[实用新型]轮胎箱体式微波硫化装置

说明书

技术领域

本实用新型应用于轮胎生产研发领域，具体地说，是设计一种利用微波加热方式实现轮胎硫化的装置。 

背景技术

硫化是轮胎成品质量优劣的关键性因素。当前传统硫化方式，主要依靠热传导，不可避免存在能耗高、效率低、污染环境的问题。而微波加热是通过使电子、离子移动或缺陷偶极子极化而被吸收转变为热量。在工业作业中，相较传统硫化方式硫化周期短，可实现即用即热的效果，效率高，能耗小。因此，越来越受到企业的青睐。 

1945年美国雷声公司的研究人员发现了微波的热效应，两年后他们即研制成了世界上第一台采用微波加热食品的“雷达炉”。 

日本采用2450MHz、5-10KW的微波加热设备对轮胎进行一次加热，升温到硫化温度后用热风保温，硫化3-4吨重量的轮胎。 

美国采用915MHz、50KW的喇叭天线作为辐射加热器，利用程序控制对大型轮胎进行旋转扫描，使加热均匀，硫化时间缩短1/3。此外，在《翻新汽车轮胎方法》的美国专利中有一种利用微波对翻新轮胎胎面进行硫化的方法。 

我国最早在1985年自国外引进第一条生产线后，相继仿造和改造了多条采用微波硫化橡胶工艺的设备，在各地投入运用后，取得一定的成效。现在的一些挤出制品生产厂也在使用此法进行硫化，如车窗密封条的连续生产硫化、橡胶绝缘电线电缆制品的连续硫化生产等。 

实用新型内容

本实用新型的目的设计一种轮胎箱体式微波硫化装置，在满足所要求轮胎硫化质量的同时，能够大大缩短硫化时间，有效降低能量损耗，减少废弃物排放，实现经济效益的最大化，并进而实现自动化操作，以提高工作人员的安全 性。 

本实用新型采用以下技术方案予以实现： 

轮胎箱体式微波硫化装置，其特征在于：包括矩形炉腔、出气窗、热继电器、磁控管、功率放大器、矩形波导、炉门、联锁微动开关、模具、充气胶囊、观察窗口、转台、充气轴、气孔、气门嘴、滚珠式卡盘；所述出气窗便于炉腔内部通风散热；所述热继电器通过感应出气窗散热温度，实现紧急切断电源；所述磁控管作为微波发射源；所述功率放大器可使磁控管发射的小功率微波迅速增大，以满足轮胎硫化所需的高能量，缩短硫化时间；所述矩形波导位于炉腔左右两侧面，保证炉腔与波导实现最优耦合；设置炉腔上壁为炉门目的是减少存取轮胎时的阻碍，以便实行机械化操作，配备联锁微动开关可防止微波在炉门未关闭的条件下工作，保证操作的安全性；所述轮胎定型模具，用于轮胎硫化过程中的定型，其主要包括下模(下底板)、上模(圆柱罩)和花纹块三部分，下模的下表面设有花键凹槽，可实现模具与轮胎随转台旋转；设置充气胶囊，提供轮胎硫化过程中所需的压力；所述转台，设有花键凸起，与下模具凹槽相匹配；所述充气轴上部有充气孔，外部嵌套有充气胶囊，轴的下部设有滚珠式卡盘，实现旋转式硫化轮胎的加压；所述气门嘴斜插入充气轴内，外部与制气设备相连。 

进一步的，所述矩形炉腔，用作微波加热容器，其内壁均匀涂覆金属铜，除在其上方设有出气窗、左右两侧设有波导、底端有充气轴外，其余部分均封闭，其棱边设计为圆角形。轮胎、模具及转轴在其内部，其上方设置有继电器，上壁设置为炉门。 

所述出气窗，为窗栅形，其外侧配置的热继电器是通过感应出气窗处的散热温度来监控炉腔内的工作温度，当温度超过150℃时，自动切断输入电路。 

所述磁控管，产生915MHz的微波经功率放大器，使功率迅速增大至5kW至10kW，由矩形波导传输至炉腔内，提供轮胎硫化所需的高能量。 

所述炉门，为炉腔上壁，减小轮胎取放时所受的阻碍，方便机械化操作。 其中部的联锁微动开关可防止未关闭炉门的情况下微波工作，保证安全操作。 

所述模具，为能穿透微波的陶瓷材料，壁厚标准为承受轮胎硫化所需压力时壁厚的1.2倍，上下合模式，下模为一平板，有外螺纹，上模为一圆柱形罩，有内螺纹。模内为四瓣等大的花纹块。下模的下表面有花键凹槽，与转台上的花键凸起相匹配，可实现模具、轮胎随转台同时旋转，提高轮胎受热均匀性。 

所述充气胶囊，材料为硅橡胶，具有优越的耐高温性能，在高频辐照下不易分解，充入氮气后提供轮胎硫化所需压力，使轮胎定型。 

所述观察窗口，位于炉腔前壁，用于观察硫化过程中腔内各部件是否正常工作。 

所述转台，为能够穿透微波的陶瓷材料，中空，其上部有花键凸起，与模具下表面的花键凹槽相匹配，以实现硫化过程中轮胎及模具随转轴的共同旋转。所述充气轴，贯穿转台，其内中空，上部设有充气孔，外部嵌套充气胶囊，下部设计有滚珠式卡盘。