CN100586706C - 轮胎成型机成型鼓 - Google Patents

Abstract

一种轮胎成型机成型鼓，包括以丝杆驱动的嵌套在中空主轴上的宽、窄瓦涨缩机构和宽、窄瓦鼓肩伸缩机构。其特征在于：窄瓦鼓肩伸缩机构配置有气缸，在气缸的作用下，自动将鼓肩伸缩到位。在丝杆的驱动下，使嵌套在中空主轴上的宽、窄瓦涨缩机构中的活动环板受弹簧的作用，由宽、窄瓦涨缩机构中的连杆结构实现宽、窄瓦成先后顺序异步涨缩，达到所需直径。本发明由于采用了气动伸缩成型鼓鼓肩的方式，解决了传统带鼓肩式成型鼓伸张半径与收缩半径比无法足够大的局限性，使得该类型成型鼓在收缩时能达到足够小的收缩直径，在伸张时又能达到工艺要求的足够大的直径，简化了生产工艺，降低了工人的劳动强度。

Description

轮胎成型机成型鼓

(一)技术领域：

本发明涉及一种轮胎成型机上的成型鼓。

(二)背景技术：

目前轮胎成型机上使用的带鼓肩的成型鼓，如专利号为200620083428.8的轮胎成型机成型鼓最具代表性，该成型鼓包括内、外瓦收缩机构，内、外瓦收缩机构镶套在中空的主轴上，由中空主轴内的丝杆螺母传动副驱动，将内、外瓦收缩机构顺序扩张和收缩，使内、外瓦在径向异步扩张到直径最大和收缩到直径最小，以满足工艺要求。同时内、外瓦收缩机构中还包括有通过曲连杆与内、外瓦收缩机构联动的内、外瓦鼓肩伸缩装置，伴随着内、外瓦收缩机构的扩张和收缩，内、外瓦鼓肩沿轴向伸展和收缩，给上料和下料带来方便。

上述轮胎成型机成型鼓适用于中小型轮胎的生产，由于行业的发展轮胎越做越大，如工程胎、巨型胎等，上述结构的轮胎成型机成型鼓因其轴向、径向受力稳定性不足，内、外瓦鼓肩收缩动作不可调整等原因，需要设计一种新型的成型鼓以满足工程胎、巨型胎等发展的生产要求。

(三)发明内容：

本发明的目的是提供一种刚性好、工作时鼓肩自主收缩和扩张的轮胎成型机成型鼓。

本发明是这样实现的：此种轮胎成型机成型鼓包括动力传动机构和由动力传动机构控制的宽、窄瓦涨缩机构，其结构分别是：

1、动力传动机构：

动力传动机构包括中空主轴和内置于中空主轴的丝杆螺母副，丝杆的中点分成左右两段，左右两段的丝杆分别为反向螺纹，与反向螺纹配合的螺母分别为左右螺母，丝杆转动时，左右螺母在丝杆上反向移动。

2、本发明配置的是在圆周上间隔的宽、窄瓦，在成型鼓的内部，窄瓦涨缩机构和宽瓦涨缩机构各为左右对称的两套。

窄瓦涨缩机构：每套窄瓦涨缩机构包括传动键、传动套、由窄瓦长、短连杆构成的连杆机构、固定座，其中传动套套装于所在一侧的中空主轴上，并通过传动键与螺母连接，固定座分别固装在中空主轴两端。窄瓦长连杆的一端与传动套铰装，窄瓦长连杆的另一端铰装于与窄瓦固装的窄瓦筋板上，窄瓦短连杆的一端与固定座铰装，窄瓦短连杆的另一端与窄瓦长连杆的杆体铰装。左右两套窄瓦涨缩机构需同步运动，装配时将窄瓦缩拢至最小直径，则左右传动套在中空主轴的中点处等距背对，窄瓦需要涨开时，由丝杆螺母控制的左右传动套同步反向移动，通过窄瓦长、短连杆机构将窄瓦沿径向打开，左右传动套运动至左右固定座时窄瓦涨开至最大直径。

宽瓦涨缩机构：每套宽瓦涨缩机构包括活动环板、由宽瓦长、短连杆构成的连杆机构，活动环板套装于所在一侧的传动套上，活动环板与传动套之间由弹簧连接，宽瓦长连杆的一端与活动环板铰装，宽瓦长连杆的另一端铰装于与宽瓦固装的宽瓦筋板上，宽瓦短连杆的一端与固定座铰装，宽瓦短连杆的另一端与宽瓦长连杆的杆体铰装。由于弹簧压缩和拉伸的延时作用，活动环板晚于传动套运动，则宽瓦涨缩机构的涨缩动作晚于窄瓦涨缩机构的涨缩动作，从而实现宽瓦涨缩机构与窄瓦涨缩机构之间按顺序的异步动作。

本发明还包括有独立的宽、窄瓦鼓肩伸缩机构：

1、宽瓦鼓肩伸缩机构为左右两套，每套宽瓦鼓肩伸缩机构包括宽瓦连接座、宽瓦鼓肩滑块和调节螺栓，宽瓦连接座在宽瓦的宽瓦筋板端头外与宽瓦筋板固连，沿中空主轴轴线方向在宽瓦连接座上设置导轨和与导轨配合的宽瓦鼓肩滑块，调节螺栓安装在宽瓦连接座与宽瓦鼓肩滑块之间，宽瓦鼓肩则位于宽瓦鼓肩滑块上。在本发明中，宽瓦鼓肩的轴向调节由人工完成，调节螺栓的扭动控制着宽瓦鼓肩的轴向移动。

2、窄瓦鼓肩伸缩机构为左右两套：每套窄瓦鼓肩伸缩机构包括窄瓦连接座、气缸和窄瓦鼓肩滑块，窄瓦连接座在窄瓦的窄瓦筋板端头外与窄瓦筋板固连，沿中空主轴轴线方向在窄瓦连接座上设置导轨和与导轨配合的窄瓦鼓肩滑块，气缸安装在窄瓦连接座上，气缸杆与窄瓦鼓肩滑块连接，窄瓦鼓肩则位于窄瓦鼓肩滑块上。在本发明中，窄瓦鼓肩的轴向调节自动完成，气缸杆的伸缩控制着窄瓦鼓肩的轴向伸缩到位。

窄瓦鼓肩轴向伸缩到位后还需进行位置固定以防移动，因此在窄瓦鼓肩滑块上可以设有限位装置，限位装置为弹性插板，插板在弹簧弹力的作用下从窄瓦连接座伸出，锁住窄瓦鼓肩滑块的肩部，将两者轴向固定限位。

可以在所述中空主轴壁上开设周向孔洞，利用这些孔洞向窄鼓肩伸缩机构提供所需气源。

上述窄瓦长短连杆、宽瓦长短连杆可以采用拔叉结构，各铰链连接部件均在拔叉结构中部活动。

本发明的优点：

1、本发明宽、窄瓦涨缩机构中采用长短连杆的杠杆结构，刚性好、稳定性强，能够承受很大的径向工作压力。

2、本发明宽、窄瓦鼓肩独立的伸缩结构，可以不受宽、窄瓦涨缩机构动作的影响，可以根据需要在任何时候伸缩到位；同时独立的宽、窄瓦鼓伸缩机构可以承受更大的轴向力。

3、该成型鼓在收缩时既能达到足够小的收缩半径，在伸张时又能达到工艺要求的大直径，增加了生产的便捷性，减轻了劳动强度，提高了生产效率。

4、综合上述，本发明适合任何规格品种的轮胎生产，特别是在巨型胎、工程胎的生产中具有优势。

(四)附图说明：

图1是本发明一种实施方式的内部结构图。

图2是图1实施方式中窄瓦鼓肩伸缩机构的结构示意图。

图3是图1实施方式中宽瓦鼓肩伸缩机构的结构示意图。

图4是图1实施方式中宽瓦伸张、收缩状态示意图。

图5是图1实施方式中窄瓦伸张、收缩状态示意图。

图6是图1实施方式中宽、窄瓦收缩状态轴向示意图。

图7是图1实施方式中宽、窄瓦伸张状态轴向示意图。

图号标识：1、窄瓦鼓肩涨缩机构；2、固定座；3、窄瓦短连杆；4、窄瓦长连杆；5、窄瓦；6、螺母；7、传动套；8、铰接环板；9、窄瓦筋板；10、丝杆；11、中空主轴；12、宽瓦鼓肩伸缩机构；13、宽瓦；14、宽瓦筋板；15、活动环板；16、弹簧；17、传动键；18、宽瓦长连杆；19、宽瓦短连杆；20、轴承；21、宽瓦鼓肩；22、窄瓦鼓肩；23、弹簧机构；24、窄瓦连接座；25、插板；26、窄瓦鼓肩滑块；27、气缸杆；28、边板；29、气缸；30、宽瓦连接座；31、宽瓦鼓肩滑块；32、调节螺栓。

(五)具体实施方式：

本发明的轮胎成型机成型鼓，包括动力传动机构、宽、窄瓦涨缩机构和宽、窄瓦鼓肩伸缩机构(12、1)。

1、动力传动机构：包括中空主轴11和丝杆螺母副，中空主轴11水平设置，丝杆螺母副内置于中空主轴11，丝杆10的两端分别安装在中空主轴11内的两端轴承20上，丝杆10以中点为界，其左右两段分别为反向螺纹，与反向螺纹配合的螺母6分别为左右两个，如图1、图4和图5所示。

2、窄瓦涨缩机构：包括于丝杆10两侧对称分布、环绕中空主轴11均匀布置的两套窄瓦涨缩机构，每套窄瓦涨缩机构包括传动套7、固定座2、窄瓦长连杆4、窄瓦短连杆3，固定座2分别固定套装在中空主轴11的两端，传动套7与所在一侧的中空主轴11套装，并通过传动键17与中空主轴11内的螺母6连接，两传动套7背对的端部止口上安装有铰接环板8；窄瓦长连杆4的一端与铰接环板8铰装，窄瓦长连杆4的另一端与窄瓦5的窄瓦筋板9铰装连接，窄瓦短连杆3的一端与固定座2铰装，窄瓦短连杆3的另一端与窄瓦长连杆4的杆部铰装，如图1和图5所示。

按照上述的安装结构进行调整，使中空主轴11两侧的传动套7在中空主轴11的中点处等距背对，此时的窄瓦涨缩机构的窄瓦5收缩至最小直径，传动套7反向运动至两端的固定座2时，窄瓦涨缩机构的窄瓦5扩张至最大直径。

3、宽瓦涨缩机构：包括于丝杆10两侧对称分布、环绕中空主轴11均匀布置的两套宽瓦涨缩机构，宽瓦涨缩机构与窄瓦涨缩机构间隔设置，如图6、图7所示。每套宽瓦涨缩机构包括活动环板15、宽瓦长连杆18和宽瓦短连杆19。活动环板15套装在传动套7上，活动环板15与传动套7端部止口之间连接有弹簧16，宽瓦长连杆18的一端铰装于活动环板15上，宽瓦长连杆18的另一端铰装于宽瓦13的宽瓦筋板14上，宽瓦短连杆19的一端铰装于固定座2上，宽瓦短连杆19的另一端铰装于宽瓦长连杆18的杆部，如1、图4所示。与窄瓦涨缩机构动作一样，当窄瓦涨缩机构收缩至最小直径时，宽瓦涨缩机构也收缩至最小直径，当窄瓦涨缩机构扩张至最大直径时，宽瓦涨缩机构也同样扩张至最大直径，只不过宽瓦涨缩机构晚于窄瓦涨缩机构动作。

4、宽瓦鼓肩伸缩机构12：安装在宽瓦筋板14两端头，包括宽瓦连接座30、宽瓦鼓肩滑块31和调节螺栓32，宽瓦连接座30与宽瓦筋板14的端头固定连接，沿中空主轴11的轴向方向在宽瓦连接座30面上设置滑动导轨，宽瓦鼓肩滑块31配合在滑动导轨上，宽瓦鼓肩21则固定连接在宽瓦鼓肩滑块31上，调节螺栓32安装在宽瓦连接座30的端部挡板与宽瓦鼓肩滑块31之间，宽瓦鼓肩滑块31的移动定位由调节螺栓32来实现，以此在一定范围内手工调整改变成型鼓宽度(即成型鼓两端鼓肩距离)，如图3所示。

5、窄瓦鼓肩伸缩机构1：安装在窄瓦筋板9两端头，包括窄瓦连接座24、窄瓦鼓肩滑块26和气缸29。窄瓦连接座24与窄瓦筋板9的端头固定连接，沿中空主轴11的轴向方向在窄瓦连接座24面上设置滑动导轨，窄瓦鼓肩滑块26配合在滑动导轨上，窄瓦鼓肩22固定连接在窄瓦鼓肩滑块26上，气缸29安装在窄瓦连接座24的端部边板28上，气缸29向内水平伸缩的气缸杆27与窄瓦鼓肩滑块26连接，窄瓦鼓肩滑块26的移动由气缸杆27的伸缩来实现，以此在一定范围内自动调整改变成型鼓宽度(即成型鼓两端鼓肩距离)。如图2所示，窄瓦鼓肩滑块26与窄瓦连接座24之间还设有限位装置，以将伸缩到位的窄瓦鼓肩滑块26固定位置，防止移动。限位装置包括插板25和弹簧机构23，插板25在窄瓦连接座24内垂直安装，在弹簧弹力的作用下，其端部从窄瓦连接座24向上伸出，锁住窄瓦鼓肩滑块26的肩部。弹簧机构23则安装在插板25的底部，始终将插板25垂直上顶。

上述中空主轴11壁上开设周向孔洞，利用这些孔洞向窄鼓肩伸缩机构1提供所需气源。

上述窄瓦长、短连杆4、3和宽瓦长、短连杆18、19采用拔叉结构，各铰链连接部件均在拔叉结构中部活动。

上述轮胎成型机成型鼓的工作过程如下：

1、展开动作：当成型鼓装于成型机上且处于收缩状态时，成型鼓开始进行展开动作，窄瓦涨缩机构先进行动作。首先处于中空主轴11的丝杆10开始转动，驱动与丝杆10连接的左右螺母6进行分离运动，并通过传动键17带动左右传动套7随之进行左右分离运动；同时铰接在和传动套7连接的铰接环板8上的窄瓦长连杆4在传动套7的作用下将另一端铰接的窄瓦筋板9向径向外展开。此时由于传动套7的移动，逐渐压缩其上的弹簧16，嵌套在传动套7上的活动环板15由于受弹簧的压缩作用，比窄瓦涨缩机构稍迟一步也开始动作，推动与活动环板15铰接的宽瓦长连杆18，将与宽瓦长连杆18铰接的宽瓦筋板14也向径向外展开。随着传动套7在中空主轴11上轴向向外滑动，逐渐将连接在宽、窄瓦筋板14、9上的宽、窄瓦13、5径向推动到相同的圆周位置上。当传动套7到达极限位置时，完成宽窄瓦涨缩机构的径向展开动作。随后，接通压缩空气，将窄瓦鼓肩收缩机构1中气缸29的气缸杆27向内收缩，将窄瓦鼓肩22向外推动到极限位置，与宽瓦鼓肩21平齐，组成一个完整的圆环。到此展开动作完成，成型鼓形成一个两端带环状鼓肩的圆柱体。

2、收缩动作：当成型鼓收缩时，与展开时的动作相反。先动作窄瓦鼓肩收缩机构1，接通压缩空气，将气缸29的气缸杆27向外推出，并带动窄瓦鼓肩22向内收缩到极限位置。然后，驱动丝杆10带动左螺母6向轴向内靠拢运动，并通过传动键17带动左右传动套7随之也进行向内靠拢运动；同时铰接在和传动套7连接的铰接环板8上的窄瓦长连杆4在传动套7的作用下将另一端铰接的窄瓦筋板9向径向内收缩。此时由于传动套7上的弹簧仍处于压缩状态，由于弹簧作用，嵌套在传动套7上的活动环板15会晚于窄瓦涨缩机构的收缩动作。在传动套7端部止口向靠拢方向拉回作用下，活动环板15推动与其铰接的宽瓦长连杆18，将与宽瓦长连杆18铰接的宽瓦筋板14也向径向内收缩。随着传动套7在中空主轴11上轴向向内靠拢，逐渐将连接在宽、窄瓦筋板14、9上的宽、窄瓦13、5径向推动到各自的圆周位置上，宽瓦13及宽瓦鼓肩21所形成的圆柱筒将窄瓦5及其窄瓦鼓肩22包裹在其中。当传动套7到达极限位置时，完成宽、窄瓦涨缩机构的径向收缩动作。

Claims (4)

1、轮胎成型机成型鼓，包括动力传动机构和由动力传动机构控制的宽瓦涨缩机构和窄瓦涨缩机构，还包括宽瓦鼓肩伸缩机构(12)和窄瓦鼓肩伸缩机构(1)，其特征在于：

①、动力传动机构包括中空主轴(11)和内置于中空主轴(11)的丝杆螺母副，丝杆(10)的左右两段分别为反向螺纹，与反向螺纹配合的螺母(6)分别为左右两个；

②、窄瓦涨缩机构为左右对称的两套，每套窄瓦涨缩机构包括传动键(17)、传动套(7)、窄瓦长连杆(4)、窄瓦短连杆(3)、固定座(2)，其中传动套(7)套装于中空主轴(11)，并通过传动键(17)与螺母(6)连接，固定座(2)固装在中空主轴(11)端头；窄瓦长连杆(4)的一端与传动套(7)铰装，窄瓦长连杆(4)的另一端铰装于与窄瓦(5)固装的窄瓦筋板(9)上，窄瓦短连杆(3)的一端与固定座(2)铰装，窄瓦短连杆(3)的另一端与窄瓦长连杆(4)的杆体铰装；

③、宽瓦涨缩机构为左右对称的两套，每套宽瓦涨缩机构包括活动环板(15)、宽瓦长连杆(18)、宽瓦短连杆(19)，其中活动环板(15)套装于传动套(7)，活动环板(15)与传动套(7)之间连接有弹簧(16)，宽瓦长连杆(18)的一端与活动环板(15)铰装，宽瓦长连杆(18)的另一端铰装于与宽瓦(13)固装的宽瓦筋板(14)上，宽瓦短连杆(19)的一端与固定座(2)铰装，宽瓦短连杆(19)的另一端与宽瓦长连杆(18)的杆体铰装；

④、宽瓦鼓肩伸缩机构(12)包括宽瓦连接座(30)、宽瓦鼓肩滑块(31)和调节螺栓(32)，宽瓦连接座(30)在宽瓦(13)的宽瓦筋板(14)端头外与之固连，沿中空主轴(11)轴线方向在宽瓦连接座(30)上设置导轨和与导轨配合的宽瓦鼓肩滑块(31)，调节螺栓(32)安装在宽瓦连接座(30)与宽瓦鼓肩滑块(31)之间，宽瓦鼓肩(21)则位于宽瓦鼓肩滑块(31)上；

⑤、窄瓦鼓肩伸缩机构(1)包括窄瓦连接座(24)、气缸(29)和窄瓦鼓肩滑块(26)，窄瓦连接座(24)在窄瓦(5)的窄瓦筋板(9)端头外与之固连，沿中空主轴(11)轴线方向在窄瓦连接座(24)上设置导轨和与导轨配合的窄瓦鼓肩滑块(26)，气缸(29)安装在窄瓦连接座上(24)，气缸杆(27)与窄瓦鼓肩滑块(26)连接，窄瓦鼓肩(22)则位于窄瓦鼓肩滑块(26)上。

2、根据权利要求1所述的轮胎成型机成型鼓，其特征在于：窄瓦鼓肩伸缩机构(1)上设有限位装置，限位装置为弹性插板(25)，弹性插板(25)在弹簧弹力的作用下从窄瓦连接座(24)伸出，锁住窄瓦鼓肩滑块(26)的肩部，将其轴向固定限位。

3、根据权利要求1或2所述的轮胎成型机成型鼓，其特征在于：中空主轴(11)壁上开设有向窄瓦鼓肩伸缩机构(1)提供所需气源的周向孔洞。

4、根据权利要求1或2所述的轮胎成型机成型鼓，其特征在于：窄瓦长连杆(4)和窄瓦短连杆(3)与宽瓦长连杆(18)和宽瓦短连杆(19)采用拔叉结构，各铰链连接部件均在拔叉结构中部活动。

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