CN116604861A - 集成式介质搅动装置及包括该装置的轮胎硫化设备 - Google Patents

Abstract

一种集成式介质搅动装置，其用于轮胎硫化设备，且支承在所述轮胎硫化设备的支撑件上，该集成式介质搅动装置包括加热部件、搅动部件和电机组件。电机组件的定子包括内孔，电机组件的转子的一部分位于定子的内孔中，并与定子的内侧相面对。集成式介质搅动装置还包括环座，环座，转子的一端可转动地设置在环座的内孔中，并穿过环座的内孔而与搅动部件固定连接。定子固定设置在支撑件和环座中的至少一个上。还公开了一种包括该集成式介质搅动装置的轮胎硫化设备。集成式介质搅动装置的结构有助于减小尺寸，且缩短动力传送距离，提高运行效率，而且包括该集成式介质搅动装置的轮胎硫化设备的拆装维护更加方便。

Description

集成式介质搅动装置及包括该装置的轮胎硫化设备

技术领域

本申请属于轮胎制造领域，具体涉及一种轮胎硫化设备，特别是该设备中的介质搅动装置。

背景技术

硫化工艺在工业生产中有着广泛应用，其能够用来提高材料的整体硬度。在轮胎制造领域中，特别是外胎需要经过硫化处理，以将具有粘弹性的可塑橡胶固化，从而形成可用的轮胎成品。

传统的轮胎硫化工艺通常采用饱和蒸汽和氮气相结合的方式来进行硫化。该硫化过程具体如下：首先，将未经硫化的生胎置于密封的硫化胶囊与硫化模具之间；然后，向硫化胶囊内部通入饱和蒸汽，该饱和蒸汽能够提供硫化所需的热量；接着通入高压氮气，以提供硫化所需的压力。在饱和蒸汽的热量和高压氮气的压力作用下，硫化胶囊膨胀挤压并加热生胎，以对生胎进行定型和硫化作业。

蒸汽硫化机的在运行过程中产生的问题之一是进入硫化胶囊中的蒸汽会发生冷凝，冷凝下来的冷凝水会囤积在硫化胶囊的下部，造成硫化胶囊上下部分存在较大温差，进而会影响轮胎的硫化效果。而且，为了向硫化胶囊供应蒸汽，需要布置蒸汽管路，该蒸汽管路会占用较大的空间。

现有技术中还有一种电动硫化设备，其包括加热组件、动力组件等，动力组件包括诸如电动机等部件，驱动风扇部件转动，以实现如氮气之类的加热介质在硫化胶囊中的流动。对于现有的电动硫化设备，其存在的问题之一是硫化机的加热和搅动组件的体积较大，在拆装维护时十分不便。

因此，在轮胎制造领域中，存在对硫化设备进行进一步改进的需求，以克服以上所述现有的硫化设备所存在的问题。

发明内容

本申请是为了解决以上所述现有技术所存在的问题而作出的。本申请的目的是提供一种可用于轮胎硫化设备的集成式介质搅动装置，该集成式介质搅动装置中集成了加热部件、搅动部件和电机组件等部件，从而其有助于减小轮胎硫化设备的尺寸，节约空间，并且可缩短该装置的动力传输距离，提高动力传输效率。

本申请提供了一种集成式介质搅动装置，该集成式介质搅动装置用于轮胎硫化设备，且支承在所述轮胎硫化设备的支撑件上，集成式介质搅动装置包括：加热部件，加热部件用于加热气体；以及搅动部件，搅动部件用于搅动被加热的气体。其中，集成式介质搅动装置还包括：电机组件，电机组件包括定子和转子，定子包括内孔，转子的一部分位于定子的内孔中，并与定子的内侧相面对；以及环座，环座包括内孔，转子的一端（例如上端）可转动地设置在环座的内孔中，并穿过环座的内孔而与搅动部件固定连接。定子固定设置在支撑件和环座中的至少一个上，定子位于环座的底部下方，以将定子与被加热的气体隔开。加热部件例如可以是电加热器，搅动部件的一种示例性具体结构为风扇。其中，加热部件和搅动部件较佳地安装在环座上。

该集成式介质搅动装置的结构可以将加热部件、搅动部件和电机组件集成在一起，能够减小装置的整体尺寸，有助于轮胎硫化设备的小型化。而且，电机组件的转子能够直接与搅动部件连接在一起，因而其传动距离大大缩小，提高了动力传输效率，同时定子位于环座的底部下方，使得定子与被加热部件所加热的气体隔开，由此保护定子免受加热气体影响。

较佳地，在转子和环座之间设置有轴承，由此可方便转子的相对旋转运动。

较佳地，该集成式介质搅动装置还包括外壳，外壳设置在定子外侧。外壳能够覆盖定子，从而对定子起到保护作用。在一种具体结构中，外壳的上端固定连接于环座的底部，外壳的下端可拆卸地连接于支撑件，例如通过凸缘结构来实现该可拆卸的连接。

较佳地，在外壳和环座之间设置有隔热件。隔热件可减弱甚至阻挡硫化空间中的热量向下传递，从而减少热量损耗，即，减少能耗。

较佳地，集成式介质搅动装置还包括密封筒，密封筒位于电机组件的转子和定子之间，其能够有效地将轮胎硫化设备的内部介质、例如硫化胶囊中的加压氮气与外部环境隔绝开，一方面可以防止轮胎硫化设备的内部介质被污染，另一方面还能保护电机组件的定子不受高温高压的内部介质的影响。

较佳地，密封筒的上端与环座密封连接，密封筒的下端与支撑件密封连接。例如，在密封筒的上端和环座之间设置有第一密封圈，在密封筒的下端与支撑件之间设置有第二密封圈。

为了确保电机组件的正常运转，密封筒可由以下材料中的一种制成：碳钢、不锈钢、陶瓷、工程塑料、以及碳纤维。

较佳地，密封筒的至少夹在转子和定子之间的部分的厚度在0.5～2mm的范围之中。该厚度范围可进一步有助于保证电机组件的正常运转。

本申请还涉及一种轮胎硫化设备，该轮胎硫化设备包括：硫化胶囊；下夹持组件，下夹持组件夹持硫化胶囊的下夹缘；上夹持组件，上夹持组件夹持硫化胶囊的上夹缘；以及中心杆，中心杆的上端与上夹持组件固定连接，并且中心杆被设置成能够相对于下夹持组件沿上下方向进行升降动作。特别地，该轮胎硫化设备还包括如上所述的集成式介质搅动装置，其中集成式介质搅动装置支承在轮胎硫化设备的支撑件上，且中心杆延伸穿过集成式介质搅动装置，其中，集成式介质搅动装置的加热部件和搅动部件位于硫化胶囊内部。集成式介质搅动装置可以是可拆卸地安装在支撑件上，从而能够更加方便地对轮胎硫化设备进行拆装维护。

进一步地，轮胎硫化设备还包括硫化模具，硫化模具覆盖在硫化胶囊的外侧，以在硫化模具和硫化胶囊之间形成硫化腔室。

该硫化模具较佳地包括上模和下模，以呈可开合的形式。

在一种示例性的结构中，轮胎硫化设备的下夹持组件与环座固定连接，从而有助于将集成式介质搅动装置安装到轮胎硫化设备上。

附图说明

本申请的较佳的实施例方案在附图中示出，从附图所示的方案中可以更加清楚地了解本申请的具体实施方式，其中，在附图中：

图1是本申请的轮胎硫化设备的剖视图。

图2是图1所示的轮胎硫化设备上的集成式介质搅动装置的剖视图。

(符号说明)

1 轮胎硫化设备

2 集成式介质搅动装置

11 硫化胶囊

12 下夹持组件

13 上夹持组件

14 中心杆

15 支撑件

16 第一法兰

20 硫化模具

21 上模

22 下模

30 电机组件

31 定子

32 转子

33 永磁体

34 轴承

40 环座

41 隔热件

51 搅动部件

52 加热部件

61 外壳

62 密封筒

63 第一密封圈

64 第二密封圈

65 第二法兰

66 螺栓

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当了解，附图中所示的仅仅是本申请的较佳实施例，其并不构成对本申请的范围的限制。本领域的技术人员可以在附图所示的实施例的基础上对本申请进行各种显而易见的修改、变型、等效替换，这些都落在本申请的保护范围之内。

在以下的对本申请的具体描述中，所使用的诸如“上”、“下”之类的表示方向和朝向的用语是为了便于描述而以附图所示的轮胎硫化设备及其介质搅动装置的朝向为基准的，且附图所示的轮胎硫化设备及其介质搅动装置的朝向为其在使用状态时通常的朝向，但也不排除该轮胎硫化设备及其介质搅动装置会采取其它朝向，例如在运输等过程中。

图1示出了本申请的轮胎硫化设备1的示意性剖视图。轮胎硫化设备1包括硫化胶囊11，硫化胶囊11的下夹缘由下夹持组件12夹持，硫化胶囊11的上夹缘由上夹持组件13夹持。轮胎硫化设备1还包括中心杆14，该中心杆14的上端与上夹持组件13固定连接，并且中心杆14能够相对于下夹持组件12沿上下方向进行升降动作。这样，通过中心杆14的升降动作，能够实现硫化胶囊11的收拢或扩张，具体地，当中心杆14相对于下夹持组件12向上运动时，上夹持组件13和下夹持组件12之间的距离增大，从而硫化胶囊11收缩，而当中心杆14向下运动时，上夹持组件13和下夹持组件12之间的距离减小，然后将气体介质充入硫化胶囊11中，使硫化胶囊11扩张。

轮胎硫化设备1还包括硫化模具20，该硫化模具20覆盖在硫化胶囊11的外侧，从而在硫化模具20和硫化胶囊11之间形成硫化腔室，待硫化的轮胎可置于该硫化腔室中。在硫化过程中，将高压氮气注入硫化胶囊11之内，并加热该氮气，由此使硫化胶囊11膨胀并被加热。这样，硫化胶囊11从内侧，硫化模具20从外侧，向轮胎传递压力及热量。并且较佳地，在硫化模具20上还设置附加的加热部件，例如电热丝之类的电加热部件等，从而在硫化胶囊11从内侧加热轮胎的基础上，还能够由硫化模具20从外侧加热轮胎。

在图中所示的较佳结构中，硫化模具20为可开合的结构，即，其包括可开合的上模21和下模22。

在本申请的轮胎硫化设备1中，设置有集成式介质搅动装置2。该集成式介质搅动装置2支承在轮胎硫化设备1的支撑件15上。该支撑件15较佳地为支撑环筒的形式，该支撑环筒中具有内部通道，中心杆14可延伸穿过该内部通道。

图2示出了集成式介质搅动装置2的示例性剖视图，从中可以看到集成式介质搅动装置2的具体结构。

在图中所示的集成式介质搅动装置2的优选结构中包括电机组件30，该电机组件30包括定子31和转子32，定子31包括内孔，转子32至少部分地位于定子31的内孔之中。并且，在图中所示的结构中，定子31位于环座40的底部的下方，并且支承在支撑件15上，其中，定子31与环座40的底部之间可形成有间隙。

定子31支承在支撑件15上的形式是优选的，而在附加的或替代的实施方式中，定子31也可与环座40的底部固定连接，以有助于使定子31固定。

转子32的一端与搅动部件51连接。该搅动部件51的一个示例是风扇，且该搅动部件51位于硫化胶囊11内部，其能够搅动硫化胶囊11内部的气体。硫化胶囊11内部的气体例如是被加热的加压氮气。集成式介质搅动装置2还包括加热部件52，以用于对硫化胶囊11中的氮气进行加热。该加热部件52可以例如是电加热部件。或者，加热部件52也可以是电感式加热部件。

此外，可以看到，通过将定子31定位于环座40的底部下方，环座40可起到将定子31与硫化胶囊11中被加热的气体隔开的作用。

在定子31的内侧设置电磁绕组，在对该电磁绕组通电之后，可产生磁场。相对应地，在转子32外侧的与定子31的内侧相对的部分上设置有永磁体33，例如磁钢、磁石等，当定子31的电磁绕组通电之后，所产生的磁场与转子32上的永磁体33互相作用，从而使转子32旋转。转子32的旋转带动搅动部件51一起旋转，从而搅动硫化胶囊11内的气体，该气体例如是硫化胶囊11中经过加热的高压氮气等，这有助于实现对硫化胶囊11的均匀加热。

集成式介质搅动装置2还包括环座40，转子32的与搅动部件51连接的一端可转动地设置在环座40的内孔中，且穿过环座40的内孔而与搅动部件51连接。较佳地，在环座40和转子32之间设置轴承34，由此便于转子32相对于环座40的旋转。搅动部件51和加热部件52较佳地安装在环座40上，并且轴向间隔地设置。

并且，从图2中可见，除了固定于支撑件15之外，作为替代的或附加的情形，定子31还可固定于环座40。较佳地，定子31被固定夹持在环座40和支撑件15之间，该结构可更好地确保定子31牢固定位。

为了保护电机组件30，特别是保护电机组件30的定子31，集成式介质搅动装置2还包括外壳61，该外壳61设置在定子31的外侧，并覆盖定子31。外壳61的上端固定连接于环座40，下端可拆卸地连接于支撑件15。较佳地，在外壳61和环座40之间还设置有隔热件41。该隔热件41阻碍硫化胶囊11中的热量向下朝着支撑件15传导，这有助于减少轮胎硫化设备1的热损耗，进而提高轮胎硫化设备1的整体热效率。

较佳地，外壳61的下端与支撑件15通过法兰结构连接，其中，在支撑件15的上端形成有第一法兰16，在外壳61的下端形成有第二法兰65，多个螺栓66穿过第一法兰16和第二法兰65上的孔而将它们固定连接在一起。

较佳地，在集成式介质搅动装置2中还设置有密封筒62。该密封筒62设置在定子31和转子32之间，其上端与环座40相连接，下端固定连接在支撑件15上。进一步地，为了提高密封性，在密封筒62与环座40之间设置有第一密封圈63，在密封筒62和支撑件15之间设置有第二密封圈64。该密封筒62可将轮胎硫化设备1的内部与外部隔绝开，从而轮胎硫化设备1内部的介质，例如硫化胶囊11中的加压氮气等不会受到外部空气的污染。而从另一方面来说，密封筒62可阻止轮胎硫化设备1的内部介质溢出，从而能够起到保护定子31的作用。

如图中所示的较佳结构中，密封筒62的上端和下端厚度较大，这可有助于对密封筒62的安装和密封。并且，在密封筒62的下端设置有台阶部，这可便于将密封筒62支承在支撑件15上。

密封筒62中形成有内孔，以供中心杆14穿过。其中，在密封筒62下端之处或附近可设置有诸如密封圈之类的密封件（未示出）。这样的设置可以阻止硫化胶囊11中的气体介质沿着密封筒62和中心杆14之间的间隙向下流动。进一步地，可在环座40上设置进口通道和出口通道，以供气体介质流入和流出硫化胶囊11。

需要说明的是，密封筒62和中心杆14之间设置密封件的情况是可选的。在本申请的另一种实施方式中，在密封筒62和中心杆14之间不设置密封件，从而在它们之间形成围绕着中心杆14的间隙，该间隙可充当气体介质流入和流出硫化胶囊11的通道。这种情况也在本申请的范围之中。其中，密封筒62和中心杆14之间的间隙可以是1～10mm。

通过对制造密封筒62的材料的选择，能够更好地确保电机组件30的正常运转。具体来说，用来制造密封筒62的材料可选自碳钢、不锈钢、陶瓷、工程塑料、以及碳纤维。进一步较佳地，密封筒62的厚度、特别是密封筒62的直接被夹在定子31和转子32之间的部分的厚度可设置在0.5～2mm的范围内。密封筒62的这样的厚度可在确保隔热效率的同时将对电机运行的影响控制在最小。

回到图1，集成式介质搅动装置2与轮胎硫化设备1之间的一种具体连接方式是，集成式介质搅动装置2固定支承在支撑件15上，并且下夹持组件12与环座40相连接。下夹持组件12与环座40之间的连接方式可以是任何一种已知的方式，例如螺纹连接、凸环-凹槽结构、卡合结构等等。

并且，中心杆14延伸穿过集成式介质搅动装置2，其能够相对于集成式介质搅动装置2沿上下方向进行升降运动，其中，转子32的内孔、搅动部件51的内孔和加热部件52的内孔共同形成集成式介质搅动装置2的内孔，且中心杆14延伸穿过该集成式介质搅动装置2的内孔。

Claims (11)

1.一种集成式介质搅动装置，所述集成式介质搅动装置用于轮胎硫化设备，且支承在所述轮胎硫化设备的支撑件上，所述集成式介质搅动装置包括：加热部件，所述加热部件用于加热气体；以及搅动部件，所述搅动部件用于搅动被加热的所述气体；

其特征在于，所述集成式介质搅动装置还包括：

电机组件，所述电机组件包括定子和转子，所述定子包括内孔，所述转子的一部分位于所述定子的所述内孔中，并与所述定子的内侧相面对；以及

环座，所述环座包括内孔，所述转子的一端可转动地设置在所述环座的所述内孔中，并穿过所述环座的所述内孔而与所述搅动部件固定连接；

其中，所述定子固定设置在所述支撑件和所述环座中的至少一个上，所述定子位于所述环座的底部下方，以将所述定子与被加热的所述气体隔开。

2.如权利要求1所述的集成式介质搅动装置，其特征在于，在所述转子和所述环座之间设置有轴承。

3.如权利要求1所述的集成式介质搅动装置，其特征在于，所述加热部件和所述搅动部件安装在所述环座上。

4.如权利要求1所述的集成式介质搅动装置，其特征在于，所述集成式介质搅动装置还包括外壳，所述外壳设置在所述定子外侧。

5.如权利要求4所述的集成式介质搅动装置，其特征在于，在所述外壳和所述环座之间设置有隔热件。

6.如权利要求1所述的集成式介质搅动装置，其特征在于，所述集成式介质搅动装置还包括密封筒，所述密封筒位于所述电机组件的所述转子和所述定子之间。

7.如权利要求6所述的集成式介质搅动装置，其特征在于，所述密封筒的上端与所述环座密封连接，所述密封筒的下端与所述支撑件密封连接。

8.如权利要求6所述的集成式介质搅动装置，其特征在于，所述密封筒由以下材料中的一种制成：碳钢、不锈钢、陶瓷、工程塑料、以及碳纤维。

9.如权利要求6所述的集成式介质搅动装置，其特征在于，所述密封筒的至少夹在所述转子和所述定子之间的部分的厚度在0.5～2mm的范围之中。

10.一种轮胎硫化设备，所述轮胎硫化设备包括：

硫化胶囊；

下夹持组件，所述下夹持组件夹持所述硫化胶囊的下夹缘；

上夹持组件，所述上夹持组件夹持所述硫化胶囊的上夹缘；以及

中心杆，所述中心杆的上端与所述上夹持组件固定连接，并且所述中心杆被设置成能够相对于下夹持组件沿上下方向进行升降动作；

其特征在于，所述轮胎硫化设备还包括如权利要求1～9中任一项所述集成式介质搅动装置，其中所述集成式介质搅动装置支承在所述轮胎硫化设备的所述支撑件上，且所述中心杆延伸穿过所述集成式介质搅动装置，其中，所述集成式介质搅动装置的所述加热部件和所述搅动部件位于所述硫化胶囊内部。

11.如权利要求10所述的轮胎硫化设备，其特征在于，所述轮胎硫化设备还包括硫化模具，所述硫化模具覆盖在所述硫化胶囊的外侧，以在所述硫化模具和所述硫化胶囊之间形成硫化腔室。