CN116619798B - 轮胎硫化机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎硫化机，轮胎硫化机包括：环座，环座具有在轴向方向上的中央通孔；转筒，转筒至少部分地设在环座的中央通孔中，转筒的上部转动地设在环座的中央通孔中并且延伸穿过环座的上部；轴承室，轴承室设在转筒与环座之间，轴承室中的轴承将轴承室分隔为上轴承室和下轴承室，并且轴承室中的轴承允许转筒相对于环座转动；以及轴承室通道，轴承室通道设在环座内或者转筒内，并且连通上轴承室与下轴承室，以平衡上轴承室与下轴承室的压差。

Description

轮胎硫化机

技术领域

本发明属于轮胎硫化工艺生产设备技术领域，具体涉及一种轮胎硫化机。

背景技术

在工业生产中，通常会采用硫化方式以提高某些材料的整体硬度。在轮胎硫化工艺中，轮胎硫化是指对外胎的硫化，采用模型加压方式进行的硫化。轮胎材料通常是可塑性橡胶，在硫化前具有粘弹性，并且易变形、强度较低，无使用价值；通过硫化工艺，使可塑性橡胶固化，变成具有商用价值的高弹性橡胶。

常规的轮胎硫化工艺采用饱和蒸汽和氮气相结合的方式。具体为将生胎置于密封的硫化胶囊与硫化模具之间。向硫化胶囊内通入饱和蒸汽对硫化胶囊加热并且对硫化模具加热，以将硫化需要的热量提供到生胎。再对硫化胶囊通入高压氮气提供硫化时需要的压力，硫化胶囊膨胀挤压生胎，配合硫化机对生胎进行定型和硫化作业，以提高轮胎的强度。

但是蒸汽遇冷会发生冷凝，产生冷凝水囤积在硫化胶囊下方导致硫化胶囊上下温差大，进而导致轮胎硫化不完全的缺陷，并且蒸汽管路占用空间较大。

现有技术中提供了以各种电动硫化装置为核心的轮胎硫化机。在需要硫化轮胎时，外部介质源对轮胎硫化机的硫化胶囊供应加压的介质，使硫化胶囊膨胀并且从内部挤压轮胎，胶囊内腔处于高压状态。通过电力对轮胎硫化机的硫化胶囊中的介质（诸如氮气等的气体介质）进行加热及通风。轮胎硫化机还设置有例如风扇的、叶轮的搅动装置，通过例如电机的旋转驱动装置来驱动搅动组件对介质进行搅动，使得介质流动以使热量均匀分布，提高加热均匀性以提供硫化所需的热量。轮胎硫化工艺结束后，抽离硫化胶囊中的介质，使硫化胶囊皱缩，胶囊内腔处于低压状态。

在用于驱动搅动组件旋转的部件与环座之间设有轴承室，轴承室的上部通过密封件与胶囊内腔隔离，然而仍然存在泄露路径，使得轴承室会随着轮胎硫化机的运行和停止而同步存在高压与低压的环境的周期性转换情况。因此气体会经过轴承的内圈与外圈之间的空隙，即保持架和滚动体之间的空隙，而保持架与滚动体之间的空隙通常填充有润滑脂，经过气体冲刷，润滑脂会被吹出，导致轴承内部缺少润滑脂，使得轴承运行过程中缺少润滑脂的保护作用，会大大缩短轴承的使用寿命。

因此，仍然存在对轮胎硫化机的传动结构作进一步改进的需求。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种轮胎硫化机，避免其传动结构中的轴承的润滑脂被吹出。

在该轮胎硫化机的第一示例中，该轮胎硫化机包括：环座，环座具有在轴向方向上的中央通孔；转筒，转筒至少部分地设在环座的中央通孔中，转筒的上部转动地设在环座的中央通孔中并且延伸穿过环座的上部；轴承室，轴承室设在转筒与环座之间，轴承室中的轴承将轴承室分隔为上轴承室和下轴承室，并且轴承室中的轴承允许转筒相对于环座转动；以及轴承室通道，轴承室通道设在环座内或者转筒内，并且连通上轴承室与下轴承室，以平衡上轴承室与下轴承室的压差。

在该轮胎硫化机的第二示例中，可选地包括第一示例，轴承室通道设在环座内，在轴向方向上延伸，并且轴承室通道的上部连通上轴承室，并且轴承室通道的下部连通下轴承室。

在该轮胎硫化机的第三示例中，可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，轴承室通道包括设在环座内并且在周向方向上围绕轴承室间隔设置的多个轴承室通道。

在该轮胎硫化机的第四示例中，可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个，轴承室中设有多个轴承，并且多个轴承设置隔套以使多个轴承在轴向方向上间隔开。

在该轮胎硫化机的第五示例中，可选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个，轮胎硫化机还包括支撑筒，支撑筒在轴向方向上的上部固定到环座的下部；轮胎硫化机还包括硫化装置，硫化装置的下部固定到环座，并且硫化装置与环座的上部共同限定中空的胶囊内腔，其中，轴承室的上部定位在环座的上部处并且设有第一密封部，将轴承室与胶囊内腔隔离，其中，轴承室的下部定位在环座的下部处并且设有第二密封部，将轴承室与支撑筒和转筒之间的间隙隔离。

在该轮胎硫化机的第六示例中，可选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个，轴承室的第一密封部包括迷宫密封部，用于阻挡胶囊内腔内的杂质进入轴承室，和/或轴承室的第一密封部包括旋转密封圈，用于避免气体和杂质进入轴承室，并且旋转密封圈的材料包括聚四氟乙烯。

在该轮胎硫化机的第七示例中，可选地包括第一示例至第六示例中的一个或多个，环座的上部还设置有固定到环座的压紧环，压紧环套设在转筒外侧，设置成相对于转筒能转动，并且轴承室的第一密封部设在压紧环与转筒之间。

在该轮胎硫化机的第八示例中，可选地包括第一示例至第七示例中的一个或多个，轴承室的第一密封部在轴向方向上依次包括迷宫密封部和旋转密封圈，其中迷宫密封部设置在靠近转筒的一侧，并且其中旋转密封圈转动连接在转筒与压紧环的下部之间。

在该轮胎硫化机的第九示例中，可选地包括第一示例至第八示例中的一个或多个，压紧环与轴承室的轴承之间设置弹性件，能够允许并且能够限制轴承室的轴承在轴向方向上位移，并且压紧环与轴承室的轴承之间设置挡块，挡块压设在轴承的外圈固定侧，并且弹性件压设在挡块与压紧环之间。

本发明提出的硫化机的旋转连接组件，使得高速旋转的轴承处于密封的轴承室环境中，避免外界杂质进入和轴承润滑脂流失的问题，并能及时补充润滑脂。

轴承室内腔各部位气压差消失，压力达到平衡状态，有效避免高压与低压气体转换冲刷轴承，减弱或避免轴承润滑脂流失，利于延长轴承使用寿命。并且密封件有效隔绝或减缓高压气体和杂质进入轴承室，延长了轴承的使用寿命。

附图说明

为了描述本发明的上述和其他特征的实施方式，将参考附图中示出的本发明的示例性实施例来呈现以上简要描述的本发明的更具体描述。可以理解，这些附图只描绘了本发明的各示例性实施例，而不应当被认为是对其范围的限制，将通过使用附图并利用附加特征和细节来描述和解释本发明。在附图中：

图1是根据本发明的实施例的轮胎硫化机的剖视图；

图2a是图1的轮胎硫化机的局部放大视图；

图2b是图1的轮胎硫化机的局部放大视图，其中示出了胶囊中的介质的泄露路径；

图3是图1的沿剖切线截取的轮胎硫化机的轮胎硫化机的俯视剖切图。

图1至3大致按比例绘制，然而附图中的尺寸仅是示意性的，不必按比例绘制，而是旨在更清楚说明。在其他实施例中，可以使用其他相对尺寸。

在此以及在下文的所有内容中，不同附图中出现的相同特征用相同或类似的附图标记表示。

附图标记列表：

10 环座

20 支撑筒

30 转筒

41 轴承室

41a 上轴承室

41b 下轴承室

42 轴承室通道

43 第一密封部

43a 迷宫密封部

43b 旋转密封圈

44 第二密封部

45 压紧环

46 弹性件

47 挡块

50 硫化装置

51 胶囊内腔

61 加热组件

62 搅动组件

70 中心杆

80 油杯

具体实施方式

下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

在本发明的各实施例中，定义“旋转轴线”为旋转部件围绕其旋转的中心轴线，定义“轴向方向”为旋转轴线的延伸方向。

图1示意性地示出了根据本发明的实施例的轮胎硫化机的剖视图，其主要包括环座10、支撑筒20、转筒30、硫化装置50、加热组件61、搅动组件62以及位于中心的中心杆70。

环座10可以是具有台阶的大致圆筒形结构。环座10具有沿轴向方向的中央通孔。

支撑筒20在轴向方向上的上部固定到环座10的下部。支撑筒20具有中央通孔供中心杆70穿过。

转筒30至少部分地设在支撑筒20的中央通孔中，转筒30的上部转动地设在环座10的中央通孔中并且延伸穿过环座10的上部。

硫化装置50可以包括上夹持组件、下夹持组件以及硫化胶囊，上夹持组件和下夹持组件分别夹设硫化胶囊的上夹缘和下夹缘，其中硫化装置50的下部的下夹持组件固定到环座10，较佳地固定在环座10的外侧，并且上夹持组件在硫化装置50的顶部处固定到中心杆70的上部。驱动中心杆70升降可以使得硫化胶囊收拢或者扩张。

硫化装置50的上夹持组件、下夹持组件以及硫化胶囊与环座10的上部共同限定中空的胶囊内腔51。

加热组件61和搅动组件62可以设在硫化装置50的胶囊内腔51中。

加热组件61可以对胶囊内腔51内的介质加热，加热组件61可以是线圈形加热源，可以围绕下文将描述的转筒30的中心轴线轴向地布置，或者可以是棒形加热源并且仅在胶囊中的预定位置处布置。

搅动组件62，例如风扇，将胶囊内腔51内的介质搅动，以提升胶囊内腔51内的温度场的均匀性。随后，通过硫化装置50的硫化胶囊将热量传递至外部的待硫化轮胎。转筒30的上部转动地设在环座10的中央通孔中并且连接到胶囊内腔51中的搅动组件62，能够驱动搅动组件62旋转。搅动组件62具有中央通孔供中心杆70穿过。

中心杆70贯穿支撑筒20、转筒30以及搅动组件62。中心杆70穿过硫化装置50的胶囊内腔51连接到硫化装置50的顶部，并且能够驱动硫化装置50的顶部进行升降运动。

驱动该中心杆70的升降驱动装置可以是气缸、油缸等，其驱动地连接到中心杆70，致动中心杆70的上升或者下降。

进一步地，轮胎硫化机还包括硫化模具，硫化模具可开合设置，位于硫化胶囊的外侧，与硫化胶囊共同限定用于硫化轮胎的硫化腔室。硫化模具也可设置有外部热源，例如在硫化模具上设置电加热部件，待硫化轮胎放置于硫化腔室内，由硫化模具及硫化胶囊分别从内外两侧传递热量，完成轮胎硫化。

图2a、2b示意性示出了图1的轮胎硫化机的局部放大视图。在本发明的实施例中，轴承室41设在转筒30与环座10之间。

轴承室41中可以容纳轴承，这些轴承将轴承室41分隔为上轴承室41a和下轴承室41b，并且这些轴承允许转筒30相对于环座10转动。

轴承室通道42可以设在环座10内或者转筒30内，并且构造成连通上轴承室41a与下轴承室41b，以平衡上轴承室41a与下轴承室41b的压差。

在图2a、2b的实施例中，轴承室通道42设在环座10内，并且在轴向方向上延伸。轴承室通道42的上部连通上轴承室41a，并且轴承室通道42的下部连通下轴承室41b，以使得上轴承室41a与下轴承室41b连通。

较佳地，多个轴承室通道42在周向方向上围绕轴承室41间隔地设置。例如，轴承室通道42可以包括在周向方向上间隔设置的多个轴承室通道42，较佳地等距地间隔设置。例如，图3示意性示出了沿图1的剖切线A-A截取的轮胎硫化机的俯视剖切图，以这种方式，示出了具有六个轴承室通道42。

以这种方式，环座10内具有六个轴承室通道，然而，在可选的示例中，环座10可以设计成具有替代数量的轴承室通道。例如，在一个替代的实施例中，环座10可以具有四个或更少的轴承室通道，或在另一个替代的实施例中，有八个或更多的轴承室通道。

此外，在可选的示例中，轴承室通道42也可以设在转筒30内，并且在轴向方向上延伸与轴承室41的上轴承室41a与下轴承室41b对应。

返回图2a，轴承室41的上部定位在环座10的上部处并且设有第一密封部43，将轴承室41与胶囊内腔51隔离，并且轴承室41的下部定位在环座10的下部处并且设有第二密封部44，将轴承室41与支撑筒20和转筒30之间的间隙隔离。

轴承室41的第一密封部43可以包括迷宫密封部43a，用于阻挡胶囊内腔51内的杂质进入轴承室41。此外，轴承室41的第一密封部43也可以包括旋转密封圈43b，用于避免气体和杂质进入轴承室41。旋转密封圈43b的材料包括聚四氟乙烯。

如图2a所示，环座10的上部还设置有固定到环座10的压紧环45，压紧环45套设在转筒30外侧，设置成相对于与转筒30能转动，并且轴承室41的第一密封部43设在压紧环45与转筒30之间。

在图2a的实施例中，轴承室41的第一密封部43在轴向方向上依次包括迷宫密封部43a和旋转密封圈43b。迷宫密封部43a在压紧环45的上部设置在靠近转筒30的一侧。旋转密封圈43b转动连接在转筒30与压紧环45的下部之间。

压紧环45与轴承室41的轴承之间可以设置弹性件46，弹性件可以包括但不限于片簧、盘簧。弹性件46能够限制轴承在轴向方向上位移，以限制轴承在轴向方向上过度窜动，并且弹性件46也允许轴承在轴向方向上位移，能够允许轴承在轴向上进行一定量的浮动，例如1mm-2mm。

压紧环45与轴承室41的轴承之间可以设置挡块47。挡块47可以压设在轴承的外圈固定侧，并且弹性件46可以压设在挡块47与压紧环45之间。

图2b中进一步示出了胶囊中的介质的泄露路径P1、P2。在轮胎硫化机的硫化工艺期间，胶囊内腔51通入高压的介质，诸如氮气等的加热介质，会存在介质经由泄露路径P1、P2进入轴承室41的情况。其中泄露路径P1是压紧环45（设有迷宫密封部43a）、旋转密封圈43b以及挡块47与转筒30的接触表面之间形成的路径，并且泄露路径P2是压紧环45与环座10的接触表面之间形成的路径。

轴承室41中设有多个轴承，并且多个轴承设置隔套以使多个轴承在轴向方向上间隔开。

图1还示出了油杯80。可以使用注脂设备从油杯80注入润滑脂。润滑脂经过图1虚线所示的注脂通道到达轴承室41的上端面，进而流动至轴承内部，达到轴承润滑效果。

以上，为了使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，结合本发明的具体实施方式和附图对本发明的技术方案进行了清楚、完整地描述。

尽管以上已经描述了各种实施例，但应当理解，它所描述的实施方式是本发明的一部分实施方式，而非全部的实施方式，它们以示例而非限制的方式提出。对相关领域技术人员而言显而易见的是，所公开的主题可以其它特定的形式实施而不脱离其精神和必要特征。

因此，以上所描述的实施例在所有方面被认为是示例性而非限制性的，并不作为对本发明做任何限制的依据。

基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式均属于本发明所要保护的范围。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。

Claims (10)

1.轮胎硫化机，其特征在于，所述轮胎硫化机包括：

环座（10），所述环座（10）具有在轴向方向上的中央通孔；

支撑筒（20），所述支撑筒（20）在轴向方向上的上部固定到所述环座（10）的下部，所述支撑筒（20）具有在轴向方向上的中央通孔；

转筒（30），所述转筒（30）至少部分地设在所述支撑筒（20）的中央通孔中，所述转筒（30）至少部分地设在所述环座（10）的中央通孔中，所述转筒（30）的上部转动地设在所述环座（10）的中央通孔中并且延伸穿过所述环座（10）的上部；

轴承室（41），所述轴承室（41）设在所述转筒（30）与所述环座（10）之间，所述轴承室（41）中的轴承将所述轴承室（41）分隔为上轴承室（41a）和下轴承室（41b），并且所述轴承室（41）中的轴承允许所述转筒（30）相对于所述环座（10）转动，

其中，所述轴承室（41）的下部定位在所述环座（10）的下部处并且设有第二密封部（44），将所述轴承室（41）与所述支撑筒（20）和所述转筒（30）之间的间隙隔离；以及

轴承室通道（42），所述轴承室通道（42）设在所述环座（10）内或者所述转筒（30）内，并且连通所述上轴承室（41a）与所述下轴承室（41b），以平衡所述上轴承室（41a）与所述下轴承室（41b）的压差。

2.根据权利要求1所述的轮胎硫化机，其特征在于，

所述轴承室通道（42）设在所述环座（10）内，在所述轴向方向上延伸，并且所述轴承室通道（42）的上部连通所述上轴承室（41a），并且所述轴承室通道（42）的下部连通所述下轴承室（41b）。

3.根据权利要求1所述的轮胎硫化机，其特征在于，

所述轴承室通道（42）包括设在所述环座（10）内并且在周向方向上围绕所述轴承室（41）间隔设置的多个轴承室通道（42）。

4.根据权利要求1所述的轮胎硫化机，其特征在于，

所述轴承室（41）中设有多个轴承，并且所述多个轴承设置隔套以使所述多个轴承在所述轴向方向上间隔开。

5.根据权利要求1所述的轮胎硫化机，其特征在于，

所述轮胎硫化机还包括硫化装置（50），所述硫化装置（50）的下部固定到所述环座（10），并且所述硫化装置（50）与所述环座（10）的上部共同限定中空的胶囊内腔（51），

其中，所述轴承室（41）的上部定位在所述环座（10）的上部处并且设有第一密封部（43），将所述轴承室（41）与所述胶囊内腔（51）隔离。

6.根据权利要求5所述的轮胎硫化机，其特征在于，

所述轴承室（41）的第一密封部（43）包括迷宫密封部（43a），用于阻挡所述胶囊内腔（51）内的杂质进入所述轴承室（41），和/或

所述轴承室（41）的第一密封部（43）包括旋转密封圈（43b），用于避免气体和杂质进入所述轴承室（41），并且所述旋转密封圈（43b）的材料包括聚四氟乙烯。

7.根据权利要求5所述的轮胎硫化机，其特征在于，

所述环座（10）的上部还设置有固定到所述环座（10）的压紧环（45），所述压紧环（45）套设在所述转筒（30）外侧，设置成相对于与所述转筒（30）能转动，并且

所述轴承室（41）的第一密封部（43）设在所述压紧环（45）与所述转筒（30）之间。

8.根据权利要求7所述的轮胎硫化机，其特征在于，

所述轴承室（41）的第一密封部（43）在所述轴向方向上依次包括迷宫密封部（43a）和旋转密封圈（43b），

其中所述迷宫密封部（43a）在所述压紧环（45）的上部设置在靠近所述转筒（30）的一侧，并且

其中所述旋转密封圈（43b）转动连接在所述转筒（30）与所述压紧环（45）的下部之间。

9.根据权利要求7所述的轮胎硫化机，其特征在于，

所述压紧环（45）与所述轴承室（41）的轴承之间设置弹性件（46），能够允许并且能够限制所述轴承室（41）的轴承在所述轴向方向上位移，并且

所述压紧环（45）与所述轴承室（41）的轴承之间设置挡块（47），所述挡块（47）压设在轴承的外圈固定侧，并且所述弹性件（46）压设在所述挡块（47）与所述压紧环（45）之间。

10.根据权利要求5所述的轮胎硫化机，其特征在于，所述轮胎硫化机还包括：

加热组件（61）和搅动组件（62），所述加热组件（61）和所述搅动组件（62）设在所述硫化装置（50）的所述胶囊内腔（51）中，所述加热组件（61）对所述胶囊内腔（51）内的介质加热，所述搅动组件（62）将所述胶囊内腔（51）内的介质搅动，以提升所述胶囊内腔（51）内的温度场的均匀性；以及

硫化模具，所述硫化模具位于硫化胶囊的外侧，与所述硫化胶囊共同限定用于硫化轮胎的硫化腔室。