橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置，包括用做微波容器的矩形炉腔，位于矩形炉腔顶面的微波发生器，位于炉腔左右两侧面的炉门，位于炉腔前后两侧面上方的出气窗，位于矩形炉腔内部的轮胎定型模具及充气胶囊，位于模具下方的旋转装置，位于旋转装置底部的承载输送板，位于矩形炉腔中下部的导轨，位于装置左右两侧和承载输送板下方紧贴输送板的支撑机构，位于旋转装置中心并与充气胶囊连接的气体导管。本实用新型基于橡胶轮胎微波加热的可行性，提出了一种轮胎箱式微波连续硫化装置，该装置能够减少占地面积，降低能量散失，提高操作安全性，减少废弃物排放，提高轮胎硫化劳动生产率，是一种环境友好型轮胎连续硫化装置。
【专利说明】橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于橡胶轮胎工程应用【技术领域】，具体地说，是涉及一种利用微波加 热方式实现橡胶轮胎连续硫化的装置。
【背景技术】
[0002] 硫化是轮胎加工过程的最后一个工序也是最重要的工序，其目的在于使轮胎各个 部位的物理机械性能达到最佳。目前大部分硫化工艺是直接将橡胶轮胎放在硫化机中进 行硫化，运用硫化三要素温度、时间、压力控制橡胶轮胎的硫化，并且在轮胎硫化的整个过 程中内外温保持恒定，由于橡胶轮胎属于橡胶厚制品，而橡胶是热的不良导体，传热速度极 慢，通常内部达到正硫化时，外部往往早已过硫化，从而影响橡胶制品的使用性能和使用寿 命。由于橡胶轮胎应用极其广泛并且其质量的优劣对其使用性能产生直接的影响，加之轮 胎制品行业竞争日趋激烈，橡胶轮胎的生产实现高质、高效、低成本是当前橡胶制品生产厂 家提高企业竞争力的途径之一，也是橡胶制品科技工作者追逐的目标之一。节能减排也是 企业关注的焦点，尤其在我们这样一个能源紧缺的国家，节能更为重要。因此寻求一种高效 节能的橡胶轮胎硫化方式尤为重要。
[0003] 我国在20世纪70年代开始微波能的研究工作。在1973年开始对微波加热应用 技术和微波加热用磁控管进行研制。目前，在国内外的橡胶工业中已有应用微波技术的实 例和微波技术方面的研究。微波加热技术己用于硫化橡胶密封条等生产工艺，其工艺和装 备有一定的技术基础和经验可以借鉴。在现行的硫化技术中，也有对橡I父厚制品微波加热 技术的研究，但橡胶轮胎的微波连续硫化技术进展缓慢，目前在国内还未应用。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置，解决了传统轮胎 硫化机耗能大，硫化效率低和硫化质量差的问题。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
[0006] 橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置，其特征在于：该装置包括用做微波容器的矩形 炉腔，安置于矩形炉腔顶面用做微波发射源的微波发生器，安置于炉腔左右两侧面防止微 波泄漏的炉门，安置于炉腔前后两侧面上方用于排气的出气窗，安置于矩形炉腔内部用于 轮胎定型的轮胎定型模具及充气胶囊，用于实现模具、充气胶囊及轮胎旋转的旋转装置，安 置于旋转装置底部用于承载模具、轮胎、充气胶囊及旋转装置的承载输送板，安置于矩形炉 腔中下部用于引导承载输送板的导轨，安置于装置左右两侧和承载输送板下方紧贴输送板 的支撑机构，安置于旋转装置中心并与充气胶囊连接用于输送加压气体的气体导管。
[0007] 所述矩形炉腔，其用金属材料制作而成，除在其上方设有出气窗外，其余部分都是 封闭的，其顶部设置有微波发生器，轮胎及模具在其内部，其用作微波容器，其左右两侧设 置有炉门，用于防止微波泄漏。
[0008] 所述微波发生器，在其内部安置有磁控管，磁控管产生的微波直接由微波发生器 发射到矩形炉腔内用于加热轮胎及模具。
[0009] 所述充气胶囊，能够承受轮胎硫化所需压力，其置于轮胎定型模具的内部，其作用 是惰性气体进入其内部提供硫化过程中所需压力，用于轮胎的定型，惰性气体为氮气。
[0010] 所述气体导管，其穿过箱体底部，旋转装置和模具底盘，其作用是将氮气导入充气 胶囊而提供硫化过程所需压力。
[0011] 所述轮胎定型模具，其放置于承载输送板上，定型模具至少一部分是由能够吸收 微波和允许微波穿透的陶瓷材料制造，其余部分由具有微波可加热性的材料构成，并且被 加热材料在承受微波时都有不同的可加热性。
[0012] 所述承载输送板，其由支撑机构承载，并沿箱体导轨连续运转，其用金属材料制 成，用于硫化过程中轮胎及模具的连续输送。
[0013] 所述导轨，承载输送板沿其滑行，用于引导承载输送板输送轮胎及模具；所述支 撑机构，用于炉体外支撑承载输送板，其上安置有转轮，用于减小承载输送板的滑动阻力。
[0014] 所述出气窗用于排放硫化过程中产生的潮气和废气。
[0015] 与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
[0016] (1)与轮胎传统硫化设备相比，橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置减少了锅炉及蒸 汽和过热水管线，从而减少了整体设备的占地面积，减少了煤炭的消耗，降低了废弃物的排 放量，从而节约了能源和保护了环境。再者与锅炉装置相比，微波装置辐射热量降低，这就 避免了环境高温，改善了劳动环境；
[0017] (2)传统的轮胎硫化设备硫化轮胎热量由外向内传递，传热速率慢，轮胎温度分布 不均匀，而橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置能够使轮胎从内到外整体同时被加热，使轮胎 温度分布更均匀，大大降低了硫化程度不均匀现象，提高了轮胎的硫化质量，再者由于加热 时间短，温度上升快，从而提高了轮胎的生产效率；
[0018] (3)传统的轮胎硫化装置利用热传导的方法加热，由于温度梯度的存在，对介质升 温至均匀有个过程，停止温升有个滞后，对加热的控制带来了困难，而轮胎微波硫化装置加 热和停止无惰性，便于自动控制。
[0019] (4)与轮胎传统硫化设备相比，橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置实现了轮胎的连 续硫化，避免了更换胎坯过程的时间消耗，从而更进一步的提高了轮胎的生产效率。
[0020] 结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其它特点和优点 将变得更加清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是本实用新型的橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置的一种实施例的总体结构 示意图。
[0022] 图2是本实用新型的橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置矩形炉腔部分的结构示意 图。
[0023] 图3是本实用新型的橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置矩形炉腔外轮胎模具及承 载输送板等部分的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细地描述。
[0025] 本实施例的橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置采用微波加热连续硫化方式，其结构 包括矩形炉腔1、微波发生器2、炉门3、承载输送板4、导轨5、支撑机构6、轮胎定型模具7、 充气胶囊8、气体导管9,旋转装置10,出气窗11，参见图2所示。其中，矩形炉腔是微波容 器；微波发生器是微波发射源；炉门是防止微波泄漏的装置；承载输送板是用于轮胎及模 具的连续输送；导轨是用于引导承载输送板输送轮胎及模具；支撑机构是用于炉体外支撑 承载输送板；轮胎定型模具是用于轮胎硫化过程中的定型；充气胶囊是加压气体进入其内 部提供轮胎硫化过程中需要的压力；气体导管是用于输送轮胎定型过程中用于加压的气 体；旋转装置是用于实现轮胎及模具的旋转；出气窗是用于排放硫化过程中产生的潮气和 废气。
[0026] 所述矩形炉腔，其用金属材料制作而成，在其上方设有出气窗，其余部分都是封闭 的，其顶部设置有微波发生器，其用作微波容器，轮胎及模具在其内部，其左右两侧设置有 炉门，用于防止微波泄漏。
[0027] 所述微波发生器，其内部安置有磁控管，磁控管产生的微波直接由微波发生器发 射到矩形炉腔内用于加热轮胎及模具。
[0028] 所述充气胶囊，能够承受轮胎硫化所需压力，其置于轮胎定型模具的内部，其作用 是惰性气体进入其内部提供硫化过程中所需压力，用于轮胎的定型，惰性气体为氮气。
[0029] 所述气体导管，其穿过箱体底部，旋转装置和模具底盘，其作用是将氮气体导入充 气胶囊而提供硫化过程所需压力。
[0030] 所述旋转装置，用于实现硫化过程中轮胎及模具的旋转，其作用是避免箱体内部 由于微波分布不均匀而造成轮胎不均匀加热现象，通过旋转，可使轮胎各部位处于分布更 均匀的微波场中，使轮胎能够被更均匀的加热。
[0031] 所述轮胎定型模具，其放置于承载输送板上，定型模具至少一部分是由能够吸收 微波和允许微波穿透的陶瓷材料制造，其余部分由具有微波可加热性的材料构成，并且每 一种多元化材料在承受微波时都有不同的可加热性。
[0032] 所述承载输送板，其由支撑机构承载，并沿箱体导轨连续运转，其用金属材料制 成，用于硫化过程中轮胎及模具的连续输送。
[0033] 所述导轨，承载输送板沿其滑行，用于引导承载输送板输送轮胎及模具；
[0034] 所述支撑机构，用于炉体外支撑承载输送板，其上安置有转轮，用于减小承载输送 板的滑动阻力。
[0035] 所述出气窗用于排放硫化过程中产生的潮气和废气。
[0036] 运用所述的橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置硫化轮胎有下列几个步骤：（1)将支 撑机构，承载输送板，导轨，气体导管，矩形炉腔，微波发生器和炉门等安装好；（2)装配轮 胎定型模具于承载输送板；（3)将轮胎胎坯嵌入轮胎定型模具内部；(4)打开炉门，启动承 载输送板，使装配有轮胎的定型模具进入矩形炉腔，关闭炉门；（5)励磁，微波发生器将微 波射入矩形炉腔内部空间来硫化轮胎胎坯；(6)胶囊充气加压，实现轮胎的连续定型硫化。
【权利要求】
1. 橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置，其特征在于：该装置包括用做微波容器的矩形炉 腔，安置于矩形炉腔顶面用做微波发射源的微波发生器，安置于炉腔左右两侧面防止微波 泄漏的炉门，安置于炉腔前后两侧面上方用于排气的出气窗，安置于矩形炉腔内部用于轮 胎定型的轮胎定型模具及充气胶囊，用于实现模具、充气胶囊及轮胎旋转的旋转装置，安置 于旋转装置底部用于承载模具、轮胎、充气胶囊及旋转装置的承载输送板，安置于矩形炉腔 中下部用于引导承载输送板的导轨，安置于装置左右两侧和承载输送板下方紧贴输送板的 支撑机构，安置于旋转装置中心并与充气胶囊连接用于输送加压气体的气体导管。
2. 根据权利要求1所述的橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置，其特征在于：所述矩形炉 腔，其用金属材料制作而成，除在其上方设有出气窗外，其余部分都是封闭的，其顶部设置 有微波发生器，轮胎及模具在其内部，其用作微波容器，其左右两侧设置有炉门，用于防止 微波泄漏。
3. 根据权利要求1所述的橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置，其特征在于：所述微波发 生器，在其内部安置有磁控管，磁控管产生的微波直接由微波发生器发射到矩形炉腔内用 于加热轮胎及模具。
4. 根据权利要求1所述的橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置，其特征在于：所述充气胶 囊，能够承受轮胎硫化所需压力，其置于轮胎定型模具的内部，其作用是惰性气体进入其内 部提供硫化过程中所需压力，用于轮胎的定型，惰性气体为氮气。
5. 根据权利要求1所述的橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置，其特征在于：所述气体导 管，其穿过箱体底部，旋转装置和模具底盘，其作用是将氮气导入充气胶囊而提供硫化过程 所需压力。
6. 根据权利要求1所述的橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置，其特征在于：所述轮胎定 型模具，其放置于承载输送板上，定型模具至少一部分是由能够吸收微波和允许微波穿透 的陶瓷材料制造，其余部分由具有微波可加热性的材料构成，并且被加热材料在承受微波 时都有不同的可加热性。
7. 根据权利要求1所述的橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置，其特征在于：所述承载输 送板，其由支撑机构承载，并沿箱体导轨连续运转，其用金属材料制成，用于硫化过程中轮 胎及模具的连续输送。
8. 根据权利要求1所述的橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置，其特征在于：所述导轨，承 载输送板沿其滑行，用于引导承载输送板输送轮胎及模具；所述支撑机构，用于炉体外支撑 承载输送板，其上安置有转轮，用于减小承载输送板的滑动阻力。
9. 根据权利要求1所述的橡胶轮胎箱式微波连续硫化装置，其特征在于：所述出气窗 用于排放硫化过程中产生的潮气和废气。
【文档编号】B29C35/08GK203888099SQ201320799068
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】李涛, 陈海龙, 李庆领 申请人:青岛科技大学