CN103963330A - 一种高精度乘用轮胎二次法成型机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度乘用轮胎二次法成型机，包括一段成型机和二段成型机，二段成型机包括二段底座和传递环，传递环包括传递基座、环本体和夹持机构，环本体的中心设有中心孔，夹持机构包括多个夹持块，环本体设有与中心孔同轴且为可旋转的环形齿轮，环形齿轮通过齿轮齿条机构与夹持块连接。本发明的乘用轮胎二次法成型机，设置环形齿轮并由环形齿轮通过齿轮齿条机构与夹持块连接，齿轮齿条机构将环形齿轮输入的旋转运动转化成夹持块的直线运动，从而可实现多个夹持块的同步运动，以夹紧和松开胎冠，这种结构的传递环对中性好、重复性好，每次传递的胎冠位置能够保证一致，确保制成的胎坯同轴性好，从而可以提高胎坯的质量。

Description

一种高精度乘用轮胎二次法成型机

技术领域

本发明涉及轮胎生产设备，具体地说，本发明涉及一种高精度乘用轮胎二次法成型机。

背景技术

用于生产乘用轮胎胎坯的二次法成型机主要由一段成型机和二段成型机组成，一段成型机是用于将帘布及内衬层制成胎体，二段成型机是用于制作胎冠并将胎冠压实在由一段成型机制成的胎体上，从而制成胎坯，即生胎。

现有技术的一段成型机，包括用于安装一段成型鼓的主轴组件，主轴组件包括外轴和从外轴中伸出的与一段成型鼓连接的内轴，一段成型机是通过外轴的固定和内轴的轴向移动产生一段成型鼓的收缩与膨胀，使胎体成型，这种结构的主轴组件占用空间大，主轴组件驱动一段成型鼓的径向行程小，影响胎体的成型效果和效率。

现有技术的二段成型机，包括用于将胎冠运送至胎体处的传递环，该传递环是采用多个气缸同步驱动夹持块夹持胎冠，由于气缸因存在气压差异而出现不同步的问题，导致传递环对中性差和重复性差，每次传递的胎冠位置不能确保一致，容易影响胎坯的质量，导致胎坯结构同轴性差。

发明内容

本发明提供一种高精度乘用轮胎二次法成型机，目的是提高胎坯的质量。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种高精度乘用轮胎二次法成型机，包括一段成型机和二段成型机，二段成型机包括二段底座和用于运送胎冠的传递环，传递环包括与二段底座滑动连接的传递基座、竖直设在传递基座上的环本体和设在环本体上用于夹持胎冠的夹持机构，环本体的中心设有用于容纳胎冠的中心孔，夹持机构包括在环本体的中心孔中沿周向布置且沿中心孔径向可移动的多个夹持块，所述环本体设有与所述中心孔同轴且为可旋转的环形齿轮，环形齿轮通过齿轮齿条机构与所述夹持块连接。

所述环本体是由两个环形的侧板连接构成，两个侧板相对的侧面设有用于容纳所述环形齿轮和所述齿轮齿条机构的环槽。

所述齿轮齿条机构包括与所述环形齿轮内侧面的齿啮合的圆柱齿轮和与该圆柱齿轮啮合的齿条，圆柱齿轮支撑在两侧的所述侧板上，齿条且与所述夹持块连接。

所述环本体外部设有用于驱动所述环形齿轮旋转的第一驱动机构，第一驱动机构包括第一驱动气缸和与所述环形齿轮连接的齿轮连接板，第一驱动气缸一端与所述环本体转动连接，另一端与齿轮连接板转动连接。

所述传递环还包括用于将胎冠压实在胎体上的打压器，打压器包括与所述传递基座连接的打压基座和设在打压基座且对称分布在所述环本体两侧的两个打压装置。

所述打压装置包括与所述打压基座滑动连接的打压支架、倾斜设在打压支架上的第二驱动气缸、与第二驱动气缸滑动连接的第一滑动块、与第一滑动块连接的第三驱动气缸和与第三驱动气缸滑动连接的第二滑动块，第一滑动块与第二驱动气缸的活塞杆连接且第一滑动块上设有第一打压轮，第二滑动块与第三驱动气缸的活塞杆连接且第二滑动块上设有第二打压轮。

所述打压器还包括在所述环本体上沿周向设置的多个打压单元，打压单元包括与所述侧板连接的第四驱动气缸和与第四驱动气缸的活塞杆连接的第三打压轮，第四驱动气缸的活塞杆沿环本体的径向延伸。

所述一段成型机包括一段底座和主轴组件，主轴组件包括外轴和与一段成型鼓连接的内轴，外轴套设在内轴上，外轴一端与一段成型鼓连接，另一端连接有一刹车盘，一段底座上设有用于夹紧和松开刹车盘的刹车器，内轴上连接有驱动其旋转的第二驱动机构。

所述外轴与所述一段成型鼓为键连接，外轴端部外表面设有让设在一段成型鼓上的键嵌入的键槽。

所述内轴一端与所述一段成型鼓连接，另一端通过旋转接头与气管道连接，内轴中心设有让压缩空气流过的通道，内轴和所述外轴的侧壁设有通气孔。

本发明的乘用轮胎二次法成型机，在二段成型机的传递环上，设置环形齿轮并由环形齿轮通过齿轮齿条机构与夹持块连接，齿轮齿条机构将环形齿轮输入的旋转运动转化成夹持块的直线运动，从而可实现多个夹持块的同步运动，以夹紧和松开胎冠，这种结构的传递环对中性好、重复性好，每次传递的胎冠位置能够保证一致，确保制成的胎坯同轴性好，从而可以提高胎坯的质量。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是二段成型机的主视图；

图2是传递环的主视图；

图3是传递环的侧视图；

图4是侧板的截面图；

图5是环形齿轮的主视图；

图6是齿条、环形齿轮与环本体的装配图；

图7是圆柱齿轮、环形齿轮与环本体的装配图；

图8是传递环上齿条与夹持块连接处的放大图；

图9是打压装置与打压基座的装配图；

图10是打压基座与驱动电机和丝杠传动机构的装配图；

图11是打压单元与环本体的装配图；

图12是一段成型机的主视图；

图13是主轴组件的主视图；

图14是内轴的剖视图；

图15是外轴的剖视图；

图16是外轴端面的截面图；

图17是一段成型鼓的结构简图；

图中标记为：1、二段底座；2、传递环；3、环本体；31、侧板；32、空腔体；33、环槽；34、中心孔；4、环形齿轮；41、凸块；5、圆柱齿轮；6、齿条；7、夹持块；8、第一驱动机构；81、第一驱动气缸；82、气缸支撑板；83、齿轮连接板；9、传递基座；10、一段成型鼓；11、打压基座；12、打压装置；121、打压支架；122、第二驱动气缸；123、第三驱动气缸；124、第一滑动块；125、第二滑动块；126、第一打压轮；127、驱动电机；128、丝杠传动机构；129、链传动机构；1210、第二打压轮；13、打压单元；131、第四驱动气缸；132、第三打压轮；14、一段底座；15、主轴组件；151、外轴；152、内轴；153、通气孔；154、通道；155、键槽；16、胶囊座；17、刹车器；18、刹车盘；19、同步带轮；20、旋转接头。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图16所示，一种高精度乘用轮胎二次法成型机，包括用于制作胎体的一段成型机以及用于制作胎冠并将胎冠与胎体复合形成胎坯的二段成型机，一段成型机包括一段底座14和主轴组件15，一段成型鼓10安装在主轴组件15上，二段成型机包括二段底座1和用于运送胎冠的传递环2，传递环2包括与二段底座1滑动连接的传递基座9、竖直设在传递基座9上的环本体3和设在环本体3上用于夹持胎冠的夹持机构，环本体3的中心设有用于容纳胎冠的中心孔34，夹持机构包括在环本体3的中心孔34中沿周向布置且沿中心孔34径向可移动的多个夹持块7，夹持块7用于夹住胎冠，传递环2通过传递基座9在二段底座1上沿着滑轨滑动，可以将胎冠运送至二段成型机上的胎体处。本二段成型机的传递环2的环本体3设有与中心孔34同轴且为可旋转的环形齿轮4，环形齿轮4通过齿轮齿条机构与夹持块7连接，齿轮齿条机构是用于将环形齿轮4输入的旋转运动转化成夹持块7的直线运动，从而可实现多个夹持块7的同步运动，以夹紧和松开胎冠，这种结构的传递环2对中性好、重复性好，每次传递的胎冠位置能够保证一致，确保制成的胎坯同轴性好，从而可以提高胎坯的质量。

具体地说，环本体3是由两个环形的侧板31通过螺栓紧固连接构成，两个侧板31的内径和外径大小相等，两个侧板31为同轴，两个侧板31的中心处的通孔形成环本体3的中心孔34，中心孔34的轴线位于水平面内。两个侧板31相对的侧面上均设有用于容纳环形齿轮4和齿轮齿条机构的环槽33，两个环槽33相拼合形成环本体3内部的环形的空腔体32，环形齿轮4通过外力作用在空腔体32内可旋转。如图所示，环形齿轮4的内侧面设有齿。位于环本体3的中心孔34中的所有夹持块7为沿周向均匀分布，且各个夹持块7分别与一个齿轮齿条机构连接，相应的所有齿轮齿条机构也为沿周向均匀分布，各齿轮齿条机构包括一个与环形齿轮4内侧面的齿啮合的圆柱齿轮5和与该圆柱齿轮5啮合的一个齿条6。圆柱齿轮5位于空腔体32中，其通过转轴转动支撑在两侧的侧板31上，两侧的侧板31上相应设有轴孔。各圆柱齿轮5的轴线与中心孔34的轴线平行，各齿条6是沿着中心孔34的径向设置，在其中一个侧板31上设有让齿条6穿过的滑槽，齿条6的两端可分别从滑槽中伸出，且一端伸入中心孔34中与夹持块7固定连接。由于齿条6和环形齿轮4均和圆柱齿轮5啮合，因此圆柱齿轮5的宽度较宽，沿圆柱齿轮5的宽度方向，环形齿轮4与齿条6的位置相邻。在本实施例中，夹持块7在中心孔34内沿周向共设有12个，相应的齿轮齿条机构也设有12个，环形齿轮4套在12个圆柱齿轮5上，在环形齿轮4旋转时，可同时驱动12个圆柱齿轮5同步旋转，各圆柱齿轮5再分别驱动与其啮合的齿条6沿着侧板31上的滑槽滑动，从而齿条6带动夹持块7沿着中心孔34的径向进行直线移动，夹持块7朝向中心孔34的中心处移动可以夹紧胎冠，夹持块7背离中心孔34的中心处移动可以松开胎冠。

为了能够驱动环形齿轮4旋转，在环本体3的外部设有用于驱动环形齿轮4旋转的第一驱动机构8，该第一驱动机构8包括第一驱动气缸81和与环形齿轮4连接的齿轮连接板83，第一驱动气缸81一端与环本体3转动连接，另一端与齿轮连接板83转动连接。具体的，如图3所示，环本体3上设有气缸支撑板82，气缸支撑板82是通过螺栓固定在侧板31上，气缸支撑板82的位置是位于竖直设置的环本体3的上部，且呈倾斜状态朝向环本体3的上方延伸，第一驱动气缸81的缸体末端与该气缸支撑板82转动连接，第一驱动气缸81的活塞杆呈倾斜状态向下延伸，且活塞缸的末端与齿轮连接板83转动连接，该齿轮连接板83是通过螺栓与环形齿轮4上设置的一凸块41固定连接，由于环形齿轮4是位于环本体3的内部，相应在容纳环形齿轮4的侧板31的侧壁设有一个缺口，该缺口与该侧板31内的环槽33连通，环形齿轮4上的凸块41在该缺口处与齿轮连接板83固定连接。如图5所示，凸块41是设在环形齿轮4的外侧壁上的矩形块状的构件，且与环形齿轮4是位于同一平面内。

在环本体3上设置上述结构的第一驱动机构8，在气压作用下，第一驱动气缸81推动环形齿轮4在环本体3内正向旋转或拉动环形齿轮4反向旋转，环形齿轮4的旋转运动经齿轮齿条机构传递至夹持块7，从而使夹持块7能够夹紧或松开胎冠。

本二段成型机的传递环2还包括用于将胎冠压实在胎体上的打压器，打压器包括与传递基座9固定连接的打压基座11和设在打压基座11且对称分布在环本体3两侧的两个打压装置12。采用该结构，使二段成型机的传递环2与打压器为一体结构，从而可以节约工艺时间，保证打压精度，进一步提高胎坯质量。

如图2换热图9所示，分布在环本体3两侧的各个打压装置12均包括与打压基座11滑动连接的打压支架121、倾斜设在打压支架121上的第二驱动气缸122、与第二驱动气缸122滑动连接的第一滑动块124、与第一滑动块124连接的第三驱动气缸123和与第三驱动气缸123滑动连接的第二滑动块125。打压支架121在环本体3的侧部，且在驱动机构的作用下可以沿着与环本体3的轴线平行的方向直线来回移动，第二驱动气缸122的缸体与打压支架121固定连接，第二驱动气缸122的活塞杆可以倾斜的向上伸出，第一滑动块124与第二驱动气缸122的活塞杆连接，第一滑动块124且与第二驱动气缸122的缸体滑动连接，通过第二驱动气缸122的伸缩，其活塞杆能够带动第一滑动块124来回直线移动，第一滑动块124的上端设有一个第一打压轮126，第一打压轮126与第一滑动块124为转动连接，确保第一打压轮126能够自如转动。第三驱动气缸123的缸体通过连接板与第一滑动块124固定连接，第三驱动气缸123的活塞杆可以倾斜的向上伸出，第二滑动块125与第三驱动气缸123的活塞杆连接，且第二滑动块125的位置是位于第一滑动块124的斜上方，第三驱动气缸123是位于第二滑动块125的斜上方，第二滑动块125与第三驱动气缸123的活塞杆连接，通过第三驱动气缸123的伸缩，其活塞杆恩能够该带动第二滑动块125来回直线移动。第二滑动块125的上端设有一个第二打压轮1210，第二打压轮1210与第二滑动块125为转动连接，确保第二打压轮1210能够自如转动。在环本体3上夹持有胎冠后，两个打压装置12分别位于胎冠的两侧部下方，当夹持块7释放胎冠后，胎冠套在胎体上，随着胎冠、胎体的旋转，打压装置12的驱动气缸向上推动第一打压轮126和第二打压轮1210与胎冠接触，由于摩擦力的作用，第一打压轮126和第二打压轮1210可随着胎冠旋转，且在驱动机构的作用下，打压装置12整体可沿着与环本体3的轴线平行的方向进行移动，即第一打压轮126和第二打压轮1210在旋转的同时还可以直线移动，从而这种打压装置12可以将胎冠压实在胎体上，避免胎冠与胎体之间产生气泡。

如图3和图10所示，驱动打压装置12移动的驱动机构包括固定安装在打压基座11上的驱动电机127和设在打压基座11上的丝杠传动机构128，打压基座11上设有长度方向与环本体3的轴线平行的滑轨，两个打压支架121与该滑轨滑动连接，两个打压支架121分别与丝杠传动机构128的一个螺母固定连接，丝杠传动机的丝杠是支撑在打压基座11上，驱动电机127通过链传动机构129与丝杠连接，从而能够驱动丝杠旋转，由于两个打压装置12的移动方向为相反的，相应就要求丝杠上的两个螺母的移动方向要相反，具体是通过在丝杠上设置两段螺旋方向相反的螺纹，或者是采用两个螺纹旋向相反的丝杠连接呈一体。

如图3和图11所示，打压器还包括在环本体3上沿周向设置的多个打压单元13，打压单元13两两一组，且同组的两个打压单元13对称的分布在环本体3的两侧。各打压单元13包括与侧板31连接的第四驱动气缸131和与第四驱动气缸131的活塞杆连接的第三打压轮132，第四驱动气缸131的缸体固定在侧板31上，第四驱动气缸131的活塞杆沿环本体3的径向朝向环本体3的重中心延伸。第三打压轮132是用于与胎冠接触，同时也用于进一步将胎冠压实在胎体上，第三打压轮132是在活塞杆的末端与活塞杆转动连接，以确保第三打压轮132能够随着胎冠自如转动。在本实施例中，打压单元13共设有四个，四个打压单元13分成两组，即在环本体3的两侧分别设有两个打压单元13和一个打压装置12，且各侧的两个打压单元13和打压装置12位于环本体3的同一个半圆区域内，其中一组打压单元13位于环本体3的上部位置处，与气缸支撑板82位置相邻，另一侧打压单元13大致位于环本体3的中部位置处。

上述结构的打压器，通过增加多个打压单元13，将胎冠压实在胎体上，保证打压精度，可以进一步提高打压效果，进一步提升胎坯的质量。

如图12至图16所示，一段成型机包括一段底座14和主轴组件15，主轴组件15包括外轴151和与一段成型鼓10固定连接的内轴152，如图17所示为现有技术的一段成型鼓10的结构简图，其在外力作用下沿径向可以收缩和碰撞，以满足胎体的制作要求。本一段成型机的外轴151是套设在内轴152上，外轴151两端开口、内部中空，外轴151的一端与一段成型鼓10连接，另一端连接有一刹车盘18，一段底座14上设有用于夹紧和松开刹车盘18的刹车器17，内轴152上连接有驱动其旋转的第二驱动机构。在制作胎体时，在第二驱动机构的作用下，内轴152可以转动，内轴152转动从而可以使一段成型鼓10膨胀，一段成型鼓10上的定位弹珠使内轴152和外轴151同时转动，此时一段成型鼓10上开始缠绕帘布层。在缠好帘布层后，刹车器17夹紧刹车盘18，使外轴151固定不动，在第二驱动机构的作用下内轴152开始反转，内轴152反转可以使一段成型鼓10收缩，从而可以取下制成的胎体。这种结构的主轴组件15，是通过内轴152和外轴151的转动实现一段成型鼓10的开合，不仅精度高，而且内轴152不再需要沿轴向直线移动，主轴组件15轴向占用空间可以减小，另外，对于同规格的一段成型鼓10，采用此结构的主轴组件15进行驱动，可以使一段成型鼓10具有径向行程得以加大，从而可以提高胎体的成型效果和加工效率。

具体的，外轴151是与一段成型鼓10为键连接，外轴151的端部外表面设有让设在一段成型鼓10上的键嵌入的键槽155。作为优选的，键槽155在外轴151的外表面上沿周向均布有4个，相应的在一段成型鼓10上设有4个平键。在内轴152带动一段成型鼓10转动后，且在刹车器17未夹紧刹车盘18时，一段成型鼓10通过平键带动外轴151同步转动。刹车盘18是套在内轴152上，刹车盘18通过螺栓与外轴151的另一端固定连接，刹车器17为现有技术，可以在气压作用下通过两个夹块夹紧或松开刹车盘18。在一段底座14上设有用于安装外轴151的支撑座，外轴151通过轴承支撑在支撑座上，刹车器17也是安装在支撑座上。

在一段底座14上也设有用于安装内轴152的支撑座，内轴152通过轴承支撑在支撑座上，内轴152的一端与一段成型鼓10固定连接，另一端通过旋转接头20与气管道连接，且在该端与第二驱动机构连接，该第二驱动机构包括设在一段底座14上的电机和带传动机构，电机通过带传动机构与内轴152连接，内轴152上设有一个同步带轮19，电机从而将动力传递至内轴152。

如图13所示，在外轴151上安装有胶囊座16，胶囊座16用于安装胶囊，而该胶囊是需要充入气体才能膨胀。在内轴152的中心设有沿轴向延伸的用于让压缩空气流过的通道154，该通道154是从内轴152的与旋转接头20连接的端部开始延伸至对应胶囊座16的位置处，通道154且与旋转接头20连通，使压缩气体能够进入。为了使气体能够进出胶囊，在内轴152和外轴151的侧壁的多个位置处设有让气体通过的通气孔153，内轴152和外轴151侧壁各位置的通气孔153且为同轴，通气孔153可以使胶囊内腔与内轴152的通道154连通。

以上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。只要是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，将本发明的上述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 (10)

1.一种高精度乘用轮胎二次法成型机，包括一段成型机和二段成型机，二段成型机包括二段底座和用于运送胎冠的传递环，传递环包括与二段底座滑动连接的传递基座、竖直设在传递基座上的环本体和设在环本体上用于夹持胎冠的夹持机构，环本体的中心设有用于容纳胎冠的中心孔，夹持机构包括在环本体的中心孔中沿周向布置且沿中心孔径向可移动的多个夹持块，其特征在于：所述环本体设有与所述中心孔同轴且为可旋转的环形齿轮，环形齿轮通过齿轮齿条机构与所述夹持块连接。

2.根据权利要求1所述的高精度乘用轮胎二次法成型机，其特征在于：所述环本体是由两个环形的侧板连接构成，两个侧板相对的侧面设有用于容纳所述环形齿轮和所述齿轮齿条机构的环槽。

3.根据权利要求2所述的高精度乘用轮胎二次法成型机，其特征在于：所述齿轮齿条机构包括与所述环形齿轮内侧面的齿啮合的圆柱齿轮和与该圆柱齿轮啮合的齿条，圆柱齿轮支撑在两侧的所述侧板上，齿条且与所述夹持块连接。

4.根据权利要求2或3所述的高精度乘用轮胎二次法成型机，其特征在于：所述环本体的外部设有用于驱动所述环形齿轮旋转的第一驱动机构，第一驱动机构包括第一驱动气缸和与所述环形齿轮连接的齿轮连接板，第一驱动气缸一端与所述环本体转动连接，另一端与齿轮连接板转动连接。

5.根据权利要求4所述的高精度乘用轮胎二次法成型机，其特征在于：所述传递环还包括用于将胎冠压实在胎体上的打压器，打压器包括与所述传递基座连接的打压基座和设在打压基座且对称分布在所述环本体两侧的两个打压装置。

6.根据权利要求5所述的高精度乘用轮胎二次法成型机，其特征在于：所述打压装置包括与所述打压基座滑动连接的打压支架、倾斜设在打压支架上的第二驱动气缸、与第二驱动气缸滑动连接的第一滑动块、与第一滑动块连接的第三驱动气缸和与第三驱动气缸滑动连接的第二滑动块，第一滑动块与第二驱动气缸的活塞杆连接且第一滑动块上设有第一打压轮，第二滑动块与第三驱动气缸的活塞杆连接且第二滑动块上设有第二打压轮。

7.根据权利要求6所述的高精度乘用轮胎二次法成型机，其特征在于：所述打压器还包括在所述环本体上沿周向设置的多个打压单元，打压单元包括与所述侧板连接的第四驱动气缸和与第四驱动气缸的活塞杆连接的第三打压轮，第四驱动气缸的活塞杆沿环本体的径向延伸。

8.根据权利要求1所述的高精度乘用轮胎二次法成型机，其特征在于：所述一段成型机包括一段底座和主轴组件，主轴组件包括外轴和与一段成型鼓连接的内轴，外轴套设在内轴上，外轴一端与一段成型鼓连接，另一端连接有一刹车盘，一段底座上设有用于夹紧和松开刹车盘的刹车器，内轴上连接有驱动其旋转的第二驱动机构。

9.根据权利要求8所述的高精度乘用轮胎二次法成型机，其特征在于：所述外轴与所述一段成型鼓为键连接，外轴端部外表面设有让设在一段成型鼓上的键嵌入的键槽。

10.根据权利要求8或9所述的高精度乘用轮胎二次法成型机，其特征在于：所述内轴一端与所述一段成型鼓连接，另一端通过旋转接头与气管道连接，内轴中心设有让压缩空气流过的通道，内轴和所述外轴的侧壁设有通气孔。