輪胎輻射型微波硫化機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型應(yīng)用于輪胎生產(chǎn)研發(fā)領(lǐng)域，具體地說，是設(shè)計一種利用微波輻射加熱方式實現(xiàn)輪胎硫化的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]硫化是輪胎加工過程的最后一個工序也是最重要的工序，其目的在于使輪胎各部位的物理機械性能達到最佳。傳統(tǒng)硫化方法主要依靠熱傳導(dǎo)方式傳熱，由于輪胎屬于橡膠厚制品，而橡膠是熱的不良導(dǎo)體，傳熱速度極慢，通常輪胎內(nèi)部達到正硫化時，外部往往早已過硫化，從而影響橡膠制品的使用性能和壽命。此外，傳統(tǒng)硫化方法還存在硫化時間長、能耗高、效率低、污染環(huán)境的問題。因此，在保證輪胎硫化質(zhì)量的前提下，尋求一種高效節(jié)能環(huán)保的輪胎硫化方式尤為重要。微波加熱是，當(dāng)輪胎接受微波作用時，分子處于激烈、快速的振蕩和回轉(zhuǎn)之中，通過劇烈的分子運動而獲得加熱，實現(xiàn)從機械能到熱能的轉(zhuǎn)換。在工業(yè)作業(yè)中，相較傳統(tǒng)加熱方式周期短，可實現(xiàn)即用即熱的效果，效率高，能耗小。因此，越來越受到企業(yè)的青睞。
[0003]1945年美國雷聲公司的研究人員發(fā)現(xiàn)了微波的熱效應(yīng)，兩年后他們研制成了世界上第一臺采用微波加熱食品的“雷達爐”。日本采用2450MHz、5-10KW的微波加熱設(shè)備對輪胎進行一次加熱，升溫到硫化溫度后用熱風(fēng)保溫，硫化3-4噸重量的輪胎。美國專利《用微波能生產(chǎn)氣動車輛輪胎的方法》設(shè)計了一種微波硫化機模型，在膠囊中充入氮氣，利用微波能量進行胎胚加熱，定型硫化。我國最早在1985年自國外引進第一條生產(chǎn)線后，相繼仿造和改造了多條采用微波硫化橡膠工藝的設(shè)備，在各地投入運用后，取得一定的成效。現(xiàn)在的一些擠出制品生產(chǎn)廠也在使用此法進行硫化，如車窗密封條的連續(xù)生產(chǎn)硫化、橡膠絕緣電線電纜制品的連續(xù)硫化生產(chǎn)等。以上這些為研究輪胎輻射型微波硫化機打下了一定的基礎(chǔ)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是設(shè)計一種輪胎輻射型微波硫化機，根據(jù)輪胎各部位所需能量的不同提供能量，有效避免輪胎溫度分布不均勻現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時縮短輪胎硫化時間，降低能量損耗，提高能源利用率，減少廢棄物排放，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。
[0005]本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0006]一種輪胎輻射型微波硫化機，其特征在于:該硫化機包括圓柱形爐腔；位于爐腔上側(cè)的爐門，以及位于爐門開口中部的聯(lián)鎖微動開關(guān)；位于爐門上方的出氣窗，以及位于出氣窗外側(cè)的熱繼電器；位于爐門內(nèi)壁、爐腔下壁和側(cè)壁上的磁控管，以及與磁控管相連的功率放大器和喇叭形波導(dǎo)；位于爐腔內(nèi)部的加壓模具、輪胎定型模具及充氣膠囊；位于加壓模具下方的中空支撐臺，以及位于支撐臺下方的氣動卡盤；位于爐腔下方的中空轉(zhuǎn)臺；貫穿支撐臺和轉(zhuǎn)臺的充氣軸以及傾斜插入充氣軸下方的氣門嘴。
[0007]進一步的，所述圓柱形爐腔，為微波硫化的容器，為不銹鋼材料，除在其上方設(shè)有出氣窗、底端有充氣軸和支撐臺外，其余部分均封閉。爐門位于爐腔上側(cè)，出氣窗位于爐門上方，熱繼電器位于出氣窗外側(cè)，爐門內(nèi)壁、爐腔下壁以及側(cè)壁上連接有磁控管、功率放大器及喇叭形波導(dǎo)，波導(dǎo)口緊貼加壓模具。輪胎、加壓模具、定型模具及充氣膠囊在其內(nèi)部。爐腔下表面有花鍵凹槽，與轉(zhuǎn)臺上的花鍵凸起相配合。
[0008]所述爐門，位于爐腔上側(cè)，便于取放輪胎加壓和定型模具，其中部的聯(lián)鎖微動開關(guān)可防止未關(guān)閉爐門的情況下磁控管工作，保證操作的安全性。
[0009]所述出氣窗，為窗柵形，其外側(cè)配置的熱繼電器通過感應(yīng)出氣窗處的散熱溫度來監(jiān)控爐腔內(nèi)的工作溫度，當(dāng)溫度超過150°C時，自動切斷輸入電路。
[0010]所述磁控管，一側(cè)連接在爐門內(nèi)壁、爐腔下壁和側(cè)壁上，另一側(cè)連接功率放大器和空心喇叭形金屬波導(dǎo)，波導(dǎo)口緊貼加壓模具，每個位置均有三個磁控管并排分布。磁控管產(chǎn)生2450MHz的微波經(jīng)功率放大器，使功率迅速增大至5kW至10kW，再經(jīng)喇叭形波導(dǎo)透過模具直接輻射在輪胎上，根據(jù)輪胎各部位所需能量的不同改變功率的大小，提供輪胎各部位所需的能量。
[0011]所述加壓模具，為能穿透微波的聚四氟乙烯材料，圓柱形，上下合模式，上模外壁有外螺紋，下模內(nèi)壁有內(nèi)螺紋，利用外部設(shè)備將上下模擰緊，提供輪胎硫化所需的外壓。下模的側(cè)壁上設(shè)有出氣孔，便于排放硫化過程中產(chǎn)生的潮氣和廢氣。
[0012]所述輪胎定型模具，放置在加壓模具上下模間的凹槽內(nèi)，為能穿透微波的陶瓷材料，壁厚標(biāo)準(zhǔn)為承受輪胎硫化所需壓力時壁厚的1.2倍，上下合模式，上下模均為圓柱形，內(nèi)壁均有花紋，用于輪胎硫化過程中的定型。
[0013]所述充氣膠囊，其材質(zhì)為硅橡膠，充入氮氣后提供輪胎硫化所需的內(nèi)壓，便于輪胎定型。
[0014]所述支撐臺，位于加壓模具的下方，貫穿轉(zhuǎn)臺，用于支撐加壓模具，為能穿透微波的陶瓷材料，圓柱形，中空，其下方有放置氣門嘴的開孔。在支撐臺的底部設(shè)置氣動卡盤，用來夾緊支撐臺。
[0015]所述轉(zhuǎn)臺，中空，設(shè)有花鍵凸起，與爐腔下表面的花鍵凹槽相匹配，爐腔隨轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)，將微波輻射到輪胎的各個部位，提高輪胎受熱均勻性；
[0016]所述充氣軸，為能穿透微波的陶瓷材料，中空，貫穿支撐臺和轉(zhuǎn)臺，上部有充氣孔并嵌套有充氣膠囊，下部有氣門嘴。
[0017]所述氣門嘴，位于充氣軸的下部，穿過支撐臺的開孔傾斜插入充氣軸內(nèi)，外部與制氣設(shè)備相連，通過中空的充氣軸將供壓氮氣送入充氣膠囊內(nèi)。
[0018]與現(xiàn)有設(shè)備相比，本實用新型的優(yōu)越性表現(xiàn)在:
[0019](I)傳統(tǒng)硫化方法主要依靠熱傳導(dǎo)方式傳熱，傳熱速度極慢，容易出現(xiàn)輪胎外部過硫化而內(nèi)部欠硫化的現(xiàn)象；而微波對輪胎加熱是一種體加熱方式，使用輪胎輻射型微波硫化機對輪胎旋轉(zhuǎn)輻射加熱，根據(jù)輪胎各部位所需能量的不同提供能量，使得各部位溫度同時上升，不受材料本身熱傳導(dǎo)的影響。因此，較之輪胎傳統(tǒng)硫化方式，輻射型微波硫化方式硫化時間更短，能源利用率更高，溫度分布更均勻，可極大提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
[0020](2)與傳統(tǒng)輪胎硫化設(shè)備相比，輪胎輻射型微波硫化機不用設(shè)置鍋爐及蒸汽和過熱水管線，能夠減少設(shè)備的占地面積，減少煤炭的消耗，并能節(jié)約能源，保護環(huán)境。再者微波硫化機本身不輻射熱量，避免了環(huán)境高溫，改善了勞動環(huán)境。
[0021](3)傳統(tǒng)的輪胎硫化機利用熱傳導(dǎo)的方法加熱，由于溫度梯度的存在，對介質(zhì)升溫至均勻有個過程，停止溫升有個滯后，對加熱的控制帶來了困難，而輪胎微波硫化機加熱和停止無惰性，便于自動控制。
[0022]結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其它特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的輪胎輻射型微波硫化機裝配正視圖。
[0024]圖2是本實用新型的輪胎輻射型微波硫化機的俯視圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體構(gòu)造進行詳細地描述。
[0026]本實用新型的輪胎輻射型微波硫化機裝配圖如圖1，其結(jié)構(gòu)包括:1_圓柱形爐腔，
2-爐門，3-聯(lián)鎖微動開關(guān),4-出氣窗,5-熱繼電器,6-磁