CN206124030U - 一种硫化机及其冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硫化机及其冷却装置，其中冷却装置包括冷却板、水冷却装置，冷却板上设有进水口、出水口及连通进水口、出水口的水通道，水冷却装置与冷却板的进水口连通，硫化机冷却装置还包括气体冷却装置，气体冷却装置包括压缩空气源，压缩空气源与所述冷却板的进水口连通。在对相应的加热板进行冷却时，气体冷却装置先向冷却板的水通道内注入压缩空气以进行气体冷却，待加热板的温度降到一定值，再通过水冷却装置向冷却板内注入水以进行水冷却。采用本实用新型的冷却装置，可以使加热板的冷却均匀，可以提高产品的质量。

Description

一种硫化机及其冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种硫化机及其冷却装置。

背景技术

油压机是一种通过专用液压油做为工作介质，通过液压泵作为动力源，靠液压泵的作用力使液压油通过液压管路进入油缸/活塞，然后油缸/活塞里有几组互相配合的密封件，不同位置的密封都是不同的，但都起到密封的作用，使液压油不能泄露。最后通过单向阀使液压油在油箱循环使油缸/活塞循环做功从而完成一定机械动作来作为生产力的一种机械。目前市场上的带有加热型的油压机(俗称硫化机)，一般情况下是通过上下加热台面加热，上下加热台面设置一点温控点，控制各自的温度。使用温度一般在250℃以下。目前的硫化机主要存在以下缺点：(1)、整个台面温差大，边缘与中心温差较大。(2)、最高使用温度较低，一般在250℃以下。随着特种聚酰亚胺树脂粉料的出现，以及特种独特混合材料作为超硬砂轮结合剂的产品越来越多。新的特种聚酰亚胺树脂材料需要450℃的工艺温度，而且热辐射加热方式会造成温度均匀性不好。(3)、硫化机冷却多采用为风冷，即关闭加热电源，用风扇对工件直吹降温。这种方式的缺点是：冷却速度慢，达不到工艺要求；高温冷却较慢，设备占用时间长，单台设备的产能不高(产品长时间压制在设备加热板上)。

中国专利CN203592616U(授权公告日为2014年5月14日)公开了一种用于胶带硫化机上的冷却系统，该冷却系统包括冷却板、水堵，水栓，冷却板的内部开设有水路，水路为圆柱形的空腔，水路的一端封闭在冷却板内，其另一端设于冷却板的侧面上；水路包括横向水路和纵向水路，纵向水路均连通横向水路，横向水路和纵向水路处于同一高度。冷却板内水的流向是由进水水栓进入，由出水水栓流出。通过在胶带硫化机内设置冷却板，并在冷却板内设置水路、水堵和水栓，实现水通过进水水栓进入水路并在冷却板内沿水路流动后从出水水栓流出，带走胶带硫化机内的热量，使硫化机迅速降温，缩短了冷却时间。虽然该冷却系统提高了冷却速度，但同时也带来一些问题。例如，高温状态下的加热板遇水温度迅速下降，温差的骤变，对加热板有损伤，时间久了会导致加热板变形。而且水冷却速度过快，对于不良导体的橡胶或树脂料的产品，冷却不均匀，影响产品的质量。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种硫化机冷却装置，以解决现有的冷却装置在的冷却速度过快、冷却不均匀的技术问题。同时本实用新型还提供一种硫化机。

为了实现以上目的，本实用新型中硫化机冷却装置的技术方案如下：硫化机冷却装置，包括冷却板、水冷却装置，冷却板上设有进水口、出水口及连通进水口、出水口的水通道，水冷却装置与所述冷却板的进水口连通，所述硫化机冷却装置还包括气体冷却装置，气体冷却装置包括压缩空气源，压缩空气源与所述冷却板的进水口连通，在对相应的加热板进行冷却时，气体冷却装置先向冷却板的水通道内注入压缩空气以进行气体冷却，待加热板的温度降到一定值，再通过水冷却装置向冷却板内注入水以进行水冷却。

所述水冷却装置通过进水管与冷却板的进水口连接，所述水冷却装置通过回水管与所述冷却板的出水口连接。

所述压缩空气源通过第一进气管与所述进水管连通，所述第一进气管上设有第一电磁比例阀。

所述硫化机冷却装置还包括与所述气体冷却装置并联的雾化冷却装置，所述雾化冷却装置通过第二进气管与所述进水管连通，所述第二进气管上设有第二电磁比例阀。

所述第一进气管上于所述进水管与所述第一电磁比例阀之间设有第一单向阀。

本实用新型硫化机采用如下技术方案，硫化机包括机架，机架上设有加热板，所述机架上还设有冷却装置，冷却装置包括冷却板、水冷却装置，冷却板上设有进水口、出水口及连通进水口、出水口的水通道，水冷却装置与所述冷却板的进水口连通，所述硫化机冷却装置还包括气体冷却装置，气体冷却装置包括压缩空气源，压缩空气源与所述冷却板的进水口连通，在对加热板进行冷却时，气体冷却装置先向冷却板的水通道内注入压缩空气以进行气体冷却，待加热板的温度降到一定值，再通过水冷却装置向冷却板内注入水以进行水冷却。

所述水冷却装置通过进水管与冷却板的进水口连接，所述水冷却装置通过回水管与所述冷却板的出水口连接。

所述压缩空气源通过第一进气管与所述进水管连通，所述第一进气管上设有第一电磁比例阀。

所述硫化机冷却装置还包括与所述气体冷却装置并联的雾化冷却装置，所述雾化冷却装置通过第二进气管与所述进水管连通，所述第二进气管上设有第二电磁比例阀。

所述第一进气管上于所述进水管与所述第一电磁比例阀之间设有第一单向阀。

本实用新型的有益效果：本实用新型硫化机冷却装置，在现有的采用水冷却的基础上，又设置了气体冷却装置，在具体的使用的时候，先通过气体冷却装置对加热板进行预冷却，气体冷却速度相对于水冷却较慢，因此不会出现高温的加热板温度骤降的问题。等到加 热板的温度降到一定程度后，再利用水冷却装置向冷却板内通入冷却水，对加热板进行水冷却，使温度快速下降。采用本实用新型的冷却装置，可以使加热板的冷却均匀，可以提高产品的质量。

附图说明

图1是本实用新型硫化机的实施例的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1中的加热板的结构示意图；

图4是图3的后视图；

图5是图1中的冷却板的结构示意图；

图6是图5的前视图；

图7是图5的A-A剖视图(部分)；

图8是冷却系统的原理图。

具体实施方式

本实用新型硫化机的实施例：如图1-8所示，硫化机，包括机架10，机架10上设有动力部分、主机部分、电控柜18。将动力部分、主机部分、电控柜一体设置，设计紧凑、运输方便、占地面积小、操作方便。动力部分包括电机29、油泵30、液压油箱11。主机部分位于电机的上方，为三梁四柱结构，包括四个立柱19及由下至上包括下梁28、下冷却板27、下加热板26、上加热板25、上冷却板24、滑梁23、油缸22、上梁21、主螺母20。电控柜上设有电流表17、温控仪表、可编辑触摸屏幕15、操作按钮14、主断路器13、压力表12。下加热板、上加热板相同，本申请主要是对下加热板、上加热板进行改进，为便于表达，将其统一称为加热板。

加热板包括加热板本体31，加热板本体31上沿左右方向间隔设置有一组、相互独立加热的加热元件。各加热元件为加热管，加热管沿前后方向延伸。各加热管从左向右依次记为第一加热管、第二加热管、第三加热管、第四加热管、第五加热管、第六加热管、第七加热管、第八加热管、第九加热管、第十加热管，共计十个加热管。加热板本体上沿左右方向间隔贯通设有对应的加热管安装孔33，加热管安装孔也有十个。加热板本体上于相邻的两加热管之间设有用于检测、反馈所处区域温度的测温元件。第一、第二加热管为第一加热管组，第三、第四加热管为第二加热管组，依次类推，共计五个加热管组。相应的测温元件，为第一测温原件、第二测温元件、第三测温元件、第四测温元件、第五测温元件，第一测温原件设置在第一、二加热管之间，第二测温原件设置在第三、四加热管之间，依次类推。加 热板本体上左右间隔设有用于安装对应的测温元件的、一端开口的测温元件安装孔32，测温元件安装孔的轴线沿前后方向延伸。在本实施例中，测温元件为测温传感器。加热管组与其对应的测温元件形成一个独立的加热、测温区域。常见的测温元件有铂热电阻，镍镉-铜镍热电偶等。

上述的各加热管及测温元件只是硫化机的加热系统的一部分，加热系统还包括多组反并联的可控硅、温度控制器。每个加热管组都对应有一个与之串联的可控硅及温度控制器。以第一加热管组为例，加热过程中，PLC系统向第一加热管组对应的温度控制器发出温度设置值(产品工艺设定的温度)的信号，该温度控制器向可控硅发出控制信号，可控硅控制承接到加热管上的电压值大小，根据电压大小从而控制对应控制区域第一加热管、第二加热管的发热量大小(根据焦耳定律可知)，第一加热管组再热传递将热量传递到工作台板加热板，最终作用于被加热工件上。在整个加热过程中测温元件将实时监测到的各个区域温度反映给对应温度控制器，温度控制器再通过PID比例微积分调节可控硅角度大小(可控硅控制加热管电压)，最终控制加热板各个区域的热量，使得各个区域热量收支比平衡。从而保证工作台面整个区域温度始终保持相对稳定温度值范围。测温元件、加热管、可控硅和温控器四者够成一套完整的闭环控制系统。温度设置值信号可以在各个温度控制器之间传递。

硫化机在工作过程中，通过上述的局部独立温控系统保证了整个加热台面(加热板)温度的均匀性，配合硫化机的液压系统，通过上、下加热板保证了平行度和压力，从而满足了砂轮的热压工艺要求。但是高温热压油压机在针对高温树脂或高温结合剂磨具热压工艺时候，冷却系统是至关重要的。高温树脂结合剂磨具需要温度快速、准确的达到工艺要求范围内，当完成固化、或化学反应后(高温磨具内结合剂及辅料工艺过程)，又要温度极降。目前市场上的压机冷却普遍为风冷，即关闭加热电源，用风扇对工件直吹降温。这种方式的缺点是：冷却速度慢，达不到工艺要求；高温冷却较慢，设备占用时间长，单台设备的产能不高。

针对此问题，本实用新型设计了冷却装置，分为三个模块，即雾化冷却装置、气体冷却装置、水冷却装置，搭载电气自动化控制，四者相互配合保证设备冷却系统的完美降温。在此之前先说明上下冷却板的改进点也一致，统称为冷却板。冷却板41上设有进水口43、出水口42及连通进水口、出水口的水通道44。水通道44是由多个沿前后方向延伸、平行的贯通的纵向水道45形成的，呈“几”形来回交错弯折。相邻的两个纵向水道的端部加工有连通两者的连通槽46，然后再通过密封圈密封在连通槽的外侧，保证整个水通道是连通的、且不漏水。冷却水从进水口流进，经过在水通道内的曲折流动，最终从出水口流 出。水冷却装置51通过进水管58与进水口连通，回水管与出水口连通，形成循环水路。气体冷却装置包括压缩空气源53。(压缩空气源有两个，另一个用于向雾化冷却装置提供压缩空气)。雾化冷却装置54与气体冷却装置并联，雾化冷却装置54通过第二进气管55与进水管58连通。

冷却系统的工作原理图如图8所示。在加热开始前，利用气体冷却装置，通过压缩空气对冷却板进行气体冷却。电磁比例阀2CT(最大电压)和电磁换向阀4CT同时得电(电磁换向阀得电情况下，此路是联通状态，电磁比例阀得电到最大电压及完全开通，可以根据电压的大小调整开通量)，压缩空气源53将气体通过第一进气管57、气动三联件52、第一单向阀59送入冷却板41内，经过电磁换向阀4CT到达高温蒸汽处理系统50。此过程的目的主要是吹干冷却板内部的水分和杂物，为开始快速加热准备条件。第一单向阀59、第一电磁比例阀1CT设置在第一进气管57上。

在温度达到高温(450℃)后，根据产品工艺的要求，需要在保证加压状态下对产品进行冷却。首先，根据温控仪表检测的温度，控制气体冷却装置和雾化冷却装置54对加热板(冷却板与加热板接触)进行冷却，控制电磁比例阀第一电磁比例阀1CT和第二比例电磁阀2CT的开启比例(PLC程序控制器通过运算处理得到PWM可变占空比调节)，同时关闭3CT和5CT，打开电磁换向阀4CT，来调整进入冷却板内空气和雾化水汽比例。温度高时，电磁比例阀1CT的比例角度大于电磁比例阀2CT的开启角度，保证雾化水汽在一定的范围内，进入到冷却板41的混合水汽在高温下汽化，压力升高。汽化吸热，将加热板的热量吸走，从而达到降温的目的。由于第一单向阀59、第二单向阀55的存在热量经过电磁换向阀4CT进入高温蒸汽处理系统50。研究表明当雾化水汽多时，高温冷却板瞬间的汽化压力较大，对于冷却板自身寿命、冷却板链接口都有影响。随着温度的降低，将温控系统中检测到的温度传递给PLC，通过PLC来调节1CT和2CT的开启角度(研究表明：2CT变大，1CT变小)。当达到合适温度时，关闭气体冷却装置，即1CT断电，全部用雾化冷却装置进行冷却。当温度降低到一定的温度值时，雾化冷却装置54和气体冷却装置都关闭(即1CT和2CT都断电，同时4CT也断电)。此时开启水冷却装置51(3CT和5CT得电，其它电磁阀全部关闭)，循环冷却系统将循环水通入高温冷却板中进行冷却。最终快速冷却到设定温度。达到设定温度后，关闭风水混合冷却系统。保持压力和温度，执行产品工艺。

具体地，气动三联件为现有技术，气动三联件包括空气过滤器、减压阀和油雾器。

本实用新型解决了国内针对高温高精度压机制造的空缺，为特种聚酰亚胺树脂等结合剂砂轮提供一种有效的工艺加工设备。

在其它实施例中，本实用新型硫化机冷却装置的实施例，硫化机冷却装置包括冷却板、水冷却装置及气体冷却装置，具体的结构可参照上述硫化机中的冷却装置的结构，具体实施方式不再详述。

Claims (10)

1.硫化机冷却装置，包括冷却板、水冷却装置，冷却板上设有进水口、出水口及连通进水口、出水口的水通道，水冷却装置与所述冷却板的进水口连通，其特征在于：所述硫化机冷却装置还包括气体冷却装置，气体冷却装置包括压缩空气源，压缩空气源与所述冷却板的进水口连通，在对相应的加热板进行冷却时，气体冷却装置先向冷却板的水通道内注入压缩空气以进行气体冷却，待加热板的温度降到一定值，再通过水冷却装置向冷却板内注入水以进行水冷却。

2.根据权利要求1所述的硫化机冷却装置，其特征在于：所述水冷却装置通过进水管与冷却板的进水口连接，所述水冷却装置通过回水管与所述冷却板的出水口连接。

3.根据权利要求2所述的硫化机冷却装置，其特征在于：所述压缩空气源通过第一进气管与所述进水管连通，所述第一进气管上设有第一电磁比例阀。

4.根据权利要求3所述的硫化机冷却装置，其特征在于：所述硫化机冷却装置还包括与所述气体冷却装置并联的雾化冷却装置，所述雾化冷却装置通过第二进气管与所述进水管连通，所述第二进气管上设有第二电磁比例阀。

5.根据权利要求3或4所述的硫化机冷却装置，其特征在于：所述第一进气管上于所述进水管与所述第一电磁比例阀之间设有第一单向阀。

6.硫化机，包括机架，机架上设有加热板，其特征在于：所述机架上还设有冷却装置，冷却装置包括冷却板、水冷却装置，冷却板上设有进水口、出水口及连通进水口、出水口的水通道，水冷却装置与所述冷却板的进水口连通，所述硫化机冷却装置还包括气体冷却装置，气体冷却装置包括压缩空气源，压缩空气源与所述冷却板的进水口连通，在对加热板进行冷却时，气体冷却装置先向冷却板的水通道内注入压缩空气以进行气体冷却，待加热板的温度降到一定值，再通过水冷却装置向冷却板内注入水以进行水冷却。

7.根据权利要求6所述的硫化机，其特征在于：所述水冷却装置通过进水管与冷却板的进水口连接，所述水冷却装置通过回水管与所述冷却板的出水口连接。

8.根据权利要求7所述的硫化机，其特征在于：所述压缩空气源通过第一进气管与所述进水管连通，所述第一进气管上设有第一电磁比例阀。

9.根据权利要求8所述的硫化机，其特征在于：所述硫化机冷却装置还包括与所述气体冷却装置并联的雾化冷却装置，所述雾化冷却装置通过第二进气管与所述进水管连通，所述第二进气管上设有第二电磁比例阀。

10.根据权利要求8或9所述的硫化机，其特征在于：所述第一进气管上于所述进水管与所述第一电磁比例阀之间设有第一单向阀。