CN110856988A

CN110856988A - 伺服液压控制轮胎成型机

Info

Publication number: CN110856988A
Application number: CN201810974269.8A
Authority: CN
Inventors: 戴造成; 沈国雄; 巫松青
Original assignee: Fujian Jianyang Lungcheung Technology Development Co Ltd
Current assignee: Fujian Jianyang Lungcheung Technology Development Co Ltd
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2020-03-03

Abstract

本发明涉及一种伺服液压控制轮胎成型机，其特点在于成型机主轴（16）端上装有旋转接头（12）和液压分配器（13），成型机各部套采用伺服液压控制，油缸设有内置压力传感器，伺服液压站（11）采用伺服电机控制，由PLC（10）给出两路模拟量0‑10V信号，一路压力命令，一路转速命令，伺服系统通过接受到的信号，和压力传感器与旋转编码器的反馈，对系统的压力与转速进行闭环控制，配合高效率内啮合齿轮泵，经过控制阀给油缸提供动力源，配合油缸内置压力传感器控制油缸动作时递增提速和递减减速，使整套轮胎成型机设备各个动作柔和，动作切换无冲击，从而使设备使用寿命提高。

Description

伺服液压控制轮胎成型机

技术领域

本发明涉及的是轮胎成型机，特别是一种轮胎成型机控制装置的改进。

背景技术

现有的轮胎成型机大多采用电机驱动，电机驱动所带来的噪音大，不如液压传动来的平稳，能源转化不如液压传动高，普通的液压传动装置，由于马达以额定转速运行驱动油泵，系统压力由溢流阀控制，将过多的压力溢流，是一种持续恒定的高能耗运行模式，溢流阀持续工作将产生油温，需增加冷却器，使用冷却水进行循环降温；液压待机时将产生一定噪音，高压时噪音更大；动作切换时有一定冲击，长期会使设备紧固螺丝松动，需频繁检修，加固螺丝。由于配合油温控制，需要液压油用量大。

发明内容

为解决现有技术上的问题，本发明提供一种伺服液压控制轮胎成型机，包括主机箱、穿过主机箱的主轴，套置在主轴上的成型鼓、安装在主机箱壁上使成型鼓张圆折叠的折叠装置，安装在主轴用于将成型鼓边缘外伸帘布收拢的正反包装置，在正反包装置前安装有沿主轴滑动的自动可调扣圈装置，将帘布筒从扩导装置上拉到成型鼓上的夹持牵引装置，旋转尾座装置，旋转尾座机箱一面安装扩导装置另一相邻面与主轴相配合用于支撑正反包装置，在成型鼓后面用于滚压成型鼓上胶片的压辊装置，伺服液压站，PLC控制装置；其特点在于成型机主轴端上装有旋转接头和液压分配器，成型机各部套采用伺服液压控制，油缸设有内置压力传感器，伺服液压站采用伺服电机控制，由PLC给出两路模拟量0-10V信号，一路压力命令，一路转速命令，伺服系统通过接受到的信号，和压力传感器与旋转编码器的反馈，对系统的压力与转速进行闭环控制，配合高效率内啮合齿轮泵，经过控制阀给油缸提供动力源，带动主机主轴旋转、成型鼓折鼓、张圆、指形正包胶囊反包、扣圈、对胎坯滚压，配合油缸内置压力传感器控制油缸动作时递增提速和递减减速，使整套轮胎成型机设备各个动作柔和。

所述的折鼓装置上安装两个折鼓油缸，在折鼓油缸上嵌有齿条，齿轮固定在主轴上，主轴设有轴套，传动盘与折鼓油缸连接，伺服液压通过旋转接头和液压分配器进入折鼓油缸，带动齿条运动，在主轴上装有编码器，编码器通过齿轮轴与小齿轮联接，小齿轮与大齿轮啮合，将主轴运动信号通过编码器输送给PLC，啮合带动主轴扭转一定的角度，齿轮与齿条既作为传动键传送动力用，又作为旋转主轴带动成型鼓主联杆与固定在刹车套筒上的副联杆折合，在不停机的状态下实现折鼓和张圆；同时在折鼓油缸处装有液压锁，成型鼓在张圆后不会因高速运转瓦环下塌。

所述的夹持牵引装置包括一个安装在底座上沿导轨往复滑行的夹持环体、和安装在夹持环体一侧的同步盘、同步压盘、连接滚轴、以及在同步压盘上沿圆周均匀分布的若干个夹持机构，夹持移动油缸通过联接块与夹持环体底座连接，在导轨上装有编码器，通过编码器将移动位移信号输送给PLC，PLC对伺服系统通过接收到的信号和压力传感器与旋转编码器的反馈，对系统的压力与转速进行闭环控制，配合高效率内啮合齿轮泵，经过控制阀给油缸提供动力源带动夹持油缸动作。

所述的旋转尾座装置包含旋转支架、旋转箱，旋转支架包含扩导转座、套置在扩导转座上的旋转连接套、与旋转连接套连接的旋转油缸，旋转支架安装在滑块支座上，帘布筒扩导涨缩机构和正反包装置分别装在旋转箱的相邻两个面的支架上，与帘布筒扩导涨缩机构相对应的另一面旋转箱壁上装有配重块，根据工艺过程的工作需要，帘布筒扩导涨缩机构和正反包装置轮替施置成型机主轴主心线上，所述的帘布筒扩导涨缩机构包含安装在旋转箱支架上的扩导轴座、气源分配器、扩导主轴、套置在扩导主轴上的滑枕、沿滑枕圆周布设的伞形支撑杆、扩导杆，支撑杆与扩导杆活动连接，扩导杆上镶有若干个万向滚子，扩导杆前端设置喷气嘴，在扩导主轴内安装两个油缸，油缸A固定在旋转箱支架上，油缸B固定在连接杆上，连接杆固定在扩导主轴端面，油缸A上伸缩杆与加长杆连接，加长杆另一端装有驱动座A，L型驱动块A的水平面通过螺丝与驱动座A连接，垂直面通过螺母与滑枕A连接，L型驱动块B的水平面与液压缸B上的驱动座B连接，垂直面与滑枕B连接。

所述的正反包装置包括安装在主轴上外套筒和内套筒，内套筒包括指形正包和胶囊反包，指形正包包括指形正包座、指形片和指形正包油缸，胶囊反包包括胶囊反包座、胶囊和胶囊油缸，通过伺服电机由旋转接头和液压分配器进入油缸，所需要的力和速度都由两路模拟量设定，从而达到要多少给多少的需求。由PLC给出两路模拟量信号，一路压力命令，一路流量命令，伺服系统通过接受到的信号，和压力传感器与旋转编码器的反馈，对系统的压力与转速进行闭环控制，配合高效率内啮合齿轮泵，经过控制阀给液压缸提供动力源。

本发明伺服液压控制轮胎成型机具有以下优点：

1、由于采用伺服电机控制，由PLC给出两路模拟量0-10V信号，一路压力命令，一路流量命令，油缸设有内置压力传感器，伺服系统通过接受到的信号，和压力传感器与旋转编码器的反馈，对系统的压力与转速进行闭环控制，配合高效率内啮合齿轮泵，经过控制阀给油缸提供动力源，带动主机主轴旋转、成型鼓折鼓、张圆、指形正包胶囊反包、扣圈、对胎坯滚压，配合油缸内置压力传感器控制油缸动作时递增提速和递减减速，使整套轮胎成型机设备各个动作柔和，动作切换无冲击，从而使设备使用寿命提高；

2、通过控制器设定压力命令及流量命令，进行自动判断马达的速度及力量扭矩，能源利用率高；

3、高效率抑制油温上升，降低了更换工作油的频率，减少了冷却器和冷却水的使用成本；

4、降低高压保持时的噪音，液压待机时因低压控制，噪音更低。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图1为本发明的俯视结构示意图

附图2为本发明的正反包装置结构示意图

附图3为本发明的折鼓装置结构示意图

附图4为本发明的夹持牵引装置结构示意图

附图5为本发明的扩导装置结构示意图

附图6为本发明的压辊装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示：1折鼓装置、2主机箱、3夹持牵引装置、4a正反包装置定端、4b正反包装置动端、5a扣圈定端、5B扣圈动端、6成型鼓、7压辊装置、8扩导装置、9旋转尾座装置、10PLC控制柜、11伺服液压站；

如图2所示：12旋转接头、13液压分配器、14传动盘、15主机箱、401外套筒油缸、402胶囊油缸、403外套筒、404指形正包油缸、405指形正包座、406胶囊反包座、16主轴、17支撑轴、18扩导轴、19旋转机箱、20机座、21、传动盘、22带、23伺服电机、501扣圈油缸、502扣圈座；

如图3所示：101折鼓油缸、102齿轮、103齿条；

如图4所示：301夹持移动油缸、302联接块、303夹持环体底座、304夹持移动编码器、501扣圈油缸、502扣圈座；

如图5所示：801连接杆、802扩导杆、803支撑杆、804扩导油缸B、805伸缩杆、806滑枕、807加长杆、808扩导油缸A、809扩导轴座、810配重块、901尾座旋转油缸、902联接套、903转座、904尾座移动油缸、905滑块支座、906联接块、907尾座位移编码器

如图6所示：601压辊油缸、610压辊编码器。

如图1、2、3、4、5、6所示，为本发明的一个较佳实施例，该伺服控制轮胎成型机，包括安装在主机箱（2）壁上的折鼓装置（1），夹持牵引装置（3）、安装在主轴（16）上的成型鼓（6）、成型鼓两侧相对称的正反包装置（4a）（4b）在正反包装置（4a）（4b）的前端装有可调扣圈装置（5a）（5b）、扩导装置（8）、位于成型鼓前面的压辊装置（7）、旋转尾座装置（9），夹持牵引装置（3）和旋转尾座装置（9）安装在机座（20）直线导轨，沿直线导轨左右滑动，扩导装置（8）和正反包装置动端（4b）分别垂直安装在旋转尾座装置（9）旋转机箱（18）的两个相邻侧面，扩导装置（8）上的扩导轴（18）与正反包装置动端（4b）的支撑轴（17）在一个水平面且相互成90度角，根据工艺要求随旋转尾座装置（9）旋转，分别与成型机主轴（16）相联接。夹持牵引装置（3）和旋转尾座装置（8）分别安装在机座（20）的直线导轨（19）上可沿直线导轨（19）轴向滑动，夹持牵引装置（3）与夹持移动油缸(302)连接，尾座移动油缸（904）与旋转尾座装置（9）上的滑块支架（905）连接，所述的旋转尾座装置（9）包括旋旋转支架、旋转机箱（18），旋转支架包含转座（903）、套置在转座（903）上的连接套（902）、与连接套（902）连接的旋转油缸（901），旋转支架安装在滑块支座（905）上，在转座（903）上装有旋转编码器，在直线导轨上装有尾座位移编码器（907）；所述的帘布筒扩导装置（8）包含安装在旋转箱支架上的扩导轴座（809）、气源分配器、扩导轴（18）、套置在扩导轴（18）上的滑枕（806）、沿滑枕（806）圆周布设的伞形支撑杆（803）、扩导杆（802），支撑杆（803）与扩导杆（803）活动连接，扩导杆（802）上镶有若干个万向滚子，扩导杆前端设置喷气嘴，在扩导轴（18）内安装两个油缸，扩导油缸A（808）固定在旋转机箱（19）支架上，扩导油缸B（804）固定在连接杆（801）上，连接杆（801）固定在扩导轴（18）端面，扩导油缸A（808）上伸缩杆（807）与加长杆（805）连接，加长杆（805）另一端装有驱动座A，L型驱动块A的水平面与驱动座A连接，垂直面与滑枕A连接，L型驱动块B的水平面与扩导油缸B（804）上的驱动座B连接，垂直面与滑枕B连接。所述的正反包装置（4a）包括安装在主轴上外套筒（403）和内套筒，内套筒包括指形正包和胶囊反包，指形正包包括指形正包座（405）、指形片和指形正包油缸（404），胶囊反包包括胶囊反包座（406）、胶囊和胶囊油缸（402）；压辊装置（7）包括压辊油缸（701）和压辊编码器（710）。

所述伺服液压控制轮胎成型机，采用伺服液压控制，由PLC（10）给出两路模拟量0-10V信号，一路压力命令，一路流量命令，伺服液压站（11）的伺服系统通过接受到的信号，和压力传感器与旋转编码器的反馈，对系统的压力与转速进行闭环控制，配合高效率内啮合齿轮泵，经过控制阀给油缸提供动力源，轮胎各零部件按工艺要求依次包贴在成型鼓（6）上，折鼓油缸（101）动作，成型鼓（6）涨开，扩导装置（8）在旋转尾座装置（9）旋转油缸（901）的带动下将扩导轴转向与主轴同轴线，在尾座移动油缸（904）带动下，将第一个帘布筒送向成型鼓（6），夹持牵引装置（3）在夹持移动油缸（303）的作用下，活动夹块（304）夹紧帘布筒，将帘布筒准确的套在成型鼓（6）上，旋转尾座装置（9）顺时针转动90度，使正反包装置动端（4b）朝向成型鼓（6），使正包指形片张开如伞状，在正包油缸（（404）的作用下，正包指形片收拢，把外伸帘布包紧在成型鼓（6）上，完成正包，外扣圈（5a）（5b）在扣圈油缸（501）朝向成型鼓（6），将钢圈送向成型鼓，完成扣圈作业，胶囊在胶囊油缸（402）带动下反包，然后由压辊装置（7）进行压辊，；其他帘布筒、缓冲层，胎面依次操作，完成成型作业；一个胎胚成型作业完成之后，伺服变频电机（25）通过带带动传动盘（14）转动，进而传动盘（14）带动折鼓油缸（101）左右移动，使油缸上的齿条（102）与齿轮（103）搓动，使主轴（16）与轴套相对转动一定的角度，从而把成型鼓折叠，成型后的胎胚卸下，成型鼓涨开，开始下一条轮胎的成型。内置压力传感器控制油缸动作时递增提速和递减减速，使整套轮胎成型机设备各个动作柔和。

Claims

1.伺服液压控制轮胎成型机，包括主机箱（15）、穿过主机箱（15）的主轴（16），套置在主轴（16）上的成型鼓（6）、安装在主机箱（15）壁上使成型鼓（6）张圆折叠的折叠装置（1），安装在主轴（16）用于将成型鼓（6）边缘外伸帘布收拢的正反包装置（4a）（4b），在正反包装置（4a）（4b）前安装有沿主轴（16）滑动的自动可调扣圈装置（5a）（5b），将帘布筒从扩导装置（8）上拉到成型鼓（6）上的夹持牵引装置（3），旋转尾座装置（9），旋转尾座机箱（19）一面安装扩导装置（8）另一相邻面与主轴相配合用于支撑正反包装置动端（4b），在成型鼓后面用于滚压成型鼓上胶片的压辊装置（7），伺服液压站（11），PLC控制装置（10）；其特点在于成型机主轴（16）端上装有旋转接头（12）和液压分配器（13），成型机各部套采用伺服液压控制，油缸设有内置压力传感器，伺服液压站（11）采用伺服电机控制，由PLC（10）给出两路模拟量0-10V信号，一路压力命令，一路转速命令，伺服系统通过接受到的信号，和压力传感器与旋转编码器的反馈，对系统的压力与转速进行闭环控制，配合高效率内啮合齿轮泵，经过控制阀给油缸提供动力源，带动主机主轴旋转、成型鼓折鼓、张圆、指形正包胶囊反包、扣圈、对胎坯滚压，配合油缸内置压力传感器控制油缸动作时递增提速和递减减速，使整套轮胎成型机设备各个动作柔和。

2.根据权利要求1所述的伺服液压控制轮胎成型机，其特征是所述的折鼓装置上安装两个折鼓油缸（101），在折鼓油缸（101）上嵌有齿条（103），齿轮（102）固定在主轴（16）上，主轴（16）设有轴套，传动盘（23）与折鼓油缸（101）连接，伺服液压通过旋转接头和液压分配器进入折鼓油缸（101），带动齿条（103）运动，在主轴（16）上装有编码器，编码器通过齿轮轴与小齿轮联接，小齿轮与大齿轮啮合，将主轴（16）运动信号通过编码器输送给PLC（10），啮合带动主轴（16）扭转一定的角度，齿轮（102）与齿条（103）既作为传动键传送动力用，又作为旋转主轴（16）带动成型鼓主联杆与固定在刹车套筒上的副联杆折合，在不停机的状态下实现折鼓和张圆；同时在折鼓油缸处装有液压锁，成型鼓在张圆后不会因高速运转瓦环下塌。

3.根据权利要求1所述的伺服液压控制轮胎成型机，其特征是所述的夹持牵引装置（3）包括一个安装在底座上沿导轨往复滑行的夹持环体、和安装在夹持环体一侧的同步盘、同步压盘、连接滚轴、以及在同步压盘上沿圆周均匀分布的若干个夹持机构，夹持移动油缸通过联接块（302）与夹持环体底座（303）连接，在导轨上装有夹持移动编码器（304），通过夹持移动编码器（304）将移动位移信号输送给PLC（10），PLC（10）对伺服系统通过接收到的位移信号和夹持移动油缸（301）压力信号进行反馈，对系统的压力与位移进行闭环控制，经过控制阀控制夹持移动油缸（301）动作。

4.根据权利要求1所述的伺服液压控制轮胎成型机，其特征是所述的旋转尾座装置（9）包括旋转支架、旋转机箱（18），旋转支架包含转座（903）、套置在转座（903）上的连接套（902）、与连接套（902）连接的旋转油缸（901），旋转支架安装在滑块支座（905）上，在转座（903）上装有旋转编码器，在直线导轨上装有尾座位移编码器（907），所述的帘布筒扩导装置（8）包含安装在旋转箱支架上的扩导轴座（809）、气源分配器、扩导轴（18）、套置在扩导轴（18）上的滑枕（806）、沿滑枕（806）圆周布设的伞形支撑杆（803）、扩导杆（802），支撑杆（803）与扩导杆（803）活动连接，扩导杆（802）上镶有若干个万向滚子，扩导杆前端设置喷气嘴，在扩导轴（18）内安装两个油缸，扩导油缸A（808）固定在旋转机箱（19）支架上，扩导油缸B（804）固定在连接杆（801）上，连接杆（801）固定在扩导轴（18）端面，扩导油缸A（808）上伸缩杆（807）与加长杆（805）连接，加长杆（805）另一端装有驱动座A，L型驱动块A的水平面与驱动座A连接，垂直面与滑枕A连接，L型驱动块B的水平面与扩导油缸B（804）上的驱动座B连接，垂直面与滑枕B连接；PLC（10）对伺服系统通过接收到的扩导装置上的编码器，尾座旋转编码器和尾座位移编码器（907）和扩导油缸A（808）扩导油缸B（804）旋转油缸（901）和尾座移动油缸（904）的压力信号进行反馈，对系统压力和转速进行闭环控制，经控制阀控制扩导油缸A（808）扩导油缸B（804）旋转油缸（901）尾座移动油缸（904）动作。

5.根据权利要求1所述的伺服液压控制轮胎成型机，其特征是所述的正反包装置（4a）（4b）包括安装在主轴（16）上外套筒（403）和内套筒，内套筒包括指形正包和胶囊反包，指形正包包括指形正包座（405）、指形片和指形正包油缸（404），胶囊反包包括胶囊反包座（406）、胶囊和胶囊油缸（402），通过伺服电机由旋转接头和液压分配器进入油缸，所需要的力和速度都由两路模拟量设定，从而达到要多少给多少的需求。