CN110293700A - 一种框架式双层四工位后充气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种框架式双层四工位后充气装置，含有四个轮胎充气工位，四个轮胎充气工位按上下对称和左右对称设置在“田”字形框架上，每个轮胎充气工位含有一个由一对立柱、一根横梁和一根共用的中梁所构成的“口”字形框架；每个轮胎充气工位包括移动夹盘和固定夹盘，固定夹盘固定设置在中梁上，在横梁上，设有一对升降气缸、调模装置及其闭锁机构，移动夹盘通过导向轴与调模装置连接，升降气缸的活塞杆与移动夹盘连接，通过调模装置的设置和升降气缸的驱动使移动夹盘运动，将轮胎夹住密封在移动夹盘和固定夹盘之间，进行充气冷却定型。具有结构合理、运动平稳、定位准确、安全可靠、维护少等优点。
Description
技术领域
本发明属于轮胎硫化机装备技术领域，特别涉及一种框架式双层四工位后充气装置。
背景技术
后充气装置是液压轮胎硫化机的重要组成部分，用于对硫化后胎体温度较高的轮胎及时进行充气冷却定型，以保持轮胎的正确尺寸和物理特性，避免轮胎变形。后充气装置的结构和性能会影响其制作成本和最终的使用效果，也会影响到轮胎结构尺寸和轮胎定型质量。
现有液压硫化机后充气有两种形式，一种为翻转式四工位后充气装置，结构复杂，零件数量多、制作过程周期长、成本高、安全性和可靠性相对较差，因上下卡盘为浮动结构，间隙较大, 两工位翻转切换工位后，难以确保上下夹盘的对中性，重复定位精度低，且运行不稳定，影响设备整体性能；另一种为液压式四工位后充气装置，主结构为两工位四点式但不翻转；上下夹盘松闭锁和轮辋宽度调节采用油缸直推夹盘垂直升降，利用位移传感器实现上下夹盘松闭锁和轮辋宽度定位，结构相对简单。但由于液压式四工位后充气存在液压油缸、液压管路，有液压油泄漏的安全隐患。当液压油泄漏，会污染轮胎，且无法保持油压，影响充气保持压力，导致轮胎废品；更严重的是泄漏的液压油滴到下方的高温蒸汽管路，冒油烟起火，极有可能导致火灾安全事故。
发明内容
本发明的目的在于针对现有液压硫化机后充气装置的不足，提供一种框架式双层四工位后充气装置，以解决上述现有硫化机后充气装置存在的各种问题。
本发明，含有四个轮胎充气工位，四个轮胎充气工位按上下对称和左右对称设置在“田”字形框架上，每个轮胎充气工位含有一个由一对立柱、一根横梁和一根共用的中梁所构成的“口”字形框架；每个轮胎充气工位包括移动夹盘和固定夹盘，固定夹盘固定设置在中梁上，在横梁上，设有一对升降气缸、调模装置及其闭锁机构，移动夹盘通过导向轴与调模装置连接，导向轴顶部加工有定位沟槽，升降气缸的活塞杆与移动夹盘连接，通过调模装置的设置和升降气缸的驱动使移动夹盘运动，然后闭锁机构锁闭，将轮胎夹住密封在移动夹盘和固定夹盘之间，进行充气冷却定型。
本发明，所述调模装置包括调模螺柱、定位螺母、调模电机、链轮/同步轮和链条链条/同步带，调模电机安装在横梁上，调模螺柱为空心结构，所述导向轴穿过调模螺柱的轴孔且与其动配合，调模螺柱的下端转动设置在横梁上，在调模螺柱上设有链轮/同步轮，链轮链轮/同步轮与调模螺柱固定连接，链轮/同步轮通过链条/同步带与调模电机传动连接；所述定位螺母与调模螺柱螺纹配合，在定位螺母的下方设有一对防转杆，防转杆与固定座动配合，固定座与横梁固定连接，通过调模电机的驱动，使调模螺柱旋转，从而调整定位螺母的高度，实现对夹盘间距范围的自动调整。
本发明，所述闭锁机构包括设置在定位螺母顶部的闭锁气缸和与闭锁气缸活塞杆连接的闭锁块，当导向轴移动到工艺高度时，闭锁气缸动作，使闭锁块卡住在导向轴的定位沟槽上，实现对导向轴进行定位，并承受充气轮胎的撑开力。
本发明，本发明解决了结构复杂、自动化程度低的问题，更重要的是解决了液压后充气油缸、油管漏油引起的各种安全隐患；该后充气装置具有结构合理、运动平稳、定位准确、安全可靠、维护少等优点，满足对硫化后胎体温度较高的轮胎及时进行充气冷却定型的功能，以保持轮胎的正确尺寸和物理特性，避免轮胎变形。
下面实施例结合附图说明对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图（前侧视图）；
图2为本发明的立体结构示意图（前侧视图，轮胎充气状态）；
图3为本发明的主视图；
图4为本发明的左视图；
图5为本发明的俯视图；
图6为本发明局部（单工位）的移动夹盘升起、闭锁机构打开状态示意图；
图7为本发明局部（单工位）的移动夹盘下降至工艺高度A，闭锁机构闭锁状态示意图；
图8为本发明局部（单工位）的移动夹盘下降至工艺高度C，闭锁机构闭锁状态示意图；
图9为在升降气缸的作用下，导向轴下降，导向轴末端被闭锁机构卡住，停止下降，实现导向轴初步定位的状态示意图；
图10为闭锁气缸驱动闭锁块闭锁卡进定位沟槽的状态示意图；
图11为轮胎充气，导向轴回弹，定位沟槽下端面与闭锁块接触，实现工艺高度定位的状态示意图。
图中，1、立柱；2、横梁；3、固定夹盘；4、移动夹盘；5、闭锁气缸；6、闭锁块；7、导向轴；8、调模电机；9、固定座；10、防转杆；11、升降气缸；12、定位螺母；13、调模螺柱；14、链条/同步带；15、链轮/同步轮；16、定位沟槽；17、中梁；18、轮胎；19、末端。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作进一步详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明保护范围不限于下述的实施例。
参照图1-图8，一种框架式双层四工位后充气装置，包含四个轮胎充气工位，四个轮胎充气工位按上下（M-M轴）对称和左右（N-N轴）对称设置在“田”字形框架上，每个轮胎充气工位含有一个由一对立柱1、一根横梁2和一根共用的中梁17所构成的“口”字形框架；每个轮胎充气工位包括1个移动夹盘4和1个固定夹盘3，固定夹盘3固定设置在中梁17上，在横梁2上，设有一对升降气缸11、调模装置及其闭锁机构，移动夹盘4通过导向轴7与调模装置连接，导向轴7顶部设有定位沟槽16，通过调模装置的设置和升降气缸11的驱动使移动夹盘4运动，然后闭锁机构锁闭，将轮胎18夹住密封在移动夹盘4和固定夹盘3之间，进行充气冷却定型。在导向轴7顶部设置的定位沟槽16，对移动夹盘4的升降运动起导向、定位作用，同时可以承受轮胎充气时的推力，防止轮胎被气压撑开变形。
所述调模装置包括调模螺柱13、定位螺母12、调模电机8、链轮（或同步轮）15和链条（或同步带）14，调模电机8安装在横梁2上，调模螺柱13为空心结构，所述导向轴7穿过调模螺柱13的轴孔且与其动配合，调模螺柱13的下端设置在横梁2上，并可以绕螺柱的轴心转动，在调模螺柱13上设有链轮（或同步轮）15，链轮（或同步轮）15与调模螺柱13固定连接，链轮（或同步轮）15通过链条（或同步带）14与调模电机8传动连接；所述定位螺母12与调模螺柱13螺纹配合，在定位螺母12的下侧设有一对防转杆10，防转杆10与固定座9动配合，即防转杆10在固定座9中可作轴向移动，固定座9与横梁2固定连接，在防转杆10的作用下，当调模螺柱13旋转时，定位螺母12只能做升降运动，不能做旋转运动。通过调模电机8的驱动，使调模螺柱13旋转，使定位螺母12相对于初始点位置发生变化，从而调整定位螺母12的高度，实现对夹盘间距范围的自动调整。
调模电机8上的旋转编码器，用于测量定位螺母12的位置变化，并反馈到工控机与工艺设定值进行比较、控制，实现定位螺母12的位置数字化调整。如图7所示，工艺需要移动夹盘4与固定夹盘3间距为A时，旋转调模螺柱13，使定位螺母12高度值为对应的B值；如图8所示，工艺需要移动夹盘4与固定夹盘3间距为C时，旋转调模螺柱13，使定位螺母12高度值为对应的D值；从而实现自动调整移动夹盘4与固定夹盘3间距的功能。
所述闭锁机构包括设置在定位螺母12顶部的闭锁气缸5和与闭锁气缸活塞杆连接的闭锁块6，闭锁机构跟随定位螺母12高度位置变化而变化，当轮胎需要充气时，升降气缸11驱动移动夹盘4及导向轴7往固定夹盘3方向靠拢。当移动夹盘4与固定夹盘3的间距达到工艺设定值的时候，闭锁机构的闭锁气缸5驱动闭锁块6动作，使闭锁块6卡住在导向轴7的定位沟槽16上，实现对导向轴7进行定位，从而实现移动夹盘4与固定夹盘3间距准确定位，并承受充气轮胎18的撑开力。
当轮胎18被夹盘夹住密封之后，即可对轮胎18进行充气冷却定型。轮胎充气产生的撑开力，通过导向轴7与闭锁块6承担，满足轮胎充气冷却功能。轮胎充气冷却定型完成，轮胎中气压排出，闭锁气缸5打开闭锁块6，然后升降气缸11带着移动夹盘4及导向轴7回到初始位置，冷却好的轮胎可以从夹盘上卸出。
当充气冷却的轮胎规格变化时，通过改变工控机夹盘间距设定值，然后驱动调模电机8带动调模螺柱13旋转，重新调整定位螺母12的高度位置，从而使闭锁机构跟随定位螺母12高度位置变化而变化，实现移动夹盘4与固定夹盘3间距的改变。
参照图9，由于导向轴7的末端19直径比导向轴7粗，当升降气缸11往下移动导向轴7移动到一定高度的时候，导向轴7的末端19被闭锁机构卡住，无法继续下降，从而实现导向轴7的初步定位。
参照图10，闭锁气缸5驱动闭锁块6闭锁,卡进定位沟槽16。
参照图11，当轮胎18充气被撑开时，导向轴7回弹，定位沟槽16下端面与闭锁块6接触，实现工艺的高度定位。
本充气装置对轮胎充气冷却定型过程如下（以上方左侧充气工位为例）：
1.工位初始状态：闭锁机构的闭锁块6打开，移动夹盘4升至上限，固定夹盘3空置。
2. 硫化结束的高温轮胎18，被硫化机的机械手抓取放到固定夹盘3上。
3. 升降气缸11驱动移动夹盘4及导向轴7往固定夹盘3方向靠拢。
4. 当移动夹盘4与固定夹盘3的间距达到工艺设定值的时候，闭锁机构的闭锁气缸5驱动闭锁块6动作，使闭锁块6卡住在导向轴7的定位沟槽16上。
5. 此时轮胎18被夹盘夹住密封之后，即可对轮胎18进行充气冷却定型。
6. 轮胎充气冷却定型完成，轮胎中气压排出，闭锁气缸5打开闭锁块6，然后升降气缸11带着移动夹盘4及导向轴7回到初始位置，冷却好的轮胎可以从固定夹盘3上卸出。
7. 重复循环1～6过程，实现后充气装置充气冷却定型连续工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种框架式双层四工位后充气装置，含有四个轮胎充气工位，其特征在于：四个轮胎充气工位按上下对称和左右对称设置在“田”字形框架上，每个轮胎充气工位含有一个由一对立柱（1）、一根横梁（2）和一根共用的中梁（17）所构成的“口”字形框架；每个轮胎充气工位包括移动夹盘（4）和固定夹盘（3），固定夹盘（3）固定设置在中梁（17）上，在横梁（2）上，设有一对升降气缸（11）、调模装置及其闭锁机构，移动夹盘（4）通过导向轴（7）与调模装置连接，导向轴（7）顶部加工有定位沟槽（16），升降气缸（11）的活塞杆与移动夹盘（4）连接，通过调模装置的设置和升降气缸（11）的驱动使移动夹盘（4）运动，然后闭锁机构锁闭，将轮胎（18）夹住密封在移动夹盘（4）和固定夹盘（3）之间，进行充气冷却定型。
2.根据权利要求1所述的框架式双层四工位后充气装置，其特征在于：所述调模装置包括调模螺柱（13）、定位螺母（12）、调模电机（8）、链轮/同步轮（15）和链条/同步带（14），调模电机（8）安装在横梁（2）上，调模螺柱（13）为空心结构，所述导向轴（7）穿过调模螺柱（13）的轴孔且与其动配合，调模螺柱（13）的下端转动设置在横梁（2）上，在调模螺柱（13）上设有链轮/同步轮（15），链轮/同步轮（15）与调模螺柱（13）固定连接，链轮/同步轮（15）通过链条/同步带（14）与调模电机（8）传动连接；所述定位螺母（12）与调模螺柱（13）螺纹配合，在定位螺母（12）的下方设有一对防转杆（10），防转杆（10）与固定座（9）动配合，固定座（9）与横梁（2）固定连接，通过调模电机（8）的驱动，使调模螺柱（13）旋转，从而调整定位螺母（12）的高度，实现对夹盘间距范围的自动调整。
3.根据权利要求2所述的框架式双层四工位后充气装置，其特征在于：所述闭锁机构包括设置在定位螺母（12）顶部的闭锁气缸（5）和与闭锁气缸活塞杆连接的闭锁块（6），当导向轴（7）移动到工艺高度时，闭锁气缸（5）动作，使闭锁块（6）卡住在导向轴（7）的定位沟槽（16）上，实现对导向轴（7）进行定位，并承受充气轮胎（18）的撑开力。
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