轮胎硫化机中心机构及轮胎硫化的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种轮胎硫化机中心机构及轮胎硫化机，可以解决现有技术密封点多，易发生泄漏事故，密封圈使用寿命低，备件成本和维修量大的问题。所述轮胎硫化机中心机构，包括中心杆、环座缸体、缸盖，环座缸体包括环座和缸筒，环座上设置有蒸汽流道并连接有蒸汽导管，缸盖上开设有蒸汽喷射孔，胶囊的下端固装在环座上，中心杆与环座之间设置有位于缸盖下方的密封结构，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。在中心杆与环座之间设置由U型密封圈与支撑环上下交错布置构成的层状密封结构，密封性强，减少密封点，降低泄漏故障，提高硫化轮胎的产品质量，减少了对密封结构的磨损，提高了其使用寿命。
【专利说明】轮胎硫化机中心机构及轮胎硫化机
【技术领域】
[0001]本发明涉及硫化机，具体涉及轮胎硫化机中心机构的结构改进。
【背景技术】
[0002]轮胎硫化机中心机构包括与水缸连接的中心杆、设置在中心杆外侧的环座缸体、设置在环座缸体上并连通至胶囊中的缸盖，环座缸体包括环座和缸筒，环座上设置有蒸汽流道并连接有蒸汽导管，缸盖上开设有蒸汽喷射孔，胶囊的上下两端分别通过上夹盘和下夹盘固装在环座和中心杆上。硫化机中心机构的传动方式为:通过水缸带动中心杆上下运动，当轮胎放置在中心机构上，胶囊套在轮胎内侧，开启蒸汽导管的进气口阀，高温蒸汽通过蒸汽导管、环座上的蒸汽流道及缸盖上的蒸汽喷射孔进入胶囊，将胶囊充满饱和高温蒸汽到合适状态将轮胎定型，通过水缸带动中心杆向下运动定位轮胎，完成轮胎的硫化作业，开启蒸汽导管的排气口阀将胶囊内的气体排出，水缸推动中心杆向上运动，取出轮胎。
[0003]为保证中心机构的密封，一般是在缸盖上设置两道O型圈静密封、在中心杆与环座之间处则采用V型组合密封圈、在蒸汽导管与环座的连接处采用柔性缠绕石墨垫密封。上述结构密封点多，装配环节多，在实际生产过程中，很容易发生泄漏，且不容易判断是从哪一点密封圈处发生泄漏，通常的做法是把所有的密封圈都更换掉，这样容易造成浪费和增加维护工作量；另外，环座上的蒸汽流道多为铸造弯曲流道，铸造件致密性差、组织疏松，也在一定程度上影响中心机构的密封性。
[0004]另一方面，中心杆与环座之间处采用V型组合密封圈密封，通过压盖把组合密封圈压紧，把密封圈唇口向外挤压，消除密封圈与中心杆之间的间隙。这种密封结构刚投入生产时，由于压盖的挤压消除了间隙，故能在短时间内保持胶囊内硫化介质的密封性；但由于密封圈一直处于压紧状态，对中心杆形成较大挤压力，在中心杆上下往复动作时，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】
[0005]本发明提供一种轮胎硫化机中心机构及轮胎硫化机，可以解决现有技术中心机构的密封点多，易发生泄漏事故，密封圈使用寿命低，备件成本和维修量大的问题。
[0006]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:一种轮胎硫化机中心机构，包括中心杆、设直在中心杆外侧的环座缸体、设直在环座缸体上并连通至胶囊中的缸盖，环座缸体包括环座和缸筒，环座上设置有蒸汽流道并连接有蒸汽导管，缸盖上开设有蒸汽喷射孔，胶囊的下端通过下夹盘固装在环座上，所述中心杆与所述环座之间设置有位于所述缸盖下方的密封结构，所述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。
[0007]所述U型密封圈为2?4道。[0008]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。
[0009]所述环座的蒸汽流道由机加工钻孔成型。
[0010]所述环座的下部上设有漏水保护结构，所述漏水保护结构包括上方排凝孔和下方U型密封圈，所述排凝孔一端与所述环座的中心轴向通孔连通，另一端与所述环座的外围连通，所述U型密封圈位于所述中心杆、环座及缸筒之间。
[0011]所述蒸汽导管焊接或螺纹连接于所述环座的蒸汽流道处，其数量为2?3根；当所述蒸汽导的数量为2根时，两根蒸汽导管与所述环座的中心连线所形成的夹角为15°?180° ;当所述蒸汽导管的数量为3根时，其中两根蒸汽导管与所述环座的中心连线所形成的夹角为15°?180°，第三根蒸汽导管位于另外两根蒸汽导管与所述环座的中心连线所形成的夹角的角平分线上。
[0012]所述环座的与所述下夹盘相对的水平端面上嵌装有铜环，所述铜环的上表面凸出于所述环座的该水平端面。
[0013]所述环座和缸筒螺钉连接为一体，二者的配合面设置有相互配合的止口结构。
[0014]本发明还提出了 一种轮胎硫化机，具有上述中心机构。
[0015]与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果:
[0016]1、在中心杆与环座之间设置由U型密封圈与支撑环上下交错布置构成的层状密封结构，U型密封圈通过其本身的内置弹簧具有自动张开和自适应调节功能，硫化时可以紧紧地包裹住中心杆形成接近于零的间隙，密封性强，从而不必再在缸盖上设置密封点，即可达到中心机构胶囊的密封要求，减少密封点，降低泄漏故障，提高硫化轮胎的产品质量；硫化完毕胶囊内压力卸掉后，U型密封圈内部的压力也随之卸掉，唇口张力变小而回弹，对中心杆的挤压力也随之消除，在中心杆上下运动过程中，减少了对密封结构的磨损，提高了其使用寿命；
[0017]2、U型密封圈可设置多道，比如2?4道，相应地，支撑环为I?3道，且
[0018]U型密封圈可采用聚四氟乙烯单作用密封圈，支撑环采用聚四氟乙烯支撑环，抗高温和耐磨性良好，进一步提高了密封结构的使用寿命；
[0019]3环座的蒸汽流道采用机加工钻孔成型，致密性良好，进一步提高了密封性；
[0020]4、通过设置漏水保护结构，在中心杆与环座之间的密封结构失效后，胶囊内的蒸汽会渗漏到漏水保护结构的上方，形成冷凝水，漏水保护结构的U型密封圈会暂时阻止冷凝水向下渗漏，同时冷凝水会从其排凝孔向外排水，方便操作者进行观察并及时报修，因此有效地保护了处于下方的液压缸；
[0021]5、蒸汽导管通过焊接或螺纹连接的方式与环座连接成一个整体，焊接连接不用设置密封结构，减少了泄漏点，蒸汽导管的数量可以为2-3根，两根蒸汽导管与环座的中心连线所形成的夹角可以在15°?180°内任意设置，如有第三根蒸汽导管，其在上述夹角的角平分线上，则可以适用于各种硫化机，并提供更加开阔的维修空间和管道布置空间；
[0022]6、在环座与下夹盘相对的水平端面上安装有铜环，铜环的上表面比环座端面高出一段距离，使下夹盘与环座水平端面间形成间隙，则在更换胶囊时，由于上述间隙和铜环的存在，有效防止了因高温膨胀而产生的胶囊下夹盘与环座抱死的现象，方便操作者更换胶囊;
[0023]7、环座和缸筒为分体结构，通过螺钉紧固连接在一起，避免了焊接，且可以采用不同的材料制作，有利于加工和降低成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明轮胎硫化机中心机构的结构示意图；
[0025]图2为图1中I部结构放大图；
[0026]图3为图1中A-A向视图；
[0027]图4为图1中II部结构放大图；
[0028]图5为图1中III部结构放大图。
[0029]图中，1、中心杆;2、环座缸体；2.1、环座；2.2、缸筒；2.3、蒸汽流道；2.4、水平端面；3、胶囊；4、缸盖；4.1、蒸汽喷射孔；5、蒸汽导管；6、下夹盘；7、密封结构；7.1、U型密封圈；7.2、支撑环；8、上夹盘；9、漏水保护结构；9.1、排凝孔；9.2、U形S封圈；10、铜环。
【具体实施方式】
[0030]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。
[0031]参照图1至图3，本实施例轮胎硫化机中心机构，包括中心杆1、设置在中心杆I外侧的环座缸体2、设置在环座缸体2上并连通至胶囊3中的缸盖4，环座缸体2包括环座2.1和缸筒2.2，环座2.1上设置有机加工成型的蒸汽流道2.3且该流道连接有蒸汽导管5 ;缸盖4上开设有蒸汽喷射孔4.1与蒸汽流道2.3及胶囊3连通，胶囊3的上端通过上夹盘8密封固装在中心杆I上，下端通过下夹盘6固装在环座2.1上。中心杆I与环座2.1之间设置有位于缸盖4下方的密封结构7，密封结构7包括层状设置的多道U型密封圈7.1和设置在相邻U型密封圈7.1之间的支撑环7.2，支撑环7.2的底部形状与U型密封圈7.1的U型槽相适配，配合嵌入其U型槽内，使密封结构7呈U型密封圈7.1与支撑环7.2上下交错布置的层状结构，从而提高了中心杆处的密封性和密封结构使用寿命，降低了备件成本和维修工作量。
[0032]本实施例中U型密封圈7.1为2道，相应的，支撑环7.2为I道，处于两道U型密封圈7.1之间。U型密封圈7.1选用聚四氟乙烯单作用密封圈，这种结构的密封圈内装周圈布置片式弹簧，具有自动张开和自适应调节功能，支撑环7.2也选用聚四氟乙烯材料，抗高温性能良好。
[0033]具体的，在硫化机硫化轮胎时，由蒸汽导管5经过环座2.1的蒸汽流道2.3和缸盖4的蒸汽喷射孔4.1向胶囊3内充入高温硫化介质(蒸汽、氮气),高温硫化介质通过上夹盘8与中心杆I间的静密封、环座2.1与中心杆I间密封结构7的动密封进行密封；密封结构7中，U型密封圈7.1通过内置弹簧具有自动张开和自适应调节功能，可以紧紧地包裹住中心杆I形成接近于零的间隙，但又不对中心杆I形成较大挤压力，提高了密封性，由于胶囊3内硫化介质具有较高压力，当沿中心杆I的配合间隙进入密封结构7时,会在U型密封圈
7.1内腔形成与胶囊3内相当的压力，逐步压紧支撑环7.2和处于下方位置的另一U型密封圈7.1，进而迫使2道U型密封圈7.1的唇口向外张开，从而更加紧密地包裹住中心杆I形成零间隙，实现优良密封；在胶囊3内压力卸掉后，U型密封圈7.1内部的压力也随之卸掉，唇口张力变小而回弹，对中心杆I的挤压力也随之消除，在中心杆I上下运动过程中，减少了对密封结构7的磨损，提高了其使用寿命。
[0034]上述U型密封圈7.1可采用聚四氟乙烯单作用密封圈，支撑环7.2采用聚四氟乙烯支撑环，抗高温和耐磨性良好，进一步提高了密封结构7的使用寿命。蒸汽导管5通过焊接或螺纹连接的方式与环座2.1连接成一个整体，使用焊接连接时连接处可以不用设置密封结构，减少了泄漏点。本实施例中蒸汽导管5的数量为2根，第一根蒸汽导管5的中心与环座的中心之间的中心连线、第二根蒸汽导管5的中心与环座的中心之间的中心连线，两中心连线所形成的夹角α可以在15°?180°范围内根据实际生产需要设置，如图2所示，则可以适用于各种硫化机，并提供更加开阔的维修空间和管道布置空间。当然，蒸汽导管5也可以为3根，当有第三根蒸汽导管5时，其布置在夹角α的角平分线上。
[0035]参照图4，为便于及时得知中心机构是否漏水，以便及时维修，避免损坏其他结构部件，如处于下方的液压缸，本实施例轮胎硫化机中心机构还设置有漏水保护结构9，位于环座2.1的下部，其包括排凝孔9.1和位于排凝孔9.1下方的U形密封圈9.2，排凝孔9.1的一端与环座2.1的中心轴向通孔连通，另一端与环座2.1的外围空间连通，U型密封圈9.2位于中心杆1、环座2.1及缸筒2.2之间。U型密封圈9.2距离胶囊3内的高温硫化介质较远，并不与其直接接触，故其寿命要比密封结构7要长，在密封结构7失效后，胶囊3内的高温蒸汽会渗漏到漏水保护结构9的上方，并冷凝成冷凝水，U型密封圈9.2会暂时阻止冷凝水向下渗漏，同时冷凝水会从排凝孔9.1向外排出，方便操作者进行观察并及时报修，有效保护了处于下方的结构部件。
[0036]由于硫化时，胶囊3内的硫化介质高温膨胀，产生较大压力，会使下夹盘6紧紧地贴在环座2.1上而产生二者抱死的现象，则更换胶囊3时难度较大，为避免此种情况发生，本实施例轮胎硫化机中心机构，在环座2.1的与下夹盘6相对的水平端面2.4上具有环形槽，环形槽内嵌装有铜环10，参照图5。铜环10的上表面凸出于环座2.1的该水平端面2.4，凸出部分的高度h约为I?3mm为宜，从而使下夹盘6与环座2.1的水平端面2.4间形成一定间隙，并减少环座2.1与下夹盘6的接触面积、减少摩擦力，则在更换胶囊时，由于上述间隙和铜环3凸出上表面的存在，有效防止了因高温膨胀而产生的下夹盘6与环座2.1抱死的现象，方便操作者更换胶囊3。
[0037]本实施中，环座2.1和缸筒2.2为分体结构，通过螺钉连接为一体，二者的配合面上设置有相互配合的止口结构进行定位，保证同轴度。这种分体结构相对于现有技术中一体成型或焊接成型，环座2.1和缸筒2.2可以在满足生产需要的基础上采用不同的材料，有利于加工和降低成本。
[0038]本实施例还提出了一种轮胎硫化机，具有本实施例所述的轮胎硫化机中心机构。轮胎硫化机中心机构的具体结构参见上述实施例及附图1至5的描述，在此不再赘述。
[0039]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】
1.一种轮胎硫化机中心机构，包括中心杆、设直在中心杆外侧的环座缸体、设直在环座缸体上并连通至胶囊中的缸盖，环座缸体包括环座和缸筒，环座上设置有蒸汽流道并连接有蒸汽导管，缸盖上开设有蒸汽喷射孔，胶囊的下端通过下夹盘固装在环座上，其特征在于:所述中心杆与所述环座之间设置有位于所述缸盖下方的密封结构，所述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所述的轮胎硫化机中心机构，其特征在于:所述U型密封圈为2?4道。
3.根据权利要求2所述的轮胎硫化机中心机构，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1所述的轮胎硫化机中心机构，其特征在于:所述环座的蒸汽流道由机加工钻孔成型。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎硫化机中心机构，其特征在于:所述环座的下部上设有漏水保护结构，所述漏水保护结构包括上方排凝孔和下方U型密封圈，所述排凝孔一端与所述环座的中心轴向通孔连通，另一端与所述环座的外围连通，所述U型密封圈位于所述中心杆、环座及缸筒之间。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎硫化机中心机构，其特征在于:所述蒸汽导管焊接或螺纹连接于所述环座的蒸汽流道处，其数量为2?3根；当所述蒸汽导的数量为2根时，两根蒸汽导管与所述环座的中心连线所形成的夹角为15°?180° ;当所述蒸汽导管的数量为3根时，其中两根蒸汽导管与所述环座的中心连线所形成的夹角为15°?180°，第三根蒸汽导管位于另外两根蒸汽导管与所述环座的中心连线所形成的夹角的角平分线上。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎硫化机中心机构，其特征在于:所述环座的与所述下夹盘相对的水平端面上嵌装有铜环，所述铜环的上表面凸出于所述环座的该水平端面。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎硫化机中心机构，其特征在于:所述环座和缸筒螺钉连接为一体，二者的连接面上设置有相互配合的止口结构。
9.一种轮胎硫化机，其特征在于:具有权利要求1-8中任一项所述的中心机构。
【文档编号】B29L30/00GK203665791SQ201320866907
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【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