本實用新型涉及一種硫化機及其冷卻裝置。

背景技術(shù)：

油壓機是一種通過專用液壓油做為工作介質(zhì)，通過液壓泵作為動力源，靠液壓泵的作用力使液壓油通過液壓管路進入油缸/活塞，然后油缸/活塞里有幾組互相配合的密封件，不同位置的密封都是不同的，但都起到密封的作用，使液壓油不能泄露。最后通過單向閥使液壓油在油箱循環(huán)使油缸/活塞循環(huán)做功從而完成一定機械動作來作為生產(chǎn)力的一種機械。目前市場上的帶有加熱型的油壓機(俗稱硫化機)，一般情況下是通過上下加熱臺面加熱，上下加熱臺面設(shè)置一點溫控點，控制各自的溫度。使用溫度一般在250℃以下。目前的硫化機主要存在以下缺點：(1)、整個臺面溫差大，邊緣與中心溫差較大。(2)、最高使用溫度較低，一般在250℃以下。隨著特種聚酰亞胺樹脂粉料的出現(xiàn)，以及特種獨特混合材料作為超硬砂輪結(jié)合劑的產(chǎn)品越來越多。新的特種聚酰亞胺樹脂材料需要450℃的工藝溫度，而且熱輻射加熱方式會造成溫度均勻性不好。(3)、硫化機冷卻多采用為風(fēng)冷，即關(guān)閉加熱電源，用風(fēng)扇對工件直吹降溫。這種方式的缺點是：冷卻速度慢，達不到工藝要求；高溫冷卻較慢，設(shè)備占用時間長，單臺設(shè)備的產(chǎn)能不高(產(chǎn)品長時間壓制在設(shè)備加熱板上)。

中國專利CN203592616U(授權(quán)公告日為2014年5月14日)公開了一種用于膠帶硫化機上的冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)包括冷卻板、水堵，水栓，冷卻板的內(nèi)部開設(shè)有水路，水路為圓柱形的空腔，水路的一端封閉在冷卻板內(nèi)，其另一端設(shè)于冷卻板的側(cè)面上；水路包括橫向水路和縱向水路，縱向水路均連通橫向水路，橫向水路和縱向水路處于同一高度。冷卻板內(nèi)水的流向是由進水水栓進入，由出水水栓流出。通過在膠帶硫化機內(nèi)設(shè)置冷卻板，并在冷卻板內(nèi)設(shè)置水路、水堵和水栓，實現(xiàn)水通過進水水栓進入水路并在冷卻板內(nèi)沿水路流動后從出水水栓流出，帶走膠帶硫化機內(nèi)的熱量，使硫化機迅速降溫，縮短了冷卻時間。雖然該冷卻系統(tǒng)提高了冷卻速度，但同時也帶來一些問題。例如，高溫狀態(tài)下的加熱板遇水溫度迅速下降，溫差的驟變，對加熱板有損傷，時間久了會導(dǎo)致加熱板變形。而且水冷卻速度過快，對于不良導(dǎo)體的橡膠或樹脂料的產(chǎn)品，冷卻不均勻，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種硫化機冷卻裝置，以解決現(xiàn)有的冷卻裝置在的冷卻速度過快、冷卻不均勻的技術(shù)問題。同時本實用新型還提供一種硫化機。

為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型中硫化機冷卻裝置的技術(shù)方案如下：硫化機冷卻裝置，包括冷卻板、水冷卻裝置，冷卻板上設(shè)有進水口、出水口及連通進水口、出水口的水通道，水冷卻裝置與所述冷卻板的進水口連通，所述硫化機冷卻裝置還包括氣體冷卻裝置，氣體冷卻裝置包括壓縮空氣源，壓縮空氣源與所述冷卻板的進水口連通，在對相應(yīng)的加熱板進行冷卻時，氣體冷卻裝置先向冷卻板的水通道內(nèi)注入壓縮空氣以進行氣體冷卻，待加熱板的溫度降到一定值，再通過水冷卻裝置向冷卻板內(nèi)注入水以進行水冷卻。

所述水冷卻裝置通過進水管與冷卻板的進水口連接，所述水冷卻裝置通過回水管與所述冷卻板的出水口連接。

所述壓縮空氣源通過第一進氣管與所述進水管連通，所述第一進氣管上設(shè)有第一電磁比例閥。

所述硫化機冷卻裝置還包括與所述氣體冷卻裝置并聯(lián)的霧化冷卻裝置，所述霧化冷卻裝置通過第二進氣管與所述進水管連通，所述第二進氣管上設(shè)有第二電磁比例閥。

所述第一進氣管上于所述進水管與所述第一電磁比例閥之間設(shè)有第一單向閥。

本實用新型硫化機采用如下技術(shù)方案，硫化機包括機架，機架上設(shè)有加熱板，所述機架上還設(shè)有冷卻裝置，冷卻裝置包括冷卻板、水冷卻裝置，冷卻板上設(shè)有進水口、出水口及連通進水口、出水口的水通道，水冷卻裝置與所述冷卻板的進水口連通，所述硫化機冷卻裝置還包括氣體冷卻裝置，氣體冷卻裝置包括壓縮空氣源，壓縮空氣源與所述冷卻板的進水口連通，在對加熱板進行冷卻時，氣體冷卻裝置先向冷卻板的水通道內(nèi)注入壓縮空氣以進行氣體冷卻，待加熱板的溫度降到一定值，再通過水冷卻裝置向冷卻板內(nèi)注入水以進行水冷卻。

所述水冷卻裝置通過進水管與冷卻板的進水口連接，所述水冷卻裝置通過回水管與所述冷卻板的出水口連接。

所述壓縮空氣源通過第一進氣管與所述進水管連通，所述第一進氣管上設(shè)有第一電磁比例閥。

所述硫化機冷卻裝置還包括與所述氣體冷卻裝置并聯(lián)的霧化冷卻裝置，所述霧化冷卻裝置通過第二進氣管與所述進水管連通，所述第二進氣管上設(shè)有第二電磁比例閥。

所述第一進氣管上于所述進水管與所述第一電磁比例閥之間設(shè)有第一單向閥。

本實用新型的有益效果：本實用新型硫化機冷卻裝置，在現(xiàn)有的采用水冷卻的基礎(chǔ)上，又設(shè)置了氣體冷卻裝置，在具體的使用的時候，先通過氣體冷卻裝置對加熱板進行預(yù)冷卻，氣體冷卻速度相對于水冷卻較慢，因此不會出現(xiàn)高溫的加熱板溫度驟降的問題。等到加 熱板的溫度降到一定程度后，再利用水冷卻裝置向冷卻板內(nèi)通入冷卻水，對加熱板進行水冷卻，使溫度快速下降。采用本實用新型的冷卻裝置，可以使加熱板的冷卻均勻，可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本實用新型硫化機的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是圖1中的加熱板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3的后視圖；

圖5是圖1中的冷卻板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5的前視圖；

圖7是圖5的A-A剖視圖(部分)；

圖8是冷卻系統(tǒng)的原理圖。

具體實施方式

本實用新型硫化機的實施例：如圖1-8所示，硫化機，包括機架10，機架10上設(shè)有動力部分、主機部分、電控柜18。將動力部分、主機部分、電控柜一體設(shè)置，設(shè)計緊湊、運輸方便、占地面積小、操作方便。動力部分包括電機29、油泵30、液壓油箱11。主機部分位于電機的上方，為三梁四柱結(jié)構(gòu)，包括四個立柱19及由下至上包括下梁28、下冷卻板27、下加熱板26、上加熱板25、上冷卻板24、滑梁23、油缸22、上梁21、主螺母20。電控柜上設(shè)有電流表17、溫控儀表、可編輯觸摸屏幕15、操作按鈕14、主斷路器13、壓力表12。下加熱板、上加熱板相同，本申請主要是對下加熱板、上加熱板進行改進，為便于表達，將其統(tǒng)一稱為加熱板。

加熱板包括加熱板本體31，加熱板本體31上沿左右方向間隔設(shè)置有一組、相互獨立加熱的加熱元件。各加熱元件為加熱管，加熱管沿前后方向延伸。各加熱管從左向右依次記為第一加熱管、第二加熱管、第三加熱管、第四加熱管、第五加熱管、第六加熱管、第七加熱管、第八加熱管、第九加熱管、第十加熱管，共計十個加熱管。加熱板本體上沿左右方向間隔貫通設(shè)有對應(yīng)的加熱管安裝孔33，加熱管安裝孔也有十個。加熱板本體上于相鄰的兩加熱管之間設(shè)有用于檢測、反饋所處區(qū)域溫度的測溫元件。第一、第二加熱管為第一加熱管組，第三、第四加熱管為第二加熱管組，依次類推，共計五個加熱管組。相應(yīng)的測溫元件，為第一測溫原件、第二測溫元件、第三測溫元件、第四測溫元件、第五測溫元件，第一測溫原件設(shè)置在第一、二加熱管之間，第二測溫原件設(shè)置在第三、四加熱管之間，依次類推。加 熱板本體上左右間隔設(shè)有用于安裝對應(yīng)的測溫元件的、一端開口的測溫元件安裝孔32，測溫元件安裝孔的軸線沿前后方向延伸。在本實施例中，測溫元件為測溫傳感器。加熱管組與其對應(yīng)的測溫元件形成一個獨立的加熱、測溫區(qū)域。常見的測溫元件有鉑熱電阻，鎳鎘-銅鎳熱電偶等。

上述的各加熱管及測溫元件只是硫化機的加熱系統(tǒng)的一部分，加熱系統(tǒng)還包括多組反并聯(lián)的可控硅、溫度控制器。每個加熱管組都對應(yīng)有一個與之串聯(lián)的可控硅及溫度控制器。以第一加熱管組為例，加熱過程中，PLC系統(tǒng)向第一加熱管組對應(yīng)的溫度控制器發(fā)出溫度設(shè)置值(產(chǎn)品工藝設(shè)定的溫度)的信號，該溫度控制器向可控硅發(fā)出控制信號，可控硅控制承接到加熱管上的電壓值大小，根據(jù)電壓大小從而控制對應(yīng)控制區(qū)域第一加熱管、第二加熱管的發(fā)熱量大小(根據(jù)焦耳定律可知)，第一加熱管組再熱傳遞將熱量傳遞到工作臺板加熱板，最終作用于被加熱工件上。在整個加熱過程中測溫元件將實時監(jiān)測到的各個區(qū)域溫度反映給對應(yīng)溫度控制器，溫度控制器再通過PID比例微積分調(diào)節(jié)可控硅角度大小(可控硅控制加熱管電壓)，最終控制加熱板各個區(qū)域的熱量，使得各個區(qū)域熱量收支比平衡。從而保證工作臺面整個區(qū)域溫度始終保持相對穩(wěn)定溫度值范圍。測溫元件、加熱管、可控硅和溫控器四者夠成一套完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)。溫度設(shè)置值信號可以在各個溫度控制器之間傳遞。

硫化機在工作過程中，通過上述的局部獨立溫控系統(tǒng)保證了整個加熱臺面(加熱板)溫度的均勻性，配合硫化機的液壓系統(tǒng)，通過上、下加熱板保證了平行度和壓力，從而滿足了砂輪的熱壓工藝要求。但是高溫?zé)釅河蛪簷C在針對高溫樹脂或高溫結(jié)合劑磨具熱壓工藝時候，冷卻系統(tǒng)是至關(guān)重要的。高溫樹脂結(jié)合劑磨具需要溫度快速、準(zhǔn)確的達到工藝要求范圍內(nèi)，當(dāng)完成固化、或化學(xué)反應(yīng)后(高溫磨具內(nèi)結(jié)合劑及輔料工藝過程)，又要溫度極降。目前市場上的壓機冷卻普遍為風(fēng)冷，即關(guān)閉加熱電源，用風(fēng)扇對工件直吹降溫。這種方式的缺點是：冷卻速度慢，達不到工藝要求；高溫冷卻較慢，設(shè)備占用時間長，單臺設(shè)備的產(chǎn)能不高。

針對此問題，本實用新型設(shè)計了冷卻裝置，分為三個模塊，即霧化冷卻裝置、氣體冷卻裝置、水冷卻裝置，搭載電氣自動化控制，四者相互配合保證設(shè)備冷卻系統(tǒng)的完美降溫。在此之前先說明上下冷卻板的改進點也一致，統(tǒng)稱為冷卻板。冷卻板41上設(shè)有進水口43、出水口42及連通進水口、出水口的水通道44。水通道44是由多個沿前后方向延伸、平行的貫通的縱向水道45形成的，呈“幾”形來回交錯彎折。相鄰的兩個縱向水道的端部加工有連通兩者的連通槽46，然后再通過密封圈密封在連通槽的外側(cè)，保證整個水通道是連通的、且不漏水。冷卻水從進水口流進，經(jīng)過在水通道內(nèi)的曲折流動，最終從出水口流 出。水冷卻裝置51通過進水管58與進水口連通，回水管與出水口連通，形成循環(huán)水路。氣體冷卻裝置包括壓縮空氣源53。(壓縮空氣源有兩個，另一個用于向霧化冷卻裝置提供壓縮空氣)。霧化冷卻裝置54與氣體冷卻裝置并聯(lián)，霧化冷卻裝置54通過第二進氣管55與進水管58連通。

冷卻系統(tǒng)的工作原理圖如圖8所示。在加熱開始前，利用氣體冷卻裝置，通過壓縮空氣對冷卻板進行氣體冷卻。電磁比例閥2CT(最大電壓)和電磁換向閥4CT同時得電(電磁換向閥得電情況下，此路是聯(lián)通狀態(tài)，電磁比例閥得電到最大電壓及完全開通，可以根據(jù)電壓的大小調(diào)整開通量)，壓縮空氣源53將氣體通過第一進氣管57、氣動三聯(lián)件52、第一單向閥59送入冷卻板41內(nèi)，經(jīng)過電磁換向閥4CT到達高溫蒸汽處理系統(tǒng)50。此過程的目的主要是吹干冷卻板內(nèi)部的水分和雜物，為開始快速加熱準(zhǔn)備條件。第一單向閥59、第一電磁比例閥1CT設(shè)置在第一進氣管57上。

在溫度達到高溫(450℃)后，根據(jù)產(chǎn)品工藝的要求，需要在保證加壓狀態(tài)下對產(chǎn)品進行冷卻。首先，根據(jù)溫控儀表檢測的溫度，控制氣體冷卻裝置和霧化冷卻裝置54對加熱板(冷卻板與加熱板接觸)進行冷卻，控制電磁比例閥第一電磁比例閥1CT和第二比例電磁閥2CT的開啟比例(PLC程序控制器通過運算處理得到PWM可變占空比調(diào)節(jié))，同時關(guān)閉3CT和5CT，打開電磁換向閥4CT，來調(diào)整進入冷卻板內(nèi)空氣和霧化水汽比例。溫度高時，電磁比例閥1CT的比例角度大于電磁比例閥2CT的開啟角度，保證霧化水汽在一定的范圍內(nèi)，進入到冷卻板41的混合水汽在高溫下汽化，壓力升高。汽化吸熱，將加熱板的熱量吸走，從而達到降溫的目的。由于第一單向閥59、第二單向閥55的存在熱量經(jīng)過電磁換向閥4CT進入高溫蒸汽處理系統(tǒng)50。研究表明當(dāng)霧化水汽多時，高溫冷卻板瞬間的汽化壓力較大，對于冷卻板自身壽命、冷卻板鏈接口都有影響。隨著溫度的降低，將溫控系統(tǒng)中檢測到的溫度傳遞給PLC，通過PLC來調(diào)節(jié)1CT和2CT的開啟角度(研究表明：2CT變大，1CT變小)。當(dāng)達到合適溫度時，關(guān)閉氣體冷卻裝置，即1CT斷電，全部用霧化冷卻裝置進行冷卻。當(dāng)溫度降低到一定的溫度值時，霧化冷卻裝置54和氣體冷卻裝置都關(guān)閉(即1CT和2CT都斷電，同時4CT也斷電)。此時開啟水冷卻裝置51(3CT和5CT得電，其它電磁閥全部關(guān)閉)，循環(huán)冷卻系統(tǒng)將循環(huán)水通入高溫冷卻板中進行冷卻。最終快速冷卻到設(shè)定溫度。達到設(shè)定溫度后，關(guān)閉風(fēng)水混合冷卻系統(tǒng)。保持壓力和溫度，執(zhí)行產(chǎn)品工藝。

具體地，氣動三聯(lián)件為現(xiàn)有技術(shù)，氣動三聯(lián)件包括空氣過濾器、減壓閥和油霧器。

本實用新型解決了國內(nèi)針對高溫高精度壓機制造的空缺，為特種聚酰亞胺樹脂等結(jié)合劑砂輪提供一種有效的工藝加工設(shè)備。

在其它實施例中，本實用新型硫化機冷卻裝置的實施例，硫化機冷卻裝置包括冷卻板、水冷卻裝置及氣體冷卻裝置，具體的結(jié)構(gòu)可參照上述硫化機中的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)，具體實施方式不再詳述。