专利名称:巨胎硫化机加压装置及巨胎硫化的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种巨胎硫化机加压装置及巨胎硫化机，可以解决现有加力缸柱塞杆头部与蒸锅内的高压保护蒸汽直接接触易产生密封结构泄露，液压系统元件损坏，维修工作量大、成本高的问题。巨胎硫化机加压装置，包括加力缸、蒸锅、模具、托板，加力缸与蒸锅的底部固连，加力缸的活塞杆具有外延段，其顶端伸入蒸锅容腔内与托板连接，活塞杆的外延段与蒸锅容腔之间设置有高温蒸汽密封结构，其包括层状设置的多道U型密封圈和支撑环，支撑环的底部配合嵌入U型密封圈的U型槽内。高温蒸汽密封结构为聚四氟乙烯单作用U型密封圈与支撑环上下交错布置的层状结构，能够降低饱和高温蒸汽对该蒸汽结构的影响，降低蒸汽的泄漏故障，降低加力缸温度，提高设备使用寿命。
【专利说明】巨胎硫化机加压装置及巨胎硫化机
【技术领域】
[0001]本发明涉及轮胎硫化机，具体涉及巨胎硫化机的加压装置。
【背景技术】
[0002]目前，对于工程子午胎的硫化均普遍采用液压硫化机进行。随着工程机械载重量递增，所用轮胎的尺寸也日益增大，产生了大型载重卡车和大型工程机械设备用轮胎，称为巨型轮胎，其直径一般超过2米，载重超过100吨，用于硫化巨型轮胎的硫化机称为巨胎硫化机。
[0003]巨胎硫化机，由于其模具体积巨大，整机各部件体积也随之增大，要求各机构在平移、升降、转动过程中尺寸偏差尽可能小、同轴度高，硫化机整机结构安全、可靠、耐用。其中，巨胎硫化机的加压装置是为整个硫化阶段提供足够的合模力，进而保证硫化质量的重要结构组成。
[0004]中国专利文献CN200910303996.2公开了一种平移硫化机，其加压装置的加力缸为柱塞缸，包括缸体、柱塞、导向套，V型组合密封圈、防尘圈、O型圈、压盖和螺钉；缸体的中部开有圆柱形的腔，其上口设有凸台；柱塞的基本形状为中空的圆柱形，置于缸体内，柱塞与缸体的间隙处从上至下依次套有可更换的导向套、V型组合密封圈和压盖；压盖的内侧与柱塞相接触的位置，嵌有防尘圈，压盖的外侧与缸体相接触的位置，嵌有O型密封圈，螺钉将压盖固定在缸体朝上的凸台上；4个加力缸和活动平台设置在下锅体中，各个加力缸的柱塞朝向上方，加力缸的缸体的大部分嵌入下锅体的相应的一个缸体限位槽内；活动平台包括台板、按圆周等分的位于台板上的方向向下的4个塞座和位于台板中央的基座安装部；活动平台水平放置，其各个塞座坐落在各个加力缸的柱塞上。
[0005]在实际生产过程中，为了充分给模具加热，蒸锅内部会通入一定压力的饱和蒸汽，故上述巨胎硫化机加压装置的加力缸柱塞头部部分就会与高温饱和蒸汽直接接触，直接会影响到加力缸的防尘圈和V型组合密封圈的使用寿命。一般来说巨胎硫化时间长，需要加力缸在整个硫化阶段中提供足够的合模力，故上述密封圈就长期被高温饱和蒸汽所影响，很容易就产生泄漏故障，直接导致巨胎硫化失败，同时也因为密封圈泄漏，使蒸汽或冷凝水直接渗漏到加力缸里，污染了液压系统的液压介质，间接的给其他液压元件带来伤害。在对该加力缸维护时，需要把硫化机模具、中心机构、活动平台等质量、体积都很大的零件吊离硫化机，造成了非常大的维护工作量，同时需要大型汽车吊等起重设备，维修成本高。
[0006]另外加力缸的密封通过V型组合密封圈，通过压盖把组合密封圈压紧，把密封圈唇口向外挤压，消除密封圈与柱塞之间的间隙；这种结构刚投入生产时，由于压盖的挤压消除了间隙，故能在短时间内保持液压介质的密封性；但由于密封圈一直处于压紧状态，对柱塞形成较大挤压力，在柱塞上下往复动作时，形成较大摩擦力，组合密封圈容易磨损，导致密封失效，从而带来了大量维护工作和很高的备件成本。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种巨胎硫化机加压装置及巨胎硫化机，可以解决现有技术存在的加压装置的加力缸头部与蒸锅内的高压保护蒸汽直接接触易产生密封结构泄露，液压系统元件损坏，维修工作量大、成本高的问题。
[0008]为达到解决上述技术问题的目的，本发明采用以下技术方案予以实现:一种巨胎硫化机加压装置，包括上锁环座、下锁环座、加力缸、蒸锅、位于蒸锅容腔内的模具及固连于模具下半部分的托板，所述加力缸与所述蒸锅的底部固连，所述加力缸的活塞杆具有位于加力缸外部的外延段，其顶端伸入所述蒸锅容腔内与所述托板连接，所述活塞杆的外延段与所述蒸锅容腔之间设置有高温蒸汽密封结构，所述高温蒸汽密封结构包括层状设置的多道U型密封圈和设置在相邻U型密封圈之间的支撑环，所述支撑环的底部配合嵌入所述U型密封圈的U型槽内。
[0009]所述U型密封圈为2?4道。
[0010]所述U型密封圈为聚四氟乙烯单作用密封圈，所述支撑环为聚四氟乙烯支撑环。
[0011]所述活塞杆的外延段顶端上套设有用于压紧所述高温蒸汽密封结构的压盖。
[0012]所述活塞杆的外延段为独立于所述活塞杆的连接杆，所述连接杆的底端及所述活塞杆的顶端设置有配合连接的连接法兰。
[0013]所述活塞杆的外延段与所述活塞杆一体成型。
[0014]所述上锁环座、下锁环座均为一体铸造成型结构。
[0015]本发明还提出了一种硫化机，具有上述巨胎硫化机加压装置。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果:
[0017]1、通过将加力缸的活塞杆设置外延段，该外延段与蒸锅容腔之间设置高温蒸汽密封结构，该密封结构为聚四氟乙烯单作用U型密封圈与支撑环上下交错布置的层状结构，能够降低蒸锅容腔内饱和高温蒸汽对该蒸汽结构的影响，降低蒸锅内蒸汽的泄漏故障，降低加力缸温度，提高设备的使用寿命；
[0018]2、用于密封饱和高温蒸汽的密封结构独立于加压缸本身密封液压油的密封圈，避免加力缸的液压油密封圈直接与饱和高温蒸汽接触，避免了蒸汽对其的直接影响，故该密封圈可以直接采用常规密封形式，降低了制作成本，同时也提高了使用寿命。
【附图说明】
[0019]图1为本发明巨胎硫化机加压装置的结构示意图；
[0020]图2为图1中I部结构放大图；
[0021]图3为图1中II部结构放大图。
[0022]图中，1、上锁环座；2、锁环；3、模具；4、螺钉；5、托板；6、下锁环座；7、压盖；8、加力缸;8.1、活塞杆;8.2、法兰;8.3、密封圈;8.4、缸筒;8.5、活塞;8.6、缸盖;8.7、连接杆；8.8、连接法兰；9、蒸锅容腔；10、托板；11、高温蒸汽密封结构；11.1、U型密封圈；11.2、支撑环。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]参照图1至图3，本实施例巨胎硫化机加压装置包括上锁环座1、锁环2、模具3、螺钉4、托板5、下锁环座6和加力缸8 ;上锁环座I和下锁环座6构成硫化蒸锅，模具3位于蒸锅容腔9内，锁环2安装在下锁环座6上并由液压缸驱动可沿着圆周方向转动用于硫化时锁紧蒸锅；模具3的上半部分固定在上锁环座I上，下半部分底部通过螺钉与托板10固连，上锁环座I固定在硫化机的开合模机构上，下锁环座6固装于基础上，若干个加力缸8通过螺钉与下锁环座6固连，即与蒸锅的底部固连。模具3的上半部分随上锁环座I通过硫化机开合模机构合模后，锁环2闭锁，加力缸8的活塞杆8.1伸出，向上逐渐压紧模具3，通过锁环2、下锁环座6形成封闭力系，最终建立起硫化机轮胎硫化所需的合模力。
[0025]所述加力缸8包括活塞杆8.1、法兰8.2、活塞杆8.1头部上用于密封液压油的密封圈8.3、缸筒8.4、活塞8.5和缸盖8.6，法兰8.2、缸筒8.4和缸盖8.6通过若干螺钉连接成一体，活塞杆8.1与活塞8.5连接成一体并置于缸筒8.4的内部，密封圈8.3置于法兰8.2上的沟槽内，加力缸8通过法兰8.2固连在下锁环座6上。
[0026]为防止加力缸8的液压油密封圈8.2与蒸锅容腔9内的饱和高温蒸汽直接接触，活塞杆8.1具有位于加力缸8外部的外延段。本实施例中，该外延段为独立于活塞杆8.1而单独设置的连接杆8.7，通过在连接杆8.7的底端及活塞杆8.1的顶端均设置连接法兰8.8，两个连接法兰配合连接将连接杆8.7与活塞杆8.1连接为一体。连接杆8.7的顶端伸入蒸锅容腔9内与托板10连接，且连接杆8.7与蒸锅容腔9之间设置有用于密封蒸锅容腔9内的饱和高温蒸汽密封结构11，高温蒸汽密封结构11包括层状设置的多道U型密封圈11.1和设置在相邻U型密封圈11.1之间的支撑环11.2，支撑环11.2的底部形状与U型密封圈11.1的U型槽相适配，配合嵌入其U型槽内，使高温蒸汽密封结构11呈U型密封圈11.1与支撑环11.2上下交错布置的层状结构，能够降低蒸锅容腔内饱和高温蒸汽对该蒸汽结构的影响，降低蒸锅内蒸汽的泄漏故障，降低加力缸温度，提高设备的使用寿命。另夕卜，本实施例中活塞杆8.1的外延段为上述的连接杆8.8，则不用改变加力缸8本身的结构形式，采用常规的加力缸8即可，降低生产成本；当然，外延段也可以是与活塞杆8.1—体成型，即采用特制的加力缸，其活塞杆8.1相比常规加力缸的活塞杆长度加长，所加长的部分即为其外延段。
[0027]所述U型密封圈11.1的数量以2?4道、支撑环11.2的数量以I?3道为宜，U型密封圈11.1选用聚四氟乙烯单作用密封圈，内装周圈布置片式弹簧，支撑环11.2为聚四氟乙稀材料，抗高温性能良好。
[0028]为进一步固定高温蒸汽密封结构11，在连接杆8.7的顶端上套设有压盖7，用于压紧高温蒸汽密封结构，压盖7通过螺钉固定在下锁环座6上。
[0029]在轮胎硫化时，蒸锅容腔9内通入饱和高温蒸汽对模具3进行加热，活塞杆8.1的连接杆8.7穿过高温蒸汽密封结构11，由高温蒸汽密封结构11进行高温蒸汽密封；其U型密封圈11.1通过内置弹簧具有自动张开和自适应调节功能，可以紧紧地包裹住连接杆8.7形成接近于零的间隙，但又不对其形成较大挤压力，而本体可采用抗高温、耐磨性能良好的聚四氟乙烯，提高了密封性和耐磨性。由于蒸锅内腔9蒸汽具有较高压力，当沿连接杆8.7的配合间隙进入高温蒸汽密封结构11时，会因为高温蒸汽密封结构11和连接杆8.7的接近于零的间隙配合而在U型密封圈11.1内腔形成与蒸锅内相当的压力，逐步压紧支撑环11.2和处于支撑环11.2下方位置的另一 U型密封圈11.1，进而迫使多道U型密封圈11.1的唇口向外张开，从而更加紧密地包裹住连接杆8.7形成零间隙，实现优良密封；在蒸锅内腔9压力卸掉后，U型密封圈11.1内部的压力也随之卸掉，唇口张力变小而回弹，对连接杆8.7的挤压力也随之消除，在连接杆8.7向下运动过程中，减少了对高温蒸汽密封结构11的磨损，提高了其使用寿命。同时，由于设置连接杆8.7，使加力缸8的活塞杆8.1头部上用于密封液压油的密封圈8.3避免与蒸锅容腔9内的高温蒸汽直接接触，高温蒸汽不会对其产生影响，故密封圈8.3可以直接采用常规密封形式，降低了制作成本，同时也提高了使用寿命O
[0030]由于上锁环座1、锁环2和下锁环座6为硫化机加压装置的主要承力部件，尤其是下锁环座6，为避免使用过程中出现开裂、变形等致命缺陷而造成巨大损失上锁环座I和下锁环座6均采用一体铸造成型，且下锁环座6的锁齿部分、筒体和底座部分按均匀壁厚进行设计，有效避免铸造成型固有的缺陷，如缩孔、疏松和裂纹等。
[0031]本实施例还提出了一种巨胎硫化机，具有本实施例所述的巨胎硫化机加压装置。巨胎硫化机加压装置的具体结构参见上述实施例及附图1至3的描述，在此不再赘述。
[0032]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种巨胎硫化机加压装置，包括上锁环座、下锁环座、加力缸、蒸锅、位于蒸锅容腔内的模具及固连于模具下半部分的托板，所述加力缸与所述蒸锅的底部固连，其特征在于:所述加力缸的活塞杆具有位于加力缸外部的外延段，其顶端伸入所述蒸锅容腔内与所述托板连接，所述活塞杆的外延段与所述蒸锅容腔之间设置有高温蒸汽密封结构，所述高温蒸汽密封结构包括层状设置的多道U型密封圈和设置在相邻U型密封圈之间的支撑环，所述支撑环的底部配合嵌入所述U型密封圈的U型槽内。2.根据权利要求1所述的巨胎硫化机加压装置，其特征在于:所述U型密封圈为2?4道。3.根据权利要求1所述的巨胎硫化机加压装置，其特征在于:所述U型密封圈为聚四氟乙烯单作用密封圈，所述支撑环为聚四氟乙烯支撑环。4.根据权利要求2或3所述的巨胎硫化机加压装置，其特征在于:所述活塞杆的外延段顶端上套设有用于压紧所述高温蒸汽密封结构的压盖。5.根据权利要求4所述的巨胎硫化机加压装置，其特征在于:所述活塞杆的外延段为独立于所述活塞杆的连接杆，所述连接杆的底端及所述活塞杆的顶端设置有配合连接的连接法兰。6.根据权利要求4所述的巨胎硫化机加压装置，其特征在于:所述活塞杆的外延段与所述活塞杆一体成型。7.根据权利要求1所述的巨胎硫化机加压装置，其特征在于:所述上锁环座、下锁环座均为一体铸造成型结构。8.一种巨胎硫化机，包括加压装置，其特征在于:所述加压装置为权利要求1至7中任一项所述的加压装置。
【文档编号】B29L30-00GK204295937SQ201320867061
【发明者】于明进, 李亚莉, 刘福文, 潘政东, 房锦效, 付长利, 邢丽杰, 刘晓东 [申请人]软控股份有限公司