CN103900626B - 轮胎试验机段宽调整装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述的轮胎试验机段宽调整装置及其方法，针对同一规格的轮辋进行不同断面宽度的调整，以实现一套试验机可解决多种型号轮胎的检测使用。段宽调整装置包括有外套，沿上轮辋轴的轴向套设，外套分为与上轮辋轴通过内外螺纹连接的第一部分、以及用于安装上轮辋的第二部分；摆杆，轴设于第一部分；围绕轴设点，摆杆的一端连接一个沿径向穿套于第一部分与上轮辋轴的键，摆杆的另一端连接一弹性形变件；驱动器，其驱动部件与上述弹性形变件同轴设置，以改变或恢复弹性形变件在初始状态时的形变量；位移传感器，用于感知检测所述上轮辋沿上轮辋轴轴向的移动方向与距离。

Description

轮胎试验机段宽调整装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种应用于轮胎试验机（如动平衡、均匀性/偏心度试验机等）的段宽调整装置及其方法，属于橡胶机械与工业自动化领域。

背景技术

在制造橡胶轮胎的工艺过程中，需在线进行一系列的检测项目，如在轮胎出厂前必须经过动平衡与均匀性/偏心度测试，以针对轮胎在制造加工过程中进行相关项目的检测与评级。

如在均匀性/偏心度试验机上，是针对全钢载重轮胎均匀性、尺寸偏差及凹凸度指标进行全自动在线检测的专用设备。通常需将被检测轮胎装卡到上、下轮辋之间，此时上轮辋轴与下轮辋轴对接并锁紧，然后再进行充气、充气达到测试要求压力后，负荷轮对被测轮胎加载进行均匀性、偏心度各项指标测量。

轮胎的规格尺寸有多种，一套结构紧凑与性能先进的试验机应该能够检测不同型号的轮胎，以提高试验机设备的通用性与利用率、降低设备购置成本。

对于同一规格的轮辋来说，如何通过调整上、下轮辋之间的垂向距离（即轮辋宽度）来达到测试不同断面宽度轮胎的目的，一直是较难以解决的技术课题。

如后附图1所示的现有轮胎试验机部分结构，主轴部（20）的锁紧及松开通过气压检测来实现，上轮辋轴部（40）插入主轴部（20）后通过锁紧夹块（30）与上轮辋轴部（40）之间的沟槽（或螺纹）相互配合而锁紧。

在上述现有技术方案中，上轮辋（60）与下轮辋（70）通过改变主轴部（20）与上轮辋轴部（40）之间沟槽（或螺纹）轴向锁紧位置，实现对同一轮辋不同断面宽度轮胎进行检测的目的。该结构定位精度较差，由此造成的机械误差直接影响到测试精度。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的轮胎试验机段宽调整装置及其方法，其目的在于解决上述问题而

针对同一规格的轮辋进行不同断面宽度的调整，以实现一套试验机可解决多种型号

轮胎的检测使用。

另一发明目的在于，通过所述的上下轮辋宽度的调整结构与方法，实现在线快速调节段宽，调整精确较高、且有益于提高调试工作效率。

为实现上述发明目的，所述的轮胎试验机段宽调整装置主要包括有：

外套，沿上轮辋轴的轴向套设，外套分为与上轮辋轴通过内外螺纹连接的第一部分、以及用于安装上轮辋的第二部分；

摆杆，轴设于第一部分；围绕轴设点，摆杆的一端连接一个沿径向穿套于第一部分与上轮辋轴的键，摆杆的另一端连接一弹性形变件；

驱动器，其驱动部件与上述弹性形变件同轴设置，以改变或恢复弹性形变件在初始状态时的形变量；

位移传感器，用于感知检测所述上轮辋沿上轮辋轴轴向的移动方向与距离。

如上述基本方案，在进行段宽调整之前，键形成外套（第一部分）与上轮辋轴的之间限位，即两者无相对位移与旋转。

当上、下轮辋轴锁紧之后，在进行段宽调整时需先将上述键从上轮辋轴抽出。

实际上，弹性形变件在初始状态时仍具有一定的形变量，以向摆杆另一端的键施加一定的压力。即在段宽调整之前，键始终起到外套与上轮辋轴之间的限位与定位作用，无论轮胎试验机是否处于检测状态，也无论上、下轮辋轴是否带动上、下轮辋做高速旋转。

摆杆的作用是，以其轴设于第一部分的轴设点为中心，通过驱动器的驱动部件改变或恢复弹性形变件在初始状态时的形变量，以控制键相对于上轮辋轴的径向位置。此处指的是沿上轮辋轴的径向，本专利以下内容相同。

同理，本专利以下内容所指示的轴向，即为沿上轮辋轴的轴向。

位移传感器的作用是感知检测上轮辋沿轴向的移动方向与距离，以控制上、下轮辋之间的段宽调整并判断是否调整到位。

为进一步地提高控制并改变外套与上轮辋轴之间锁定状态的灵活与准确度，针对弹性形变件与驱动器的优化与改进结构是，所述的弹性形变件是一弹簧，弹簧一端安装于摆杆的沉孔，其另一端安装于第一部分的定位槽；

所述的驱动器是一气缸，气缸的输出轴可插入沉孔以进一步压缩或释放弹簧。

为更加改善上、下轮辋垂向距离的调整精确程度，围绕位移传感器的改进是，

将位移传感器装配于与主机架连接的支架；沿上轮辋轴轴向安装有感应磁头的连接架，与外套通过轴承连接。

当外套通过上轮辋旋转而沿轴向移动过程中，通过轴承而带动连接架沿垂向移动，此时位移传感器能够准确地感知检测出感应磁头的移动方向与距离，进而精确地测算出连接于外套的上轮辋相对于下轮辋的垂向距离，以最终反映在段宽调整的结果上。

基于上述设计构思与段宽调整装置的的结构改进，本发明同时还可实现下述轮胎试验机段宽调整装置的方法：

上轮辋轴沿其轴向下降以与下轮辋轴对接并锁紧；

与现有技术的区别之处在于，驱动器的驱动部件，改变弹性形变件在初始状态时的形变量；

围绕在第一部分的轴设点，摆杆一端带动键沿径向移动以从上轮辋轴中抽出；

通过下轮辋轴带动上轮辋轴旋转的同时，外套带动上轮辋沿上轮辋轴轴向移动，以改变并定位上轮辋与下轮辋之间的垂向距离；

位移传感器，感知检测所述上轮辋沿上轮辋轴轴向的移动方向与距离。

在段宽调整的过程中具有以下执行细部步骤：

驱动器的输出轴插入沉孔以进一步地压缩或释放弹簧；在相对于弹簧的摆杆另一端，键沿径向移动以释放上轮辋轴。

与上述过程同时执行的是，连接架通过轴承由外套带动沿上轮辋轴轴向移动，位移传感器感知连接架上的感应磁头的移动方向与距离，以判断并定位上轮辋与下轮辋之间的垂向距离。

如上所述，本发明轮胎试验机段宽调整装置及其方法具有的优点是：

1、 能够针对同一规格的轮辋进行不同断面宽度的调整，实现一套试验机适应多种型号轮胎的检测使用，检测设备的利用率较高，可有效地降低制造与检测成本。

2、 实现在线调节段宽，调整精确较高、且调试过程较短而提高整体检测效率。

附图说明

现结合附图对本发明做进一步的说明：

图1是现有技术所使用上、下轮辋轴锁紧结构示意图；

图2是使用本发明所述段宽调整装置及其方法的轮胎试验机示意图；

图3是段宽调整装置的结构示意图；

图4是相对于图3的俯视结构示意图；

图5是相对于图3的段宽调整过程中的示意图；

如图1所示，主轴部20，锁紧夹块30，上轮辋轴部40，气缸50，上轮辋60，下轮辋70；

如图2至图5所示，上轮辋轴1，外套2，上轮辋3，摆杆4，键5，驱动器6，位移传感器7，弹簧8，沉孔9，第一部分10，定位槽11，支架12，连接架13，轴承14，第二部分20，主机架30，下轮辋轴31，下轮辋32，输出轴33，主气缸34。

具体实施方式

实施例1，如图2至图5所示，在轮胎均匀性/偏心度试验机上应用的段宽调整装置主要包括有：

外套2，沿上轮辋轴1的轴向套设，外套2分为与上轮辋轴1通过内外螺纹连接的第一部分10、以及用于安装上轮辋3的第二部分20；

摆杆4，轴设于第一部分10；围绕轴设点，摆杆4的一端连接一个沿径向穿套于第一部分10与上轮辋轴1的键5，摆杆4的另一端连接一弹簧8；

在段宽调整完毕，进行均匀性/偏心度检测过程中，外套2与上轮辋轴1通过键5限制相对的运动；

弹簧8一端安装于摆杆4的带有一定内腔锥度的沉孔9，其另一端安装于第一部分10的定位槽11中；在未进行段宽调整时，摆杆4在弹簧8的作用力下推动另一端的键5稳定地嵌套于上轮辋轴1中；

驱动器6是一气缸，其输出轴33可插入沉孔9以进一步压缩或释放弹簧8，输出轴33与弹簧8同轴设置，以改变或恢复弹簧8在初始状态时的形变量；

位移传感器7，用于感知检测所述上轮辋3沿上轮辋轴1轴向的移动方向与距离；位移传感器7装配于与主机架30连接的支架12；

连接架13，沿上轮辋轴1的轴向安装有感应磁头，其与外套2通过轴承14（可选择滚针轴承）连接；轴承14安装于外套2的环状槽内，可保证连接架13随外套2沿上轮辋轴1轴向运动。

应用上述段宽调整装置的轮胎试验机段宽调整方法如下：

上轮辋轴1沿其轴向下降以与下轮辋轴31对接并锁紧；

驱动器6的输出轴33插入沉孔9以进一步地压缩弹簧8，即改变弹簧8在初始状态时的形变量；

围绕在第一部分10的轴设点，在相对于弹簧8的摆杆4另一端，键5沿径向移动以从上轮辋轴1中抽出，从而释放上轮辋轴1；

通过下轮辋轴31带动上轮辋轴1旋转的同时，外套2带动上轮辋3沿上轮辋轴1轴向移动，以改变上轮辋3与下轮辋32之间的垂向距离；

连接架13通过轴承14由外套2带动沿上轮辋轴1轴向移动，位移传感器7感知连接架13上的感应磁头的移动方向与距离，以判断并定位上轮辋3与下轮辋32之间的垂向距离。

具体的上、下轮辋段宽调整执行步骤如下：

初始状态

上轮辋轴1在主气缸34作用下沿垂向下降以与下轮辋轴31对接并锁紧，上、下轮辋轴形为一体。

段宽调整

驱动器6动作，其带销轴的输出轴33伸出，插入到摆杆4带有锥面的沉孔9中；

弹簧8被压缩，摆杆4带动其另一端的键5沿径向向外运动，则键5从上轮辋轴1的长键槽中抽出，上轮辋轴1与外套2解锁，如图5所示；

下轮辋轴31带动上轮辋轴1轴向旋转，外套2在驱动器6的作用下不能旋转，上轮辋轴1与第一部分10通过螺纹配合产生相对运动，第一部分10带动第二部分20与上轮辋轴1产生相对运动，安装在第二部分20上的上轮辋3沿轴向升降并与下轮辋32的垂向距离发生改变，即实现了段宽调整。

调整检测

上轮辋轴1旋转过程中，连接架13上感应磁头移动于位移传感器7的不同位置处，则相应被检测出是否移动至指定位置；

若是，则驱动器6的输出轴33从摆杆4的沉孔9中缩回，摆杆4在弹簧8的作用力下推动另一端的键5沿径向反向运动，则将键5重新压入上轮辋轴1的长键槽中；

上、下轮辋轴解锁，主气缸34缩回，上轮辋轴1退回到初始位置，从而完成了一次轮辋段宽调整的动作过程。

Claims (6)

1.一种轮胎试验机段宽调整装置，其特征在于：包括有，

外套（2），沿上轮辋轴（1）的轴向套设，外套（2）分为与上轮辋轴（1）通过内外螺纹连接的第一部分（10）、以及用于安装上轮辋（3）的第二部分（20）；

摆杆（4），轴设于第一部分（10）；围绕轴设点，摆杆（4）的一端连接一个沿径向穿套于第一部分（10）与上轮辋轴（1）的键（5）；摆杆（4）的另一端连接一弹性形变件；

驱动器（6），其驱动部件与上述弹性形变件同轴设置，以改变或恢复弹性形变件在初始状态时的形变量；

位移传感器（7），用于感知检测所述上轮辋（3）沿上轮辋轴（1）轴向的移动方向与距离。

2.根据权利要求1所述的轮胎试验机段宽调整装置，其特征在于：所述的弹性形变件是一弹簧（8），弹簧（8）一端安装于摆杆（4）的沉孔（9），其另一端安装于第一部分（10）的定位槽（11）；

所述的驱动器（6）是一气缸，气缸的输出轴（33）可插入沉孔（9）以进一步压缩或释放弹簧（8）。

3.根据权利要求2所述的轮胎试验机段宽调整装置，其特征在于：所述的位移传感器（7），装配于与主机架（30）连接的支架（12）；

沿上轮辋轴（1）轴向安装有感应磁头的连接架（13），与外套（2）通过轴承（14）连接。

4.如权利要求3所述的轮胎试验机段宽调整装置的方法，上轮辋轴（1）沿其轴向下降以与下轮辋轴（31）对接并锁紧，其特征在于：

驱动器（6）的驱动部件，改变弹性形变件在初始状态时的形变量；

围绕在第一部分（10）的轴设点，摆杆（4）一端带动键（5）沿径向移动以从上轮辋轴（1）中抽出；

通过下轮辋轴（31）带动上轮辋轴（1）旋转的同时，外套（2）带动上轮辋（3）沿上轮辋轴（1）轴向移动，以改变并定位上轮辋（3）与下轮辋（32）之间的垂向距离；

位移传感器（7），感知检测所述上轮辋（3）沿上轮辋轴（1）轴向的移动方向与距离。

5.根据权利要求4所述的轮胎试验机段宽调整装置的方法，其特征在于：驱动器（6）的输出轴（33）插入沉孔（9）以进一步地压缩或释放弹簧（8）；

在相对于弹簧（8）的摆杆（4）另一端，键（5）沿径向移动以释放上轮辋轴（1）。

6.根据权利要求5所述的轮胎试验机段宽调整装置的方法，其特征在于：连接架（13）通过轴承（14）由外套（2）带动沿上轮辋轴（1）轴向移动，位移传感器（7）感知连接架（13）上的感应磁头的移动方向与距离，以判断并定位上轮辋（3）与下轮辋（32）之间的垂向距离。