斜交轮胎的微波硫化装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了斜交轮胎的微波硫化装置，包括用于产生微波的微波发生器，与微波发生器连接用于引导微波传输的微波波导，位于两微波波导之间用做微波容器的微波谐振腔，位于微波谐振腔中间的轮胎定型模具及充气胶囊。本实用新型基于橡胶轮胎微波加热的可行性，提出了一种用于斜交轮胎的微波硫化装置，较传统轮胎硫化装置，该装置去除了锅炉管线等蒸汽及过热水供应装置，减少了装置占地面积，降低了能量散失，提高了劳动生产率和操作安全性，改善轮胎硫化质量，减少了废弃物排放，是一种环境友好型轮胎硫化装置。
【专利说明】斜交轮胎的微波硫化装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于工程应用【技术领域】，具体地说，是涉及一种利用微波加热方式硫 化橡胶轮胎的装置。
【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。由于轮胎外胎属于橡胶厚制品，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，影响橡胶制品的使用性能和使用 寿命。由于橡胶制品应用极其广泛并且其性能的优劣对其使用性能产生直接的影响，加之 轮胎等橡胶制品行业竞争日趋激烈，橡胶制品的生产实现高质、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制品硫化方式尤为重要。
[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。以上这些为研究非金属组件橡胶轮胎的微波硫化装 置打下了一定基础。为此，研究橡胶轮胎微波加热硫化装置是可行的。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供斜交轮胎的微波硫化装置，解决了传统轮胎硫化机硫 化效率低，硫化效果差的问题。
[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] 斜交轮胎的微波硫化装置，其特征在于：包括微波发生器、微波波导、微波谐振腔、 轮胎定型模具及充气胶囊；所述微波发生器，用于产生微波；所述微波波导是引导微波传 输的装置，其将微波发生器发出的微波导入微波谐振腔用于加热；所述微波谐振腔是由金 属板组成的密闭空间，其用做微波容器；所述轮胎定型模具是由微波能够穿透的陶瓷或半 陶瓷性材料构成，用于轮胎的定型硫化；所述充气胶囊是惰性气体进入其内部从而提供轮 胎硫化过程中需要的压力。
[0007] 进一步的，所述微波发生器是微波源，用于产生加热所需的微波。
[0008] 所述微波波导是引导微波传输的装置，微波波导是一空心圆柱，分为两层，外层材 料为钢，内层材料为铜，其将微波发生器发出的微波导入微波谐振腔用于加热。
[0009] 进一步的，所述微波谐振腔是由上下两金属板和周边金属板组成的空心圆台状密 闭空间，其上下两板的中间开有中心孔，用于安装微波波导，上下两板基本与轮胎胎胚轴线 垂直，在其内部装配有轮胎定型模具，此密闭空间用做微波容器，微波在其内部传递和发生 反射，不会泄露到环境中去。
[0010] 所述轮胎定型模具置于圆台状微波容器中，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热性的材料构成，并且每一种材料在承受微波时都有不同的 可加热性，即当承受微波时定型模具或定型模具的部分以预先确定的方式加热，目的是其 能够吸收微波能转换为热能和允许微波穿透，用于轮胎的加热定型硫化。
[0011] 进一步的，所述构成轮胎定型模具的其余部分材料至少一种是陶瓷材料，并且另 外的材料是在金属，塑料，合金中选择。
[0012] 所述充气胶囊，能够承受轮胎硫化过程中所需压力，其置于轮胎定型模具内部，作 用是惰性气体氮气进入其内部提供硫化过程中所需压力，用于轮胎的定型硫化。
[0013] 与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
[0014] (1)与传统轮胎硫化设备相比，斜交轮胎微波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，节约了能源及保护了环境。 再者微波装置本身不辐射热量，这就避免了环境高温，改善了劳动环境；
[0015] (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，加热程度不均 匀，而微波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，提高了硫化轮胎的质量，再者由于加热时间短，温度上升快，从 而提商了生广效率；
[0016] (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。
[0017] 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】
[0018]图1是本实用新型的斜交轮胎微波硫化装置的一种实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 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。
[0020] 本实施例的斜交轮胎的硫化装置采用微波加热方式，其结构包括微波发生器1、微 波波导2、微波谐振腔3、轮胎定型模具4及充气胶囊5,参见图1所示。其中，微波发生器是 微波发射装置；微波波导是微波引导装置；微波谐振腔是微波容器；轮胎定型模具是轮胎 定型硫化的容器装置；充气胶囊用于提供轮胎硫化过程中需要的压力。
[0021 ] 所述的微波发生器是微波源，用于产生用于加热的微波。
[0022] 所述的微波发生器安装于微波波导上，微波波导是引导微波传输的通道，微波波 导是一空心圆柱，由两层构成，外层材料为钢，内层材料为铜，微波发生器发出的微波经由 微波波导导入微波谐振腔用于加热。
[0023] 所述的微波谐振腔是由金属板组成的空心圆台状密闭空间，其上下两板的中间开 有中心孔，用于安装微波波导，上下两板基本与轮胎胎胚轴线垂直，在其内部装配有轮胎定 型模具，此密闭空间用做微波容器。
[0024]所述的轮胎定型模具置于圆台状微波容器中，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热性的材料构成，并且每一种材料在承受微波时都有不同的 可加热性，即当承受微波时定型模具或定型模具的部分以预先确定的方式加热，目的是其 能够吸收微波能转换为热能和允许微波穿透，用于轮胎的加热定型硫化。
[0025] 为了使轮胎定型模具具有优良的微波穿透性和可加热性，构成定型模具的其余部 分材料中至少一种是陶瓷材料，并且另外的材料是在金属，塑料，合金中选择。
[0026] 所述的充气胶囊，其必须能够承受轮胎硫化过程中所需的压力，将惰性气体氮气 充入其内部来提供轮胎硫化过程中需要的压力。
[0027] 所述的惰性气体是氮气。
[0028] 运用所述的斜交轮胎的微波硫化装置硫化轮胎有下列几个步骤：（1)装配被硫化 的轮胎胎坯，所谓的轮胎胎坯只有非金属部件组成；（2)装配用于轮胎硫化的定型模具； (3)将定型模具及胎坯嵌入微波谐振腔；(4)装配微波发生器于微波波导；(5)将微波波导 装于微波谐振腔，其有两环形的微波反射板组成，板的平面基本上垂直于轮胎胎坯的轴向， 每个板都有一开放中心孔，产生微波方向的波导在板的开孔空间中；(6)胶囊重充气；(7) 励磁，微波发生设备将微波导入微波谐振腔内部空间来硫化轮胎胎坯。
【权利要求】
1. 斜交轮胎的微波硫化装置，其特征在于：包括微波发生器、微波波导、微波谐振腔、 轮胎定型模具及充气胶囊；所述微波发生器，用于产生微波；所述微波波导是引导微波传 输的装置，其将微波发生器发出的微波导入微波容器用于加热；所述微波谐振腔是由金属 板组成的密闭空间，其用做微波容器；所述轮胎定型模具是由微波能够穿透的陶瓷或半陶 瓷性材料构成，用于轮胎的定型硫化；所述充气胶囊是惰性气体进入其内部从而提供轮胎 硫化过程中需要的压力。
2. 根据权利要求1所述的斜交轮胎的微波硫化装置，其特征在于：所述微波发生器是 微波源，用于产生微波。
3. 根据权利要求1所述的斜交轮胎的微波硫化装置，其特征在于：所述微波波导是引 导微波传输的装置，微波波导是一空心圆柱，分为两层，外层材料为钢，内层材料为铜，其将 微波发生器发出的微波导入微波谐振腔用于加热。
4. 根据权利要求1所述的斜交轮胎的微波硫化装置，其特征在于：所述微波谐振腔是 由上下两金属板和周边金属板组成的空心圆台状密闭空间，其上下两板的中间开有中心 孔，用于安装微波波导，上下两板基本与轮胎胎胚轴线垂直，在其内部装配有轮胎定型模 具，此密闭空间用做微波容器，微波在其内部传递和发生反射，不会泄露到环境中去。
5. 根据权利要求1所述的斜交轮胎的微波硫化装置，其特征在于：所述轮胎定型模具 置于圆台状微波谐振腔中，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 加热性的材料构成，并且每一种材料在承受微波时都有不同的可加热性，即当承受微波时 定型模具或定型模具的部分以预先确定的方式加热，目的是其能够吸收微波能转换为热能 和允许微波穿透，用于轮胎的加热定型硫化。
6. 根据权利要求5所述的斜交轮胎的微波硫化装置，其特征在于：所述构成轮胎定型 模具的其余部分材料至少一种是陶瓷材料，并且另外的材料是在金属，塑料，合金中选择。
7. 根据权利要求1所述的斜交轮胎的微波硫化装置，其特征在于：所述充气胶囊，能够 承受轮胎硫化过程中所需压力，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。
【文档编号】B29D30/08GK203863888SQ201320778889
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】李庆领, 李涛, 陈海龙 申请人:青岛科技大学