本發(fā)明涉及一種全鋼工程機(jī)械輪胎，具體的說，涉及一種巨型全鋼工程子午線輪胎噴嘴式熱水循環(huán)硫化設(shè)備及硫化工藝，屬于橡膠技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

受全球經(jīng)濟(jì)影響，目前國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢依然嚴(yán)峻，全鋼子午線輪胎相關(guān)行業(yè)也不樂觀，無論是中長途運(yùn)輸，還是中短途載重，對輪胎的需求普遍下滑，但是隨著對礦山開發(fā)力度的加大，巨型全鋼工程子午線輪胎的需求量在急劇上升。近兩年,挖掘設(shè)備及重型運(yùn)輸車市場盡管每年以20%的速度增長,但尚不能滿足市場的需求。巴西、澳大利亞及加拿大等礦石資源國近年來也以20%的增長速度加大開采力度。所有這些項(xiàng)目大大推動了重型工程機(jī)械及車輛的快速增長,而與之配套的巨型全鋼工程子午線輪胎僅有法國米其林、日本普利司通、美國固特異三大公司生產(chǎn)技術(shù)較為成熟。緊俏的市場狀況為我國輪胎工業(yè),特別是巨型全鋼工程機(jī)械子午線輪胎的發(fā)展帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。目前國內(nèi)海安、桂林、萊州等全鋼巨型子午胎廠家均在進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)和研制新規(guī)格，以桂林的產(chǎn)品質(zhì)量最好，其40.00R57輪胎耐久達(dá)到70小時，實(shí)際裝車試驗(yàn)已經(jīng)達(dá)到6000小時以上，產(chǎn)能有了進(jìn)一步提升，產(chǎn)品供不應(yīng)求。

在巨型全鋼工程子午線輪胎噴嘴式硫化生產(chǎn)過程中，輪胎硫化多采用過熱水介質(zhì)，輪胎硫化過程前，熱水注入膠囊時，過熱水由進(jìn)水管路通過進(jìn)水口流入設(shè)置在模具中的膠囊并達(dá)到一定壓力，對輪胎進(jìn)行定型、硫化，整個硫化過程中，過熱水溫度會降低，必須與動力站形成一個密閉的循環(huán)，不斷補(bǔ)充熱量給輪胎加熱。由于巨型全鋼工程子午胎內(nèi)腔體積較大，受過熱水重力因素影響，如果過熱水注入時間較長，過熱水在膠囊內(nèi)會逐漸出現(xiàn)溫差，即上層過熱水溫度偏高，底部過熱水溫度偏低。溫差容易造成輪胎硫化受熱不均，硫化程度不一致，質(zhì)量不均勻,甚至還有輪胎下模出現(xiàn)欠硫現(xiàn)象，而工藝上只能采用延時硫化，這樣不但會造成輪胎局部硫化不均，而且給產(chǎn)品質(zhì)量帶來很大隱患，導(dǎo)致輪胎平均使用壽命僅為4~5個月；另外，對膠囊的損害大，膠囊利用率低，生產(chǎn)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種巨型全鋼工程子午線輪胎噴嘴式熱水循環(huán)硫化設(shè)備及硫化工藝，在保證輪胎安全性能的前提下，輪胎平均使用壽命大大提高，由4~5個月提高到7~8個月；減小了對膠囊的損害，膠囊利用率高，由原來的8次提高到11次，降低了生產(chǎn)成本。

為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種巨型全鋼工程子午線輪胎噴嘴式熱水循環(huán)硫化設(shè)備，包括硫化模具和設(shè)置在硫化模具上的進(jìn)水管路，硫化模具上設(shè)有膠囊，膠囊內(nèi)設(shè)有與進(jìn)水管路連通的噴嘴管。

所述噴嘴管包括第一弧形管、第二弧形管、第三弧形管、第四弧形管和第五弧形管，第一弧形管、第二弧形管、第三弧形管、第四弧形管和第五弧形管首尾依次相接，第一弧形管、第二弧形管、第四弧形管和第五弧形管分別為半圓弧形，第三弧形管為5/6圓弧形。

所述第二弧形管和第四弧形管開口向外，第二弧形管和第四弧形管沿第三弧形管的中心軸線對稱，第一弧形管和第五弧形管開口向內(nèi)，第一弧形管和第五弧形管沿第三弧形管的中心軸線對稱。

所述第一弧形管和第五弧形管半徑相等，第二弧形管和第四弧形管半徑相等，第五弧形管的半徑是第一弧形管半徑的2/3。

所述第一弧形管、第二弧形管、第三弧形管、第四弧形管和第五弧形管上分別均勻設(shè)有兩組噴嘴口，每組噴嘴口包括第一噴嘴口和第二噴嘴口，第一噴嘴口和第二噴嘴口在一條直線上，第一噴嘴口和第二噴嘴口大小一樣。

所述第一噴嘴口的截面為兩條夾角為10度的直線，第一噴嘴口位于噴嘴管內(nèi)壁的直徑小于位于噴嘴管外壁的直徑。

一種巨型全鋼工程子午線輪胎噴嘴式熱水循環(huán)硫化工藝，包括如下步驟：

（2）、在膠囊（6）內(nèi)輸入充壓水：

充壓水進(jìn)入進(jìn)水管路（1）內(nèi)，充壓水的壓力為1.7～2.1MPa，溫度為93～100℃，充壓水通入的時間為3～5分鐘，進(jìn)一步提升膠囊（6）的內(nèi)壓壓力，為后一步進(jìn)過熱水做準(zhǔn)備。

一種巨型全鋼工程子午線輪胎噴嘴式熱水循環(huán)硫化工藝，包括如下步驟：

（3）、在膠囊（6）內(nèi)輸入過熱水，進(jìn)行硫化處理：

充壓水對膠囊（6）的內(nèi)壓升壓完成后，進(jìn)水管路（1）內(nèi)由充壓水切換成過熱水，過熱水的壓力為2.8～3.2MPa，過熱水的溫度為230～250℃，并且內(nèi)壓回管（33）打開，形成循環(huán)，硫化開始，硫化時間為90～95分鐘；

一種巨型全鋼工程子午線輪胎噴嘴式熱水循環(huán)硫化工藝，包括如下步驟：

（4）、當(dāng)硫化時間達(dá)到工藝設(shè)定的時間后，過熱水停止，保壓7～45分鐘，這個過程膠囊（6）內(nèi)壓力基本保持不變，溫度下降至100～120℃。

一種巨型全鋼工程子午線輪胎噴嘴式熱水循環(huán)硫化設(shè)備，包括如下步驟：

（1）、安裝膠囊（6）：

將膠囊（6）安裝在硫化模具（8）上的輪胎（12）內(nèi)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

一方面將過熱水進(jìn)水管連接方式由絲頭連接改為快插連接，可以使操作更加方便快捷，減少更換膠囊時卸鋼鞭管的繁瑣，降低勞動強(qiáng)度；另一方面通過將過熱水進(jìn)水裝置由直接進(jìn)水改為噴嘴式進(jìn)水，采用將原來直徑為35mm的進(jìn)水管與回水管改為直徑為45mm的方法，加大了過熱水流量，減少了充滿膠囊過熱水時間，由原來的23分鐘減少到10分鐘，縮短預(yù)硫化時間，使輪胎硫化膠囊內(nèi)過熱水能夠在最短的時間之內(nèi)充滿并達(dá)到水溫均勻一致，輪胎硫化更加均勻，過熱水在膠囊中均勻受熱，使輪胎膠囊內(nèi)水溫溫差減小，由原來的24.5℃減小到5℃；輪胎受熱均勻，減少輪胎質(zhì)量缺陷，有效提升了輪胎的內(nèi)在質(zhì)量，使輪胎使用壽命提高到7~8個月，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國內(nèi)目前僅僅4~5個月的水平，另外還可以減少對膠囊的損害，使膠囊利用率提高30%以上，由原來的8次提高到11次，大大節(jié)省了成本。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明實(shí)施例中巨型全鋼工程子午線輪胎噴嘴式熱水循環(huán)硫化設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為本發(fā)明實(shí)施例中巨型全鋼工程子午線輪胎噴嘴式熱水循環(huán)硫化設(shè)備的噴嘴管的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3為本發(fā)明實(shí)施例中進(jìn)水口噴嘴圓環(huán)管截面示意圖。

圖中：1-進(jìn)水管路；2-進(jìn)水口；3-回水管路；4-回水口；5-噴嘴管；6-膠囊；7-金屬軟管；8-硫化模具；10-下卡盤；11-支架；12-輪胎；13-第一弧形管；14-第二弧形管；15-第三弧形管；16-第四弧形管；17-第五弧形管；18-第一噴嘴口；19-第二噴嘴口。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例，如附圖1、附圖2和附圖3所示，一種巨型全鋼工程子午線輪胎噴嘴式熱水循環(huán)硫化設(shè)備，包括硫化模具8和設(shè)置在硫化模具8上的進(jìn)水管路1和回水管路3，硫化模具8上還設(shè)有輪胎12，輪胎12內(nèi)設(shè)有膠囊6，進(jìn)水管路1具有進(jìn)水口2，回水管路3具有回水口4，進(jìn)水管路1和回水管路3分別與膠囊6連通，膠囊6內(nèi)設(shè)有與進(jìn)水管路1連通的不銹鋼制成的噴嘴管5，噴嘴管5的內(nèi)徑與進(jìn)水管路1的內(nèi)徑相同，硫化模具8上設(shè)有下卡盤10，噴嘴管5通過支架11支撐在下卡盤10的上方；

噴嘴管5包括第一弧形管13、第二弧形管14、第三弧形管15、第四弧形管16和第五弧形管17，第一弧形管13、第二弧形管14、第三弧形管15、第四弧形管16和第五弧形管17首尾依次相接，第一弧形管13、第二弧形管14、第四弧形管16和第五弧形管17分別為半圓弧形，第三弧形管15為5/6圓弧形，第二弧形管14和第四弧形管16開口向外，第二弧形管14和第四弧形管16沿第三弧形管15的中心軸線對稱，第一弧形管13和第五弧形管17開口向內(nèi)，第一弧形管13和第五弧形管17沿第三弧形管15的中心軸線對稱，第一弧形管13和第五弧形管17半徑相等，第二弧形管14和第四弧形管16半徑相等，第五弧形管17的半徑是第一弧形管13半徑的2/3；

第一弧形管13、第二弧形管14、第三弧形管15、第四弧形管16和第五弧形管17上分別均勻設(shè)有兩組噴嘴口，每組噴嘴口包括第一噴嘴口18和第二噴嘴口19，第一噴嘴口18和第二噴嘴口19在一條直線上，第一噴嘴口18和第二噴嘴口19大小一樣，第一噴嘴口18的截面為兩條夾角為10度的直線，第一噴嘴口18位于噴嘴管內(nèi)壁的直徑小于位于噴嘴管外壁的直徑。

一種巨型全鋼工程子午線輪胎噴嘴式熱水循環(huán)硫化工藝，包括如下步驟：

（1）、安裝膠囊6：

將膠囊6安裝在硫化模具8上的輪胎12內(nèi)；

（2）、在膠囊6內(nèi)輸入充壓水：

充壓水進(jìn)入進(jìn)水管路1內(nèi)，充壓水的壓力為1.7～2.1MPa，溫度為93～100℃，充壓水通入的時間為3～5分鐘，進(jìn)一步提升膠囊6的內(nèi)壓壓力，為后一步進(jìn)過熱水做準(zhǔn)備；

（3）、在膠囊6內(nèi)輸入過熱水，進(jìn)行硫化處理：

充壓水對膠囊6的內(nèi)壓升壓完成后，進(jìn)水管路1內(nèi)由充壓水切換成過熱水，過熱水的壓力為2.8～3.2MPa，過熱水的溫度為230～250℃，并且內(nèi)壓回管（33）打開，形成循環(huán)，硫化開始，硫化時間為90～95分鐘；

（4）、當(dāng)硫化時間達(dá)到工藝設(shè)定的時間后，過熱水停止，保壓7～45分鐘，這個過程膠囊6內(nèi)壓力基本保持不變，溫度下降至100～120℃。

實(shí)驗(yàn)說明

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，對巨型全鋼工程子午線輪胎噴嘴式熱水循環(huán)硫化設(shè)備及硫化工藝制得的巨型全鋼工程子午線輪胎分別進(jìn)行物理性能測試，物理性能指標(biāo)見下表。

（1）、技術(shù)性能指標(biāo)：（以33.00R51巨型全鋼工程子午線輪胎為例)

表1

（2）、產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)

表2

（3）、耐久性能：

本發(fā)明制得的巨型全鋼工程子午線輪胎按國家標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)實(shí)驗(yàn)方法測定，輪胎耐久性能完全符合并超過國家標(biāo)準(zhǔn)要求，以33.00R51巨型全鋼工程子午線輪胎為例，耐久性能超過83小時。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。