CN114770994B - 自行车轮胎硫化设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自行车轮胎硫化设备，其包括机体、液压缸和模具及中心机构，模具包括上盖、底座，所述上盖外周设置有侧围板，上盖和底座上均设置有侧模，底座上设置有多个圆形阵列分布的滑块，滑块上设置有胎面模，上盖和底座上均设置有用于给侧模加热的侧模加热机构，侧模加热机构靠近侧模设置，滑块内设置有用于给胎面模加热的胎面模加热机构。本发明提供的自行车轮胎硫化装置，通过围绕侧模和胎面模设置加热机构，结合中心机构的气囊，使硫化过程中轮胎四周均受热，具有更好的加热效果。

Description

自行车轮胎硫化设备

技术领域

本发明涉及橡胶硫化成型的设备，尤其涉及一种自行车轮胎硫化设备。

背景技术

轮胎硫化设备是将生轮胎在模具中进行加热，利用水胎或胶囊（中心机构）的膨胀压力使外胎坯充满模型。外胎硫化均采用逐步升温、低温长时间硫化方法，以使胶料充分流动和传热，确保硫化质量。

现有的轮胎硫化设备通常包括机体、液压机、模具、中心机构、轮胎搬运器等，其中模具包括上下两个侧模和胎面模共同围成的成型腔，硫化过程中，在对模具进行加热，同时中心机构的水胎或胶囊中充满热水或蒸汽，进行加压加热，同时需要保证模具合模后处于锁止状态，以保障硫化质量。

目前模具可通过电加热装置进行加热，但是加热的效率、温度的控制和加热的均匀程度仍有待提高。并且由于胎面模上设置凹陷和凸起等结构使胎面形成花纹，在开模时硫化成型的轮胎的花纹与胎面模上的凹陷和凸起结合紧密，使轮胎脱模和夹取转移存在一定难度。

现有技术文献：

中国专利公开（公告）号：CN216442896U

中国专利公开（公告）号：CN114290581A

中国专利公开（公告）号：CN205685610U。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自行车轮胎硫化设备，改善模具的加热系统。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

自行车轮胎硫化设备，其包括机体、液压缸和模具及中心机构，所述模具包括上盖、底座，所述上盖外周设置有侧围板，所述上盖和底座上均设置有侧模，底座上设置有多个圆形阵列分布的滑块，所述滑块上设置有胎面模，滑块可沿模具的径向滑动，所述上盖和底座上均设置有用于给侧模加热的侧模加热机构，所述侧模加热机构靠近所述侧模设置，所述滑块内设置有用于给胎面模加热的胎面模加热机构。

作为本发明的一种实施方式，所述上盖和底座上均设置有圆形的空腔，所述侧模加热机构设置在所述圆形的空腔内，侧模加热机构靠近所述侧模设置。

作为本发明的一种实施方式，所述滑块上设置有圆弧形的空腔，所述胎面模加热机构设置在所述圆弧形的空腔内，胎面模加热机构靠近所述胎面模。

作为本发明的一种实施方式，所述侧模加热机构包括圆环形的第一加热板和第二加热板，所述第一加热板上沿其圆周方向阵列分布设置有若干第一通孔，所述第一通孔贯穿第一加热板的外圆周面和内圆周面，所述第一通孔向第一方向倾斜延伸；所述第二加热板上沿其圆周方向阵列分布设置有若干第二通孔，所述第二通孔贯穿第二加热板的外圆周面和内圆周面，所述第二通孔向第二方向倾斜延伸，第一加热板和第二加热板上的电加热丝分别沿所述第一通孔和第二通孔呈S状穿设，第一加热板和第二加热板拼合或一体成型，使第一通孔中的电加热丝和第二通孔中的电加热丝交叉呈X状。

作为本发明的一种实施方式，所述胎面模加热机构包括圆弧形的第三加热板和第四加热板，所述第三加热板上沿其圆周方向阵列分布设置有若干第三通孔，所述第三通孔贯穿第三加热板的上端面和下端面，所述第三通孔向第三方向倾斜延伸；所述第四加热板上沿其圆周方向阵列分布设置有若干第四通孔，所述第四通孔贯穿第四加热板的上端面和下端面，所述第四通孔向第四方向倾斜延伸，第三加热板和第四加热板上的电加热丝分别沿所述第三通孔和第四通孔呈S状穿设，第三加热板和第二四加热板拼合或一体成型，使第三通孔中的电加热丝和第四通孔中的电加热丝交叉呈X状。

作为本发明的一种实施方式，所述底座上设置有沿径向延伸的导向板，所述滑块底部与所述导向板配合，滑块外围面为斜面，侧围板内侧面为与所述滑块相适配的斜面，上盖带动侧围板下降过程中通过斜面推动所述滑块向内移动合模，所述底座上设置有驱动所述滑块向外移动开模的驱动机构。

作为本发明的一种实施方式，所述侧围板内设置有保温腔，所述保温腔通过管路分别连接有加热介质和冷却介质，硫化过程中通入加热介质进行加热或保温，硫化完成后通入冷却介质进行降温。

作为本发明的一种实施方式，所述滑块的内侧顶部边沿设置有锁模板，所述锁模板与胎面模上端面之间形成锁模槽，所述侧模内侧边缘设置有卡槽，所述卡槽与设置在胎面模两侧的凸沿压合，位于上盖上的侧模边缘还设置有向外延伸的凸台，所述凸台与所述锁模槽相适配，合模时所述凸台避开所述锁模板下降与胎面模压合，旋转上盖使凸台嵌入到锁模槽内实现锁模。

作为本发明的一种实施方式，所述上盖与液压缸的端部为转动连接，所述机体上设置有驱动所述上盖旋转的锁模驱动机构。

作为本发明的一种实施方式，所述锁模驱动机构包括设置在所述侧围板外侧壁的锁模传动齿部，所述机体上设置有锁模电机，所述锁模电机通过变速机构驱动锁模驱动齿轮，所述锁模驱动齿轮与所述锁模传动齿部啮合，所述机体上设置有垂直延伸的导向齿，所述导向齿位于所述驱动齿轮的正上方，侧围板在高位时与所述锁模传动齿部与导向齿配合。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明提供的自行车轮胎硫化装置，通过围绕侧模和胎面模设置加热机构，结合中心机构的气囊，使硫化过程中轮胎四周均受热，具有更好的加热效果。

通过在侧围板设置保温腔，通入加热介质或冷却介质，可保证加热的均匀和稳定，同时解决保温问题及硫化完成后的冷却降温问题。

通过改进加热板的结构，电加热丝在通孔内布置，能够更好的首先将热量传递给加热板，进而再加热板整体中扩散均匀，避免电加热丝包裹在加热板外侧，一部分热量直接传递给模具局部，导致加热不均匀的问题；并且在两块拼合的加热板中，电加热丝的缠绕方向相反，电加热丝在每个节点处交叉呈X状，但是电加热丝不会互相接触，这样能够使加热机构的加热效果更加均匀可控。在模具中需要设置相应的温度传感器用于协助控制温度。

附图说明

图1是本发明轮胎硫化设备的整体结构示意图。

图2是本发明中模具的剖视结构示意图。

图3是模具的剖视局部结构示意图。

图4是模具打开后的剖视结构示意图。

图5是驱动上盖旋转的传动结构示意图。

图6是上盖升降的导向结构示意图。

图7是滑块在合模状态时的俯视结构示意图。

图8是滑块的俯视结构示意图。

图9是转盘驱动滑块的第一状态结构示意图。

图10是转盘驱动滑块的第二状态结构示意图。

图11是侧模加热机构中加热板的组合结构示意图。

图12是侧模加热机构中加热板的结构示意图。

图13是胎面模加热机构中加热板的组合结构示意图。

图14是胎面模加热机构中加热板的结构示意图。

其中：1机体、2液压缸、3锁模电机、4上盖、5中心机构、6底座、7锁模传动齿部、8底座连接部、9侧围板、10滑块、11侧模、12胎面模、13侧模、14开模转盘、15保温腔、16拨杆、17侧模加热机构、18侧模加热机构、19胎面模加热机构、20连接环、21连接槽、22排气管、23凹陷部、24锁模驱动齿轮、25导向齿、26导向板、27锁模板、28导向滑槽、29连接柱、30开模气缸、31a第一加热板、31b第二加热板、31-1第一通孔、31-2第二通孔、31-3连接卡凸、31-4连接凹槽、32a第三加热板、32b第四加热板、32-1第三通孔、32-2第四通孔、33电加热丝、34凸沿、35锁模槽、36卡槽、37凸台。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。

如图1所示的自行车轮胎硫化设备，其包括机体1、液压缸2和模具及中心机构5，液压缸2设置在机体1顶部，与模具连接，驱动模具进行合模和开模。中心机构5既胶囊操纵机构，本发明未做详细的描述和图示。

如图2和图3所示，所述模具包括上盖4、底座6，所述上盖4外周设置有侧围板9，上盖4与液压缸2连接，液压缸2驱动上盖4及侧围板9垂直升降。上盖4和侧围板9均为圆形结构。底座6两侧设置底座连接部8，底座连接部8与机体1固定连接。

如图3和图4所示，所述上盖4上设置侧模11，底座6上设置有侧模13，底座6上设置有多个圆形阵列分布的滑块10，所述滑块10上设置有胎面模12，滑块10可沿模具的径向滑动，由于胎面模12的结构特点，如果将其设置成整体的圆环形，则既不容易装填生轮胎，硫化成型后也不能脱模，因此通常将等分为六块，拼合形成一个完成的圆形。本实施例中所述滑块10共6个，每个滑块10上设置一块胎面模12，每一胎面模12的圆心角为60度。

如图4、图7和图8所示，所述底座6上设置有沿径向延伸的导向板26，所述滑块10底部与所述导向板26配合，滑块10可沿导向板26水平移动，但不能旋转和垂直移动。滑块10外围面为斜面，侧围板9内侧面为与所述滑块相适配的斜面，上盖4带动侧围板9下降过程中通过斜面推动所述滑块10向内移动合模，所述底座6的底部设置有驱动所述滑块10向外移动开模的驱动机构。

如图3、图9和图10所示，所述驱动所述滑块10向外移动开模的驱动机构包括开模转盘14和驱动所述开模转盘14转动的开模气缸30，所述转盘14转动设置（例如通过推力轴承）在底座6上，开模气缸30的壳体底部转动设置在一固定设置的销轴上，使开模气缸30可绕所述销轴转动，所述模气缸30的推杆端部与固定设置在所述转盘14边缘的连接柱29转动连接，开模气缸30的推杆伸缩可带动转盘14转动一定角度。所述滑块10底部设置有拨杆16，所述底座6上设置有容置所述拨杆16的长槽孔（图未示出），该长槽孔沿径向设置，与导向板26方向一致，所述转盘14上圆形阵列分布设置有6个导向滑槽28，所述导向滑槽28倾斜延伸设置，拨杆16嵌置在所述导向滑槽28内，转盘14转动通过导向滑槽28的推动使拨杆16在底座的长槽孔（图未示出）内移动，进而带动滑块10沿导向板29移动，当6个滑块10同步向外移动，则胎面模12为打开状态，如图4所示。合模过程中，开模气缸30缩回，滑块10向内移动实现胎面模的合模，但是开模气缸30的合模力不足以支撑轮胎的硫化成型过程，因此合模主要依靠侧围板9的作用力。

作为另一种实施方式，可以将开模气缸30换成弹簧机构（图未示出），弹簧机构使转盘14始终具有一个固定的旋转趋势，该旋转趋势使滑块10具有向外移动的趋势，当上盖和侧围板9向上提升时，受到弹簧机构的作用力，使滑块10自动向外移动，实现开模。这样避免了使用气缸和气泵等设施。

如图3和图4所示，所述上盖4和底座6上均设置有用于给侧模11和13加热的侧模加热机构17和18，两个侧模加热机构的结构相同，所述侧模加热机构靠近所述侧模设置，所述滑块10内设置有用于给胎面模加热的胎面模加热机构19。

具体而言，所述上盖4和底座6上均设置有圆形的空腔，所述侧模加热机构设置在所述圆形的空腔内，所述滑块10上设置有圆弧形的空腔，所述胎面模加热机构19设置在所述圆弧形的空腔内，胎面模加热机构19靠近所述胎面模。上盖4、底座6和滑块10上均设置有用于使其内部的加热机构用于和外界（模具以外）连接的走线管孔，管孔在不设好线路后进行密封。在装配时，可以在加热机构和空腔内填充一定量的导热硅脂，用于排出空腔内部的空气，使加热机构与空腔壁紧密结合，改善加热效果。

位于上盖4和底座6内部的侧模加热机构的结构相同。如图11和图12所示，所述侧模加热机构包括圆环形的第一加热板31a和第二加热板31b，所述第一加热板上沿其圆周方向阵列分布设置有若干第一通孔31-1，所述第一通孔31-1贯穿第一加热板31a的外圆周面和内圆周面，所述第一通孔31-1向第一方向倾斜延伸；所述第二加热板31b上沿其圆周方向阵列分布设置有若干第二通孔31-2，所述第二通孔31-2贯穿第二加热板31b的外圆周面和内圆周面，所述第二通孔31-2向第二方向倾斜延伸，第一加热板31a和第二加热板31b上的电加热丝33分别沿所述第一通孔和第二通孔呈S状穿设，第一加热板和第二加热板拼合或一体成型，使第一通孔中的电加热丝和第二通孔中的电加热丝交叉呈X状。

所述第一加热板的一面沿圆周方向均匀阵列分布设置有圆柱形的连接卡凸31-3和连接凹槽31-4，所述连接卡凸31-3和连接凹槽31-4间隔设置，所述连接卡凸31-3和连接凹槽31-4均位于两个相邻的通孔之间。同理，第二加热板的一面则对应设置有连接凹槽和连接卡凸，这样能够使第一加热板和第二加热板在拼合的时候能够增加接触面积，能够更好的咬合形成整体，也促使两块加热板之间的温度更加均匀，所述第一加热板和第二加热板可采用铝板或铝合金导热材质。

所述胎面模加热机构19包括圆弧形的第三加热板32a和第四加热板32b，所述第三加热板32a上沿其圆周方向阵列分布设置有若干第三通孔32-1，所述第三通孔32-1贯穿第三加热板32a的上端面M1和下端面M2，所述第三通孔32-1向第三方向倾斜延伸；所述第四加热板上沿其圆周方向阵列分布设置有若干第四通孔32-2，所述第四通孔32-2贯穿第四加热板32b的上端面和下端面，所述第四通孔32-2向第四方向倾斜延伸，第三加热板和第四加热板上的电加热丝分别沿所述第三通孔和第四通孔呈S状穿设，第三加热板和第二四加热板拼合或一体成型，使第三通孔中的电加热丝和第四通孔中的电加热丝交叉呈X状。

上述加热机构中，电加热丝在通孔内布置，能够更好的首先将热量传递给加热板，进而再加热板整体中扩散均匀，避免电加热丝包裹在加热板外侧，一部分热量直接传递给模具局部，导致加热不均匀的问题；并且在两块拼合的加热板中，电加热丝的缠绕方向相反，电加热丝在每个节点处交叉呈X状，但是电加热丝不会互相接触，这样能够使加热机构的加热效果更加均匀可控。在模具中需要设置相应的温度传感器用于协助控制温度。

为了保证加热的均匀和稳定，同时解决保温问题及硫化完成后的冷却降温问题，本实施例中，所述侧围板9内设置有保温腔15，所述保温腔15通过管路分别连接有加热介质和冷却介质，在硫化过程中通入加热介质进行加热或保温，硫化完成后通入冷却介质进行降温。在硫化过程中，可向保温腔15内通入蒸汽或热水用于保温和控温；当硫化完成后，可排出蒸汽或热水，通入空气或循环水给模具降温，使轮胎冷却固化，便于脱模，提高整个流程的效率。

为了使模具合模后具有很好的承压能力，并且使锁模操作简化，提高操作效率，参考图3、图4、图7和图8，本发明中，所述滑块10的内侧顶部边沿设置有锁模板27，所述锁模板27与胎面模上端面之间形成锁模槽35，所述侧模内侧边缘设置有卡槽36，所述卡槽36与设置在胎面模两侧的凸沿34压合，位于上盖4上的侧模边缘还设置有向外延伸的凸台37，所述凸台37与所述锁模槽35相适配，合模时所述凸台37避开所述锁模板27下降与胎面模12压合，旋转上盖4使凸台37嵌入到锁模槽35内实现锁模。锁模后，凸台37和锁模槽35承受垂直的力，能限制上方的侧模发生垂直方向的位移。在上盖4和侧围板9不发生垂直方向位移的情况下，胎面模12也被侧围板9所限制不会发生水平方向的位移，并且在硫化过程中，中心机构的气囊压力不会给上盖4和侧围板9造呈旋转的力，因此锁模机构稳定性较好。

所述上盖4与液压缸2的端部为转动连接，所述机体1上设置有驱动所述上盖2旋转的锁模驱动机构。

如图1、图5和图6所示，所述锁模驱动机构包括设置在所述侧围板9外侧壁的锁模传动齿部7，所述传动齿部7局部设置即可，所述机体1上设置有锁模电机3，所述锁模电机3通过变速机构驱动锁模驱动齿轮24，所述锁模驱动齿轮24与所述锁模传动齿部7啮合，所述机体1上设置有垂直延伸的导向齿25，所述导向齿位于所述驱动齿轮24的正上方，侧围板9在高位时与所述锁模传动齿部7与导向齿25配合。合模后锁模传动齿部7与所述锁模驱动齿轮24啮合，由锁模电机3驱动所述锁模传动齿部7带动侧围板9和顶盖4整体向预设方向旋转预设的角度，此时锁模传动齿部7与导向齿25处于脱离状态，但是在开模的驱动过程中，通过设定特定的旋转角度，锁模电机3停止转动后，使导向齿25与锁模驱动齿轮24的齿在水平面的投影重合，这样液压缸2提起上盖和侧围板9时，能够使锁模传动齿部7与导向齿25配合，避免上盖和侧围板发生旋转，再次下降合模时能够使锁模传动齿部7与锁模驱动齿轮24顺利啮合。

如图3和图4所示，在所述侧围板9底部还设置有连接环20，在底座6的底座连接部8上对应设置有连接槽21，合模时所述连接环20插置于连接槽21内，连接环20底部内外侧均设置倒角，便于合模操作，并且能够促使侧模与胎面模之间的中心线对中重合。为了避免连接环20和连接槽21限制侧围板9的转动，可在二者之间设置润滑材质。当硫化操作完成时，通过一定的降温操作，首先可将上盖和侧围板9向上提起一定的高度，但使连接环20不完全脱离连接槽21，在驱动所述滑块10向外移动开模的驱动机构的作用下，滑块10向外移动，胎面模打开，此时设置在上盖顶部的排气管22连接的负压装置发生作用将模具内的废气吸收排出，然后继续开模，能够很大程度上避免开模时硫化产生的废气排放在车间现场，对废气的可以集中收集单独处理，避免现场的污染。在上盖4内侧与排气管22的连接处还设置有碗形的凹陷部23，便于废气汇集。

Claims (7)

1.自行车轮胎硫化设备，其特征在于：其包括机体、液压缸和模具及中心机构，所述模具包括上盖、底座，所述上盖外周设置有侧围板，所述上盖和底座上均设置有侧模，底座上设置有多个圆形阵列分布的滑块，所述滑块上设置有胎面模，滑块可沿模具的径向滑动，所述上盖和底座上均设置有用于给侧模加热的侧模加热机构，所述侧模加热机构靠近所述侧模设置，所述滑块内设置有用于给胎面模加热的胎面模加热机构；

所述滑块的内侧顶部边沿设置有锁模板，所述锁模板与胎面模上端面之间形成锁模槽，所述侧模内侧边缘设置有卡槽，所述卡槽与设置在胎面模两侧的凸沿压合，位于上盖上的侧模边缘还设置有向外延伸的凸台，所述凸台与所述锁模槽相适配，合模时所述凸台避开所述锁模板下降与胎面模压合，旋转上盖使凸台嵌入到锁模槽内实现锁模；

所述上盖与液压缸的端部为转动连接，所述机体上设置有驱动所述上盖旋转的锁模驱动机构；

所述锁模驱动机构包括设置在所述侧围板外侧壁的锁模传动齿部，所述机体上设置有锁模电机，所述锁模电机通过变速机构驱动锁模驱动齿轮，所述锁模驱动齿轮与所述锁模传动齿部啮合，所述机体上设置有垂直延伸的导向齿，所述导向齿位于所述驱动齿轮的正上方，侧围板在高位时与所述锁模传动齿部与导向齿配合。

2.根据权利要求1所述的自行车轮胎硫化设备，其特征在于：所述上盖和底座上均设置有圆形的空腔，所述侧模加热机构设置在所述圆形的空腔内。

3.根据权利要求1所述的自行车轮胎硫化设备，其特征在于：所述滑块上设置有圆弧形的空腔，所述胎面模加热机构设置在所述圆弧形的空腔内，胎面模加热机构靠近所述胎面模。

4.根据权利要求1所述的自行车轮胎硫化设备，其特征在于：所述侧模加热机构包括圆环形的第一加热板和第二加热板，所述第一加热板上沿其圆周方向阵列分布设置有若干第一通孔，所述第一通孔贯穿第一加热板的外圆周面和内圆周面，所述第一通孔向第一方向倾斜延伸；所述第二加热板上沿其圆周方向阵列分布设置有若干第二通孔，所述第二通孔贯穿第二加热板的外圆周面和内圆周面，所述第二通孔向第二方向倾斜延伸，第一加热板和第二加热板上的电加热丝分别沿所述第一通孔和第二通孔呈S状穿设，第一加热板和第二加热板拼合或一体成型，使第一通孔中的电加热丝和第二通孔中的电加热丝交叉呈X状。

5.根据权利要求1所述的自行车轮胎硫化设备，其特征在于：所述胎面模加热机构包括圆弧形的第三加热板和第四加热板，所述第三加热板上沿其圆周方向阵列分布设置有若干第三通孔，所述第三通孔贯穿第三加热板的上端面和下端面，所述第三通孔向第三方向倾斜延伸；所述第四加热板上沿其圆周方向阵列分布设置有若干第四通孔，所述第四通孔贯穿第四加热板的上端面和下端面，所述第四通孔向第四方向倾斜延伸，第三加热板和第四加热板上的电加热丝分别沿所述第三通孔和第四通孔呈S状穿设，第三加热板和第二四加热板拼合或一体成型，使第三通孔中的电加热丝和第四通孔中的电加热丝交叉呈X状。

6.根据权利要求1所述的自行车轮胎硫化设备，其特征在于：所述底座上设置有沿径向延伸的导向板，所述滑块底部与所述导向板配合，滑块外围面为斜面，侧围板内侧面为与所述滑块相适配的斜面，上盖带动侧围板下降过程中通过斜面推动所述滑块向内移动合模，所述底座上设置有驱动所述滑块向外移动开模的驱动机构。

7.根据权利要求1所述的自行车轮胎硫化设备，其特征在于：所述侧围板内设置有保温腔，所述保温腔通过管路分别连接有加热介质和冷却介质，硫化过程中通入加热介质进行加热或保温，硫化完成后通入冷却介质进行降温。

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