Page 59 - 《橡塑技术与装备》2025年2期

理论与研究
THEORY AND RESEARCH

实心胎电磁加热均匀性研究

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何权 ，刘前卫 ，江永富 ，夏厚辉 2
(1．贵州轮胎股份有限公司，贵州 贵阳 550000 ；
2．中化（福建）橡塑机械有限公司，广西 桂林 541002)

摘要 ： 以某规格实心轮胎为例，通过有限元分析对电磁感应加热方案进行设计及优化，根据理论分析结果采用电磁感应加热
方法对工装模具板进行加热试验。试验结果表明，工装模具板的温度均匀性可达 ±1.5 ℃，且在 8 h 的模拟硫化时间内温度曲线极
为稳定，几乎无波动，为电磁加热在实心胎硫化机上的应用提供实践依据。
关键词 ： 实心轮胎 ；有限元分析 ；电磁感应加热 ；温度均匀性
中图分类号 ： TQ336.13 文章编号 ： 1009-797X(2025)02-0013-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2025.02.004

0 引言 1 电磁加热技术概述
轮胎硫化是轮胎制造过程中的关键环节之一，其 1.1 电磁加热基本原理
质量直接影响到轮胎的性能和使用寿命。传统的轮胎 电磁加热技术是利用电磁感应原理，通过交变电
硫化机加热方式主要采用电阻丝加热或蒸汽加热，这 流产生交变磁场，进而在导体内部产生涡流，使导体
些方式存在加热速度慢、能耗高、温度控制不准确等 自身发热的一种加热方式。当导体置于交变磁场中时，
问题。随着能源紧张和环保要求的提高，如何降低轮 会在导体内部产生感应电动势和感应电流，这些感应
胎硫化过程中的能耗和排放，提高加热效率和温度控 电流在导体内部流动时，由于导体存在一定的电阻，
制精度，成为轮胎硫化技术亟待解决的问题。 因此会产生热量，从而实现加热的目的。
硫化工艺及装备的改进一直是各大橡机企业及轮 电磁加热技术具有加热速度快、加热均匀、能耗
胎制造商多年来关注的焦点 [1] 。实心轮胎以其优越的 低、温度控制精确等优点。与传统的电阻丝加热或蒸
耐久性、耐压性和耐磨性广泛应用于各种工业车辆、 汽加热相比，电磁加热不需要通过热传导或热对流的
建筑机械、港口机场的拖挂车辆等领域。实心轮胎的 方式将热量传递给被加热物体，而是直接在被加热物
一般硫化工艺是轮辋挂载胶料，在具有一定温度和压 体内部产生热量，因此加热速度更快、效率更高。同时，
力的模具中完成。早期实心轮胎主要采用硫化罐硫化， 电磁加热的温度控制也更加精确，可以根据需要调节
劳动强度大、生产效率低、能源利用率低，逐步被平 交变电流的频率和强度，从而实现精确的温度控制。
板硫化机硫化取代。电磁加热作为一种新型的加热方 1.2 电磁加热技术特点
式，具有加热速度快、能耗低、温度控制精确等优点， （1）高效节能 ：电磁加热技术具有高效节能的特
可以大大提高生产效率、降低生产成本、提高产品质 点，其能耗比传统加热方式降低 30% 以上。由于电磁
量和性能，同时也有助于环保节能。因此，将电磁加 加热直接在被加热物体内部产生热量，减少了热传导
热技术应用于轮胎硫化机上具有重要的实际意义和推 和热对流过程中的能量损失，因此能效更高。电磁加
广价值。 热与蒸汽加热对比如表 1 所示 [2] 。
本研究提出一种用于实心轮胎硫化机外温加热的
电磁感应加热方案，通过对工装模具板进行加热试验，
作者简介 ：何权（1975-），男，电气工程师，主要从事能
得出试验数据，验证电磁加热方案的温度均匀性。 源及设备管理的工作。

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