CN101462331B - 一种实芯轮胎硫化方法及其硫化机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实芯轮胎硫化方法及其硫化机组。本发明属于轮胎硫化技术领域。一种实芯轮胎硫化方法，定型和硫化分开进行，定型时将轮胎放入自锁保压的模具中，加压自锁保压完成定型过程；硫化工艺是将模具置于硫化机炉内，在硫化机炉内形成一封闭的空间，通过上下热板中流动的蒸汽对模具加温实现实芯轮胎硫化。一种实芯轮胎硫化机组，包括硫化机和吊装装置，硫化机有定型和硫化装置，定型装置与硫化装置为分体结构，硫化装置为炉式结构，主体框架连装主驱动液压缸、蒸汽供给和排放***；主驱动液压缸通过液压缸顶部连接销轴连接硫化机炉盖，箱体内装有上、下热板，热板连接蒸汽供给和排放***，箱体装有保温层。本发明简化了设备构成，降低了产品的能耗，生产效率高，硫化精度高等。

Description

一种实芯轮胎硫化方法及其硫化机组

技术领域

本发明属于轮胎硫化技术领域，特别是涉及一种实芯轮胎硫化方法及其硫化机组。

背景技术

硫化工艺是橡胶轮胎生产过程中的重要工序。通过硫化使橡胶的分子结构变化，而使其综合性能显著改善。目前轮胎制造过程中硫化工艺大多数是采用自60年代以来沿用的传统轮胎硫化工艺。传统硫化机有2个硫化工位，同时对轮胎实行定型和硫化，每一台硫化机都需要独立配2个电控柜和2个液压装置。这个过程锅炉长时间进行施压160～250吨和180～220摄氏度高温蒸汽并加入大量地促进剂。这种定型硫化工艺造成大量能耗在此基础上，为降低能耗采用缩短时间的办法，又往往出现轮胎受热不均匀的情况，造成质量不可靠。再有，沿用传统工艺循环的蒸汽或过热水的热量被轮胎所吸收的只是一小部分。大量的蒸汽或过热水被无效地排放。而且现行的此种硫化工艺因硫化时间长易造成过硫化现象，影响轮胎质量。

现有的轮胎硫化机通常分为机械式和液压式两大类。

机械式轮胎硫化机一般采用四连杆机构，它通过四连杆机构作机械运动来实现上、下模的合紧，经加压、加热后，使轮胎在模具内完成硫化过程，其缺点一是结构复杂，结构笨重、并包含有曲柄齿轮传动机构等制作复杂；二是刚性差，如横梁及四连杆容易变形等；三是由于横梁变形使模具寿命大受影响，四是开合模时间长效率低；五是设备维护量大。

现有的液压式轮胎硫化机一般采用上、下横梁固定的框架式结构；而上横梁则能在两侧板的导槽内升降移动，在合模状态时，形成一个封闭的框架***，他们的加压油缸通常都是装置在底座上施加压力，压力经下托板作用于下模而达到紧模的目的，从而实现了轮胎在模具内的硫化过程；对于不同厚度的轮胎模具，通过在上梁与上模之间设置的螺纹调模机构实现，上托板承受从上模及上热板传递来的紧模力，从而限制上模及上热板变形，在通过螺纹调模***把紧模力传递给上横梁。由于结构上需要，这种轮胎硫化机设备做的较为庞大、笨重而复杂，产品的制造难度较大、成本较高。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题，而提供一种实芯轮胎硫化方法及其硫化机组。

本发明的目的之一是提供一种具有工艺简单、节能降耗、安全稳定、成本降低等特点的实芯轮胎硫化方法。

本发明与传统硫化方法的最大区别之处在于将定型和硫化分开进行，两部分同时进行但不互相干扰。两部分都是在前面所述的新型硫化机腔体内完成的。在定型时需将轮胎放入自锁保压的模具中。该模具具有“一次加压”“自锁保压”的特点。在传统的硫化过程中需持续加压160吨～250吨。此新型流化方法采用独立模具的设计。只需一次加压160吨，模具具有自锁保压的功能，不需持续加压。完成轮胎定型工艺。且自锁状态2小时自泄压不超过10吨。将模具置于硫化机腔体内。硫化机炉压关闭。硫化机内形成一封闭的空间，通过上下热板中流动的蒸汽对模具加温。蒸汽温度在120～135摄氏度。2小时即完成硫化，因合理控制时间使轮胎受热均匀大大提高了硫化质量。比传统的加温180～220摄氏度降低了能耗。完成硫化后，排放硫化机内的残余蒸汽，关闭供气阀门。由回收管道收集冷凝水，再利用。取出模具。打开其自锁装置取出定型硫化胎。

本发明实芯轮胎硫化方法采取的技术方案是：

一种实芯轮胎硫化方法，包括定型和硫化工艺，其特点是：定型和硫化分开进行，定型时将橡胶胎体与轮辋粘合为一体的实芯胎胚放入自锁保压的模具中，模具自锁，定型卡盘通过液压装置，将模具外部锁紧并形成高压预应力，对其外部施工完成轮胎定型；加压自锁保压是在模具内一次加压120-200吨，自锁保压1-3小时完成定型过程；硫化工艺是将模具置于硫化机炉内，关闭硫化机炉，在硫化机炉内形成一封闭的空间，通过上热板和下热板中流动的蒸汽对模具加温实现实芯轮胎硫化；硫化机炉内流动的蒸汽温度为120-135℃，硫化时间为1-3小时。

本发明的目的之二是提供一种具有结构简单、操作方便、性能稳定、成本降低、整机精度高等特点的实芯轮胎硫化机组。

本发明实芯轮胎硫化机组采取的技术方案是：

一种实芯轮胎硫化机组，其特点是：包括硫化机和吊装装置，硫化机有定型和硫化装置，定型装置与硫化装置为分体结构，定型装置为定型卡盘，定型卡盘、自锁模具与硫化装置配合设置，将橡胶胎体与轮辋粘合为一体的实芯胎胚放入模具，模具自锁，定型卡盘通过液压装置，将模具外部锁紧并形成高压预应力，将模具送入硫化装置内，硫化装置为炉式结构；炉体有主体框架，主体框架连装主驱动液压缸、蒸汽供给和排放***；主驱动液压缸通过液压缸顶部连接销轴连接硫化机炉盖，箱体内装有上、下热板，热板连接蒸汽供给和排放***，箱体装有保温层。

本发明实芯轮胎硫化机组还可以采用如下技术措施：

所述的实芯轮胎硫化机组，其特点是：主体框架为槽钢焊接框架，箱体有双层钢板包覆主体框架构成的腔体，腔体内有填充的复合材料保温层。

所述的实芯轮胎硫化机组，其特点是：热板通过连接接头连接蒸汽供给和排放***。

所述的实芯轮胎硫化机组，其特点是：炉盖上设有副液压缸，上热板连接副液压缸，通过导向柱装配于炉盖上。

所述的实芯轮胎硫化机组，其特点是：主驱动液压缸与副液压缸连接一套液压动力供给***。

本发明具有的优点和积极效果：

实芯轮胎硫化方法及其硫化机组采用了本发明全新的技术方案，使得轮胎硫化成本大幅降低，从而也为轮胎制造行业成本降低、节能降耗提供了优势条件；本发明硫化机组具有结构简单、制造方便、操作容易、加工难度小、便于维护、安全稳定、保温节能、成本降低、整机精度高等优点。

本发明的实芯轮胎硫化方法优点为：1、大量减少了轮胎硫化过程中蒸汽或过热水的循环时间，节约大量的蒸汽或过热水，显著节省能源，使轮胎硫化过程的耗能大大降低；2、轮胎硫化时间缩短了，提高生产率和产量，也提高设备利用率；3、有效的防止了硫化造成轮胎发生焦烧现象，轮胎质量明显提高，所跑的里程数较等温等压硫化工艺的轮胎提高5-10％。

附图说明

图1是本发明硫化工艺流程示意图；

图2是本发明硫化机装配动作示意图

图3是本发明硫化机结构示意图；

图4是图2的俯视结构示意图；

图5是主体框架的炉体结构示意图；

图6是主体框架的炉盖结构示意图；

图7是顶部热板连接结构示意图；

图8是硫化机顶部隔热结构示意图；

图9是硫化机底部隔热结构示意图；

图10是硫化机侧面隔热结构示意图；

图11是硫化机前部隔热结构示意图；

图12是硫化机后部隔热结构示意图。

图中，1、主体框架，2、销轴，3、主驱动液压缸热板，4、液压缸顶部连接销轴，5、主液压缸底部连接销轴，6、副液压缸，7、导向杆，8、上热板，9、下热板，10、定位角铁，11、蒸汽供给与排放***，12、热板接头，13、箱体，14、顶部隔热层，15、顶部隔热板，16、底部隔热层，17、侧面隔热层，18、隔热板，19、前部隔热层，20、后部隔热层。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例并结合附图，详细说明如下：

参阅附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12。

实施例1

一种实芯轮胎硫化方法，包括定型和硫化工艺，定型和硫化分开进行，定型时将轮胎放入自锁保压的模具中，加压自锁保压完成定型过程；硫化工艺是将模具置于硫化机炉内，关闭硫化机炉，在硫化机炉内形成一封闭的空间，通过上下热板中流动的蒸汽对模具加温实现实芯轮胎硫化。加压自锁保压是在模具内一次加压160吨，自锁保压2小时完成定型过程。硫化机炉内流动的蒸汽温度为160℃，硫化时间为2小时。

本发明硫化方法在保持了原硫化需要的持续高压和高温的基础上简化了设备构成，降低产品的耗量，与传统硫化机相比能耗降低90％采用本硫化工艺和硫化机组后，定型硫化工艺过程为：

1、装胎

将橡胶胎体与轮辋粘合为一体的实芯胎胚放入模具，模具自锁。

2、高压定型

定型卡盘通过液压装置，将模具外部锁紧并形成高压预应力，对其外部施工完成轮胎定型。

3、硫化准备

液压站工作硫化机组上盖开启；吊钩将高型模具送入硫化机组室内；上盖关闭。

4、硫化开始

向硫化机组室内通入120～150℃蒸汽，硫化2小时。

5、硫化结束

排放残余蒸汽，关闭供气阀门。

6、卸胎

液压站工作打开硫化室上盖，吊钩取出模具；打开自锁装置取出定型硫化胎。

本实施例的目的是设计一种新型等压变温轮胎硫化工艺，以大大减少轮胎硫化过程中的能耗，提高硫化质量。硫化机组由定型卡盘，自锁模具，吊钩与硫化机四部分组成，采用定型和硫化分开，硫化机采用钢结构，包覆保温材料的方式，即减少钢材消耗，也强化保温效果，节约能耗；同时定型模具采用自锁式，只需一次加压。将初型橡胶放入模具中加压一次成形，定型模具耐压程度160吨，且自锁状态2小时，自泄压不超过10吨。定型模具将轮胎加压定型后放放硫化机中进行硫化，硫化机承受最高温度200℃。

实施例2

一种实芯轮胎硫化机组，包括实芯轮胎定型装置和硫化装置，定型装置与硫化装置为分体结构，定型装置与硫化装置配合设置，定型装置为定型卡盘。硫化装置为炉式结构，炉体有主体框架，主体框架1连装主驱动液压缸3、蒸汽供给和排放***11；主驱动液压缸3通过液压缸顶部连接销轴4连接硫化机炉盖，通过主液压缸底部连接销轴5装配于主体框架。箱体13内装有上热板8、下热板9，热板连接蒸汽供给和排放***11，箱体装有保温层。主体框架1为槽钢焊接框架，箱体主体包覆双层钢板，中间有填充材料保温层。炉体通过销轴2与炉盖装配在一起。炉盖上设有副液压缸6，上热板8连接副液压缸6，通过导向柱7装配于炉盖上。主驱动液压缸与副液压缸连接共用一套液压动力供给***。上热板8和下热板9通过热板接头12连接蒸汽供给和排放***11。热板9通过定位角铁10进行定位。硫化机顶部装有隔热板15和隔热层14，底部装有隔热层16，侧面装有隔热板18和隔热层17，前部装有隔热层19，后部装有隔热层20。箱体的顶部、底部、侧面、前部和后部装有的保温层，节能效果明显。

本实施例的具体结构特点：

图2为本发明硫化机主体框架，图3为本发明硫化机主体框架的炉体部分。两部分通过连接销轴部分连接，通过硫化机后部的的主驱动液压***的作用完成炉盖的打开与闭合，主驱动液压***以通过主液压缸顶部连接销轴和主液压缸底部连接销轴与主体框架连接，完成其主体动作。副液压缸6完成上热板8的伸出与缩回。副液压缸前部通过螺栓与上热板相连。导向杆在热板引出与缩回的同时起到导向作用，使其支作更加平稳可靠。下热板9固定在主体框架下部。通过定位角铁10实现其定位。11为本发明硫化机蒸汽供给与排放***，通过热板接头12与上热板8、下热板9相连接，并对其进行蒸汽供给，为了减少热量的散失，新型硫化机箱体13内填满复合型保证材料，将硫化机包覆成个密封的箱体，保证在回执温度较低的状态下完成对实芯轮胎的硫化过程。

本发明实芯轮胎硫化机组彻底打破了传统硫化机的结构形式，并创新改变了轮胎硫化工艺。使得硫化机本身的成本大幅降低，从而也为轮胎制造行业成本降低、节能降耗提供了优势条件。

本发明硫化机组把轮胎定型功能从硫化机结构中分离出来。单用定性卡盘在硫化机外定型，然后通过吊钩装置将其放入本新型硫化机的硫化腔内，再进行硫化。从而克服了上述两种传统硫化机结构复杂，加工难度高，操作维护复杂的缺点。

硫化机组创新设计：

由于定型和硫化功能分离(定型在单独的模具中完成)，硫化机不需要施加很高压力，因此其结构采用槽钢焊接框架为主体包覆双层钢板，中间填充保温材料(原传统硫化机结构无法包覆保温材料)由于结构设计的突破；即一是把原定型硫化一体变为定型、硫化分机配合，二是由原单件生产形式改变为批量生产线。体现了轮胎定型硫化工艺的创新，而现机组是定型与硫化分离一体(定型在定型卡盘内完成)所以在硫化过程中不需持续施压。由于机组保温性能好，硫化加热只需120-135℃。

总之，本发明硫化机结构简单、制造方便、安全节能、成本降低。

Claims (6)

1.一种实芯轮胎硫化机组，其特征是：包括硫化机和吊装装置，硫化机有定型和硫化装置，定型装置与硫化装置为分体结构，定型装置为定型卡盘，定型卡盘、自锁模具与硫化装置配合设置，将橡胶胎体与轮辋粘合为一体的实芯胎胚放入模具，模具自锁，定型卡盘通过液压装置，将模具外部锁紧并形成高压预应力，将模具送入硫化装置内，硫化装置为炉式结构；炉体有主体框架，主体框架连装主驱动液压缸、蒸汽供给和排放***；主驱动液压缸通过液压缸顶部连接销轴连接硫化机炉盖，箱体内装有上、下热板，热板连接蒸汽供给和排放***，箱体装有保温层。

2.根据权利要求1所述的实芯轮胎硫化机组，其特征是：主体框架为槽钢焊接框架，箱体有双层钢板包覆主体框架构成的腔体，腔体内有填充的复合材料保温层。

3.根据权利要求1所述的实芯轮胎硫化机组，其特征是：热板通过连接接头连接蒸汽供给和排放***。

4.根据权利要求1所述的实芯轮胎硫化机组，其特征是：炉盖上设有副液压缸，上热板连接副液压缸，通过导向柱装配于炉盖上。

5.根据权利要求4所述的实芯轮胎硫化机组，其特征是：主驱动液压缸与副液压缸连接一套液压动力供给***。

6.根据权利要求1所述的实芯轮胎硫化机组的实芯轮胎硫化方法，包括定型和硫化工艺，其特征是：定型和硫化分开进行，定型时将橡胶胎体与轮辋粘合为一体的实芯胎胚放入自锁保压的模具中，模具自锁，定型卡盘通过液压装置，将模具外部锁紧并形成高压预应力，对其外部施工完成轮胎定型；加压自锁保压是在模具内一次加压120-200吨，自锁保压1-3小时完成定型过程；硫化工艺是将模具置于硫化机炉内，关闭硫化机炉，在硫化机炉内形成一封闭的空间，通过上热板和下热板中流动的蒸汽对模具加温实现实芯轮胎硫化；硫化机炉内流动的蒸汽温度为120-135℃，硫化时间为1-3小时。

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