Page 125 - 《橡塑技术与装备》2026年1期
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产品与设计
                                                                                                PRODUCT AND DESIGN



                现设备的远程监控与智能控制,进一步提升生产效率                           2.2 电磁加热技术的基本原理探析
                与安全性。                                                 电磁加热技术是一种利用电磁感应原理,将电能
                                                                  转化为热能的高效加热方式。当交变电流通过线圈时,
                2 传统结构剖析及电磁加热原理阐述                                 会在其周围产生交变磁场。当磁场中的导磁体处于该
                2.1 传统蒸汽外温加热的结构与原理简介                              磁场中时,会在其内部产生涡流。涡流在导磁体中流
                    传统轮胎定型硫化机通常采用蒸汽加热方式,其                         动时,会克服导体电阻而产生热量,从而实现加热的
                外温部分主要由上热板、下热板、模套以及蒸汽管道                           目的。
                等组件构成。蒸汽管道将高温蒸汽输送至硫化机的上                               电磁加热技术具有加热迅速、热效率高、温度控
                热板、下热板以及模具模套中,并将热量传递给轮胎                           制精准等显著优点。由于电磁加热是直接对导磁体进
                模具与轮胎本身。上热板与下热板一般采用金属材质                           行加热,因此其加热效率高、能耗低。同时,电磁加
                制成,内部设计有蒸汽流道,且具备良好的导热性与                           热技术还能实现温度的精准控制与远程监控,进一步
                耐高温性能,模具外侧装有保温护罩。全钢子午线轮                           提升了生产效率与安全性。
                胎定型硫化机中,有很大一部分都是机械式结构。以                           2.3 传统结构应用在电磁加热上的局限性
                65" 机械式轮胎定型硫化机为例,硫化室的具体结构,                            传统轮胎硫化机的上热板与上托板通常采用螺纹
                如图 1 所示。                                          连接方式,且上热板与上托板都开有排孔,以适应不
                                                                  同规格的模具安装。然而,这种结构在电磁加热技术
                                                                  的应用上存在一定的局限性。由于上热板和上托板都
                                                                  开有排孔,会影响加热线圈的排布和散热效果。加热
                                                                  线圈需要相对均匀的排布才能实现均匀的加热效果,
                                                                  而排孔的存在会破坏加热线圈的排布和散热方式,导
                                                                  致加热不均匀和能耗增加。
                                                                      传统的保温护罩与模具之间是有较大间隙的,更
                                                                  换模具时不需拆装保温护罩,且不同规格的模具与保
                                                                  温护罩之间的距离也不一样。但电磁加热需要严格控
                  1— 上托板 ; 2— 模具安装螺钉 ; 3— 上隔热板 ; 4— 上热板 ;
                5— 上护罩; 6— 下护罩; 7— 下热板; 8— 下隔热板; 9— 底座台面板;        制加热线圈与模具之间的距离,以保证加热效果及加
                       10— 上热板安装螺钉 ; 11— 下热板安装螺钉                  热范围的有效性。
                             图 1 传统蒸汽加热结构
                                                                      因此,传统结构在电磁加热技术的应用上需要进
                                                                  行重新设计及优化,电磁加热技术改造需更换部分零
                    传统结构的特点为上热板、上隔热板通过螺钉 10
                                                                  部件。
                固定在上托板上,上托板、上热板、上隔热板上均有
                多个为适应不同模具规格的而设计的安装孔,螺钉 2
                                                                  3 全钢机械式轮胎定型硫化机外温电磁
                穿过上述 3 个零部件将模具进行固定。下热板、下隔
                                                                  加热改造方案设计
                热板通过螺钉 11 直接固定在底座台面板上。上热板、
                                                                  3.1 上热板电磁加热安装方案设计
                下热板中通入高温蒸汽,将热量从热板本身传递至模
                                                                      为解决传统结构在电磁加热技术应用上的局限
                具的上部、下部,而模具的模套内腔直接通入高温蒸
                                                                  性,我司针对性的开发出一种新型的电磁加热上热板
                汽,无需其他传热零部件。
                                                                  安装方案,无需在加热线圈板上加工不同规格模具安
                    蒸汽加热的原理是利用蒸汽的高温热能,通过上
                                                                  装的排孔,确保加热线圈能够均匀排布,保证加热效
                热板、下热板以及模具模套传递给轮胎模具与轮胎。
                                                                  果,且同样能满足不同规格模具的安装。具体设计思
                这种加热方式具有加热均匀、温度控制稳定等优点。
                                                                  路如下 :
                然而,其也存在能耗高、加热速度慢、维护成本高等
                                                                     (1)首先,根据硫化机的尺寸和加热需求,设计
                问题。此外,蒸汽加热方式还需配备蒸汽锅炉与管道
                                                                  合适的线圈板形状和尺寸,确保加热线圈能够均匀排
                系统,增加了设备的复杂性与成本。



                      年
                2026     第   52 卷                                                                      ·73·
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