[发明专利]一种开启式磁路感应加热轮胎直压硫化方法及装置

说明书

本发明公开一种开启式磁路感应加热轮胎直压硫化方法及装置，内外模材料为陶瓷材料，在内模的外表面与外模的内表面镶嵌钢材制成的支撑块，轮胎硫化时，C型导磁体移动到指定位置使得轮胎及模具位于磁路的开口中心位置，内外模切割磁力线后金属支撑块表面产生涡电流，对轮胎进行加热。通过控制硅钢片的位置使磁力线恰好通过所需要加热的位置，从而使该方法适用于相近规格的轮胎硫化工艺。本发明装置由开启式磁路单元、内模单元和轮胎外模具组成，在轮胎较厚的胎肩部位还可掺入适量的导电纤维，当电磁线圈通电后，导电纤维由于高频交变电磁场而生热，使得轮胎从内部产生热量向外传递，不仅可以减缓硫化程度不均匀的现象，而且可以提高加热效率。

技术领域

本发明属于轮胎硫化技术领域，特别涉及一种开启式磁路感应加热轮胎直压硫化方法及设备。

背景技术

硫化作为轮胎加工工艺的最终一步，对轮胎性能有着极为重要的影响。在轮胎传统硫化工艺中，采用向胶囊通入过热水的方式对生胎进行加热。由于其效率较低，后被改良为向胶囊通入高温水蒸气和高压氮气来对生胎进行加热，但这种方法仍存在以下几个缺点：1.轮胎各部位由于厚度不同导致所需硫化时间不同，传统硫化工艺中往往会出现硫化程度不均匀的现象，即较厚的胎肩部位硫化不完全，而较薄的胎面部分已经处于过硫化状态；2.硫化胶囊由橡胶材料制成，膨胀受压后由于其弹性无法获得稳定的形状，并且胶囊还会随生胎硫化，从而降低了轮胎硫化的质量。而轮胎在后续使用过程中为了满足动平衡条件，常需添加配重块，这也加大了能量损耗；3.在硫化过程中，胶囊需要频繁的充气和放气，因此其使用寿命不确定，可能需要经常更换；4.温度和压力在硫化过程中耦合，温度或压力不能单独调整，导致对硫化工艺条件控制较为困难；5.高温水蒸气因其密度小，通入胶囊后在其上方冷凝成液态水积聚在胶囊下方，导致胶囊顶部和底部之间存在温度差，胶囊轴向不能均匀地传热，影响最终产品质量；6.传热介质的导热率较低，在热量由传热介质到轮胎的过程中能量流失较多，导致生产成本增加。而后续产生的轮胎电磁感应加热技术中，需对每个瓦块配备单独的电磁感应加热模块，并且内模驱动机构使得中心机构轴向距离过大，结构和控制较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于针对上述硫化工艺中存在的不足，提出一种可以根据硫化需求调整加热位置、适用于一系列相近规格轮胎产品硫化、磁泄露较少、磁场利用率高的开启式磁路感应加热轮胎直压硫化方法及装备。

实现上述目的采用的技术方案是：一种开启式磁路感应加热轮胎直压硫化方法，将内外模材料由原先的钢材改为陶瓷材料，在内模的外表面与外模的内表面镶嵌钢材制成的支撑块，将原有的内外模所配备的电磁感应加热模块改为使用开启式磁路感应加热。轮胎硫化时，C型导磁体移动到指定位置使得轮胎及模具位于磁路的开口中心位置，高频或中频交变电流产生交变磁场，内外模切割磁力线后金属支撑块表面产生涡电流，利用涡电流的热效应，使得支撑块温度迅速升高并经热传导对轮胎进行加热。通过控制硅钢片的位置使磁力线恰好通过所需要加热的位置，从而使该方法适用于相近规格的轮胎硫化工艺。同时，开启式磁路中的C型导磁体对磁路利用率的提高，不仅可以提高加热效率，而且能够防止漏磁对外界的干扰。此外，在轮胎较厚的胎肩部位掺入适量的导电纤维，使得轮胎在硫化过程中胎肩部位因高频交变磁场可以内部生热。

根据上述的方法，所用的开启式磁路感应加热轮胎直压硫化设备由开启式磁路单元，内模单元和轮胎外模具三部分组成。

内模单元包括瓦块机构和气缸机构，瓦块机构采用陶瓷材料，在其外表面镶嵌钢材制成的支撑块，瓦块机构剖分为宽瓦和窄瓦，其中宽瓦使用双气缸进行驱动，窄瓦使用单气缸进行驱动，气缸机构包括小型气缸及中心基座，其中气缸机构周向均匀排列，同一安装方向上的气缸交错层叠排列，宽瓦驱动双气缸分别安装在单瓦驱动气缸的上下侧，气缸连接到内模的内表面以保证运动的平稳性，通过控制气缸活塞杆的伸缩运动来带动内模瓦块的伸缩运动，中心基座供气缸安装固定。