[发明专利]轮胎直压成型电磁感应加热硫化方法及其专用内模

权利要求书

1.一种轮胎直压成型电磁感应加热硫化方法，其特征是：在轮胎定型硫化机中心机构上使用伸缩式金属内模，内模由宽鼓瓦、窄鼓瓦、胀缩机构及与宽鼓瓦、窄鼓瓦固连并起支撑作用的鼓瓦筋板组成，其中宽鼓瓦和窄鼓瓦沿周向相互交替排列，并可通过中心机构活塞杆驱动胀缩机构实现径向膨胀和收缩，组成鼓瓦的每块宽鼓瓦、窄鼓瓦各处的纵向外轮廓曲线都与成品轮胎的内轮廓曲线一致；硫化时，内模处于胀开状态，宽鼓瓦和窄鼓瓦紧密贴合，在外形上组成一个完整的圆，圆的外径等于成品轮胎的内径，卸胎时，内模的宽鼓瓦和窄鼓瓦异步收缩，最终所有窄鼓瓦收缩至内圆以内，宽鼓瓦收缩至外圆以内，其中，内圆直径＜外圆直径≤成品轮胎子口直径；在与鼓瓦筋板接触的鼓瓦表面中部开设一定深度的型腔，型腔内蓄含有相变材料；利用电磁感应加热方式对内模具的鼓瓦进行加热，每一块鼓瓦背面安装有两组电感量相同的电磁线圈，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；工作时，高频电流作用下的电磁线圈产生磁力线沿鼓瓦纵向环绕的高频交变磁场，内模的鼓瓦通过切割磁力线表面产生涡电流，涡电流的热效应使鼓瓦温度迅速升高，从而对胎坯进行加热，由于鼓瓦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；当鼓瓦中部被加热到所需的温度，其内部的相变材料吸收并储藏多余的热量，从而使中部温度不再变化，而鼓瓦上下两侧温度继续升高，这样，鼓瓦中部与两侧温度不同，以适应轮胎不同部位硫化时的热量需要，保证轮胎整体硫化质量。

2.根据权利要求1所述一种轮胎直压成型电磁感应加热硫化方法，其特征在于所说的在与鼓瓦贴合的筋板表面开设横向沟槽，沟槽对称均匀分布于鼓瓦横向中心线的左右两侧，每个沟槽内埋设电磁线圈，每块鼓瓦上的所有电磁线圈的电感量相同；工作时，电磁线圈产生磁力线沿鼓瓦横向环绕的高频磁场，内模具的鼓瓦通过切割磁力线表面产生涡电流，涡电流的热效应使鼓瓦温度迅速升高，由于位于鼓瓦筋板两侧的线圈结构相同，因此产生的高频磁场相同，鼓瓦两侧温升一致。

3.一种用于权利要求1所述轮胎直压成型电磁感应加热硫化方法的专用内模，其特征是：由内模具和加热装置组成，所述内模具包括胀缩机构和传动机构，胀缩机构由窄瓦胀缩机构和宽瓦胀缩机构组成，窄瓦胀缩机构包括窄鼓瓦、窄瓦筋板、窄瓦上连杆、窄瓦下连杆、窄瓦短连杆，宽瓦胀缩机构包括宽鼓瓦、宽瓦筋板、宽瓦上连杆、宽瓦下连杆、宽瓦短连杆；传动机构包括底座、内轴套、外轴套、轴端支座环，窄鼓瓦与窄瓦筋板通过螺纹固定连接，窄瓦筋板通过铰支座分别与窄瓦上连杆、窄瓦下连杆的一端相连，窄瓦上连杆另一端铰接于轴端支座环上，窄瓦下连杆的另一端则与固定在内轴套上的铰支座连接，窄瓦短连杆一端与窄瓦下连杆的中心部位铰接，另一端与固定于底座上的铰支座连接，宽鼓瓦与宽瓦筋板通过螺纹固定连接，宽瓦筋板通过铰支座分别与宽瓦上连杆、宽瓦下连杆一端相连，宽瓦上连杆、宽瓦下连杆的另一端均与固定在外轴套上的铰支座连接，宽瓦短连杆一端与宽瓦下连杆的中心部位铰接，另一端与固定于底座上的铰支座连接，底座、内轴套、轴端支座环套于中心机构活塞杆上，定位销将轴端支座环固定于内轴套上端，内轴套通过夹环和连接螺栓与活塞杆固定，内轴套的外部为外轴套，外轴套上开设一定数量在圆周方向上均匀分布的导向槽，内轴套上的铰支座位于导向槽内；加热装置包括两个结构相同的电磁加热器，电磁加热器由电磁线圈、“|”形磁芯、隔热层、外壳组成，电磁线圈缠绕在磁芯上，绕线方向沿组成鼓瓦的宽鼓瓦、窄鼓瓦纵向，电磁线圈表面覆盖有隔热层，最外层为外壳；两个电磁加热器对称分布于鼓瓦筋板支座的左右两侧，并通过硅胶与鼓瓦筋板粘结固定，缠绕在两“|”形磁芯上的两组电磁线圈由一根长导线串联而成，再与变频控制电路连接，缠绕在两“|”形磁芯上的两组电磁线圈也可以是并联而成，分别与变频控制电路连接，两组电磁线圈的缠绕方向相同且电感量相同，而宽鼓瓦上电磁线圈的电感量大于窄鼓瓦上电磁线圈的电感量。

4.根据权利要求3所述用于轮胎直压成型电磁感应加热硫化方法的专用内模，其特征在于所说的加热装置包括“∪”形磁芯、电磁线圈和隔热层，在与鼓瓦贴合的筋板表面开设一定数量的横向沟槽，沟槽对称均匀分布于鼓瓦横向中心线的左右两侧，将“∪”形磁芯埋设于沟槽内，磁芯两极指向鼓瓦，每个磁芯的一极套置电磁线圈，每块鼓瓦上的电磁线圈由一根长导线串联而成，再与变频控制电路连接，也可以是并联而成，分别与变频控制电路连接，每块鼓瓦上的电磁线圈的电感量和缠绕方向均相同，而宽鼓瓦上电磁线圈的电感量大于窄鼓瓦上电磁线圈的电感量，筋板与鼓瓦接触面之间铺设有隔热层。