CN103273408B - 一种轮胎断面切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮胎断面切割机，包括机架、切割部件、轮胎夹持部件和用于放置轮胎的工作台，切割部件包括竖直设置的圆形切割片和驱动切割片旋转的驱动机构，在切割片的外边缘处的两侧面和外圆周面上设有金刚石颗粒层。与现有技术相比，本切割机采用切割片切割轮胎，通过在切割片的外边缘处设置金刚石颗粒层，由金刚石颗粒层完成轮胎断面的切割，在切割的同时，金刚石颗粒层对轮胎断面进行打磨，确保轮胎断面平整；一次性完成轮胎断面的切割和打磨，工作效率高。<!--1-->

Description

一种轮胎断面切割机

技术领域

本发明涉及轮胎辅助设备，具体地说，本发明涉及一种轮胎断面切割机。

背景技术

目前在轮胎行业中，轮胎断面切割的主要方式是采用带锯切割，轮胎上的胎圈为钢圈，比较难切割，所以还需要采用液压剪切的方式解决，这种轮胎断面的切割方法虽然切割速度快，但由于锯齿在切割时，轮胎内部的钢丝是被拉断的，这样就会造成钢丝在轮胎内出现抽丝等破坏轮胎结构的现象，而且切割后的轮胎断面既不平整也不真实，切割后轮胎断面还需要长时间地打磨。因此，采用目前的切割设备，存在着轮胎断面不平整的问题。

另外，对于轮胎断面的打磨，打磨会造成轮胎发热，产生的烟气和焦味令人作呕。虽然有些厂家试图采用水切割设备进行切割，水切割设备的优点是消除了轮胎发热，但轮胎断面仍然不够平整，仍需要人工打磨轮胎断面，同时水切割设备造价昂贵、单位生产费用极大，常态化生产无法进行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够使切割后的轮胎断面平整的轮胎断面切割机。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种轮胎断面切割机，包括机架、切割部件、轮胎夹持部件和用于放置轮胎的工作台，切割部件包括竖直设置的圆形切割片和驱动切割片旋转的驱动机构，在切割片的外边缘处的两侧面和外圆周面上设有金刚石颗粒层。

在所述切割片的两侧面上设有磨粒层，磨粒层位于所述金刚石颗粒层和切割片中心之间的区域内。

所述磨粒层为条状，磨粒层从所述金刚石颗粒层的边缘开始延伸至所述切割片的中心。

所述切割片设有两个。

在所述切割片的内部设有喷水孔，喷水孔从切割片的中心延伸至切割片的外圆周面上的金刚石颗粒层，切割片的喷水孔并与高压水泵连接；所述切割片的中心轴横向支撑在所述机架上设置的固定支座上，切割片设在中心轴的一端，中心轴的另一端连接有旋转接头，该旋转接头与所述高压水泵连接，在中心轴内设有连通旋转接头和切割片中的喷水孔的水道。

所述轮胎夹持部件包括在所述工作台的台面上方夹紧轮胎的上夹持装置、中支撑装置和下夹持装置，上夹持装置和下夹持装置夹紧轮胎的两个侧面，中支撑装置在轮胎的内部撑开轮胎。

所述上夹持装置包括竖直设置的上滑柱和驱动上滑柱上下移动的滑柱驱动机构，在上滑柱的底部设有相配合的用于夹紧轮胎其中一侧的上夹持定爪和上夹持动爪，上夹持定爪与上滑柱固定连接，上夹持动爪位于上夹持定爪和上滑柱之间，在上滑柱上设有驱动上夹持动爪上下移动的上夹持油缸。

所述下夹持装置包括位于所述工作台的台面上方的下夹持爪，下夹持爪和所述工作台的台面相配合夹紧轮胎的另一侧，下夹持爪由竖直设在工作台下方的下夹持油缸驱动。

所述中支撑装置包括位于所述上夹持定爪和所述下夹持爪之间的游动顶胎块和顶胎支座，顶胎支座内部设有驱动游动顶胎块水平移动的顶胎油缸，在所述机架上设有驱动顶胎支座上下移动的支座驱动机构。

在所述机架上设有根据轮胎的胎面形状调整所述切割片的位置的仿形驱动装置，该仿形驱动装置包括沿水平方向驱动切割片移动的水平驱动装置和沿竖直方向驱动切割片移动的竖直驱动装置。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，本切割机采用切割片切割轮胎，通过在切割片的外边缘处设置金刚石颗粒层，由金刚石颗粒层完成轮胎断面的切割，在切割的同时，金刚石颗粒层对轮胎断面进行打磨，确保轮胎断面平整；一次性完成轮胎断面的切割和打磨，工作效率高。

附图说明

图1为本发明的切割机的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为切割片的结构示意图，图中箭头表示水流方向；

图4为图3中A处的放大图；

图5为切割片的安装结构图；

图6为上夹持装置、中支撑装置和下夹持装置的剖视图；

图7为图6中的B向的结构示意图；

图8为图6中C处的放大图；

上述图中的标记均为：1、切割片；2、金刚石颗粒层；3、磨粒层；4、喷水孔；5、小径孔；6、大径孔；7、夹持盘；8、中心轴；9、固定支座；10、旋转接头；11、皮带轮；12、机架；

13、上夹持装置；131、滑轮；132、上基座；133、联动齿条块；134、上滑柱；135、上夹持油缸；136、上夹持导杆；137、过渡块；138、上夹持动爪；139、上夹持定爪；1310、定位轴承组；

14、中支撑装置；141、游动顶胎块；142、顶胎油缸；143、顶胎支座；144、滚珠丝杠；145、螺母；146、螺母套；147、手轮；148、锥齿轮传动机构；

15、下夹持装置；151、下夹持爪；152、基座滑台；153、下夹持油缸；

16、水平驱动装置；17、竖直驱动装置；18、工作台；19、上固定板。

具体实施方式

如图1和图2所示为本发明的一种轮胎断面切割机，其包括机架12、切割部件、轮胎夹持部件和用于放置轮胎的工作台18，切割部件用来切割轮胎，轮胎夹持部件用于固定轮胎。切割部件包括竖直设置的圆形切割片1和驱动切割片1旋转的驱动机构，如图3和图4所示，在切割片1的外边缘处的两侧面和外圆周面上设有金刚石颗粒层2。与现有技术相比，本切割机采用切割片1切割轮胎，通过在切割片1的外边缘处设置金刚石颗粒层2，由金刚石颗粒层2完成轮胎断面的切割，在切割的同时，金刚石颗粒层2对轮胎断面进行打磨，确保轮胎断面平整；一次性完成轮胎断面的切割和打磨，工作效率高。

如图3所示，在切割片1的两侧面上设有磨粒层3，磨粒层3位于金刚石颗粒层2和切割片1中心之间的区域内。磨粒层3为条状，磨粒层3沿切割片1的圆周方向设有多条，各条磨粒层3在设置时是从金刚石颗粒层2的边缘开始延伸至切割片1的中心。在切割片1的边缘切入轮胎中后，切割片1两侧面的磨粒层3继续对轮胎的断面进行打磨，进一步确保轮胎断面的平整。

切割片1上的金刚石颗粒层2和磨粒层3的形成是在切割片1的表面通过镀镍法粘上一层超高硬度的金刚石颗粒。

如图5所示，本切割机的切割片1可以设有两个，这样两个切割片1同时切割，可以从轮胎上一次性的切割下一片样品，直接拿去做试验，或者用作其它用途。如果采用一个切割片1，就需要切割两次才能切割下一片样品。设置两个切割片1提高了切割效率，而且获得的是标准的无需在加工的测试比对样品。

本切割机还设有水冷却系统，用于在切割片1切割时冷却轮胎。如图3所示，在切割片1的内部设有沿径向的喷水孔4，喷水孔4从切割片1的中心延伸至切割片1的外圆周面上的金刚石颗粒层2，切割片1的喷水孔4并与高压水泵连接，通过高压水泵泵送高压水。通过在切割片1内部设置喷水孔4，形成一种内冷式切割片1，这样在切割时就可以把高压水引入相对封闭的轮胎切割区域，直接对轮胎断面进行强制冷却，同时冲刷排屑。如图4所示，切割片1内的喷水孔4分为大径孔6和小径孔5，大径孔6从切割片1的中心处开始延伸，小径孔5远离切割片1的中心，一直延伸至金刚石颗粒层2。

如图1和图2所示，切割片1的中心轴8横向支撑在机架12上设置的固定支座9上，如图5所示，两个切割片1设在中心轴8的一端，在中心轴8的端部设有夹持盘，两个切割片1通过夹持盘7上的夹持块夹紧固定。中心轴8的另一端连接有与高压水泵连接的旋转接头10，该旋转接头10采用现有技术中的技术，旋转接头10的旋转部与中心轴8连接，固定部与高压水泵的出水口连接。在中心轴8和夹持盘7中设有水道，高压水泵泵送的高压水经过旋转接头10、中心轴8和夹持盘7中的水道进入切割片1的喷水孔4中，向外喷出。沿高压水的水流方向，旋转接头10、中心轴8、夹持盘7中的水道的直径依次减小，喷水孔4的孔径在进一步的减小。

如图5所示，切割片1的驱动机构包括设在竖直驱动装置17上的驱动电机和皮带传动机构，在中心轴8上靠近旋转接头10的位置设有皮带轮11。

如图1和图6所示，本切割机的轮胎夹持部件包括在工作台18的台面上方夹紧轮胎的上夹持装置13、中支撑装置14和下夹持装置15，上夹持装置13和下夹持装置15夹紧轮胎的两个侧面，中支撑装置14在轮胎的内部撑开轮胎。轮胎夹持部件将轮胎固定并撑开，便于切割片1切割。

如图1和图6所示，上夹持装置13包括竖直设置的上滑柱134和驱动上滑柱134上下移动的滑柱驱动机构，在上滑柱134的底部设有相配合的用于夹紧轮胎上侧的上夹持定爪139和上夹持动爪138。在上滑柱134的底部安装有一个过渡块137，过渡块137底部安装有几根上夹持导杆136，上夹持定爪139安装在上夹持导杆136的底部，上夹持定爪139为长条板状，其一端与上夹持导杆136连接，另一端为夹持端，该端部的顶面具有一个与轮胎胎圈形状相同的凹槽。上夹持动爪138位于上夹持定爪139和过渡块137之间，在上滑柱134上还设有驱动上夹持动爪138上下移动的上夹持油缸135，上夹持油缸135固定在上滑柱134的内部，上夹持导杆136从上夹持动爪138上穿过，对上夹持动爪138的移动进行导向。上夹持动爪138也为长条板状，上夹持动爪138与下夹持定爪相配合，在夹紧轮胎时，上夹持动爪138在上夹持油缸135的驱动下向下移动开始压在轮胎的上侧面上，上夹持定爪139位于轮胎内部，最终上夹持动爪138向下压紧轮胎直至轮胎上侧的胎圈落入下夹持定爪上的凹槽中。

如图6所示，滑柱驱动机构为设在机架12上的一种配重升降机构，其包括配重铁、绳索和滑轮131，绳索的一端连接在配重铁上，另一端连接在上滑柱134上，中间布置滑轮131。如图6和图8所示，在上滑柱134上设有锁紧机构，其包括联动齿条块133和设在上滑柱134外侧面上的齿条，联动齿条块133和上滑柱134上的齿条相啮合时，可以锁紧上滑柱134，联动齿条块133由安装在上基座132上的驱动电机驱动，驱动电机驱动联动齿条块133水平移动，与上滑柱134上的齿条啮合或分离，实现上滑柱134的锁紧和解锁。在上滑柱134的外侧还可以设置一个手持块，便于操控上滑柱134进行移动。当需要调节上夹持动爪138和上夹持定爪139的位置时，锁紧机构解锁后，配重铁会拉动上滑柱134向上移动的趋势，此时操作人员可以手握手持块，根据需要控制上滑柱134是向上移动还是向下移动。本切割机通过在上滑柱134上设置滑柱驱动机构，可以实现上滑柱134高度的调节，以保证具有足够的用来放置轮胎的空间，而且由于在上滑柱134上设有齿条式的锁紧机构，可以实现上滑柱134在任意位置停止，位置调节方便。

如图1和图6所示，上基座132固定在机架12上设置的上固定板19上，上滑柱134穿过上基座132和上固定板19。如图7所示，在上基座132上位于上滑柱134的两侧还设有对上滑柱134的移动进行导向的定位轴承组1310。

如图6所示，下夹持装置15包括位于工作台18的台面上方的下夹持爪151，下夹持爪151和工作台18的台面相配合夹紧轮胎的另一侧，下夹持爪151由竖直设在工作台18下方的下夹持油缸153驱动。下夹持油缸153通过竖直设置的基座滑台152与下夹持爪151连接，基座滑台152穿过工作台18上设置的孔，在机架12上还设有对基座滑台152的移动进行导向的导柱。下夹持爪151为长条板状，其一端与基座滑台152的顶部连接，另一端为夹持端，该端部的底面具有一个与轮胎胎圈形状相同的凹槽。下夹持爪151与工作台18的台面相配合，在夹紧轮胎时，轮胎的下侧面贴在工作台18的台面上，下夹持爪151位于轮胎内部，下夹持爪151在下夹持油缸153的驱动下向下移动最终通过其上的凹槽压在轮胎下侧的胎圈上。

如图6所示，中支撑装置14包括位于上夹持定爪139和下夹持爪151之间的游动顶胎块141和顶胎支座143，顶胎支座143内部设有驱动游动顶胎块141水平移动的顶胎油缸142。游动顶胎块141的一端与顶胎油缸142的活塞杆连接，另一端的端面为圆弧面，与轮胎内部的形状相匹配。在上夹持装置13和下夹持装置15在轮胎的上下侧将轮胎夹紧后，游动顶胎块141可以在顶胎油缸142的驱动作用下，朝向轮胎内部移动，将轮胎完全撑开，以便于切割片1对轮胎进行切割。由于游动顶胎块141能够将轮胎完全撑开，还便于切割片1对轮胎进行仿形切割。

如图6所示，在机架12上位于工作台18的下方设有驱动顶胎支座143上下移动的支座驱动机构。该支座驱动机构包括锥齿轮传动机构148和位于基座滑台152内的丝杠传动机构，锥齿轮传动机构148的主动轴上设有手轮147，丝杠传动机构的滚珠丝杠144与锥齿轮传动机构148的从动齿轮连接，在顶胎支座143的底部安装有螺母套146，螺母套146穿过滑台基座并固定在滑台基座上，在螺母套146的内部安装有与滚珠丝杠144配合的螺母145。在调节游动顶胎块141的位置时，通过转动手轮147即可。

另外，在切割片1切割时，为了避免切割片1与上夹持动爪138、上夹持定爪139、游动顶胎块141和下夹持爪151之间发生干涉，在上夹持动爪138、上夹持定爪139、游动顶胎块141和下夹持爪151的端部沿纵向设有两道避让槽。

本切割机的切割片1还可以根据轮胎的具体形状和厚度，在切割时随时进行位置的调整，即能够实现仿形切割。

如图1所示，在机架12上设有根据轮胎的胎面形状调整切割片1的位置的仿形驱动装置，该仿形驱动装置包括沿水平方向驱动切割片1移动的水平驱动装置16和沿竖直方向驱动切割片1移动的竖直驱动装置17。竖直驱动装置17安装在水平驱动装置16上，在竖直驱动装置17包括竖直设置的导轨、丝杠传动机构、与丝杠传动机构连接的滑座和伺服电机，固定支座9安装在滑座上，滑座安装在导轨上，伺服电机驱动丝杠传动机构动作，丝杠传动机构驱动滑座上下移动，带动切割片1沿Y轴移动。水平驱动装置16包括设在机架12上的导轨、丝杠传动机构和伺服电机，竖直驱动装置17安装在导轨上，伺服电机驱动丝杠传动机构动作，丝杠传动机构驱动竖直驱动装置17在水平方向上移动，带动切割片1沿X轴移动。

本切割机还具有PLC控制系统，PLC控制系统与切割片1的驱动机构的驱动电机、高压水泵、上夹持装置13上的驱动电机、上夹持油缸135、下夹持油缸153、顶胎油缸142、水平驱动装置16和竖直驱动装置17中的伺服电机连接，实现切割机的自动化控制，提高切割效率。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.轮胎断面切割机，包括机架、切割部件、轮胎夹持部件和用于放置轮胎的工作台，其特征在于：所述切割部件包括竖直设置的圆形切割片和驱动切割片旋转的驱动机构，在切割片的外边缘处的两侧面和外圆周面上设有金刚石颗粒层；

所述切割片的内部设有喷水孔，喷水孔从切割片的中心开始沿径向延伸至切割片的外圆周面上的金刚石颗粒层，切割片的喷水孔并与高压水泵连接；

所述切割片的两侧面上设有呈条状的磨粒层，磨粒层沿切割片径向从金刚石颗粒层的边缘开始延伸至切割片的中心处，磨粒层在切割片侧面上沿周向设置多条，喷水孔位于相邻两磨粒层之间。

2.根据权利要求1所述的轮胎断面切割机，其特征在于：所述切割片设有两个。

3.根据权利要求2所述的轮胎断面切割机，其特征在于：所述切割片的中心轴横向支撑在所述机架上设置的固定支座上，切割片设在中心轴的一端，中心轴的另一端连接有旋转接头，该旋转接头与所述高压水泵连接，在中心轴内设有连通旋转接头和切割片中的喷水孔的水道。

4.根据权利要求3所述的轮胎断面切割机，其特征在于：所述轮胎夹持部件包括在所述工作台的台面上方夹紧轮胎的上夹持装置、中支撑装置和下夹持装置，上夹持装置和下夹持装置夹紧轮胎的两个侧面，中支撑装置在轮胎的内部撑开轮胎。

5.根据权利要求4所述的轮胎断面切割机，其特征在于：所述上夹持装置包括竖直设置的上滑柱和驱动上滑柱上下移动的滑柱驱动机构，在上滑柱的底部设有相配合的用于夹紧轮胎其中一侧的上夹持定爪和上夹持动爪，上夹持定爪与上滑柱固定连接，上夹持动爪位于上夹持定爪和上滑柱之间，在上滑柱上设有驱动上夹持动爪上下移动的上夹持油缸。

6.根据权利要求5所述的轮胎断面切割机，其特征在于：所述下夹持装置包括位于所述工作台的台面上方的下夹持爪，下夹持爪和所述工作台的台面相配合夹紧轮胎的另一侧，下夹持爪由竖直设在工作台下方的下夹持油缸驱动。

7.根据权利要求6所述的轮胎断面切割机，其特征在于：所述中支撑装置包括位于所述上夹持定爪和所述下夹持爪之间的游动顶胎块和顶胎支座，顶胎支座内部设有驱动游动顶胎块水平移动的顶胎油缸，在所述机架上设有驱动顶胎支座上下移动的支座驱动机构。

8.根据权利要求7所述的轮胎断面切割机，其特征在于：在所述机架上设有根据轮胎的胎面形状调整所述切割片的位置的仿形驱动装置，该仿形驱动装置包括沿水平方向驱动切割片移动的水平驱动装置和沿竖直方向驱动切割片移动的竖直驱动装置。