[發明專利]輪胎智能硫化的控制系統

有效

• 申請號: 201610108698.8
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105538564B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 雍占福;危銀濤
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B29C35/02
• 分類號: B29C35/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 黃德海

技術領域

本發明涉及輪胎智能硫化的控制系統。

背景技術

自從美國人固特異發現了硫化橡膠后，橡膠才得以廣泛的應用，但是欠硫會導致制品無法使用，過硫會使橡膠的物理機械性能降低，行業內通常的辦法是保證制品過了發泡點(橡膠制品硫化程度達到25-35％時，如果撤除壓力，制品內部會起泡)，使橡膠制品達到正硫化(橡膠硫化程度達到90％)。但實際操作中，由于制品往往比較復雜，各個部位的溫度不一致，而且各個部位材料的硫化特性(時間)也不一樣。加之現場溫度、壓力、開模時間、環境溫度等因素的影響，要想達到正硫化幾乎不可能。

一些硫化的控制系統，往往想抓住問題的主要矛盾，來解決此問題。比如：一些公司的“硫化控制方法和硫化控制系統”想通過輪胎最厚部位的發泡點來解決此問題；然而，由于硫化時間與硫化橡膠的硫化特性有極大的相關性，往往發泡點最后不出現在制品最厚部位(如：胎肩部位)，這種控制方法存在極大的風險。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明提出一種輪胎智能硫化的控制系統，所述輪胎智能硫化的控制系統很好的解決了輪胎各個部件的欠硫和過硫問題，提高輪胎的硫化均一性，提升輪胎的性能。

根據本發明實施例的輪胎智能硫化的控制系統包括：通過用cae方法模擬輪胎的硫化過程，再與實際硫化過程進行比對，形成可信的數據庫；編制一個前處理程序，從現場采集實時硫化溫度和壓力，并與數據庫數據進行交互運算，實時調整硫化時間。當輪胎硫化時，它可以實時感知現場硫化條件(溫度、壓力、涼模時間)的變化，對硫化時間進行調整，確保輪胎達到最佳硫化時間。

本發明可以自動實現輪胎及橡膠制品的自動智能硫化，輪胎硫化周期縮短1-10分鐘，硫化效率提升10％以上；硫化膠料性能大幅提升，輪胎的耐磨性和耐久性提高15％以上；膠料硫化過程節能15％以上；全自動生產、減少30％操作人員；簡化了生產流程；輪胎壽命提升10％。

另外，根據本發明上述實施例的輪胎智能硫化的控制系統還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，先檢測各個部位材料的硫化特性，并用fea對其仿真，再檢測正常硫化中各位材料的硫化特性，再用fea對其仿真，在硫化過程中，通過現場數據采集器(2)實時采集現場工藝參數；并反饋至智能硫化運算控制器(1)，控制器會根據實時測得的工藝參數、fea仿真與實驗建立的數據庫，利用阿累尼烏斯方程進行實時運算，使輪胎達到正硫化，當輪胎達到正硫化時，智能硫化運算控制器(1)會發出指令，通過執行器(3)，對硫化裝置(5)做出結束硫化的動作(不需人為干預)。

附圖說明

圖1是根據本發明實施例的輪胎智能硫化的控制系統的結構示意圖；

圖2是根據本發明實施例的輪胎智能硫化的控制系統的24點測溫埋線位置斷面圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

輪胎企業一般都習慣用發泡點來判斷輪胎的硫化程度，但發泡點受環境、人為等因素影響，一般只能粗略估算。本發明采用了阿累尼烏斯方程，因為當硫化壓力足以抵抗發泡點時，橡膠的硫化程度為是時間和溫度的函數，只要計算出曲線下的面積，就可得到材料準確的硫化程度。這樣可以解決只用發泡點粗略估計硫化時間，造成制品欠硫或過硫的風險。

下面參考附圖描述根據本發明實施例的輪胎智能硫化的控制系統。如圖1和圖2所示，根據本發明實施例的輪胎智能硫化的控制系統包括通過用cae方法模擬輪胎的硫化過程，再與實際硫化過程進行比對，形成可信的數據庫；編制一個前處理程序，從現場采集實時硫化溫度和壓力，并與數據庫數據進行交互運算，實時調整硫化時間。當輪胎硫化時，它可以實時感知現場硫化條件(溫度、壓力、涼模時間)的變化，對硫化時間進行調整，確保輪胎達到最佳硫化時間。

有利地，先檢測各個部位材料的硫化特性，并用fea對其仿真，再檢測正常硫化中各位材料的硫化特性，再用fea對其仿真，在硫化過程中，通過現場數據采集器(2)實時采集現場工藝參數；并反饋至智能硫化運算控制器(1)，控制器會根據實時測得的工藝參數、fea仿真與實驗建立的數據庫，利用阿累尼烏斯方程進行實時運算，使輪胎達到正硫化，當輪胎達到正硫化時，智能硫化運算控制器(1)會發出指令，通過執行器(3)，對硫化裝置(5)做出結束硫化的動作(不需人為干預)。