[發(fā)明專利]一種開啟式磁路感應(yīng)加熱輪胎直壓硫化方法及裝置

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• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112959706A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張有忱;楊衛(wèi)民;薛爽;閻華;張莉彥;丁玉梅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: B29D30/06
• 分類號: B29D30/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種開啟式磁路感應(yīng)加熱輪胎直壓硫化方法及裝置，內(nèi)外模材料為陶瓷材料，在內(nèi)模的外表面與外模的內(nèi)表面鑲嵌鋼材制成的支撐塊，輪胎硫化時(shí)，C型導(dǎo)磁體移動到指定位置使得輪胎及模具位于磁路的開口中心位置，內(nèi)外模切割磁力線后金屬支撐塊表面產(chǎn)生渦電流，對輪胎進(jìn)行加熱。通過控制硅鋼片的位置使磁力線恰好通過所需要加熱的位置，從而使該方法適用于相近規(guī)格的輪胎硫化工藝。本發(fā)明裝置由開啟式磁路單元、內(nèi)模單元和輪胎外模具組成，在輪胎較厚的胎肩部位還可摻入適量的導(dǎo)電纖維，當(dāng)電磁線圈通電后，導(dǎo)電纖維由于高頻交變電磁場而生熱，使得輪胎從內(nèi)部產(chǎn)生熱量向外傳遞，不僅可以減緩硫化程度不均勻的現(xiàn)象，而且可以提高加熱效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輪胎硫化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種開啟式磁路感應(yīng)加熱輪胎直壓硫化方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

硫化作為輪胎加工工藝的最終一步，對輪胎性能有著極為重要的影響。在輪胎傳統(tǒng)硫化工藝中，采用向膠囊通入過熱水的方式對生胎進(jìn)行加熱。由于其效率較低，后被改良為向膠囊通入高溫水蒸氣和高壓氮?dú)鈦韺ιミM(jìn)行加熱，但這種方法仍存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)：1.輪胎各部位由于厚度不同導(dǎo)致所需硫化時(shí)間不同，傳統(tǒng)硫化工藝中往往會出現(xiàn)硫化程度不均勻的現(xiàn)象，即較厚的胎肩部位硫化不完全，而較薄的胎面部分已經(jīng)處于過硫化狀態(tài)；2.硫化膠囊由橡膠材料制成，膨脹受壓后由于其彈性無法獲得穩(wěn)定的形狀，并且膠囊還會隨生胎硫化，從而降低了輪胎硫化的質(zhì)量。而輪胎在后續(xù)使用過程中為了滿足動平衡條件，常需添加配重塊，這也加大了能量損耗；3.在硫化過程中，膠囊需要頻繁的充氣和放氣，因此其使用壽命不確定，可能需要經(jīng)常更換；4.溫度和壓力在硫化過程中耦合，溫度或壓力不能單獨(dú)調(diào)整，導(dǎo)致對硫化工藝條件控制較為困難；5.高溫水蒸氣因其密度小，通入膠囊后在其上方冷凝成液態(tài)水積聚在膠囊下方，導(dǎo)致膠囊頂部和底部之間存在溫度差，膠囊軸向不能均勻地傳熱，影響最終產(chǎn)品質(zhì)量；6.傳熱介質(zhì)的導(dǎo)熱率較低，在熱量由傳熱介質(zhì)到輪胎的過程中能量流失較多，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。而后續(xù)產(chǎn)生的輪胎電磁感應(yīng)加熱技術(shù)中，需對每個(gè)瓦塊配備單獨(dú)的電磁感應(yīng)加熱模塊，并且內(nèi)模驅(qū)動機(jī)構(gòu)使得中心機(jī)構(gòu)軸向距離過大，結(jié)構(gòu)和控制較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述硫化工藝中存在的不足，提出一種可以根據(jù)硫化需求調(diào)整加熱位置、適用于一系列相近規(guī)格輪胎產(chǎn)品硫化、磁泄露較少、磁場利用率高的開啟式磁路感應(yīng)加熱輪胎直壓硫化方法及裝備。

實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是：一種開啟式磁路感應(yīng)加熱輪胎直壓硫化方法，將內(nèi)外模材料由原先的鋼材改為陶瓷材料，在內(nèi)模的外表面與外模的內(nèi)表面鑲嵌鋼材制成的支撐塊，將原有的內(nèi)外模所配備的電磁感應(yīng)加熱模塊改為使用開啟式磁路感應(yīng)加熱。輪胎硫化時(shí)，C型導(dǎo)磁體移動到指定位置使得輪胎及模具位于磁路的開口中心位置，高頻或中頻交變電流產(chǎn)生交變磁場，內(nèi)外模切割磁力線后金屬支撐塊表面產(chǎn)生渦電流，利用渦電流的熱效應(yīng)，使得支撐塊溫度迅速升高并經(jīng)熱傳導(dǎo)對輪胎進(jìn)行加熱。通過控制硅鋼片的位置使磁力線恰好通過所需要加熱的位置，從而使該方法適用于相近規(guī)格的輪胎硫化工藝。同時(shí)，開啟式磁路中的C型導(dǎo)磁體對磁路利用率的提高，不僅可以提高加熱效率，而且能夠防止漏磁對外界的干擾。此外，在輪胎較厚的胎肩部位摻入適量的導(dǎo)電纖維，使得輪胎在硫化過程中胎肩部位因高頻交變磁場可以內(nèi)部生熱。

根據(jù)上述的方法，所用的開啟式磁路感應(yīng)加熱輪胎直壓硫化設(shè)備由開啟式磁路單元，內(nèi)模單元和輪胎外模具三部分組成。

內(nèi)模單元包括瓦塊機(jī)構(gòu)和氣缸機(jī)構(gòu)，瓦塊機(jī)構(gòu)采用陶瓷材料，在其外表面鑲嵌鋼材制成的支撐塊，瓦塊機(jī)構(gòu)剖分為寬瓦和窄瓦，其中寬瓦使用雙氣缸進(jìn)行驅(qū)動，窄瓦使用單氣缸進(jìn)行驅(qū)動，氣缸機(jī)構(gòu)包括小型氣缸及中心基座，其中氣缸機(jī)構(gòu)周向均勻排列，同一安裝方向上的氣缸交錯(cuò)層疊排列，寬瓦驅(qū)動雙氣缸分別安裝在單瓦驅(qū)動氣缸的上下側(cè)，氣缸連接到內(nèi)模的內(nèi)表面以保證運(yùn)動的平穩(wěn)性，通過控制氣缸活塞桿的伸縮運(yùn)動來帶動內(nèi)模瓦塊的伸縮運(yùn)動，中心基座供氣缸安裝固定。