Page 129 - 《橡塑技术与装备》2024年7期

产品与设计 丁振堂 等·轮胎电加热硫化机研发简介

（3）采用氮气加热系统，使氮气温度快速稳定到
设定值，形成高温高压的氮气。
（4）氮气中压调节系统，能够形成高温中压的氮
图 6 氮气加热系统图 气，提供给硫化机每个机台。
通过这四个关键点形成能够提供单台硫化机生胎
硫化需要的温度和压力。电加热氮气的方式，改变了
以往胶囊内氮气与蒸汽切换的温降问题，减小了胶囊
上下温差，防止出现轮胎下子口欠硫的问题。
3.3 电加热热板结构的介绍
3.3.1 传统的蒸汽加热流道型热板简介
热板为非蒸锅式硫化机的主要加热部件，其通过
模具为轮胎硫化提供所需的热能。分为上热板、下热
图 7 氮气中压调节系统图
板。上热板固定在上硫化室上，其位于模具上方且与
3.2.2 氮气循环电加热技术的结构动作原理
模具上半部分一起运动 ；下热板固定在下硫化室上，
轮胎定型硫化机氮气循环加热系统主要包括有 ：
其位于模具下方且与模具下半部分固定在一起 ；现有
调节阀、压力传感器、罗茨风机、压力传感器、氮气
热板的加热方式均为热板内部通高温蒸汽，进而完成
加热装置、温度传感器、调节阀、压力传感器、硫化
模具的加热。常见的非蒸锅式液压轮胎硫化机的模具
机机台氮气回管路、硫化机机台高压氮气进管路、硫
加热方式，为在上下热板内部加工留有蒸汽通道，当
化机机台中压氮气进管路。其中，新氮增加机提供所
高温蒸汽在硫道中持续不断的通过，进而使上下热板
需要的氮气，结合回路管路氮气，并通过所述的 2
升高温度，完成对模具的加热。
压力传感器监测的压力数值，反馈到控制器，控制
使用通过高温蒸汽来使热板加热，然后热能传导
器通过运算，输出信号控制 1 调节阀来控制氮气压
到模具，使模具升温，达到硫化轮胎温度的方式，会
力大小，保证氮气增压驱动系统前的压力稳定在设
需要大量的能源消耗，而且在高温蒸汽进入热板之前
定值 ；氮气增压驱动系统中的 3 罗茨风机将管道内
的管路中会散失一部分热量，从而增大了能源消耗。
的稳定压力增压输出，并通过 4 压力传感器监测，
另一方面，传统硫化车间因硫化废气、残余蒸汽、烟
反馈控制器，控制器通过运算来控制罗茨风机转速
气的排放，环境非常恶劣，设备器件寿命减短。客户
来控制增压稳定输出，使系统的进回管路形成压力
逐步要求改善硫化环境，追求高效、清洁、节能的硫
差，驱动氮气循环流动 ；增压形成的高压氮气，通
化设备。
过控制器控制 5 氮气加热器进行分段电加热，并通
3.3.2 新型的电加热热板简介
过 6 温度传感器监测反馈的温度，控制氮气加热器
新型的电加热热板结构能解决能源过度消耗、生
将氮气快速稳定的加热到设定或需要的温度，这样
产环境恶劣的问题，其采用多个电热模板组合而成的
就形成了高温高压的氮气 ；中压氮气调节系统通过
电热板结构，便于生产安装以及后续单个电热板的维
8 压力传感器的监测反馈和 7 调节阀形成闭环控制，
修，降低了整体维修的成本。新型的电加热热板，见
高温高压的氮气调节成高温中压的氮气。这样可以
图 8。
提供给硫化机每个机台高温中压氮气和高温高压氮
电加热方式与温控系统相结合，合理划分热板的
气，完成生胎硫化需要的温度和压力。
温控区域，可有效提升热板的温度均匀性，提升轮胎
3.2.3 氮气循环电加热技术的突破点
硫化质量 ；热板上 1 留有电热模板的 2 安装位置，通
（1）采用氮气补压调节系统，保持氮气源压力稳
过螺钉将电热模板安装在热板上，电热模板内部通电
定及有源补充。
加热，从而完成对整个热板的加热，满足硫化轮胎所
（2）采用氮气增压驱动系统，使氮气压力提升并
需的温度。加热形式为电加热，且电加热板由多个电
稳定在设定值，保证进回压力形成压差，驱动氮气循
热模板组成，对热板加热较为均匀。使用电加热的加
环流动。
热方式相较于传统的蒸汽加热方式，减少了大量的能

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