一种高压氮气电磁加热硫化装置的制作方法

本发明涉及轮胎硫化设备领域，具体的说涉及一种高压氮气电磁加热硫化装置。

背景技术：

目前轮胎硫化机内温加热及内压多采用高温水蒸气为轮胎的硫化提供热量，但是对于采用高温蒸汽提供热量，硫化后的水蒸气和冷凝水的混合物会导致轮胎的上下部存在上下温差，最终影响轮胎性能，且回收困难，无法较好地利用余热，造成能源的大量浪费；亦有采用纯氮气通入轮胎的里侧胶囊的橡胶胶囊内部进行硫化，然而由于其使用的氮气压力较低，其热容量小，经过换热后氮气降温大，需要不断补充加热，将会导致囊内氮气温度均匀性较差，从而影响轮胎质量，导致轮胎各种性能变差的情况；同时还有采取对轮胎模具外部进行硫化加热系统的方法，主要采用在模具外侧绕盘电磁加热线圈进行加热，或在模具内部结构中设置多组孔，并在其中插入电磁线圈进行模具内部加热。这两种方法均会增加轮胎外部模具的结构复杂性，加大模具制造难度，降低硫化过程的效率。

技术实现要素：

为克服上述的不足，本发明提供了一种高压氮气电磁加热硫化装置。

一种高压氮气电磁加热硫化装置，包括硫化模具和循环管道，硫化模具中安置有轮胎胶囊；硫化模具四周外壁有加热线圈板，所述循环管道依次连接轮胎胶囊、主循环排气阀、高压罗茨风机、护套加热器和主循环进气阀形成主循环回路；主循环排气阀和高压罗茨风机之间设有高压常温氮气进气口，高压常温氮气进气口和主循环排气阀与主循环进气阀和护套加热器之间连通有旁路管道，旁路管道上安装有旁路控制阀，通过管道连接的高压常温氮气进气口、高压罗茨风机、护套加热器和旁路控制阀形成循环预加热回路；主循环进气阀和轮胎胶囊之间设有低压常温氮气进气口，主循环排气阀和轮胎胶囊之间设有低压常温氮气排气口，通过管道连接的低压常温氮气进气口、轮胎胶囊和低压常温氮气排气口形成干燥回路。

由本发明的一种优选方案，所述加热线圈板、循环预加热回路上都设有温度传感器。

由本发明的一种优选方案，所述低压常温氮气排气口和高压常温氮气进气口上都设有压力显示器。

由本发明的一种优选方案，所述罗茨风机输入轴端连接有电动机，电动机和变频器连接。

本发明的有益效果是：采用高温高压的氮气冲入胶囊内部，代替原始的高压蒸汽，具有非常明显的优势：

1.高温氮气采用设置于回路内部的高效护套加热器进行加热，具有高效、低成本、占地面积小等优势，不需高压蒸汽远程传输，也不存在输送过程的热损失；

2.高温氮气采用循环预加热回路，将氮气预加热与系统工作时间部分重合，提高了系统的运行效率；

3.高温高压氮气采用耐高温的罗茨高压风机进行输送与加压，且在系统工作后半段，需要较少热量的硫化过程时，可采用变频或停机等方式进一步节约能耗。

4.高温高压的氮气在胶囊内部换热后，不会产生冷凝水，不会在胶囊内部产生温度差，尤其是不会在轮胎的胎肩和胎圈厚度较大的部位产生温差，从而提高胶囊内部加热温度的一致性和均匀性，提高了轮胎硫化的质量；

5.在每次工作循环完成后，高压氮气可直接排放，或回收，不会产生污染。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的结构示意图：

图2是排气回路的示意图；

图3是循环预加热回路示意图；

图4是循环主回路示意图；

其中：硫化模具1，加热线圈板2，温度传感器3，低压常温氮气进气口4，主循环进气阀5，护套加热器6，循环管道7，罗茨风机8，变频器9，高压常温氮气进气口10，主循环排气阀11，低压常温氮气排气口12，压力传感器13，轮胎胶囊14，,旁路管道16，旁路控制阀17。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，固定连接可以是焊接、胶接等，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1-4所示，一种高压氮气电磁加热硫化装置，包括硫化模具1和循环管道7，硫化模具1中安置有轮胎胶囊14。

硫化模具1四周外壁有加热线圈板2；轮胎胶囊14安置在硫化模具1内，硫化模具1四周外壁饶有加热线圈板2，故而可以通过加热线圈板2加热对轮胎起到干燥的作用进行硫化；循环管道7中在不同阶段充入不同高温高压度的氮气，用于起到对轮胎胶囊14进行的干燥和加热。

所述循环管道7依次连接轮胎胶囊14、主循环排气阀11、罗茨风机8、护套加热器6和主循环进气阀5形成主循环回路；设置主循环进气阀5和主循环排气阀11是为了控制循环管道7的通合，一方面开合使高压常温氮气得以经过预加热后进入轮胎胶囊14，另一方面闭合使干燥预热阶段低高压常温氮气能够进入预热回路起到干燥作用。

对于本实施例，主循环进气阀5打开，主循环排气阀11打开，低压常温氮气进气口4关闭，低压常温氮气排气口12关闭，高压氮气从高压常温氮气进气口10充入，通过罗茨风机8和护套加热器6预加热后成为高压高温氮气充入轮胎胶囊14，起到对轮胎内壁的硫化加热作用。

实施例2

本装置还包括旁路管道16，主循环排气阀11和罗茨风机8之间的循环管道设有高压常温氮气进气口10，旁路管道16的一端连接在高压常温氮气进气口10和主循环排气阀11之间的循环管道上，另一端连接在主循环进气阀5和护套加热器6之间的循环管道上，旁路管道16上安装有旁路控制阀17；通过管道连接的高压常温氮气进气口10、罗茨风机8、护套加热器6和旁路控制阀17形成循环预加热回路；设置高压常温氮气进气口10、罗茨风机8和护套加热器6和旁路管道16，通过旁路控制阀17、主循环进气阀5和主循环排气阀11来切换主循环回路和循环预加热回路。

对于本实施例，主循环进气阀5关闭，主循环排气阀11关闭，旁路控制阀17打开，则高压常温氮气从高压常温氮气进气口10充入，通过罗茨风机8和护套加热器6后进行预加热，使充入的高压常温氮气达到所需温度后，可以关闭旁路控制阀17，打开主循环进气阀5和主循环排气阀11后进入循环主回路；此时在循环预加热回路工作时，干燥回路同时进行工作，两回路系统工作时间重合，提高工作效率。

实施例3

主循环进气阀5和轮胎胶囊14之间的循环管道7上设有低压常温氮气进气口4，主循环排气阀11和轮胎胶囊14之间的循环管道7上设有低压常温氮气排气口12，通过管道连接的低压常温氮气进气口4、轮胎胶囊14和低压常温氮气排气口12形成干燥排气回路；设置低压常温氮气进气口4和低压常温氮气排气口12目的是和管道形成干燥排气回路，起到使得对轮胎胶囊14收缩，并的干燥作用，带走轮胎胶囊14受热产生的热量，从而使得轮胎能够脱模水气。

对于本实施例，低压常温氮气进气口4打开，主循环进气阀5关闭，主循环排气阀11关闭，低压常温氮气排气口12打开，此时充入的低压常温氮气可以带走在加热线圈板2对轮胎胶囊14预加热后析出的水蒸气的热量，使其收缩，并，起到干燥轮胎脱模作用。

所述加热线圈板2、循环预加热回路上都设有温度传感器3，可以用以实时监测硫化模具1中的加热温度以及管道中的氮气温度。

所述低压常温氮气排气口12和高压常温氮气进气口10上都设有压力传感器13；可以用以实时监测管道中的氮气的压力，防止氮气因压力不稳定影响轮胎胶囊14内部温度的均匀性，从而影响轮胎质量。

所述罗茨风机8输入轴端连接有电动机，电动机和变频器9连接，在系统工作后半段，需要较少热量的硫化过程时，可采用变频或停机等方式进一步节约能耗。

工作原理：为了向胶囊内导入高温氮气，首先在轮胎取出和放入时的干燥循环阶段，通过旁路阀和主循环阀的切换，使预热循环回路开通。该预热循环回路由罗茨风机和护套加热器构成，并通过电磁加热方式对下一次用于硫化的氮气进行预加热。通过预热循环回路中配备的温度传感器，控制该回路中氮气预热温度。主回路系统的氮气温度由该循环回路上配备的温度传感器控制。为了保持主回路系统中高温氮气充入胶囊后，保持其系统压力稳定，通过氮气进气口安装调压阀对输入系统的高压氮气的压力进行调整，使其与主回路的系统氮气压力保持一致。为了降低氮气循环所需的动力，在向已有设备导入配管时尽可能选择大的口径，这样可减少压力损失。特别是在不太需要热量的硫化工程的后半段，可以停掉罗茨风机。

上述依据本发明为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。