斜交輪胎的微波硫化裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了斜交輪胎的微波硫化裝置，包括用于產(chǎn)生微波的微波發(fā)生器，與微波發(fā)生器連接用于引導(dǎo)微波傳輸?shù)奈⒉ú▽?dǎo)，位于兩微波波導(dǎo)之間用做微波容器的微波諧振腔，位于微波諧振腔中間的輪胎定型模具及充氣膠囊。本實(shí)用新型基于橡膠輪胎微波加熱的可行性，提出了一種用于斜交輪胎的微波硫化裝置，較傳統(tǒng)輪胎硫化裝置，該裝置去除了鍋爐管線等蒸汽及過(guò)熱水供應(yīng)裝置，減少了裝置占地面積，降低了能量散失，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和操作安全性，改善輪胎硫化質(zhì)量，減少了廢棄物排放，是一種環(huán)境友好型輪胎硫化裝置。
【專利說(shuō)明】斜交輪胎的微波硫化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于工程應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，是涉及一種利用微波加熱方式硫 化橡膠輪胎的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 硫化是輪胎加工過(guò)程的最后一個(gè)工序也是最重要的工序，其目的在于使輪胎各個(gè) 部位的物理機(jī)械性能達(dá)到最佳。由于輪胎外胎屬于橡膠厚制品，而橡膠是熱的不良導(dǎo)體，傳 熱速度極慢，通常內(nèi)部達(dá)到正硫化時(shí)，外部往往早已過(guò)硫，影響橡膠制品的使用性能和使用 壽命。由于橡膠制品應(yīng)用極其廣泛并且其性能的優(yōu)劣對(duì)其使用性能產(chǎn)生直接的影響，加之 輪胎等橡膠制品行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，橡膠制品的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、高效、低成本是當(dāng)前橡膠制 品生產(chǎn)廠家提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的途徑之一，也是橡膠制品科技工作者追逐的目標(biāo)之一。節(jié)能 減排也是企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，尤其在我們這樣一個(gè)能源緊缺的國(guó)家，節(jié)能更為重要。因此尋求 一種高效節(jié)能的橡膠制品硫化方式尤為重要。
[0003] 我國(guó)在20世紀(jì)70年代開(kāi)始微波能的研究工作。在1973年開(kāi)始對(duì)微波加熱應(yīng)用 技術(shù)和微波加熱用磁控管進(jìn)行研制。目前，在國(guó)內(nèi)外的橡膠工業(yè)中已有應(yīng)用微波技術(shù)的實(shí) 例和微波技術(shù)方面的研究。微波加熱技術(shù)己用于硫化橡膠密封條等生產(chǎn)工藝，其工藝和裝 備有一定的技術(shù)基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。以上這些為研究非金屬組件橡膠輪胎的微波硫化裝 置打下了一定基礎(chǔ)。為此，研究橡膠輪胎微波加熱硫化裝置是可行的。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供斜交輪胎的微波硫化裝置，解決了傳統(tǒng)輪胎硫化機(jī)硫 化效率低，硫化效果差的問(wèn)題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0006] 斜交輪胎的微波硫化裝置，其特征在于：包括微波發(fā)生器、微波波導(dǎo)、微波諧振腔、 輪胎定型模具及充氣膠囊；所述微波發(fā)生器，用于產(chǎn)生微波；所述微波波導(dǎo)是引導(dǎo)微波傳 輸?shù)难b置，其將微波發(fā)生器發(fā)出的微波導(dǎo)入微波諧振腔用于加熱；所述微波諧振腔是由金 屬板組成的密閉空間，其用做微波容器；所述輪胎定型模具是由微波能夠穿透的陶瓷或半 陶瓷性材料構(gòu)成，用于輪胎的定型硫化；所述充氣膠囊是惰性氣體進(jìn)入其內(nèi)部從而提供輪 胎硫化過(guò)程中需要的壓力。
[0007] 進(jìn)一步的，所述微波發(fā)生器是微波源，用于產(chǎn)生加熱所需的微波。
[0008] 所述微波波導(dǎo)是引導(dǎo)微波傳輸?shù)难b置，微波波導(dǎo)是一空心圓柱，分為兩層，外層材 料為鋼，內(nèi)層材料為銅，其將微波發(fā)生器發(fā)出的微波導(dǎo)入微波諧振腔用于加熱。
[0009] 進(jìn)一步的，所述微波諧振腔是由上下兩金屬板和周邊金屬板組成的空心圓臺(tái)狀密 閉空間，其上下兩板的中間開(kāi)有中心孔，用于安裝微波波導(dǎo)，上下兩板基本與輪胎胎胚軸線 垂直，在其內(nèi)部裝配有輪胎定型模具，此密閉空間用做微波容器，微波在其內(nèi)部傳遞和發(fā)生 反射，不會(huì)泄露到環(huán)境中去。
[0010] 所述輪胎定型模具置于圓臺(tái)狀微波容器中，定型模具至少一部分由陶瓷材料制 造，其余部分由具有微波可加熱性的材料構(gòu)成，并且每一種材料在承受微波時(shí)都有不同的 可加熱性，即當(dāng)承受微波時(shí)定型模具或定型模具的部分以預(yù)先確定的方式加熱，目的是其 能夠吸收微波能轉(zhuǎn)換為熱能和允許微波穿透，用于輪胎的加熱定型硫化。
[0011] 進(jìn)一步的，所述構(gòu)成輪胎定型模具的其余部分材料至少一種是陶瓷材料，并且另 外的材料是在金屬，塑料，合金中選擇。
[0012] 所述充氣膠囊，能夠承受輪胎硫化過(guò)程中所需壓力，其置于輪胎定型模具內(nèi)部，作 用是惰性氣體氮?dú)膺M(jìn)入其內(nèi)部提供硫化過(guò)程中所需壓力，用于輪胎的定型硫化。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：
[0014] (1)與傳統(tǒng)輪胎硫化設(shè)備相比，斜交輪胎微波硫化裝置減少了鍋爐及蒸汽和過(guò)熱 水管線，從而減少了整體設(shè)備的占地面積，減少了煤炭的消耗，節(jié)約了能源及保護(hù)了環(huán)境。 再者微波裝置本身不輻射熱量，這就避免了環(huán)境高溫，改善了勞動(dòng)環(huán)境；
[0015] (2)傳統(tǒng)的輪胎硫化設(shè)備硫化輪胎熱量由外向內(nèi)傳遞，傳熱速率慢，加熱程度不均 勻，而微波硫化裝置能夠使輪胎從內(nèi)到外整體同時(shí)被加熱，使輪胎溫度分布更均勻，大大降 低了硫化程度不均勻現(xiàn)象，提高了硫化輪胎的質(zhì)量，再者由于加熱時(shí)間短，溫度上升快，從 而提商了生廣效率；
[0016] (3)傳統(tǒng)的輪胎硫化裝置利用熱傳導(dǎo)的方法加熱，由于溫度梯度的存在，對(duì)介質(zhì)升 溫至均勻有個(gè)過(guò)程，停止溫升有個(gè)滯后，對(duì)加熱的控制帶來(lái)了困難，而輪胎微波硫化裝置加 熱和停止無(wú)惰性，便于自動(dòng)控制。
[0017] 結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn) 將變得更加清楚。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的斜交輪胎微波硫化裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)地描述。
[0020] 本實(shí)施例的斜交輪胎的硫化裝置采用微波加熱方式，其結(jié)構(gòu)包括微波發(fā)生器1、微 波波導(dǎo)2、微波諧振腔3、輪胎定型模具4及充氣膠囊5,參見(jiàn)圖1所示。其中，微波發(fā)生器是 微波發(fā)射裝置；微波波導(dǎo)是微波引導(dǎo)裝置；微波諧振腔是微波容器；輪胎定型模具是輪胎 定型硫化的容器裝置；充氣膠囊用于提供輪胎硫化過(guò)程中需要的壓力。
[0021 ] 所述的微波發(fā)生器是微波源，用于產(chǎn)生用于加熱的微波。
[0022] 所述的微波發(fā)生器安裝于微波波導(dǎo)上，微波波導(dǎo)是引導(dǎo)微波傳輸?shù)耐ǖ?，微波?導(dǎo)是一空心圓柱，由兩層構(gòu)成，外層材料為鋼，內(nèi)層材料為銅，微波發(fā)生器發(fā)出的微波經(jīng)由 微波波導(dǎo)導(dǎo)入微波諧振腔用于加熱。
[0023] 所述的微波諧振腔是由金屬板組成的空心圓臺(tái)狀密閉空間，其上下兩板的中間開(kāi) 有中心孔，用于安裝微波波導(dǎo)，上下兩板基本與輪胎胎胚軸線垂直，在其內(nèi)部裝配有輪胎定 型模具，此密閉空間用做微波容器。
[0024]所述的輪胎定型模具置于圓臺(tái)狀微波容器中，定型模具至少一部分由陶瓷材料制 造，其余部分由具有微波可加熱性的材料構(gòu)成，并且每一種材料在承受微波時(shí)都有不同的 可加熱性，即當(dāng)承受微波時(shí)定型模具或定型模具的部分以預(yù)先確定的方式加熱，目的是其 能夠吸收微波能轉(zhuǎn)換為熱能和允許微波穿透，用于輪胎的加熱定型硫化。
[0025] 為了使輪胎定型模具具有優(yōu)良的微波穿透性和可加熱性，構(gòu)成定型模具的其余部 分材料中至少一種是陶瓷材料，并且另外的材料是在金屬，塑料，合金中選擇。
[0026] 所述的充氣膠囊，其必須能夠承受輪胎硫化過(guò)程中所需的壓力，將惰性氣體氮?dú)?充入其內(nèi)部來(lái)提供輪胎硫化過(guò)程中需要的壓力。
[0027] 所述的惰性氣體是氮?dú)狻?br> [0028] 運(yùn)用所述的斜交輪胎的微波硫化裝置硫化輪胎有下列幾個(gè)步驟：（1)裝配被硫化 的輪胎胎坯，所謂的輪胎胎坯只有非金屬部件組成；（2)裝配用于輪胎硫化的定型模具； (3)將定型模具及胎坯嵌入微波諧振腔；(4)裝配微波發(fā)生器于微波波導(dǎo)；(5)將微波波導(dǎo) 裝于微波諧振腔，其有兩環(huán)形的微波反射板組成，板的平面基本上垂直于輪胎胎坯的軸向， 每個(gè)板都有一開(kāi)放中心孔，產(chǎn)生微波方向的波導(dǎo)在板的開(kāi)孔空間中；(6)膠囊重充氣；(7) 勵(lì)磁，微波發(fā)生設(shè)備將微波導(dǎo)入微波諧振腔內(nèi)部空間來(lái)硫化輪胎胎坯。
【權(quán)利要求】
1. 斜交輪胎的微波硫化裝置，其特征在于：包括微波發(fā)生器、微波波導(dǎo)、微波諧振腔、 輪胎定型模具及充氣膠囊；所述微波發(fā)生器，用于產(chǎn)生微波；所述微波波導(dǎo)是引導(dǎo)微波傳 輸?shù)难b置，其將微波發(fā)生器發(fā)出的微波導(dǎo)入微波容器用于加熱；所述微波諧振腔是由金屬 板組成的密閉空間，其用做微波容器；所述輪胎定型模具是由微波能夠穿透的陶瓷或半陶 瓷性材料構(gòu)成，用于輪胎的定型硫化；所述充氣膠囊是惰性氣體進(jìn)入其內(nèi)部從而提供輪胎 硫化過(guò)程中需要的壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜交輪胎的微波硫化裝置，其特征在于：所述微波發(fā)生器是 微波源，用于產(chǎn)生微波。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜交輪胎的微波硫化裝置，其特征在于：所述微波波導(dǎo)是引 導(dǎo)微波傳輸?shù)难b置，微波波導(dǎo)是一空心圓柱，分為兩層，外層材料為鋼，內(nèi)層材料為銅，其將 微波發(fā)生器發(fā)出的微波導(dǎo)入微波諧振腔用于加熱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜交輪胎的微波硫化裝置，其特征在于：所述微波諧振腔是 由上下兩金屬板和周邊金屬板組成的空心圓臺(tái)狀密閉空間，其上下兩板的中間開(kāi)有中心 孔，用于安裝微波波導(dǎo)，上下兩板基本與輪胎胎胚軸線垂直，在其內(nèi)部裝配有輪胎定型模 具，此密閉空間用做微波容器，微波在其內(nèi)部傳遞和發(fā)生反射，不會(huì)泄露到環(huán)境中去。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜交輪胎的微波硫化裝置，其特征在于：所述輪胎定型模具 置于圓臺(tái)狀微波諧振腔中，定型模具至少一部分由陶瓷材料制造，其余部分由具有微波可 加熱性的材料構(gòu)成，并且每一種材料在承受微波時(shí)都有不同的可加熱性，即當(dāng)承受微波時(shí) 定型模具或定型模具的部分以預(yù)先確定的方式加熱，目的是其能夠吸收微波能轉(zhuǎn)換為熱能 和允許微波穿透，用于輪胎的加熱定型硫化。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的斜交輪胎的微波硫化裝置，其特征在于：所述構(gòu)成輪胎定型 模具的其余部分材料至少一種是陶瓷材料，并且另外的材料是在金屬，塑料，合金中選擇。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜交輪胎的微波硫化裝置，其特征在于：所述充氣膠囊，能夠 承受輪胎硫化過(guò)程中所需壓力，其置于輪胎定型模具的內(nèi)部，其作用是惰性氣體進(jìn)入其內(nèi) 部提供硫化過(guò)程中所需壓力，用于輪胎的定型，惰性氣體為氮?dú)狻?br> 【文檔編號(hào)】B29D30/08GK203863888SQ201320778889
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】李慶領(lǐng), 李濤, 陳海龍 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué)