热腔100的第二通孔614，所述加热机构60的外周还设有可旋转的分散机构70，所述第一壳体50内设有驱动所述加热机构60和所述分散机构70旋转的驱动机构。

所述加热机构60包括加热器61和第一转盘62，所述加热器61固定设于所述第一转盘62上，所述加热器61包括加热盘管611和第二壳体612，所述第二壳体612与所述加热盘管611紧密贴合或者集成为一体，所述第二壳体612由导热材料制成且环绕密封所述加热盘管611形成第二加热腔400，所述第二壳体612顶部设有所述第二通孔614，所述第一转盘62上轴向设有所述第一通孔624，所述第一通孔624通向所述加热盘管611的环空处，

所述分散机构70包括叶片71和第二转盘72，所述叶片71固定设于所述第二转盘72上，所述第二转盘72可旋转的密封固定于所述第二固定板30上，所述第一转盘62可旋转的密封固定于所述第二转盘72上，所述第一转盘62和所述第二转盘72分别连接所述驱动机构。驱动机构可以驱动第一转盘62和第二转盘72单独旋转或者共同旋转。

所述第一转盘62包括一体成型的第一上圆盘621、第一中心轴622和下圆盘623，所述第一上圆盘621设有所述第一通孔624，所述下圆盘623的外圆周上设有第一轮齿，

所述第二转盘72包括一体成型的第二上圆盘721和第二中心轴722，所述第二中心轴722的内表面上方固定设有托环723，下方圆周设有第二轮齿，所述第一上圆盘621可旋转的座封于所述托环723上，所述第一转盘62和所述第二转盘72共同形成旋转腔200。

所述第一壳体50内设有与所述旋转腔200连通的驱动腔300，所述驱动腔300一侧底部设有第一伺服电机52，所述第一伺服电机52的输出端连接螺杆53，所述螺杆53螺纹连接环形的升降板54，所述升降板54与所述操作轴40同轴心且可沿其轴向相对运动，所述升降板54将所述驱动腔300分隔为上驱动腔301和下驱动腔302，所述升降板54上固定设有第二伺服电机55，所述第二伺服电机55的输出端连接转轴56，所述转轴56上由上至下依次设有第一齿轮57和第二齿轮58，所述第一齿轮57与所述下圆盘623上的第一轮齿啮合，所述第二齿轮58与所述第二中心轴722内表面的第二轮齿啮合，当所述第一齿轮57与所述第一轮齿完全啮合时，所述第二齿轮58不接触所述第二轮齿，所述第一壳体50上设有与外接热介质供给设备相连的流道51，所述流道51连通所述上驱动腔301，当所述第二齿轮58与所述第二轮齿完全啮合时，所述第一齿轮57不接触所述第一轮齿，所述升降板54将所述流道51封堵，当所述第二齿轮58与所述第二轮齿部分啮合时，所述第一齿轮57与所述第一轮齿部分啮合，所述升降板54将所述流道51封堵，所述下驱动腔302底部设有接近开关59，所述升降板54靠近所述接近开关59后，所述流道51与所述上驱动腔301连通且所述第一齿轮57与所述第一轮齿完全啮合。

所述温度传感器80至少有两个，其中至少一个设于所述第一固定板20上靠近所述硫化胶囊10处，至少一个设于所述第二固定板30上靠近所述分散机构70处。温度传感器80设置在上述位置，可以更精确的检测到第一加热腔100内的温度差。

所述第一伺服电机52、所述第二伺服电机55、所述温度传感器80、所述加热盘管611和所述接近开关59连接PLC控制器，所述PLC控制器连接HMI。

本实施例的工作原理如下：热介质从外接的热介质供给设备经流道51先通入第二壳体612内的第二加热腔400中，这样可以使热介质充分流经加热盘管611，从而提高加热效果，热介质最终从第二壳体612上方的第二通孔614流入第一加热腔100内。在热介质通入过程中，加热机构60一直处于旋转状态，因此热介质从第二通孔614流入第一加热腔100中可以形成旋流，促进了热介质的径向扩散速度。当热介质通入到设定量后，升降板54上升并封堵流道51，加热机构60停止旋转，同时分散机构70开启旋转，分散机构70的叶片71可以加快第一加热腔100内热介质的对流，从而快速平衡第一加热腔100内的温差，提高加热效率。温度传感器80实时监测各处的温度及温差，当温度低于设定值后，提高加热盘管611的输出功率，同时提高分散机构70的转速；当温差较小时，降低分散机构70的旋转速度，当温差较大时，提高分散机构70的旋转速度。硫化结束后，分散机构70停止旋转，升降板54下降打开流道51，通过热介质供给设备将热介质抽离。

实施例2：

本实施例是对实施例1中的加热器61进行了优化改进，使其可以与分散机构70协同旋转，提高热介质对流速度。具体技术方案如下：

结合附图3-6，所述加热器61包括加热盘管611、第二壳体612和扇形块613，所述第二壳体612和所述扇形块613均由导热材料制成，所述扇形块613固定设于所述第二壳体612外侧且内部设有分流腔500，所述第二通孔614连通所述第二加热腔400和所述分流腔500，所述扇形块613的外侧壁设有第三通孔615，所述第三通孔615为半圆形通孔且内部设有可径向向内或向外翻转90°以打开所述第三通孔615的翻转机构616，所述翻转机构616向外翻转时的翻转方向与所述加热机构60的旋转方向相反。

所述翻转机构616包括固定轴6161和半圆片6163，所述固定轴6161固定于所述第三通孔615的直线边一侧，其径向的内外两侧分别设有限位板6162，所述半圆片6163的半径与所述第三通孔615的半径相适应，并且可在所述第三通孔615内旋转，其直线边两端分别设有套管6164，所述套管6164可旋转套设于所述固定轴6161的两端，所述固定轴6161上还设有扭转弹簧6165，所述扭转弹簧6165一端与所述套管6164连接，另一端与所述限位板6162连接。

本实施例的工作原理如下：热介质进入第二加热腔400后，经第二通孔614进入分流腔500，在热介质的冲压下，半圆片6163向外径向翻转90度，与扇形块613共同旋转，扇形块613和半圆片6163的协同旋转进一步提高了热介质在进入第一加热腔100时的扩散速度，提高了工作效率。当热介质填充完毕后，半圆片6163在扭转弹簧6165的弹性力作用下回复原位，将第三通孔615封堵。调节升降板54的位置，使分散机构70和加热机构60同时旋转，在加热机构60的扇形块613和分散机构70的叶片的协同作用下，第一加热腔100内的热介质可以更加快速的达到温度均衡状态。当温差较小时，可以调整升降板54的位置，使分散机构70单独旋转，当温差较大时，调整升降板54的位置，使加热机构60和分散机构70共同旋转，以增强热介质的对流速度，迅速平衡温差。

实施例3：

结合附图1、附图7-9，一种前述硫化胶囊机构的使用方法，包括以下步骤：

S100、开启电源，将各项工艺参数输入HMI；

S200、启动硫化胶囊机构，HMI将参数指令传输给PLC控制器；

S300、PLC控制器控制第一伺服电机52开启旋转，升降板54向下移动至接近开关59处，流道51打开；

S400、向流道51中通入热介质，同时加热盘管611开启加热， 第二伺服电机55开启旋转，第一齿轮57通过与其完全啮合的第一轮齿带动第一转盘62旋转（如附图1所示），热介质通过加热机构60后进入第一加热腔100；

所述热介质通入加热机构60的具体过程如下：

S410、所述热介质经第一通孔624进入第二加热腔400，经第二壳体612上方的第二通孔614进入扇形块613内的分流腔500；

S420、扇形块613侧壁的翻转机构616向外径向翻转90°，打开第三通孔615，热介质从第三通孔615进入第一加热腔；

S430、扇形块613与翻转机构616的半圆片6163协同旋转，提供径向对流。

S500、热介质通入量达到预设值后，第一伺服电机52反向旋转，升降板54上升指定距离将流道51封堵，此时第一齿轮57和第二齿轮58分别与第一轮齿和第二轮齿部分啮合，加热机构60和分散机构70同时旋转（如附图7所示）；

S600、当温度传感器80之间的温差小于设定值后，第一伺服电机52继续驱动升降板54上升，第二齿轮58与第二轮齿完全啮合，第一齿轮57与第一轮齿脱离，此时加热机构60停止旋转，分散机构70单独旋转（如附图8所示）；

S700、当温度传感器80之间的温差大于设定值后，第一伺服电机52驱动升降板54下降，使第一齿轮57和第二齿轮58分别与第一轮齿和第二轮齿部分啮合，加热机构60和分散机构70同时旋转；

S800、重复步骤S600及步骤S700，直至硫化结束；

S900、第一伺服电机52控制升降板54下降至接近开关59处，加热机构60和分散机构70停止旋转，通过流道51将热介质抽出，准备进入下一个硫化循环。

实施例4：

实施例1或2中硫化胶囊机构的温度控制方法，包括以下步骤：

S10、开启温度传感器80，检测加热机构60处的温度，调整加热机构60的输出功率，使其达到设定值，具体步骤如下：

S11、当温度低于设定值时，增加加热机构60的输出功率；

S12、当温度高于设定值时，降低加热机构60的输出功率；

S20、检测第一加热腔100内各处温差，调节热介质对流强度，具体步骤如下：

S21、当温差高于设定值时，提高分散机构70的旋转速度；

当加热机构为实施例2中的结构设计时，还包括步骤S22，

S22、加热机构60和分散机构70同时旋转；

S23、当温差达到设定值时，加热机构60停止旋转，分散机构70恢复预设的旋转速度；

S30、硫化结束时，加热机构60停止加热和旋转，分散机构70停止旋转。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种硫化胶囊机构，包括由硫化胶囊（10）、固定所述硫化胶囊（10）的第一固定板（20）和第二固定板（30）共同形成的可容纳热介质的第一加热腔（100），所述第一加热腔（100）内设有温度传感器（80），所述第一固定板（20）中心处固定连接操作轴（40），所述第二固定板（30）底部连接第一壳体（50），所述操作轴（40）滑动贯穿所述第二固定板（30）和所述第一壳体（50）的中心，所述第二固定板（30）中心处上方可旋转设有加热机构（60），其特征在于，所述加热机构（60）为封闭式结构，底部设有供热介质通过的第一通孔（624），顶部开设连通所述第一加热腔（100）的第二通孔（614），所述加热机构（60）的外周还设有可旋转的分散机构（70），所述第一壳体（50）内设有驱动所述加热机构（60）和所述分散机构（70）旋转的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种硫化胶囊机构，其特征在于，所述加热机构（60）包括加热器（61）和第一转盘（62），所述加热器（61）固定设于所述第一转盘（62）上，所述加热器（61）包括加热盘管（611）和第二壳体（612），所述第二壳体（612）与所述加热盘管（611）紧密贴合或者集成为一体，所述第二壳体（612）由导热材料制成且环绕密封所述加热盘管（611）形成第二加热腔（400），所述第二壳体（612）顶部设有所述第二通孔（614），所述第一转盘（62）上轴向设有所述第一通孔（624），所述第一通孔（624）通向所述加热盘管（611）的环空处，

所述分散机构（70）包括叶片（71）和第二转盘（72），所述叶片（71）固定设于所述第二转盘（72）上，所述第二转盘（72）可旋转的密封固定于所述第二固定板（30）上，所述第一转盘（62）可旋转的密封固定于所述第二转盘（72）上，所述第一转盘（62）和所述第二转盘（72）分别连接所述驱动机构。

3.根据权利要求2所述的硫化胶囊机构，其特征在于，所述加热器（61）还包括由导热材料制成的扇形块（613），所述扇形块（613）固定设于所述第二壳体（612）外侧且内部设有分流腔（500），所述第二通孔（614）连通所述第二加热腔（400）和所述分流腔（500），所述扇形块（613）的外侧壁设有第三通孔（615），所述第三通孔（615）为半圆形通孔且内部设有可径向向内或向外翻转90°以打开所述第三通孔（615）的翻转机构（616），所述翻转机构（616）向外翻转时的翻转方向与所述加热机构（60）的旋转方向相反。

4.根据权利要求3所述的硫化胶囊机构，其特征在于，所述翻转机构（616）包括固定轴（6161）和半圆片（6163），所述固定轴（6161）固定于所述第三通孔（615）的直线边一侧，其径向的内外两侧分别设有限位板（6162），所述半圆片（6163）的半径与所述第三通孔（615）的半径相适应，并且可在所述第三通孔（615）内旋转，其直线边两端分别设有套管（6164），所述套管（6164）可旋转套设于所述固定轴（6161）的两端，所述固定轴（6161）上还设有扭转弹簧（6165），所述扭转弹簧（6165）一端与所述套管（6164）连接，另一端与所述限位板（6162）连接。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的一种硫化胶囊机构，其特征在于，所述第一转盘（62）包括一体成型的第一上圆盘（621）、第一中心轴（622）和下圆盘（623），所述第一上圆盘（621）设有所述第一通孔（624），所述下圆盘（623）的外圆周上设有第一轮齿，

所述第二转盘（72）包括一体成型的第二上圆盘（721）和第二中心轴（722），所述第二中心轴（722）的内表面上方固定设有托环（723），下方圆周设有第二轮齿，所述第一上圆盘（621）可旋转的座封于所述托环（723）上，所述第一转盘（62）和所述第二转盘（72）共同形成旋转腔（200）。

6.根据权利要求5所述的一种硫化胶囊机构，其特征在于，所述第一壳体（50）内设有与所述旋转腔（200）连通的驱动腔（300），所述驱动腔（300）一侧底部设有第一伺服电机（52），所述第一伺服电机（52）的输出端连接螺杆（53），所述螺杆（53）螺纹连接环形的升降板（54），所述升降板（54）与所述操作轴（40）同轴心且可沿其轴向相对运动，所述升降板（54）将所述驱动腔（300）分隔为上驱动腔（301）和下驱动腔（302），所述升降板（54）上固定设有第二伺服电机（55），所述第二伺服电机（55）的输出端连接转轴（56），所述转轴（56）上由上至下依次设有第一齿轮（57）和第二齿轮（58），所述第一齿轮（57）与所述下圆盘（623）上的第一轮齿啮合，所述第二齿轮（58）与所述第二中心轴（722）内表面的第二轮齿啮合，当所述第一齿轮（57）与所述第一轮齿完全啮合时，所述第二齿轮（58）不接触所述第二轮齿，所述第一壳体（50）上设有与外接热介质供给设备相连的流道（51），所述流道（51）连通所述上驱动腔（301），当所述第二齿轮（58）与所述第二轮齿完全啮合时，所述第一齿轮（57）不接触所述第一轮齿，所述升降板（54）将所述流道（51）封堵，当所述第二齿轮（58）与所述第二轮齿部分啮合时，所述第一齿轮（57）与所述第一轮齿部分啮合，所述升降板（54）将所述流道（51）封堵，所述下驱动腔（302）底部设有接近开关（59），所述升降板（54）靠近所述接近开关（59）后，所述流道（51）与所述上驱动腔（301）连通且所述第一齿轮（57）与所述第一轮齿完全啮合。

7.根据权利要求6所述的硫化胶囊机构，其特征在于，所述温度传感器（80）至少有两个，其中至少一个设于所述第一固定板（20）上靠近所述硫化胶囊（10）处，至少一个设于所述第二固定板（30）上靠近所述分散机构（70）处。

8.根据权利要求7所述的硫化胶囊机构，其特征在于，所述第一伺服电机（52）、所述第二伺服电机（55）、所述温度传感器（80）、所述加热盘管（611）和所述接近开关（59）连接PLC控制器，所述PLC控制器连接HMI。

9.一种根据权利要求8所述的硫化胶囊机构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、开启电源，将各项工艺参数输入HMI；

S200、启动硫化胶囊机构，HMI将参数指令传输给PLC控制器；

S300、PLC控制器控制第一伺服电机（52）开启旋转，升降板（54）向下移动至接近开关（59）处，流道（51）打开；

S400、向流道（51）中通入热介质，同时加热盘管（611）开启加热， 第二伺服电机（55）开启旋转，第一齿轮（57）通过与其完全啮合的第一轮齿带动第一转盘（62）旋转，热介质通过加热机构（60）后进入第一加热腔（100），具体过程如下：

S410、所述热介质经第一通孔（624）进入第二加热腔（400），经第二壳体（612）上方的第二通孔（614）进入扇形块（613）内的分流腔（500）；

S420、扇形块（613）侧壁的翻转机构（616）向外径向翻转90°，打开第三通孔（615），热介质从第三通孔（615）进入第一加热腔；

S430、扇形块（613）与翻转机构（616）的半圆片（6163）协同旋转，提供径向对流；

S500、热介质通入量达到预设值后，第一伺服电机（52）反向旋转，升降板（54）上升指定距离将流道（51）封堵，此时第一齿轮（57）和第二齿轮（58）分别与第一轮齿和第二轮齿部分啮合，加热机构（60）和分散机构（70）同时旋转；

S600、当温度传感器（80）之间的温差小于设定值后，第一伺服电机（52）继续驱动升降板（54）上升，第二齿轮（58）与第二轮齿完全啮合，第一齿轮（57）与第一轮齿脱离，此时加热机构（60）停止旋转，分散机构（70）单独旋转；

S700、当温度传感器（80）之间的温差大于设定值后，第一伺服电机（52）驱动升降板（54）下降，使第一齿轮（57）和第二齿轮（58）分别与第一轮齿和第二轮齿部分啮合，加热机构（60）和分散机构（70）同时旋转；

S800、重复步骤S600及步骤S700，直至硫化结束；

S900、第一伺服电机（52）控制升降板（54）下降至接近开关（59）处，加热机构（60）和分散机构（70）停止旋转，通过流道（51）将热介质抽出，准备进入下一个硫化循环。

10.根据权利要求8所述的硫化胶囊机构的温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、开启温度传感器（80），检测加热机构（60）处的温度，调整加热机构（60）的输出功率，使其达到设定值，具体步骤如下：

S11、当温度低于设定值时，增加加热机构（60）的输出功率；

S12、当温度高于设定值时，降低加热机构（60）的输出功率；

S20、检测第一加热腔（100）内各处温差，调节热介质对流强度，具体步骤如下：

S21、当温差高于设定值时，提高分散机构（70）的旋转速度；

S22、加热机构（60）和分散机构（70）同时旋转；

S23、当温差达到设定值时，加热机构（60）停止旋转，分散机构（70）恢复预设的旋转速度；

S30、硫化结束时，加热机构（60）停止加热和旋转，分散机构（70）停止旋转。

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