[发明专利]轮胎内腔电磁加热硫化装置

说明书

技术领域

 本发明涉及轮胎生产技术及设备领域，详细地讲是一种轮胎内腔电磁加热硫化装置。

背景技术

众所周知，温度是轮胎硫化必不可少的条件之一，因此硫化成为轮胎生产过程中的主要耗能工序，工厂80%的蒸汽用量均投入在该工序中，但这些蒸汽实际被轮胎吸收利用的却很少，大多数消耗在无效的管路循环当中,能源浪费严重。

在目前所广泛采用的氮气硫化工艺中，饱和蒸汽在进入胶囊后，因胶囊内表面温度低而部分形成冷凝水积蓄在胶囊底部，使胶囊上下侧温差较大，从而导致胎坯上下胎侧硫化程度不一致，轮胎的质量下降，虽然各轮胎厂采用多次排凝及改进进气口结构等措施使胶囊上下侧温差得到一定程度缩小，但这种工艺缺陷始终无法得到根本解决。

发明内容

本发明的目的在于针对现有轮胎硫化工艺的不足，提供一种传热效率高、能耗低，并可根本解决硫化过程中上下胎侧存在温差这一弊端的轮胎内腔电磁加热硫化方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轮胎内腔电磁加热硫化装置，设有可伸缩的金属内模具，内模具由多块鼓瓦及与之固连并起支撑作用的筋板组成，鼓瓦可在中心机构活塞杆的驱动下实现径向胀缩，其特征是，每块鼓瓦背面安装有一个电磁加热器，电磁加热器由结构相同的两个加热单元组成，加热单元包括电磁线圈、磁芯、隔热层、外壳，电磁线圈缠绕在磁芯上，线圈表面覆盖有隔热层，加热单元最外层为外壳，两个加热单元相互平行地对称分布在筋板中心线的左右两侧，每一块鼓瓦背面安装的两组电磁线圈的电感量相同，电磁线圈对称分布于鼓瓦纵向中心线的左右两侧，绕线方向沿鼓瓦纵向。

本发明还可通过如下措施来实现：加热单元与筋板由硅胶粘结固定。缠绕在两个加热单元磁芯上的电磁线圈由一根长导线串联而成，且两组线圈的缠绕方向相同。鼓瓦内部中心位置装有热电偶，以对鼓瓦表面温度进行实时监控。筋板与外壳由不导磁的金属材料制成。磁芯由具有导磁功能的材料制成。鼓瓦由具有导磁性的金属材料制成。

本发明的有益效果是，在对胎坯内腔加热时无需消耗蒸汽、过热水等动力介质，而是采用电磁感应方式，传热效率高，硫化周期短，大大节约了能源，并可根本解决传统轮胎硫化工艺中上下胎侧存硫化程度不一致的问题。

 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明一种轮胎内腔电磁加热硫化装置的总装图。

图2为图1的局部放大图。

图3为本发明一种轮胎内腔电磁加热硫化装置的局部结构示意图。

图4为图3的左视图。

图中：1、鼓瓦；2、外壳；3、磁芯；4、热电偶；5、筋板；6、电磁线圈；7、隔热层；8、电磁加热器；9、加热单元；10、硅胶；11、胎坯；12、内模具。

 

具体实施方式

参见图1～图4，本发明一种轮胎内腔电磁加热硫化装置，将轮胎硫化机中心机构上的硫化胶囊替换成金属内模具12，内模具12由多块鼓瓦1组成，并可在中心机构活塞杆的驱动下实现径向胀缩，每一块鼓瓦1背面安装有两组电感量相同的电磁线圈6，电磁线圈6对称分布于鼓瓦1纵向中心线的左右两侧，绕线方向沿鼓瓦1纵向。工作时，高频电流作用下的电磁线圈6产生磁力线沿鼓瓦1纵向环绕的高频交变磁场，内模具12的鼓瓦1通过切割磁力线表面产生涡电流，涡电流的热效应使鼓瓦1温度迅速升高，从而对胎坯11进行加热，由于鼓瓦1上下两侧位置所处的交变磁场强度相同，因此产生的涡电流大小相同，温升一致。

本发明一种轮胎内腔电磁加热硫化装置包括内模具12和电磁加热器8，其中，内模具12主要由一定数量的鼓瓦1和筋板5组成，并可在中心机构活塞杆及内部的连杆机构带动下实现径向胀缩，鼓瓦1与筋板5通过螺栓固定连接，电磁加热器8由结构相同的两个加热单元9组成，加热单元9主要由电磁线圈6、磁芯3、隔热层7和外壳2组成，电磁线圈6缠绕在磁芯3上，电磁线圈6表面从内到外依次覆盖有隔热层7和外壳2，两个加热单元9相互平行地对称分布在筋板5左右两侧，并用硅胶10与筋板5粘结固定。缠绕在两个加热单元9磁芯3上的电磁线圈6由一根长导线串联而成，且两组电磁线圈6的缠绕方向相同。筋板5与外壳2由不导磁的金属材料制成，如不锈钢304，隔热层7由石棉制成，鼓瓦1由具有导磁性的金属材料制成，如45号钢，铁芯3由具有高磁导率的微晶合金材料制成。

硫化时，高频交变电流作用下的电磁线圈6产生高频磁场，内模具12的鼓瓦1通过切割磁场中的磁力线其表面产生涡电流，涡电流的热效应使得内模具12表面温度迅速升高，从而对胎坯11进行加热。由于鼓瓦1上下两侧位置所处的交变磁场强度相同，因此鼓瓦1上下两侧产生的涡电流大小相同，温升一致。在内模具12鼓瓦1内部的中心位置装有热电偶4，可实现对鼓瓦表面温度的实时监控。