CN116619799B - 一种轮胎硫化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎硫化装置，该轮胎硫化装置包括硫化胶囊以及中心机构，中心机构包括环座，环座具有通向硫化胶囊的中心开口和进气口；构造成输出动力的动力装置；设置在硫化胶囊中的搅动装置；转筒，该转筒设置成穿过环座的中心开口并联接于搅动装置，并构造成带动搅动装置旋转；以及传动机构，该传动机构联接于动力装置和转筒，以将动力装置输出的动力传递至转筒，使得转筒旋转，从而带动搅动装置搅动硫化胶囊中的介质；其中，动力装置在硫化胶囊外侧设置在环座外部并相对于所述转筒的旋转轴线偏离，并且传动机构设置在环座内部。该轮胎硫化装置将动力机构设置在腔室外部，免于高温高压环境，并且便于拆装。

Description

一种轮胎硫化装置

技术领域

本发明涉及轮胎硫化设备技术领域，具体地涉及一种轮胎硫化装置。

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。

以轮胎为例，通过轮胎成型工艺所得到的生胎是具有粘弹性的可塑性橡胶，易变形、强度较低，无使用价值，因此在成型工艺后，需要对生胎，具体地是对外胎进行硫化工艺。通过硫化，使可塑性橡胶固化，变成有使用价值的高弹性橡胶。

目前，硫化工艺采用模型加压方式进行。一种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（囊体）与硫化模具之间，向硫化胶囊内的腔室通入饱和蒸汽以提供硫化需要的热量，再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。

然而，这种方式会产生如下问题：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。此外，提供蒸汽的蒸汽管路占用空间较大。

为了解决这个问题，现有技术中提供了以电动硫化系统的核心设置进行加热及通风的系统，这种系统设置有搅动装置，搅动装置通过类似电机等驱动扇部件转动，实现诸氮气等的加热介质进行流动。

一般而言，这种轮胎硫化系统的轮胎硫化机包括设于胶囊内部的导流组件，加热组件，这些组件通过设置在环座下方且远离环座的电机驱动导流组件旋转。然而，这又带来以下问题：由于现有技术将电机等设置在远离环座的地方，传动距离过大，传动不稳定，导致噪音较大，同时由于传动距离过大，为了保证装配精度，零件的加工精度要求高，且电机远离环座，不方便维护。

因此，期望提供一种轮胎硫化装置，能够解决上述问题中的至少一些。

发明内容

为了解决电机在高温高压的环境中使用寿命短的问题，本发明设计了一种轮胎硫化装置，该轮胎硫化装置的动力装置设置在硫化腔室外部，优选地在环座下方，这样远离了硫化腔室，工作环境温度低，能有效保护动力装置，并且使得动力装置的拆装维护更加方便。此外，该轮胎硫化装置的传动装置设置在环座内部，使得空间紧凑，传动机构不会过长，具有运行平稳的优点。

具体地，该轮胎硫化装置包括硫化胶囊以及中心机构，中心机构包括：环座，环座具有通向硫化胶囊的中心开口和进气口；动力装置，该动力装置构造成输出动力；搅动装置，该搅动装置设置在硫化胶囊中；转筒，该转筒设置成穿过环座的中心开口并联接于搅动装置，并构造成带动搅动装置旋转；以及传动机构，该传动机构联接于动力装置和转筒，以将动力装置输出的动力传递至转筒，使得转筒旋转，从而带动搅动装置搅动硫化胶囊中的介质；其中，动力装置在硫化胶囊外侧设置在环座外部并相对于所述转筒的旋转轴线偏离，并且传动机构设置在环座内部。该轮胎硫化装置将动力机构设置在腔室外部，免于高温高压环境，并且便于拆装。此外，动力装置还能绕开下方的支撑环筒，避免了传动机构因为需要跨过支撑环筒联接于动力装置而设置得过长。

在本发明的一种实施例中，动力装置包括输出轴以输出扭矩，输出轴联接于传动机构。

可选地，传动机构是齿轮传动机构，其包括齿轮箱体、第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮在齿轮箱体中啮合，其中，第一齿轮联接于输出轴，以与输出轴一起旋转，并且第二齿轮联接于转筒，以与转筒一起旋转。

在本发明的一种优选实施例中，传动机构包括至少一个第一轴承，该第一轴承围绕输出轴设置在输出轴和齿轮箱体之间的，以有助于输出轴的定心转动；或者该第一轴承围绕第一齿轮设置在第一齿轮和齿轮箱体之间，以有助于第一齿轮的定心转动。进一步地，传动机构包括围绕第二齿轮设置在第二齿轮和齿轮箱体之间的至少一个第二轴承，以有助于第二齿轮的定心转动。

传动机构包括设置在齿轮箱体中的阻挡件，该阻挡件构造成压紧第二轴承，以防止第二轴承意外移动。

在本发明的实施例中，可以设置旋转密封件，旋转密封件设置在第二齿轮和环座的中心开口之间，以限制杂质的进入，从而保证传动的稳定性。

进一步地，环座包括压紧环，压紧环套设在转筒外侧，并固定在环座上进一步限制杂质随着气流进入。

在本发明的实施例中，中心机构还包括加热装置，该加热装置设置在硫化胶囊中，以加热硫化胶囊中的介质。可选地，搅动装置设置在环座上方，并且加热装置设置在搅动装置上方。

优选地，轮胎硫化装置还设置有支撑部件，该支撑部件构造成将加热装置与搅动装置和环座隔开，以防止加热装置产生的热量朝向环座传导。在本发明的实施例中，支撑部件包括上法兰以及位于上法兰的内环处的挡片，上法兰由位于环座上的支承柱支承，挡片起到隔热的作用。

有利地，还包括护罩部件，护罩部件围绕加热装置设置，以将加热装置与硫化胶囊隔开，以防止加热装置接触到壳体并烫坏壳体的部分，并且还保护温度传感器以避免损坏或测量误差。

所描述的轮胎硫化装置的额外特征和优点将在下文的详细描述中陈述，并且通过下文对于本领域技术人员显然或者从通过实践本文所描述的实施例而被本领域技术人员认识到，这些描述包括下文的详细描述以及附图。

附图说明

参考以上目的，本发明的技术特征在下面的实施例中清楚地描述，并且其优点从以下参照附图的详细描述中显而易见，附图以示例方式示出了本发明的优选实施例，而不限制本发明构思的范围。

图1示出了根据本发明的一种实施例的轮胎硫化装置的剖视图；

图2示出了图1中所示的轮胎硫化装置的一部分的剖视图；

图3示出了图2中所示的轮胎硫化装置的搅动装置和传动机构的剖视图；

图4示出了根据本发明的另一种实施例的轮胎硫化装置的搅动装置和传动机构的剖视图。

附图标记：

1 轮胎硫化装置

100 轮胎模具

200 硫化胶囊

300 中心机构

301 环座

3011 进气口

3012 压紧环

3013 旋转密封件

302 中心杆

303 支撑环筒

304 加热装置

305 搅动装置

306 转筒

307 动力装置

3071 电机

3072 输出轴

308 传动机构

3081 齿轮箱体

3082 第一齿轮

3083 第二齿轮

3084 齿轮箱盖

3085 第一轴承

3086 第二轴承

3087 阻挡件

400 夹持装置

401 上夹盘

402 下夹盘

500 支撑部件

501 上法兰

502 挡片

503 支承柱

600 温度传感器

700 护罩部件

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。

本文中所使用的术语“联接”包含直接联接和间接联接，例如装配、粘结、附连或者经由其它部件连接等。

本文中所使用的有关方位术语“上”、“下”、“左”、“右”等是根据附图中所示的方位来进行描述的。

为方便起见，在以下描述中，相同或相似的元件采用相同的附图标记。

图1是根据本发明的非限制性实施例的轮胎硫化装置1的示意性剖视图。如图所示，该轮胎硫化装置1可以主要包括轮胎模具100、硫化胶囊200、中心机构300以及夹持装置400等。

该轮胎模具100可以为活络轮胎模具或两半式轮胎模具，具有可开合设置，其内部可以封围形成模具腔体。硫化胶囊200可以是中空薄壁橡胶制品，该硫化胶囊200可以收拢以便于放置到未硫化生胎内部或者从经硫化的轮胎中取出。该硫化胶囊200可以扩张以便与轮胎模具100配合。例如，轮胎模具100可以定位在扩张后的硫化胶囊200的外侧，与硫化胶囊200共同限定硫化腔室。可以将未硫化生胎放置在该硫化腔室内，并且通过加热轮胎模具100和硫化胶囊200来供应生胎硫化所需的热量。另外，通过硫化胶囊200从内部加压并且通过轮胎模具100从外部加压，一起提供生胎硫化所需的压力。

中心机构300可以主要包括环座301、中心杆302、支撑环筒303、加热装置304、搅动装置305、转筒306以及用于输出动力的动力装置307等。

环座301可以设置在轮胎模具100的内侧，用于支承相应的旋转部件（例如轴承及转筒等），并且提供用于使加热介质（例如氮气等）进入或离开硫化胶囊200的气体通道。环座301可以设有中心开口，支撑环筒303可以与该中心开口配合以支承环座301。

中心杆302延伸穿过环座301中的该中心开口，并且能够上下移动。中心杆302的上端借助夹持装置400固定到硫化胶囊200，以随着中心杆302的上下移动，使得硫化胶囊200能够收拢或者扩张。在环座301上开设有通向硫化胶囊200内侧的进气口3011，以用于充注和排放介质。

加热装置304（例如，电热管）设置在硫化胶囊200中，用于加热硫化胶囊200中的介质。在本实施例中，加热装置304设置在如下所述的搅动装置305上方。加热装置304可以例如安装在位于环座301上的基座（未示出）处。

搅动装置305设置在硫化胶囊200中，用于搅动硫化胶囊200中的介质，并且转筒306设置成穿过环座301的中心开口并联接于搅动装置305，可选地与搅动装置305成一体。搅动装置305设置在环座301上方。当转筒306旋转时，转筒306带动搅动装置305一起旋转，以搅动硫化胶囊200中的介质。转筒306是中空的，使得中心杆302能够穿过转筒306运动。转筒306优选地与中心杆302和支撑环筒303同轴。优选地，参照图2，环座301还包括压紧环3012，压紧环3012套设在转筒306外侧，并固定在环座301上。压紧环3012可以限制转动部分和固定部分之间的漏气，防止杂质跟随气流进入轴承和齿轮啮合部位或者转动部位。进一步地，压紧环3012和环座301之间设置了旋转密封件3013（例如油封），其进一步限制了杂质的进入，保证传动的可靠。

夹持装置400可包括上夹盘401和下夹盘402，中心杆302与上夹盘401联接，并且环座301与下夹盘402密封配合，从而环座301、上夹盘401、下夹盘402、中心杆302以及硫化胶囊200一起限定出空气可充盈的内部空间，如图1所示。

继续参照图1，在本发明的实施例中，该轮胎硫化装置1包括用于传递动力的传动机构308，传动机构308与动力装置307和转筒306联接，以将动力装置307输出的动力传递给转筒306，从而使转筒306旋转，以带动搅动装置305搅动硫化胶囊200中的介质。

动力装置307在硫化胶囊200外侧设置在环座301外部，可选地固定于环座301底部。动力装置307的位置远离了硫化胶囊200，使得热量不会传递到动力装置307，从而在工作环境的温度较低的情况下，可以延长动力装置307的使用寿命。

优选地，动力装置307设置成相对于转筒的旋转轴线偏离，以绕开下方的支撑环筒303，避免了传动机构因为需要跨过支撑环筒303联接于动力装置307而设置得过长。这种偏离设计减小了传动机构308的传动距离，使得传动稳定，噪音较小。进一步地，动力装置307可以可拆卸地安装在支撑环筒303上，使得拆装维护更加便易。

参照图2，在本实施例中，动力装置307优选地包括电机3071和输出轴3072，输出轴3072构造成输出扭矩。动力装置307还可以包括传动轴或联轴器，以借助传动轴或联轴器联接于传动机构308。

传动机构308设置在环座301内部。进一步地，在本实施例中，传动机构308是设置在环座301内的齿轮传动机构，但应当理解的是，传动机构的类型是非限制性的，并且在其它实施例中还可以为皮带传动机构、链传动机构等其它机构。

在传动机构308是齿轮传动机构的情况下，传动机构308包括齿轮箱体3081，在齿轮箱体3081内至少设置第一齿轮3082（作为主动轮）和第二齿轮3083（作为从动轮），第一齿轮3082与第二齿轮3083在齿轮箱体3081中啮合，其中，第一齿轮3082联接于输出轴3072（例如，通过如上所述的传动轴或联轴器），以与输出轴3072一起旋转，并且第二齿轮3083联接于转筒306，以与转筒306一起旋转。具体地，在本实施例中，转筒306借助诸如平键之类的固定装置与第二齿轮3083固定在一起，使得转筒306能够被第二齿轮3083带动而一起旋转。由此，第一齿轮3082借助电机3071的输出驱动第二齿轮3083转动。应当理解的是，在本实施例中，第一齿轮3082和第二齿轮3083直接啮合，但这仅仅是示例性的，并且在其它实施例中，齿轮传动机构可以经由多级传动驱动第二齿轮3083转动。

可选地，在齿轮箱体3081底部设置有齿轮箱盖3084，该齿轮箱盖3084与齿轮箱体3081联接，以形成齿轮箱空间。齿轮箱盖3084能够可拆卸地设置在与中心杆302同轴的支撑环筒303上，具体地，齿轮箱盖3084与支撑环筒303的法兰可拆卸地固定。

参照图3，在齿轮箱体3081中设置了两个第一轴承3085，第一轴承3085围绕输出轴3072设置在输出轴3072与齿轮箱体3081之间，在其间设置隔套或垫圈。由于齿轮与齿轮箱体3081之间不可避免地存在间隙，这使得第一齿轮3082和第二齿轮3083在间隙内产生微小的位移，使得啮合不稳定，因此需要使第一齿轮3082和第二齿轮3083优选地围绕基本上固定的轴线来旋转。为此目的，设置第一轴承3085可以使得输出轴3072居中地定位而不偏移，从而形成了稳定的旋转轴，以保证平稳地输出动力。

参照图4，示出了第一轴承3085的另一种可选的设置方法，其中第一轴承3085在第一齿轮3082的上下两侧围绕第一齿轮3082设置在第一齿轮3082与齿轮箱体3081之间，以起到对第一齿轮3082的定心作用（相比之下，图3的示例起到对第一轴承3085的定心作用）。

应当理解的是，在其它实施例中，在不影响其功能的情况下，第一轴承3085的数量可以改变，例如可以设置一个、三个或更多的第一轴承3085。

类似地，在齿轮箱体3081中，围绕第二齿轮3083在第二齿轮3083和齿轮箱体3081之间设置有两个第二轴承3086，在其间设置隔套或垫圈。第二轴承3086同样地起到对第二齿轮3083的定心作用。

优选地，在第二齿轮下方设置有诸如波形弹簧或轴用弹性挡圈之类的阻挡件3087，该阻挡件构造成压紧第二轴承3086，以防止第二轴承3086上下运动。

为了防止杂质跟随气流进入轴承和齿轮啮合部位或者转动部位，齿轮传动机构设置为密封结构。具体地，在本实施例中，使用了旋转密封件3013（例如密封圈和油封密封），此类旋转密封件3013设置在第二齿轮3083与环座301的中心开口之间，以限制杂质的进入，保证传动的可靠。

返回参照图1，可选地参照图2，在本实施例中，由于加热装置304设置在搅动装置305上方，因此在加热装置304与搅动装置305之间设置了支撑部件500，用于支撑加热装置304。该支撑部件500包括上法兰501以及挡片502，该挡片502位于上法兰501的上端面内环处，以将加热装置304和搅动装置305隔开。上法兰501由位于环座301上的支承柱503支承。优选地，环座301与上法兰501之间留有空隙，使得位于环座301与上法兰501之间的搅动装置305能够通过该空隙出风。

为了了解并控制硫化胶囊200内的温度，可以设置多个温度传感器600，这些温度传感器600固定在环座301的底部，并朝向加热装置304延伸（可选地向上延伸）不同高度，其中，至少一个温度传感器600延伸穿过挡片502到达加热装置304附近，以测量加热装置304周围的温度，并且至少一个温度传感器600延伸直至与挡片502齐平，以测量加热后的介质温度；为了防止单一的温度传感器600出现故障无法对内温进行测温，多处温度传感器600也可形成比对。

进一步地，护罩部件700围绕加热装置304设置，以将加热装置304与硫化胶囊200隔开。具体地，护罩部件700包括外护罩和上护圈，外护罩设置在上法兰501上以从外侧包裹加热装置304，上护圈设置在加热装置304上方。护罩部件700可以防止硫化胶囊200直接接触加热装置304，从而烫伤硫化胶囊200；且将温度传感器600保护起来，避免硫化胶囊200将温度传感器600挤偏，距离加热装置304过近，影响温度准确性，或者将温度传感器600挤坏，不能测量温度。

本发明的轮胎硫化装置具有如下优点：

1）本发明的轮胎硫化装置1的动力装置307（具体地是电机3071）远离了硫化胶囊200，从而远离高温高压的环境，工作环境良好，保证了电机3071寿命；

2）传动机构308的设计减小了传动距离，使得传动稳定，噪音较小；

3）本发明的轮胎硫化装置1将动力装置307可拆卸地安装在支撑环筒303上，使得拆装维护更加便易；

4）传动机构308位于环座301内部，有效地阻隔了硫化胶囊200内部的介质与外部空气的接触，从而保证内部介质不受污染，同时有效保证硫化胶囊200内部介质的密封性。

虽然以上结合了较佳实施例对本发明的结构进行了说明，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，上述示例仅是用来说明的，而不能作为对本发明的限制。因此，可以对本发明进行修改和变型，这些修改和变型都将落在本申请的范围之内。

Claims (7)

1.一种轮胎硫化装置，包括：

硫化胶囊，以及

中心机构，所述中心机构包括：

环座，所述环座具有通向所述硫化胶囊的中心开口和进气口；

动力装置，所述动力装置构造成输出动力；

加热装置，所述加热装置设置在所述硫化胶囊中，以加热所述硫化胶囊中的介质；

搅动装置，所述搅动装置设置在所述硫化胶囊中；

转筒，所述转筒设置成穿过所述环座的中心开口并联接于所述搅动装置，并构造成带动所述搅动装置旋转；以及

传动机构，所述传动机构联接于所述动力装置和所述转筒，以将所述动力装置输出的动力传递至所述转筒，使得所述转筒旋转，从而带动所述搅动装置搅动所述硫化胶囊中的介质；

其特征在于，所述动力装置在所述硫化胶囊外侧设置在所述环座外部并相对于所述转筒的旋转轴线偏离，

其中，所述动力装置包括输出轴以输出扭矩，所述输出轴联接于所述传动机构，

其中，所述传动机构设置在所述环座内部，并包括齿轮箱体、第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮在所述齿轮箱体中啮合，其中，所述第一齿轮联接于所述输出轴，以与所述输出轴一起旋转，并且其中，所述第二齿轮联接于所述转筒，以与所述转筒一起旋转，

其中，所述传动机构包括至少一个第一轴承，所述第一轴承围绕所述输出轴设置在所述输出轴和所述齿轮箱体之间或者围绕所述第一齿轮设置在所述第一齿轮和所述齿轮箱体之间，和/或其中，所述传动机构包括至少一个第二轴承，所述第二轴承围绕所述第二齿轮设置在所述第二齿轮和所述齿轮箱体之间，并且

其中，所述轮胎硫化装置还包括支撑部件，所述支撑部件构造成将所述加热装置与所述搅动装置和所述环座隔开，其中，所述支撑部件包括上法兰以及位于所述上法兰的内环处的挡片。

2.如权利要求1所述的轮胎硫化装置，其特征在于，

所述传动机构包括设置在所述齿轮箱体中的阻挡件，所述阻挡件构造成压紧所述第二轴承。

3.如权利要求1所述的轮胎硫化装置，其特征在于，

还包括旋转密封件，所述旋转密封件设置在所述第二齿轮和所述环座的中心开口之间。

4.如权利要求1所述的轮胎硫化装置，其特征在于，

所述环座包括压紧环，所述压紧环套设在所述转筒外侧，并固定在所述环座上。

5.如权利要求1所述的轮胎硫化装置，其特征在于，

所述搅动装置设置在所述环座上方，并且所述加热装置设置在所述搅动装置上方。

6.如权利要求5所述的轮胎硫化装置，其特征在于，

所述上法兰由位于所述环座上的支承柱支承。

7.如权利要求5所述的轮胎硫化装置，其特征在于，

还包括护罩部件，所述护罩部件围绕所述加热装置设置，以将所述加热装置与所述硫化胶囊隔开。