CN100572021C - 一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机及其调模方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机及其调模方法，它包括底座、可升降的上横梁、用于开合模导向及承受锁模力的立柱、开合模油缸、加压油缸、下托板、可用于装接轮胎模具上、下模的上、下热板以及卡板式锁模装置。通过卡板与立柱环形槽之间的松/卡配合，从而形成锁模力的封闭力系，施加锁模力，可以省略框架、上下筒体、锁环等零部件，从而使硫化机结构简单可靠，方便维护。由于采用了独特的锁模系统、调模方式、加压油缸安装方式、多立柱导向结构形式，使得液压轮胎硫化机的整体结构可大为简化、整机高度和重量大大减小、维护量大大降低，从而提高了液压轮胎硫化机精度并大大降低了制造成本。

Description

一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机及其调模方法

技术领域

本发明涉及一种轮胎硫化设备，特别是涉及一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机及其调模方法。

背景技术

轮胎硫化机通常分为机械式和液压式二大类。

机械式轮胎硫化机一般采用四连杆机构，它通过四连杆机构作机械运动来实现上、下模的合紧，经加压、加热后，使轮胎在模具内完成硫化过程，其缺点一是结构复杂，如横梁底座结构笨重、并包含有曲柄齿轮传动机构等；二是刚性差，如横梁及四连杆容易变形等；三是对中心精度低；四是由于横梁变形使模具寿命大受影响；五是开合模时间长影响效率；六是机械结构维护量大。

现有的液压式轮胎硫化机一般采用上、下横梁固定的框架式结构；也有采用下横梁与侧板相对固定，而上横梁则能在两侧板的导槽内升降移动，在合模状态时，上横梁则又用插销固定在左右侧板孔内，因而同样是形成一个封闭的框架系统，这种结构其本质上是与框架式结构相一致的；它们的加压油缸通常都是装置在底座上，通过柱塞向上施加压力，压力经下托板作用于下模而达到紧模的目的，从而实现了轮胎在模具内的硫化过程；对于不同厚度的轮胎模具，通过在上梁与上模之间设置的螺纹调模机构实现，必须设有上托板承受从上模及上热板传递来的紧模力，从而限制上模及上热板变形，再通过螺纹调模系统把紧模力传递给上横梁。由于结构上需要，这种轮胎硫化机设备做得较为庞大、笨重而复杂，产品的制造难度较大、成本较高。

还有一种为单柱天平式结构，它包括有底座、立柱、上横梁、升降油缸、加压油缸、调模油缸、上、下筒体、锁环等，上、下筒体采用锁环相接，由于它的上筒体通常是与上横梁焊接在一起而形成一体式结构，其下筒体通常是与底座焊接在一起而形成一体结构，其加压油缸都是装在底座内，而由外部对筒体进行加压。这样的结构形式虽然可以省去框架等零件，整机重量有所降低，但由于增加了上下筒体及锁环等零件，把模具包围在上下筒体内，造成接管困难，维护不便。其次，调模机构是靠设置在底座腹腔内调模油缸实现，调模油缸必须直接承受合模力，又与加压油缸连在一起，使两种油缸结构复杂庞大，难于维修，也使得加压油缸无法设置多个，从而使其对模具的加压无法做到更均匀。第三，由于开合模导向用单立柱形式，立柱置于硫化机中部后侧，致使立柱受力不均，定位和导向不良，运行不平稳，影响整机精度，特别是重复精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机及其调模方法，通过卡板式锁模装置的卡板闭合将合模力作用于导向立柱上，可以省略框架、上下筒体、锁环等零部件，从而可以使硫化机结构简单可靠，方便维护；另一方面，通过该卡板闭合在立柱上不同位置的环形槽、加压油缸不同行程的应用，配合电控系统及液控系统的不同设置，可以实现调模功能，从而省略了调模机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机，包括底座、可升降的上横梁、用于开合模导向及承受锁模力的立柱、开合模油缸、加压油缸、下托板、可用于装接轮胎模具上、下模的上、下热板以及卡板式锁模装置；上热板固定在上横梁的底端，下热板固定在下托板的上端；立柱的下端部与底座固定相联接；上横梁通过导向孔滑动穿套于立柱，并可沿立柱上下滑动；以卡板闭合实施锁固上横梁的卡板式锁模装置装接在上横梁导向孔的上方，在立柱上设有可与卡板选择配合于锁模/开模位置的若干环形槽；开合模油缸的缸端与底座固定相联接，开合模油缸的杆端与上横梁相铰接；多个的加压油缸固定在底座上，各加压油缸的活塞杆顶端支承于下托板。

所述的用于开合模导向及承受锁模力的立柱为两根，分别在对应不同的合模位置处设有若干环形槽；两根立柱分别固定在底座上，并分处于硫化机中部的前后侧位置；两根较短的辅助立柱分别固定在底座上，并分处于硫化机左右两侧的中心位置，辅助立柱分别在对应不同的合模位置处设有若干用于辅助锁模的环形槽，上横梁处装有以卡板闭合实施锁固的辅助立柱环形槽相配合的卡板式锁模装置；上横梁中部的前后侧分别装有导向套，与两立柱滑动配合；一个开合模油缸处于硫化机中心。

所述的用于开合模导向及承受锁模力的立柱为四根，分别在对应不同的合模位置处设有若干环形槽；四根立柱分别固定在底座上，并分处于硫化机的四角；上横梁的四角分别装有导向套，与四立柱滑动配合；两个开合模油缸处于硫化机左右两侧。

所述的用于开合模导向及承受锁模力的立柱为四根，分别在对应不同的合模位置处设有若干环形槽；四根立柱分别固定在底座上，并分处于硫化机的四角；上横梁的四角分别装有导向套，与四立柱滑动配合；两个开合模油缸处于硫化机左右两侧。

所述的用于开合模导向及承受锁模力的立柱为六根，分别在对应不同的合模位置处设有若干环形槽；六根立柱分别固定在底座上，并分处于硫化机的四角及中部前后侧；上横梁的四角及中部前后侧分别装有导向套，与六立柱滑动配合；两个开合模油缸处于硫化机左右两侧。

所述的立柱的环形槽包括设在立柱的中部的可与卡板选择配合于锁模位置的若干第一环形槽，以及设在立柱的顶部的可与卡板配合于开模位置的第二环形槽。

所述的卡板式锁模装置包括锁模气缸、锁模凸轮、凸轮支架、锁模轴承、小轴、锁模压板以及可与立柱或辅助立柱的环形槽相卡合的卡板；卡板为设有半圆槽的平板，卡板通过锁模压板安装在相对于立柱或辅助立柱位置的横梁顶面上；卡板上安装有小轴，小轴上安装有锁模轴承，锁模轴承外圆与锁模凸轮上的凸轮槽配合；开有两条凸轮槽的锁模凸轮安装在凸轮支架上，凸轮支架固定在上横梁顶面上，凸轮与凸轮支架的配合孔中心与相应的立柱或辅助立柱中心重合；锁模气缸通过铰支架安装在上横梁顶面上，其杆端铰接在锁模凸轮上。

所述的加压油缸通过前法兰装置在底座的上平面上，加压油缸的缸体容置在底座的腹腔内。

一种如上所述的立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机的调模方法，它包括间断调模和连续调模过程：

间断调模过程包括如下步骤：

a.控制开合模油缸向下收缩，使卡板处在立柱或包括辅助立柱的某一环形槽相对应的位置处；

b.控制锁模气缸动作，由锁模气缸带动锁模凸轮摆动，通过锁模轴承、小轴带动卡板闭合，则卡板卡入立柱或包括辅助立柱相应的环形槽中；

连续调模过程包括如下步骤：

c.加大加压油缸行程，实现各间断调模范围内的连续调模。

使用时，可以采用单模结构，单模结构一般采用四立柱来引导上横梁，两个升降油缸对称设在硫化机的左右两侧，合模时，锁模气缸驱动卡板张开，松开立柱，在两个开合模油缸的协调控制下，上横梁由上向下滑动，直至到达预设的合模位，锁模气缸驱动卡板闭合，锁住立柱，形成封闭的力系，多个的加压油缸均匀加压；开模时，加压油缸卸压，锁模气缸驱动卡板张开，松开立柱，在两个开合模油缸的协调控制下，上横梁由下向上滑动，直至到达预设的开模位，锁模气缸驱动卡板闭合，锁住立柱，防止上横梁意外下跌。

使用时，也可以采用双模结构，其开合模及加压形成过程与前述相同，在此就不在累述，而用来引导上横梁的立柱可以采用双柱、四柱、六柱、或八柱。采用双柱时，两立柱分处于硫化机中部的前后侧位置；一个开合模油缸布置在硫化机的中心；必须另设两根较短的辅助立柱，分处于硫化机左右两侧的中心位置，用于辅助锁模。采用四柱时，四柱分处在硫化机四角的位置上，两个开合模油缸可以对称设在左右两侧，也可以对称设在前后。采用六柱时，其中四柱分处在硫化机的四角，两柱处在硫化机中部的前后侧，两个开合模油缸对称设在硫化机的左右两侧，也可以对称设在硫化机中部的前后侧。采用八柱时，实际上相当于两台四柱单模硫化机的组合。

使用时，也可以采用多模结构，可采用多台四柱单模硫化机组合的方式，也可采用六柱双模硫化机的方式、每增加一模相应增加两根立柱，在此就不在累述。

本发明的有益效果是，由于采用了多立柱对称布置结构形式来实现对上横梁上升和下降的引导和控制，使整机开合模运动过程中受力均衡，不会产生附加弯矩，运行平稳，大大提高了整机精度特别是重复精度，极大地提高了轮胎硫化质量，延长昂贵模具的寿命；由于采用了包括底座、可升降的上横梁、用于开合模导向及承受锁模力的立柱、开合模油缸、加压油缸、下托板、可用于装接轮胎模具上、下模的上、下热板以及卡板式锁模装置来构成立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机，以卡板锁模形式来实现“底座——加压油缸——下托板——下热板——轮胎模具——上热板——上横梁——卡板——立柱——底座”锁模力封闭系统，省略了筒体锁环锁模系统，使硫化机结构大为简化，整机重量大大减轻，轮胎模具周围空间全部敞开，从而大大降低了液压轮胎硫化机的制造成本与使用维修费用，极大地方便了维修；由于采用了卡板、立柱、加压油缸配合电控系统及液控系统的不同设置的新型调模方式来实现调模功能，省略了复杂的调模机构，从而大大降低了液压轮胎硫化机的整机高度、制造成本与使用维修费用，大大减少了维护工作量；由于加压油缸采用前法兰安装形式设置在底座上平面上，而缸体则沉入底座腹腔，使得整机高度进一步降低，加压缸的数量可以合理多设，这样的话，轮胎模具承受的合模力就比较均匀；由于整机的敞开式结构形式，使得对加压油缸等零部件的维修特别容易进行。

附图说明

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机及其调模方法不局限于实施例。

图1是实施例一本发明的构造图；

图2是实施例一本发明的俯视图；

图3是实施例一本发明的侧视图；

图4是图1中A-A剖面的放大图；

图5是图2中B-B剖面的放大图；

图6是图1中C局部放大图；

图7是实施例二本发明的构造图；

图8是实施例二本发明的俯视图；

图9是实施例三本发明的俯视图；

图10是实施例四本发明的俯视图；

图11是实施例五本发明的俯视图。

具体实施方式

实施例一，参见图1至图6所示，本发明的一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机为双柱双模结构的液压轮胎硫化机，它包括底座1、多个的加压油缸2、下托板3、可用于装接轮胎模具上、下模的上热板5、下热板4、可升降的上横梁6、开合模油缸7、用于开合模导向及承受锁模力的立柱8、上支架9、辅助立柱12以及卡板式锁模装置；卡板式锁模装置包括锁模气缸10、锁模凸轮11、凸轮支架13、锁模轴承14、小轴15、锁模压板17以及可与立柱或辅助立柱的环形槽相卡合的卡板16。

其中，在立柱8的中部设有可供卡板选择进行配合使用的若干第一环形槽801，该配合位实现锁模；在立柱的顶部设有与卡板配合使用的第二环形槽802，该配合位为开模时防止上横梁意外下跌；在辅助立柱12的上端部设有可供卡板选择进行配合使用的若干环形槽121；在锁模凸轮11上对称设有两条凸轮槽111。

两根用于开合模导向及承受合模力的立柱8通过圆螺母19固定安装在底座1中部前后方上，其中心连线通过上横梁6的重心，避免了开合模时产生附加弯矩。上横梁6通过四个导向套18与立柱8滑动配合，从而限制上横梁6只能沿两根立柱8上下运动。开合模油缸7的缸体用中间法兰固定在底座1中心，杆端铰支在上横梁6上，油缸的中心正处于上横梁的重心下方，提供开合模驱动力。每模若干个加压油缸2均匀布置在下托板3下方，用缸体前法兰形式放置在底座1上平面上，缸体沉入底座腹腔内，这样可大大降低整机高度，活塞杆端支承在下托板3下平面上，提供锁模力。下热板4用标准螺钉锁在下托板3上平面上，上热板5用标准螺钉直接锁在上横梁6下平面上，用于提供对模具加热的热源，上热板5与上横梁6之间省略了原来结构的上托板、调模机构等零部件，大大降低了整机高度及制造成本。两根辅助立柱12通过圆螺母20固定安装在底座1两侧中部，用于辅助承受锁模力，与立柱8、卡板16等一起，形成每模三点的夹持点，使模具受力均匀，横梁变形小。在不同的锁模位，立柱8和辅助立柱12相应地开有环形槽801、121，通过安装于上横梁6顶面上的卡板的开合实现松锁模功能；卡板16是带有半圆槽的平板，其上安装有小轴15，卡板16通过锁模压板17安装在上横梁6顶面的立柱8和辅助立柱12相应位置上，使卡板16只能沿锁模压板17滑动；小轴15上安装有锁模轴承14，锁模轴承14外圆与锁模凸轮11上的凸轮槽111配合，开有两条凸轮槽111的锁模凸轮11安装在凸轮支架13上，凸轮支架13通过标准螺钉锁在上横梁6顶面上，凸轮11与凸轮支架13的配合孔中心与相应的立柱8或辅助立柱12中心重合，使凸轮11只能绕相应的立柱8或辅助立柱12中心摆动；若干锁模气缸10通过铰支架安装在上横梁顶面上，其杆端通过Y形杆铰支在锁模凸轮11上，用于驱动凸轮摆动，从而驱动卡板16的开合。上支架9固定安装在立柱8上端，用于辅助支撑立柱8。

合模时，此时上横梁6处于立柱8的顶部位置，装在与立柱8相对应位置的卡板式锁模装置的卡板16卡置在立柱8的第二环形槽802中，卡板16处于闭合状态，可以防止上横梁6的意外下跌；而后，锁模气缸10动作，驱动卡板16张开，卡板16脱开立柱8的第二环形槽802，使上横梁6与立柱8之间的卡置作用消失；然后在开合模油缸7的控制下，上横梁6由上向下滑动，直至到达预设的合模位，在合模位置上，装在与立柱8相对应位置的卡板式锁模装置的卡板16处在立柱8的某一第一环形槽801待卡合的位置上，装在与辅助立柱12相对应位置的卡板式锁模装置的卡板16同样处在辅助立柱12的某一环形槽121待卡合的位置上，立柱8的第一环形槽801与辅助立柱12的第一环形槽121高度相对应，而后，锁模气缸10再动作，驱动卡板16闭合，则装在与立柱8相对应位置的卡板式锁模装置的卡板16卡置在立柱8的某一第一环形槽801中，装在与辅助立柱12相对应位置的卡板式锁模装置的卡板16同样卡置在辅助立柱12的某一第一环形槽中，卡板16闭合后，形成“底座——加压油缸——下托板——下热板——轮胎模具——上热板——上横梁——卡板——立柱——底座”的封闭力系，多个的加压油缸2均匀加压，从而完成轮胎的硫化过程；

开模时，其动作过程正好与上述合模过程相反，先是加压油缸2卸压，而后，锁模气缸10动作，驱动卡板16张开，各卡板16分别脱开立柱8或辅助立柱12的第一环形槽801、121，使上横梁6与立柱8及辅助立柱12之间的卡置作用消失；然后在开合模油缸7的控制下，上横梁6由下向上滑动，直至到达预设的开模位，在开模位置上，装在与立柱8相对应位置的卡板式锁模装置的卡板16处在立柱8的第二环形槽802待卡合的位置上，而后，锁模气缸10再动作，驱动卡板16闭合，则装在与立柱8相对应位置的卡板式锁模装置的卡板16卡置在立柱8的第二环形槽802中，卡板16闭合，这样可以防止上横梁意外下跌。

本发明的其他部件，诸如中心机构、装胎机构、卸胎机构等与其他轮胎硫化机类似，这里不再一一细述。

本发明的一种如上所述的立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机的调模方法，它包括间断调模和连续调模过程：

间断调模过程包括如下步骤：

a.控制开合模油缸7向下收缩，使卡板16处在立柱8或包括辅助立柱12的某一环形槽801、121相对应的位置处；

b.控制锁模气缸10动作，由锁模气缸10带动锁模凸轮11摆动，通过锁模轴承14、小轴15带动卡板16闭合，则卡板16卡入立柱8或包括辅助立柱12相应的环形槽801、121中；

连续调模过程包括如下步骤：

c.加大加压油缸2行程，实现各间断调模范围内的连续调模。

实施例二，参见图7、图8所示，本发明的一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机为四柱双模液压轮胎硫化机，与实施例一的不同之处在于，它由两个布置于机器两侧中部的开合模油缸7代替实施例一的一个，由四根布置于机器四角的立柱8代替实施例一的两根立柱及两根辅助立柱。

实施例三，参见图9所示，本发明的一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机为六柱双模液压轮胎硫化机，与实施例一的不同之处在于，它由两个布置于机器两侧中部的开合模油缸7代替实施例一的一个，由六根布置于机器四角及中部前后侧的立柱8代替实施例一的两根立柱及两根辅助立柱。

实施例四，参见图10所示，本发明的一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机为四柱单模液压轮胎硫化机，与实施例一的不同之处在于，它采用的是单模和四根立柱8，四根立柱分别处在机器的四角位置上，两个开合模油缸7装在机器的两侧即左右位置上。

实施例五，参见图11所示，本发明的一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机为八柱双模液压轮胎硫化机，实际上为两台实施例四所述四柱单模液压轮胎硫化机的组合。

Claims (8)

1.一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机，其特征在于：它包括底座、可升降的上横梁、用于开合模导向及承受锁模力的立柱、开合模油缸、加压油缸、下托板、可用于装接轮胎模具上、下模的上、下热板以及卡板式锁模装置；上热板固定在上横梁的底端，下热板固定在下托板的上端；立柱的下端部与底座固定相联接；上横梁通过导向孔滑动穿套于立柱，并可沿立柱上下滑动；以卡板闭合实施锁固上横梁的卡板式锁模装置装接在上横梁导向孔的上方，在立柱上设有可与卡板选择配合于锁模/开模位置的若干环形槽；开合模油缸的缸端与底座固定相联接，开合模油缸的杆端与上横梁相铰接；多个的加压油缸固定在底座上，各加压油缸的活塞杆顶端支承于下托板。

2.根据权利要求1所述的一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机，其特征在于：所述的用于开合模导向及承受锁模力的立柱为两根，分别在对应不同的合模位置处设有若干环形槽；两根立柱分别固定在底座上，并分处于硫化机中部的前后侧位置；两根较短的辅助立柱分别固定在底座上，并分处于硫化机左右两侧的中心位置，辅助立柱分别在对应不同的合模位置处设有若干用于辅助锁模的环形槽，上横梁处装有以卡板闭合实施锁固的辅助立柱环形槽相配合的卡板式锁模装置；上横梁中部的前后侧分别装有导向套，与两立柱滑动配合；一个开合模油缸处于硫化机中心。

3.根据权利要求1所述的一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机，其特征在于：所述的用于开合模导向及承受锁模力的立柱为四根，分别在对应不同的合模位置处设有若干环形槽；四根立柱分别固定在底座上，并分处于硫化机的四角；上横梁的四角分别装有导向套，与四立柱滑动配合；两个开合模油缸处于硫化机左右两侧。

4.根据权利要求1所述的一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机，其特征在于：所述的用于开合模导向及承受锁模力的立柱为六根，分别在对应不同的合模位置处设有若干环形槽；六根立柱分别固定在底座上，并分处于硫化机的四角及中部前后侧；上横梁的四角及中部前后侧分别装有导向套，与六立柱滑动配合；两个开合模油缸处于硫化机左右两侧。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机，其特征在于：所述的立柱的环形槽包括设在立柱的中部的可与卡板选择配合于锁模位置的若干第一环形槽，以及设在立柱的顶部的可与卡板配合于开模位置的第二环形槽。

6.根据权利要求1所述的一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机，其特征在于：所述的卡板式锁模装置包括锁模气缸、锁模凸轮、凸轮支架、锁模轴承、小轴、锁模压板以及可与立柱或辅助立柱的环形槽相卡合的卡板；卡板为设有半圆槽的平板，卡板通过锁模压板安装在相对于立柱或辅助立柱位置的横梁顶面上；卡板上安装有小轴，小轴上安装有锁模轴承，锁模轴承外圆与锁模凸轮上的凸轮槽配合；开有两条凸轮槽的锁模凸轮安装在凸轮支架上，凸轮支架固定在上横梁顶面上，凸轮与凸轮支架的配合孔中心与相应的立柱或辅助立柱中心重合；锁模气缸通过铰支架安装在上横梁顶面上，其杆端铰接在锁模凸轮上。

7.根据权利要求1所述的一种立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机，其特征在于：所述的加压油缸通过前法兰装置在底座的上平面上，加压油缸的缸体容置在底座的腹腔内。

8.一种如权利要求6所述的立柱卡板锁模式液压轮胎硫化机的调模方法，其特征在于：它包括间断调模和连续调模过程：

间断调模过程包括如下步骤：

a.控制开合模油缸向下收缩，使卡板处在立柱或包括辅助立柱的某一环形槽相对应的位置处；

b.控制锁模气缸动作，由锁模气缸带动锁模凸轮摆动，通过锁模轴承、小轴带动卡板闭合，则卡板卡入立柱或包括辅助立柱相应的环形槽中；

连续调模过程包括如下步骤：

c.加大加压油缸行程，实现各间断调模范围内的连续调模。

Images