新能源轮胎硫化机的制作方法

1.本实用新型涉及轮胎生产辅助设备领域，尤其是涉及一种具有提高轮胎硫化介质利用效率的新能源轮胎硫化机。


背景技术：

2.传统的轮胎硫化的方法，一般是把空气、热水和蒸汽为介质，向轮胎摸具内的水胎或胶囊充入空气、热水或蒸汽。但是这种方法需要庞大的锅炉、热水处理系统不但占地面积大、成本高。同时硫化效率低且对环境有污染，而且由于蒸汽和过热水对轮胎和胶囊的热氧老化而导致胶囊和轮胎的使用寿命降低。
3.目前，很多轮胎生产厂家都在探索用氮气等惰性气体替代空气、过热水和蒸汽硫化轮胎，例如现有专利号为200780045021.3，专利名称为“轮胎硫化机及轮胎硫化方法”，该专利公开了一种能够不受相互的条件影响而控制供给到生轮胎内部空间中的加热加压介质的压力和温度的轮胎硫化机及轮胎硫化方法。其具体工作原理为，先通过低压供气源11将硫化介质导入胶囊并使其伸展，将生轮胎整形并保持，然后合模，之后再通过高压供气源5供气，同时对高压硫化介质进行预加热，然后再将高温高压硫化气体导入胶囊中对生轮胎进行硫化，硫化后就需要把硫化介质排出，再将胶囊取出，准备下一次生轮胎的硫化，即更换生轮胎后再重复循环之前所述的整套动作。因此该轮胎硫化机的设计存在浪费硫化介质的问题，在进行大批量生轮胎硫化作业时，浪费尤其严重，不利于降本增效。


技术实现要素：

4.为解决所述技术问题，本实用新型提供一种新能源轮胎硫化机，其包括：模具；以及真空罐、低压罐、高压罐；以及介质硫化通路，所述介质硫化通路上设置有加热部件、介质通路开关与介质循环装置；以及低压定型充气通路、内模释压通路、第一介质回收通路；以及第二介质回收通路；其中，在所述高压罐与加热部件之间设置有控制阀。
5.优选地，所述第二介质回收通路与所述真空罐连通设置。
6.优选地，所述低压定型充气通路、内模释压通路、第一介质回收通路均与所述低压罐连通设置。
7.优选地，所述介质硫化通路上设置有内模加温罐，所述加热部件设置于所述内模加温罐上。
8.优选地，在所述真空罐与低压罐之间设置有高温真空泵与真空低压电磁阀。
9.优选地，在所述低压罐与高压罐之间设置有高温压缩泵与高压电磁阀。
10.优选地，在所述内模释压通路上设置有内模排气比例阀。
11.优选地，在所述低压定型充气通路上设置有定型电磁阀与定型压力比例阀。
12.优选地，所述模具包括上加热板、下加热板与模套，且所述上加热板、下加热板与模套均设置有空腔结构，所述空腔结构均设置有进气口与出气口。
13.优选地，还包括模具供气通路与模具排气通路，所述高压罐通过模具供气通路与
所述进气口连通，所述低压罐通过模具排气通路与所述出气口连通。
14.优选地，所述模具供气通路上设置有外模具充气比例阀与外模加热部件。
15.优选地，所述模具供气通路与模具排气通路之间设置有外模循环电磁阀。
16.优选地，所述模具排气通路上设置有第二介质循环装置。
17.本实用新型公开的新能源轮胎硫化机是通过设计一种全新的介质硫化通路与介质回收通路，以及在介质硫化通路与介质回收通路上设置储气罐等相应的构件，以实现将前一次生轮胎硫化后的高温高压的硫化介质重复循环利用的技术效果；此外，本实用新型通过多个不同的储气罐、压缩泵等还可以实现胶囊内的硫化介质快速排空，以提高轮胎硫化效率。
附图说明
18.附图1为本实用新型新能源轮胎硫化机的整体示意图。
具体实施方式
19.下面将结合附图所示的内容以及下述实施例阐述内容来对本实用新型作进一步详细描述。
20.本实用新型公开的技术内容具体说明如下，参见附图1所示。本实用新型公开了一种新能源轮胎硫化机1，其包括：模具10，可拆装地收容生轮胎（未图示）；以及真空罐50、低压罐30、高压罐40，三者均可以用于暂存轮胎硫化介质；以及介质硫化通路20，所述介质硫化通路20上设置有内模加温罐60；加热部件61，设置于所述内模加温罐60上，用于为硫化介质加热升温；介质通路开关62，用于控制所述介质硫化通路20的开启或关闭；以及介质循环装置63，用于为硫化介质提供循环流动的动力，其可以是气泵或者电动鼓风机等；以及低压定型充气通路21、内模释压通路22、第一介质回收通路23，三者均可以与所述低压罐30连通设置，分别用于低压预充气、排气释压、回收硫化介质；以及第二介质回收通路24，与所述真空罐50连通设置，用于回收硫化介质。其中，在所述高压罐40与加热部件61（亦即内模加温罐60）之间设置有控制阀70，用于控制高压罐中硫化介质供气通路的开启或闭合或者按比例精确控制供气量。本实用新型中控制阀70采用的是比例阀，以实现精确控制供气量。所述高压罐40上设置有所述高压罐加热部件41，用于为硫化介质加热升温。
21.需说明的是，图1所示的胶囊11收容于模具10 中生轮胎（未图示）的内部且具有弹性，其可以是具有弹性的材料( 例如丁基橡胶) 构成。本实用新型通过对该胶囊11内部空间2 中先供给常温低压硫化介质使胶囊11膨胀伸展，并由此使胶囊紧密地贴附在生轮胎的内壁面上，并且借助该胶囊的膨胀力将生轮胎的外表面推压在模具10 的内表面上，然后再通过提供高温高压的硫化介质实现加热硫化功能，由此将生轮胎硫化成形。此外，也可以将本实用新型技术方案应用到不使用胶囊的无胶囊方式的轮胎硫化机中。在本实用新型中所述硫化介质可以是惰性气体或空气，本实用新型中仅以氮气为例进行说明。
22.本实用新型公开的上述新能源轮胎硫化机1的工作原理简述如下：首先通过低压罐30、低压定型充气通路21将低压常温的硫化介质导入胶囊11的内部空间2中使胶囊11膨胀伸展，并由此使胶囊紧密地贴附在生轮胎的内壁面上，并且借助该胶囊的膨胀力将生轮胎的外表面推压在模具10 的内表面上；然后再通过高压罐40将高温高压的硫化介质导入
至介质硫化通路20中进行循环硫化作业；在生轮胎硫化结束后，先通过第一介质回收通路23迅速地将大部分高温高压硫化介质导入至低压罐30暂存，此时胶囊11泄压后缩小，但仍留存有部分高温高压硫化介质；然后再通过第二介质回收通路24将胶囊11抽真空，并将胶囊11残留的小部分高温高压硫化介质导入至真空罐50中暂存，并将空瘪的胶囊11取出，更换生轮胎进行下一次硫化作业；当对下一条生轮胎进行硫化时，再将真空罐50中暂存的高温高压硫化介质与低压罐30暂存的高温高压硫化介质导入到高压罐40中，最终将前一次硫化时回收的高温高压硫化介质导入到介质硫化通路20进行循环利用，以提高硫化介质的利用率。因此，本实用新型公开的技术方案可以充分利用硫化介质，减少浪费；同时，在对下一条生轮胎进行硫化前，通过真空罐50与低压罐30可实现胶囊11内高温高压硫化介质的迅速排空，减少胶囊11排气时间，进而实现提高硫化作业效率。
23.本实用新型所述的硫化介质可以是预先装入低压罐30中；优选地，也可以是设置有高压介质供给源90提供所述由气体或空气构成的硫化介质，以将硫化介质导入到低压罐30中，实现大量提供硫化介质或者补充因前次导入的硫化介质经多次循环利用后产生损耗的作用。
24.较佳地，本实用新型所述的真空罐50与低压罐30之间设置有高温真空泵80与真空低压电磁阀81。所述高温真空泵80用于将真空罐50回收的高温硫化介质增压并向低压罐30输送，以提高硫化介质的利用率；所述真空低压电磁阀81用于控制高温硫化介质向低压罐30输送的开启或者关闭，在开启时，为防止高温硫化介质逆向流动，还可以设置第一单向阀82。此外，在回收利用高温高压硫化介质时，在本实用新型所述的低压罐30与高压罐40之间还可以设置有高温压缩泵83与高压电磁阀84，所述高温压缩泵83用于将低压罐30中的高温高压硫化介质增压并输送至高压罐40中，以提高硫化介质的利用率；所述高压电磁阀84用于控制低压高温硫化介质向高压罐40输送的开启或者关闭，在开启时，为防止高温硫化介质逆向流动，还可以设置第二单向阀84。
25.通过设置上述真空罐50与低压罐30，以及第一介质回收通路23、第二介质回收通路24，本实用新型可将前一次硫化时回收的高温高压硫化介质充分地循环利用，以提高硫化介质的利用率，并减少加热加压等待时间，以及减少加热加压能耗。
26.此外，本实用新型所述的内模释压通路22上还可以设置有内模排气比例阀221。此设计主要用于解决当胶囊11中高温高压硫化介质的压力过大时，可以通过控制内模排气比例阀221，精确地释放部分硫化介质，实现硫化所需的恒定的高温高压状态，同时将内模排气比例阀221释放的高温高压硫化介质回收至低压罐30中，以提高硫化介质的利用率。
27.较佳地，本实用新型所述的低压定型充气通路21上设置有定型电磁阀211与定型压力比例阀212。所述定型电磁阀211为控制低压定型充气通路21的开与关；所述定型压力比例阀212控制硫化介质的流量大小，即压力大小。在对胶囊11预充气时，打开电磁阀211，并通过定型压力比例阀212精确控制低压硫化介质充入量，当胶囊11达到预定膨胀效果，即预定的压力时即可。
28.此外，本实用新型所述模具10可以包括左右对称的两部分，附图1中仅示意出右侧部分模具的具体构件及供气线路，由于左侧部分模具与右侧配置及结构相同，故没有示意出左侧模具的各部分构件及供气与排气线路以及未进行相关说明，仅以左侧部分模具进行阐述。
29.为充分利用高温高压硫化介质，本实用新型所述模具（右侧部分模具）包括上加热板12、下加热板13与模套14，且所述上加热板12、下加热板13与模套14均设置有空腔结构（121、131、141），所述各空腔结构均设置有进气口i与出气口o。本实用新型还可以包括模具供气通路25与模具排气通路26，所述高压罐40通过模具供气通路26与所述进气口i连通，所述低压罐30通过模具排气通路26与所述出气口o连通；具体而言，在所述模具供气通路25上设置有外模具充气比例阀251与外模加温罐252，所述外模加温罐252上设置有外模加热部件2521；所述模具供气通路25与模具排气通路26之间设置有外模循环电磁阀27。较佳地，本实用新型所述模具排气通路26上还可以设置有第二介质循环装置261，用于为硫化介质提供循环流动的动力，其可以是气泵或者电动鼓风机等。
30.当本实用新型公开的新能能源轮胎硫化机开机进行首次生轮胎需要硫化时，本实用新型仅以硫化介质按顺时针方向循环为例进行说明。此时，低压定型充气通路21上的开关阀31、定型电磁阀211与定型压力比例阀212均处于导通状态，低压罐30中的低压常温硫化介质导入胶囊11的内部空间2中使胶囊11膨胀伸展，并由此使胶囊紧密地贴附在生轮胎的内壁面上，并且借助该胶囊的膨胀力将生轮胎的外表面推压在模具10 的内表面上；然后使上述导通状态的各控制阀处于断开状态，同时使高压罐40通路的开关阀42、比例阀70处于导通状态，此时，已经预加热的高压罐40内的高温硫化介质通过比例阀70精确地导入至胶囊11内部空间2中，当胶囊11中的高温高压硫化介质压力达到预定温度及压力值时，使开关阀42、比例阀70处于断开状态，介质通路开关62处于导通状态并开启介质循环装置63，此时介质硫化通路20开始沿着开启介质循环装置63、加热部件61、胶囊11内部空间2、介质通路开关62与介质循环装置63进行循环流动并持续的加热，因此高温高压的硫化介质在循环流动过程中实现对生轮胎的硫化。需说明的是，由于温度与压力成正比，因此在加热导入硫化介质时可能发生压力先达到预定值，而温度尚未达到，因此在持续加热时，需要精确控制硫化介质的压力，此时将开启内模释压通路22上的内模排气比例阀221、开关阀31，以将过剩的高温高压硫化介质导入至低压罐30中暂存，准备后续硫化时重复使用。当胶囊11中硫化介质的温度和压力达到预定值时，断开上述开关阀31与内模排气比例阀221即可。
31.当本实用新型公开的新能能源轮胎硫化机开机进行首次生轮胎需要硫化时，开启高压罐40的开关阀42、外模具充气比例阀251，同时关闭模具排气通路26上的上加热板12的比例阀263、下加热板13的比例阀265、模套14的比例阀264；此时，所述上加热板12、下加热板13与模套14的空腔结构121、131、141均在持续的导入经外模加热部件2521加热的硫化介质，以实现对金属制品的上加热板12、下加热板13与模套14持续加热。当所述加热板12、下加热板13与模套14的温度达到预定温度值时，断开外模具充气比例阀251、模具排气通路26上开关阀262，并导通外模循环电磁阀27以及控制所述加热板12、下加热板13与模套14的硫化介质流量的比例阀263、比例阀265、比例阀264、第二介质循环装置261；此时高温的硫化介质在第二介质循环装置261的作用下沿着外模循环电磁阀27、外模加热部件2521、进气口i、出气口o、比例阀263或比例阀264或比例阀265、第二介质循环装置261循环流动加热，以实现持续为金属模具加热的技术效果。开机后只要不卸载模具10，该循环加热模具的通路将持续保持循环流动。当需要卸载或更换模具时，所述外模循环电磁阀27应为断开状态，低压罐30通路得开关阀31、模具排气通路26上开关阀262、比例阀263、比例阀265、比例阀264均保持导通状态。此时，上述各空腔结构内的高温高压硫化介质将被同时或分开回收至低
压罐30中，准备后续硫化时重复使用。需说明的是，本实用新型公开的新能能源轮胎硫化机开机进行首次生轮胎需要硫化时，上述胶囊11的低压常温膨胀与模具10的高温加热可以同步进行后者分开单独进行，可是具体情况而定。
32.本实用新型公开技术方案的高温高压硫化介质回收及再利用的原理说明如下：当前一个生轮胎硫化结束后，断开介质通路开关62，导通第一介质回收通路23的电磁阀231与开关阀31，此时由于压差原因，胶囊11内部空间2中的大部分高温高压硫化介质会迅速地导入至低压罐30暂存，此时胶囊11泄压后缩小，但仍留存有部分高温高压硫化介质，然后再导通第二介质回收通路24的电磁阀241与真空罐50通路的开关阀51，此时可将胶囊11抽真空并将胶囊11残留的小部分高温高压硫化介质导入至真空罐50中暂存；当对下一条生轮胎进行硫化时，再先将真空罐50中暂存的高温高压硫化介质与低压罐30暂存的高温高压硫化介质通过高温真空泵80、高温压缩泵83导入到高压罐40中，最终将前一次硫化后回收的高温高压硫化介质导入到介质硫化通路20中进行循环利用。因此，本实用新型公开的技术方案相较于现有技术而言，硫化介质无需排出，可避免浪费，硫化节省成本。
33.本实用新型中所述的各加热部件可以是电加热、感应加热、铠装加热器、板加热器、盒加热器、带加热器、或者铸入加热器等方式，本实用新型优先电磁加热模式。
34.此外，本实用新型所述的压力控制、温度控制、各开关阀/比例阀的控制等均可通过mcu控制系统或者plc控制系统实现，对于机械自动化领域的技术人员而言，上述控制均为本领域内的公知技术、常规技术，亦非本实用新型的创新点，故关于控制部分在此不赘述。
35.另外，本实用新型中各控制开关阀/比例阀，凡是未做特殊说明的均视为处于断开状态，说明书中是仅针对某一工作状态进行相关控制开关阀/比例阀的导通与断开进行阐述。
36.综上所述，本实用新型公开的新能源轮胎硫化机是通过设计一种全新的介质硫化通路与介质回收通路，以及在介质硫化通路与介质回收通路上设置储气罐等相应的构件，以实现将前一次生轮胎硫化后的高温高压的硫化介质重复循环利用的技术效果；此外，本实用新型通过多个不同的储气罐、压缩泵等还可以实现胶囊内的硫化介质快速排空，以提高轮胎硫化效率。
37.所述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。