CN105643965A - 金属内模定型的轮胎硫化机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属内模定型的轮胎硫化机，属于轮胎制造设备领域。内模加压机构主要包括横梁，加压油缸，传力杆，杆座，横梁固定于抱闸机构上方，加压油缸吊装于横梁中心处，杆座两端为法兰盘结构，下端法兰盘通过螺钉固定于上机台，传力杆为中空的，其中间偏上方处同样有法兰盘，其法兰盘上的通孔与杆座上端法兰盘上的通孔相对应，每一组对应通孔内穿过一根长螺栓，在螺栓上的传力杆法兰盘与杆座上法兰盘段之间套装弹簧，弹簧处于压缩状态，以支撑传力杆悬于杆座上方，两组活络模操纵机构在上箱体上呈前后对称分布。中心机构的上环油缸和其中一个下环油缸上装有内置式磁性位移传感器。

Description

金属内模定型的轮胎硫化机

技术领域

本发明涉及轮胎生产设备领域，详细地讲是一种金属内模定型的轮胎硫化机。

背景技术

众所周知，硫化是轮胎生产过程中必不可少的一道工序，当前轮胎定型硫化机是应用于这一工艺环节的最主要设备，其工作原理是，由橡胶材料制成的柔性胶囊与刚性金属外模共同对胎坯施加压力，刚性金属外模有两半模和活络模两种结构形式，现今子午线轮胎硫化多采用活络模，该种模具结构由一定数量活络块组成，分合模方式由两半模意洽的轴向分模为径向分模，同时胶囊及外模中通入蒸汽或过热水，为轮胎硫化提供必需的热量。目前的轮胎硫化机存在两个主要缺陷，首先，硫化胶囊在使用过程中容易造成膨胀结构不对称，很难保证轮胎质量的高度均匀分布，从而导致产品动平衡均匀性不高，其次，采用蒸汽或过热水加热，尤其轮胎内腔需从导热性极差的胶囊内间接获得硫化热能，导致传热效率低，硫化周期长，热媒在管路循环中存在大量的热量耗散，能源浪费严重。

中国专利CN103286893A公开了一种新型轮胎硫化方法，将普通轮胎定型硫化机中心机构上的胶囊替换成可伸缩的金属内模，同时硫化内温采用电磁感应加热方式，这种新的硫化方法从根本上解决了传统轮胎硫化工艺存在的问题，成品轮胎动平衡及均匀性能够得到大幅改善，同时硫化传热效率明显提高，硫化能耗降低。但是，这种硫化方法只是简单地将常规硫化机中心机构上的胶囊替换成金属内模，并在内模嵌装了电磁感应加热装置，因此经过改造的常规结构硫化机还无法实现合理的硫化工艺步骤。

正确的轮胎硫化工艺步骤是：定型-合模-二次定型，即首先当胎坯被放入硫化机上时依靠胶囊需先对其进行定型，此时胶囊内通定型氮气，胎坯内径轻微胀大，之后外活络模逐渐合拢，将胎坯从外部锁紧，最后胶囊内通蒸汽，胎坯内径继续增大并逐渐与成品轮胎内径一致，这种工艺步骤能够防止轮胎内部骨架材料出现弯曲变形，保证硫化后轮胎的高度均匀性。但是在传统结构轮胎硫化机上运用新的硫化方法时，当外活络模合拢之前，金属内模已被外模上盖压紧而达到最大极限位置，即胎坯内径已与成品轮胎内径相同，当活络模闭合后，胎坯内部骨架材料易发生曲挠变形，导致成品轮胎均匀性不高。此外在传统结构硫化机上，内模与外模均依靠同一锁模机构提供锁模力，而无法实现独立锁模，易引起内模膨胀不彻底，从而导致因内模压力不足而造成轮胎内侧飞边大、肩部窝气等外观质量问题。

发明内容

针对上述传统轮胎硫化机无法适应新硫化方式而导致成品轮胎均匀性差的问题，本发明提供一种适用于金属内模定型，且能够实现合理硫化工艺步骤的轮胎硫化机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属内模定型的轮胎硫化机，由升降机构、中心机构、锁模机构、内模加压机构及两组活络模操纵机构组成，升降机构包括两根导柱、上箱体、下箱体、上机台、下机台及开合模油缸，两根导柱相互平行并依次穿过下箱体和上箱体左右两侧，导柱末端开设二至三段尾部环形槽，并通过夹环锁紧固定于下箱体底部，导柱中部开设中部环形槽，锁模机构包括抱闸机构和锁模油缸，抱闸机构由前闸块，后闸块，侧板和底板组成，在前闸块和后闸块的半圆弧面上开设三段以上闸块环形槽，锁模油缸缸体与上箱体固定，活塞杆与抱闸机构底板固定，内模加压机构包括横梁，加压油缸，传力杆，杆座，横梁固定于抱闸机构上方，加压油缸吊装于横梁中心处，杆座两端为法兰盘结构，两端法兰盘上各有通孔，下端法兰盘通过螺钉固定于上机台，传力杆为中空的，其中间偏上方处同样有法兰盘，其法兰盘上的通孔与杆座上端法兰盘上的通孔相对应，每一组对应通孔内穿过一根长螺栓，在长螺栓上的传力杆法兰盘与杆座上法兰盘段之间套装弹簧，弹簧处于压缩状态，以支撑传力杆悬于杆座上方，每根长螺栓的尾部有一组对顶螺母，对顶螺母紧贴杆座上法兰盘的下表面，两组活络模操纵机构在上箱体上呈前后对称分布，中心机构的上环油缸和其中一个下环油缸上装有内置式磁性位移传感器。

本发明还可通过如下措施来实现：弹簧为蝶形弹簧。导柱上的中部环形槽数量多于闸块环形槽数量。上箱体两侧导柱孔壁上含有减磨套。传力杆顶端与加压油缸之间有3-5mm初始间隙。

本发明的有益效果是，具有独立的内模加压机构，针对采用金属模具定型的轮胎硫化工艺，可实现合理的硫化工作步骤，成品轮胎的均匀性更高，而且依靠独立的锁模机构，内模膨胀更彻底，从而提高硫化过程的内压，改善轮胎内侧飞边大、肩部窝气等外观质量问题。同时，中心机构的上环油缸及下环油缸上均安装了内置磁性位移传感器，能够精确检测内外模配合精度及内模在硫化过程中的膨胀状态。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明一种金属内模定型的轮胎硫化机的装配图

图2为本发明一种金属内模定型的轮胎硫化机的升降机构剖视图

图3为本发明一种金属内模定型的轮胎硫化机抱闸机构轴测图

图4为图3的剖视图

图5为图1的局部视图B

图6为本发明一种金属内模定型的轮胎硫化机内模加压机构剖视图

图7为图1的A-A剖视图

图8为本发明一种金属内模定型的轮胎硫化机中心机构的剖视图

图9为本发明一种金属内模定型的轮胎硫化机处于定型工作状态下的示意图

图10为本发明一种金属内模定型的轮胎硫化机处于合模工作状态下的示意图

图11为本发明一种金属内模定型的轮胎硫化机处于二次定型工作状态下的示意图

图中，1、升降机构；2、中心机构；3、锁模机构；4、内模加压机构；5、活络模操纵机构；6、导柱；7、上箱体；8、下箱体；9、上机台；10、下机台；11、开合模油缸；12、尾部环形槽；13、中部环形槽；14、减磨套；15、抱闸机构；16、锁模油缸；17、前闸块；18、后闸块；19、侧板；20、底板；21、闸块环形槽；22、横梁；23、加压油缸；24、传力杆；25、杆座；26、长螺栓；27、弹簧；28、上环油缸；29、下环油缸；30、内置式磁性位移传感器；31、内模；32、固定闸块；33、对顶螺母；34、活络模；35、胎坯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1～图8所示，一种金属内模定型的轮胎硫化机，其特征在于，主要由升降机构1、中心机构2、锁模机构3、内模加压机构4及两组活络模操纵机构5组成，升降机构1包括两根导柱6、上箱体7、下箱体8、上机台9、下机台10及开合模油缸11，两根导柱6相互平行并依次穿过下箱体8和上箱体7左右两侧，导柱6末端开设二至三段尾部环形槽12，并通过固定闸块32锁紧固定于下箱体8底部，导柱6中部开设一定数量具有锁模限位功能及调模功能的中部环形槽13，上箱体7是中空的，其两侧导柱6孔壁上含有减磨套14，防止上箱体7在升降过程中出现卡阻现象，锁模机构3包括抱闸机构15和锁模油缸16，抱闸机构15主要由前闸块17、后闸块18、侧板19和底板20组成，在前后闸块的半圆弧面上开设三段以闸块环形槽21在该实施例中为4段，其中导柱6上的中部环形槽13数量比闸块环形槽21数量多在该实施例中导柱6上中部环形槽13数量为七个，闸块环形槽21数量为四个，前闸块17和后闸块18可以卡在导柱中部环形槽13的不同位置从而能够实现调模，锁模油缸16缸体与上箱体7固定，锁模油缸16活塞杆与抱闸机构15和底板20固定，锁模加压时，前后闸块闭合，闸块环形槽21的凸齿部分伸入到导柱6上的中部环形槽13内，锁模油缸16活塞杆由于导柱6上中部环形槽13的限位作用而固定不动，液压油推动缸体与上箱体7下降以实现合模加压，内模加压机构4主要包括横梁22、加压油缸23、传力杆24和杆座25，横梁22固定于抱闸机构15上方，加压油缸23吊装于横梁22中心处，杆座25两端为法兰盘结构，两端法兰盘上各有四个通孔，下端法兰盘通过螺钉固定于上机台9，传力杆24为中空的，其中间偏上方处同样有法兰盘，其法兰盘上的通孔与杆座25上端法兰盘上的通孔相对应，每一组对应通孔内穿过一根长螺栓26，在螺栓上的传力杆24法兰盘与杆座25上法兰盘段之间套装弹簧27，弹簧27处于压缩状态，以支撑传力杆24悬于杆座25上方，弹簧27可以是蝶形弹簧，每根长螺栓26的尾部有一组对顶螺母33，对顶螺母33紧贴杆座25上法兰盘的下表面，传力杆24顶端与加压油缸23之间有3-5mm初始间隙，其间隙大小可通过对顶螺母33调节，两组活络模操纵机构5在上箱体7上呈前后对称分布。中心机构2的上环油缸28和其中一个下环油缸29上装有内置式磁性位移传感器30，硫化时，通过下环油缸29中的内置式磁性位移传感器30的反馈信号能够判断下环油缸29活塞杆的位置，从而检测内模31与活络模34的配合精度，同理，通过上环油缸28中的内置式磁性位移传感器30的反馈信号能够判断上环油缸28活塞杆的位置，从而检测内模31是否达到最大膨胀状态。

采用本发明一种金属内模定型的轮胎硫化机的工作步骤是：1.定型，如图9所示，首先硫化机处于开模状态，胎坯35被内模31撑开，但此时内模31没有到达最大极限位置，2.合模，如图10所示，活络模34下降并在锁模机构3作用下完全收缩。3.二次定型，加压油缸23活塞杆下降，并通过传力杆24对内模31施加压力，此时内模31完全胀开，通过中心机构2的上环油缸28和下环油缸29上的内置式磁性位移传感器30的反馈信号能够精确检测内模31与活络模34配合精度及内模是否达到最大膨胀状态。4.开模，加压油缸23活塞杆回升，传力杆24在弹簧作用下复位，之后锁模油缸16卸荷，活络模34逐渐涨开并随上箱体7上升。

Claims (5)

1.一种金属内模定型的轮胎硫化机，由升降机构、中心机构、锁模机构、内模加压机构及两组活络模操纵机构组成，其特征在于：升降机构包括两根导柱、上箱体、下箱体、上机台、下机台及开合模油缸，两根导柱相互平行并依次穿过下箱体和上箱体左右两侧，导柱末端开设二至三段尾部环形槽，并通过夹环锁紧固定于下箱体底部，导柱中部开设中部环形槽，锁模机构包括抱闸机构和锁模油缸，抱闸机构由前闸块，后闸块，侧板和底板组成，在前闸块和后闸块的半圆弧面上开设三段以上闸块环形槽，锁模油缸缸体与上箱体固定，活塞杆与抱闸机构底板固定，内模加压机构包括横梁，加压油缸，传力杆，杆座，横梁固定于抱闸机构上方，加压油缸吊装于横梁中心处，杆座两端为法兰盘结构，两端法兰盘上各有通孔，下端法兰盘通过螺钉固定于上机台，传力杆为中空的，其中间偏上方处同样有法兰盘，其法兰盘上的通孔与杆座上端法兰盘上的通孔相对应，每一组对应通孔内穿过一根长螺栓，在长螺栓上的传力杆法兰盘与杆座上法兰盘段之间套装弹簧，弹簧处于压缩状态，以支撑传力杆悬于杆座上方，每根长螺栓的尾部有一组对顶螺母，对顶螺母紧贴杆座上法兰盘的下表面，两组活络模操纵机构在上箱体上呈前后对称分布，中心机构的上环油缸和其中一个下环油缸上装有内置式磁性位移传感器。

2.根据权利要求1所述金属内模定型的轮胎硫化机，其特征在于所述的弹簧为蝶形弹簧。

3.根据权利要求1所述金属内模定型的轮胎硫化机，其特征在于所述的导柱上的中部环形槽数量多于闸块环形槽数量。

4.根据权利要求1所述金属内模定型的轮胎硫化机，其特征在于所述的上箱体两侧导柱孔壁上含有减磨套。

5.根据权利要求1所述金属内模定型的轮胎硫化机，其特征在于所述的传力杆顶端与加压油缸之间有3-5mm初始间隙。