CN103171066A - 轮胎定型液压硫化机及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述的轮胎定型液压硫化机及其方法，采取通过花键结构连接拉杆与加压调模油缸的驱动连接结构，拉杆与加压调模油缸构成一组独立并完整的连接部件，由同一根总油管向加压调模油缸供油以形成上、下模之间均衡分布、相等的合模力。液压硫化机包括有上模、下模、开合模机构和加压调模装置。加压调模装置包括有设置于底座与横梁之间并沿上模、下模周侧均匀对称分布的若干组拉杆。每一拉杆的一端，通过花键结构连接一安装于底座的加压调模油缸的油缸活塞杆；拉杆的另一端，连接一驱动拉杆进行轴向旋转以打开或锁闭所述花键结构的松闭锁装置。全部的加压调模油缸分别连接同一根提供液压油的总供油管路。

Description

轮胎定型液压硫化机及其方法

技术领域

本专利涉及一种应用于制备橡胶轮胎的硫化设备及其方法，属于橡胶机械与生产自动化控制领域。

背景技术

现有的液压轮胎硫化机包括框架式和立柱式两大类，其区别主要在于锁模加压机构和调模机构采用不同的结构。

较为常见的框架式液压硫化机，其锁模加压机构主要包括有框架机身、加压立柱、上下硫化室、加压油缸等部件。上硫化室通过轨道与机身配合，通过开合模油缸的伸缩运动来实现开合模运动。轮胎模具的下模、下热板与机身连接在一起而形成一体结构，加压油缸安装在机身上部并能实现滑动。当合模后，加压油缸在气缸的推动下滑入机身中心，处于加压立柱的上方，通过加压油缸活塞杆向下施加压力，压力经过加压立柱、上硫化室作用于上模而达到压紧模具的目的，从而实现了轮胎在模具内的硫化过程。

其调模机构包括调模电机、调模连接杆、调模螺柱、调模螺母等部件，调模电机连接调模连接杆，调模螺柱套装连接于调模连接杆，调模螺母通过固定件与加压立柱固定，在需要调整模具高度的时候，调模电机带动调模螺柱转动，调模螺母因与立柱固定不动，使调模螺柱伸出或回缩，从而实现模具高度的匹配调整。

然而，一方面这种油缸设置在上面的结构会由于液压油缸漏油，污染下面的模具甚至轮胎，影响硫化过程的进行，造成废品率增加及操作中断；另一方面，这种通过螺纹副进行的调模方式，会因为螺纹磨损使调模高度产生误差，减弱调模螺柱的受力强度，螺纹副中变大了的间隙，更容易进入杂质，或由于润滑油烧结而产生调整困难等问题。另外，框架式液压硫化机的框架本身需要承受全部的合模反作用力，受力变形大，需要加大加强机身的强度，由此造成的制造成本的增加。

针对上述问题，如在先公开下述加压油缸下置方案的硫化机，中国专利公告号是CN101229669B，专利名称为一种拉杆锁模式液压轮胎硫化机。其中，加压结构主要由拉杆、加压托板和加压油缸构成，所述拉杆至少为3根，相对轮胎模具的中轴线均匀布置，每一拉杆的上端与上横梁固定连接，下端穿过下横梁与所述加压托板固定连接；加压油缸固定在下横梁底部，其活塞杆端部与加压托板固定连接；所述拉杆上设有锁模机构；所述拉杆分为上拉杆和下拉杆，上拉杆上部设有螺纹，其上端穿过上横梁并通过调模螺母与其连接，上拉杆的下端与下拉杆的上端通过锁模结构连接，下拉杆的下端与加压托板固定连接。

虽然上述专利部分改善了油缸油液泄漏污染的问题，但因为使用了加压托板，把下拉杆连接成为一个刚性的整体，下拉杆的上端相对保持在一个平面上，上拉杆通过螺纹副调整高度。由于客观存在机械磨损、加工误差和装配误差等因素，上拉杆的下端并不能保持在一个平面上，当上下拉杆闭锁加压时，即下拉杆的上端和上拉杆的下端接触受力，高度不一的上拉杆必然会受到不同的作用力，造成了上模受力不均匀。

而且，也容易造成拉杆受力变形甚至断裂，造成严重的生产事故。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的轮胎定型液压硫化机及其方法，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而在彻底解决油液泄漏污染问题的基础上，采取通过花键结构连接拉杆与加压调模油缸的驱动连接结构，拉杆与加压调模油缸构成一组独立并完整的连接部件，由同一根总油管向加压调模油缸供油以形成上、下模之间均衡分布、相等的合模力。

另一发明目的是，相比于现有技术，由于拉杆与加压调模油缸之间的驱动连接结构不存在磨损，可通过保证拉杆的加工与装配精度以保证合模时上、下模之间的各个接触点始终在同一水平面上，进一步地提高合模力的均衡分布。

发明目的还在于，针对性改进拉杆与横梁、加压调模油缸之间连接结构与方式，以避免出现因机械磨损、加工和装配误差等因素导致的拉杆上下端受力不均、合模精度下降等问题，并且能够改善拉杆受力变形等问题、避免造成拉杆断裂。

为实现上述发明目的，所述的轮胎定型液压硫化机主要包括有：

上模、下模、开合模机构和加压调模装置。

其中，所述的开合模机构具有一组支脚，在支脚上固定有安装下模的底座，在底座上固定有两根垂向的立柱，安装上模的横梁通过导套套设于立柱，一组开合模油缸分别驱动连接于横梁。

与现有技术的区别之处在于，所述的加压调模装置包括有，

设置于底座与横梁之间并沿上模、下模周侧均匀对称分布的若干组拉杆。

每一拉杆的一端，通过花键结构连接一安装于底座的加压调模油缸的油缸活塞杆；拉杆的另一端，连接一驱动拉杆进行轴向旋转以打开或锁闭所述花键结构的松闭锁装置。

全部的加压调模油缸分别连接同一根提供液压油的总供油管路。

如上述基本方案特征，拉杆与加压调模油缸通过花键结构构成一组独立完整的连接件，加压调模油缸提供的垂向调模驱动力能够直接准确地传递至横梁，从而有助于合模作用力地均衡分布。

更为重要的是，由同一根总油管向全部加压调模油缸供油，根据帕斯卡定律上下模合模时作用于拉杆上的拉力是均等的，从而能够保证模具产生均衡、相等的合模力。

较为优选与性能提高的改进方案是，所述拉杆的上端贯穿套设连接于横梁，拉杆的下端设置有构成所述花键结构的凹槽。所述油缸活塞杆的上端，设置有配合插入到凹槽中的花键凸块。

当花键凸块插入凹槽后能够实现相互锁定，从而提高拉杆上下端受力的均匀性、并且能够改善拉杆的受力变形问题。

为进一步提高合模力的均衡分布结果，所述拉杆的上端分别沿横梁的垂向两端设置有内凹的环槽，环槽外周侧套设有用于将拉杆上端垂向地固定连接于横梁的两半环。按此结构实施后，只要保证拉杆的加工与装配精度，即可保证拉杆下端到横梁之间的距离是均等的，因此就可实现合模时上、下模之间的各个接触点在同一水平面上。

为实现所述花键结构可靠地打开和锁闭，针对上述松闭锁装置的细化方案是，松闭锁装置具有连接于拉杆端部的连接板和松闭锁气缸。

在松闭锁气缸的驱动轴与连接板之间，连接有实现连接板带动拉杆进行轴向旋转的摆转连杆。

基于上述发明构思与结构改进，本发明同时实现了下述轮胎定型液压硫化方法：

即通过开合模油缸驱动横梁相对于底座沿垂向的往复移动，以实现上模与下模之间的相向开模与合模。其中，

在底座与横梁之间，设置有用于调模与加压的若干组拉杆；

每组拉杆通过花键结构连接一加压调模油缸以提供垂向的加压驱动力；

在拉杆的端部连接一松闭锁装置，以驱动拉杆进行轴向旋转并打开或锁闭所述的花键结构；

通过同一根总供油管路，以同时向全部的加压调模油缸提供压力相等的液压油。

为提高合模力的均衡分布结果，实现合模时上、下模之间的各个接触点在同一水平面上，所述的每一拉杆，其连接加压调模油缸的端部与横梁之间的垂向距离是均等的。

为提高通过拉杆向横梁传递合模垂向驱动力的准确性，所述拉杆的上端分别沿横梁的垂向两端设置有内凹的环槽，环槽外周侧套设有两半环以限定拉杆与横梁沿垂向发生相对移动。

为适应不同规格尺寸的模具使用需求，可通过改变所述加压调模油缸的行程，以调节不同规格模具的垂向高度。

更为优选的调整方式是，将若干组拉杆沿上模、下模周侧均匀对称地分布，以均衡分布在合模时针对模具产生的合模力。

如上所述，本发明轮胎定型液压硫化机及其方法具有的优点是：

1、拉杆与加压调模油缸构成一组独立完整的连接件，通过由同一根总油管向加压调模油缸供油，从而有效地保证上、下模之间合模力地均衡分布、作用于各个接触点的合模力也是相等的，轮胎定型硫化生产的质量较高。

2、通过提高拉杆的加工与装配精度，即可保证合模时上、下模之间的各个接触点在同一水平面上，进一步地提高合模力的均衡分布效果。

3、改进拉杆与横梁、加压调模油缸之间的连接结构与方式，能够避免出现因机械磨损、加工和装配误差等因素导致的拉杆受力不均、合模精度下降等问题。

附图说明

现结合附图对本发明做进一步的说明；

图1是所述轮胎定型液压硫化机的结构示意图；

图2是图1中的I部放大示意图；

图3是所述拉杆的结构与连接剖面示意图；

图4是所述松闭锁装置的结构与连接示意图；

如图1至图4所示，立柱1，横梁2，上模3，下模4，导套5，底座6，开合模油缸7，支脚8，加压调模油缸9，拉杆10，两半环11，连接板12，花键凸块13，油缸活塞杆14，松闭锁气缸16，摆转连杆17，凹槽19，环槽20。

具体实施方式

实施例1，如图1至图4所示，所述的轮胎定型液压硫化机主要包括有，上模3、下模4、开合模机构和加压调模装置。其中，

开合模机构具有一组支脚8，在支脚8上固定有安装下模4的底座6，在底座6上固定有2根垂向的立柱1，安装上模3的横梁2通过长型导套5套设于两侧的立柱1，一组开合模油缸7分别驱动连接于横梁2。

加压调模装置具有，设置于底座6与横梁2之间并沿上模3、下模4周侧均匀对称分布的6组拉杆10；

每一组拉杆10的上端贯穿套设连接于横梁2，并沿横梁2的垂向两端设置有内凹的环槽20，环槽20外周侧套设有用于将拉杆10上端垂向地固定连接于横梁2的两半环11，并且拉杆10的上端连接用于驱动拉杆10进行轴向旋转以打开或锁闭花键结构的松闭锁装置；每一组拉杆10的下端设置有构成花键结构的凹槽19。

每一组拉杆10配备有一组加压调模油缸9，加压调模油缸9的油缸活塞杆14的上端设置有配合插入到凹槽19中的花键凸块13。

全部的加压调模油缸9分别连接同一根提供液压油的总供油管路。

硫化机可配备3组松闭锁装置，每一组松闭锁装置包括有连接于拉杆10端部的连接板12和一松闭锁气缸16；

在松闭锁气缸16的驱动轴与连接板12之间，设置有同时连接侧部2个连接板12的摆转连杆17，摆转连杆17能够通过连接板12带动拉杆10进行轴向旋转，以实现花键结构的打开与锁闭。

所述的轮胎定型液压硫化方法，是通过开合模油缸7驱动横梁2相对于底座6沿垂向的往复移动，从而实现上模3与下模4之间的相向开模与合模。

其中，在底座6与横梁2之间，设置有用于调模与加压的若干组拉杆10；

每组拉杆10通过花键结构连接一加压调模油缸9以提供垂向的加压驱动力；

在拉杆10的端部连接一松闭锁装置，以驱动拉杆10进行轴向旋转并打开或锁闭所述的花键结构；

通过同一根总供油管路，以同时向全部的加压调模油缸(9)提供压力相等的液压油。

而且，所述的每一拉杆10，其连接加压调模油缸9的端部与横梁2之间的垂向距离是均等的。

所述的拉杆10，其上端分别沿横梁2的垂向两端设置有内凹的环槽20，环槽20外周侧套设有两半环11以限定拉杆10与横梁2沿垂向发生相对移动。

可通过改变所述加压调模油缸9的行程，以调节不同规格模具的垂向高度。

可将若干组拉杆10沿上模3、下模4周侧均匀对称地分布，以均衡分布在合模时针对模具产生的合模力。

Claims (9)

1.一种轮胎定型液压硫化机，包括有上模(3)、下模(4)、开合模机构和加压调模装置；

所述的开合模机构具有一组支脚(8)，在支脚(8)上固定有安装下模(4)的底座(6)，在底座(6)上固定有两根垂向的立柱(1)，安装上模(3)的横梁(2)通过导套(5)套设于立柱(1)，一组开合模油缸(7)分别驱动连接于横梁(2)，

其特征在于：所述的加压调模装置，包括有设置于底座(6)与横梁(2)之间并沿上模(3)、下模(4)周侧均匀对称分布的若干组拉杆(10)；

每一拉杆(10)的一端，通过花键结构连接一安装于底座(6)的加压调模油缸(9)的油缸活塞杆(14)；拉杆(10)的另一端，连接一驱动拉杆(10)进行轴向旋转以打开或锁闭所述花键结构的松闭锁装置；

全部的加压调模油缸(9)分别连接同一根提供液压油的总供油管路。

2.根据权利要求1所述的轮胎定型液压硫化机，其特征在于：所述的拉杆(10)，其上端贯穿套设连接于横梁(2)，其下端设置有构成所述花键结构的凹槽(19)；

所述的油缸活塞杆(14)，其上端设置有配合插入到凹槽(19)中的花键凸块(13)。

3.根据权利要求2所述的轮胎定型液压硫化机，其特征在于：所述的拉杆(10)，其上端分别沿横梁(2)的垂向两端设置有内凹的环槽(20)，环槽(20)外周侧套设有用于将拉杆(10)上端垂向地固定连接于横梁(2)的两半环(11)。

4.根据权利要求1、2或3所述的轮胎定型液压硫化机，其特征在于：所述的松闭锁装置，包括有连接于拉杆(10)端部的连接板(12)和松闭锁气缸(16)；

在松闭锁气缸(16)的驱动轴与连接板(12)之间，连接有实现连接板(12)带动拉杆(10)进行轴向旋转的摆转连杆(17)。

5.一种轮胎定型液压硫化方法，通过开合模油缸(7)驱动横梁(2)相对于底座(6)沿垂向的往复移动，以实现上模(3)与下模(4)之间的相向开模与合模，

其特征在于：在底座(6)与横梁(2)之间，设置有用于调模与加压的若干组拉杆(10)；

每组拉杆(10)通过花键结构连接一加压调模油缸(9)以提供垂向的加压驱动力；

在拉杆(10)的端部连接一松闭锁装置，以驱动拉杆(10)进行轴向旋转并打开或锁闭所述的花键结构；

通过同一根总供油管路，以同时向全部的加压调模油缸(9)提供压力相等的液压油。

6.根据权利要求5所述的轮胎定型液压硫化方法，其特征在于：所述的每一拉杆(10)，其连接加压调模油缸(9)的端部与横梁(2)之间的垂向距离是均等的。

7.根据权利要求5或6所述的轮胎定型液压硫化方法，其特征在于：所述的拉杆(10)，其上端分别沿横梁(2)的垂向两端设置有内凹的环槽(20)，环槽(20)外周侧套设有两半环(11)以限定拉杆(10)与横梁(2)沿垂向发生相对移动。

8.根据权利要求5或6所述的轮胎定型液压硫化方法，其特征在于：通过改变所述加压调模油缸(9)的行程，以调节不同规格模具的垂向高度。

9.根据权利要求8所述的轮胎定型液压硫化方法，其特征在于：若干组拉杆(10)沿上模(3)、下模(4)周侧均匀对称地分布，以均衡分布在合模时针对模具产生的合模力。

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