CN110920112B - 用于航空子午线轮胎胎体筒成型装置及胎体筒成型工艺 - Google Patents

用于航空子午线轮胎胎体筒成型装置及胎体筒成型工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于航空子午线轮胎胎体筒的成型装置，包括主轴，主轴外接驱动力作旋转运动；装设于主轴上的胎体鼓并与主轴同步旋转，胎体鼓上远离主轴一端的外表面贴合有胎体筒的胎体帘布，胎体鼓的两侧分别设有第一反包单元与第二反包单元；第一反包单元或第二反包单元包括用于支撑胎体帘布的反包气囊和移动组件，反包气囊设于移动组件与胎体鼓之间；移动组件设于主轴上，并随主轴的旋转而作同步靠近或远离胎体鼓的直线运动；通过压紧组件在胎体鼓充气膨胀时将胎体帘布沿胎体鼓的径向端部箍压成直角状以及助推件将胎圈在反包气囊充气膨胀时将胎圈反包于胎体帘布内的，解决了航空子午线轮胎胎体筒胎圈根部橡胶打褶问题，实现胎体筒自动成型。

Description

用于航空子午线轮胎胎体筒成型装置及胎体筒成型工艺
技术领域
本发明涉及航空制造技术领域，特别是涉及一种用于航空子午线轮胎胎体筒成型装置及胎体筒成型工艺。
背景技术
现有航空斜交胎的胎体筒成型方式为胎体帘布在胎体鼓膨胀到大于胎圈的直径贴合，由正包装置收缩胎体鼓两侧胎体帘布材料至小于胎圈直径后，由扣圈盘上胎圈，反包胶囊充气完成反包工序。
由于航空子午线轮胎胎体帘布相对于航空斜交轮胎帘线角度小(航空子午线轮胎胎体帘布帘线与胎体鼓轴线方向夹角为3～5度)，贴合层数多(一次贴合一般需要贴合6～8层内衬层胎体帘布)，帘线强度大(采用高强度尼龙帘线)。如果采用航空斜交胎胎体筒成型工艺，在贴合鼓膨胀到大直径时贴合胎体帘布，然后采用指形片正包收缩胎体鼓两侧胎体帘布材料，收缩后会在胎体筒胎圈根部位置产生严重不均匀橡胶褶皱，无法满足航空子午线轮胎胎体筒成型工艺要求，目前航空子午线轮胎只能采用手工正包方式收缩胎体筒。
现有技术中也存在对航空子午线轮胎胎体成型的装置以及成型工艺方法，如中国专利CN109572017A中就公开了发明人之前申请过的一种成型装置及方法，将收直角单元与反包单元分开设置，不仅造成结构上的繁冗，而是需对直角单元与反包单元的位置分别进行调试，增加了使用成本，且成型工艺较为繁琐，生产效率较低。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种用于航空子午线轮胎胎体筒成型装置及胎体筒成型工艺，解决了航空子午线轮胎胎体筒胎圈根部橡胶打褶问题，实现胎体筒自动成型。
本发明实施例提供了一种用于航空子午线轮胎胎体筒的成型装置，包括主轴，所述主轴外接驱动力作旋转运动；胎体鼓，所述胎体鼓装设于所述主轴上，并与所述主轴同步旋转，所述胎体鼓上远离主轴一端的外表面贴合有所述胎体筒的胎体帘布，所述胎体鼓的两侧分别设有第一反包单元与第二反包单元；所述第一反包单元与所述第二反包单元的结构相同；所述第一反包单元或第二反包单元包括用于支撑所述胎体帘布的反包气囊和移动组件，所述反包气囊设于所述移动组件与所述胎体鼓之间；所述移动组件设于所述主轴上，并随所述主轴的旋转而做同步靠近或远离所述胎体鼓的直线运动；所述移动组件包括设有用于压紧所述反包气囊上的胎体帘布，并在所述胎体鼓充气膨胀时，将所述胎体帘布沿所述胎体鼓的径向端部箍压成直角状的压紧组件；所述移动组件还包括胎圈以及在所述反包气囊充气膨胀时将所述胎圈反包于所述胎体帘布内的助推件。
优选的，所述压紧组件包括的多个指形片以及沿所述移动组件的直线运动方向往复运动的指形片固定盘，所述多个指形片均布在所述指形片固定盘上，所述指形片固定盘带动所述指形片靠近所述胎体鼓方向运动时，所述指形片均呈张开状态，所述指形片固定盘带动所述指形片远离所述胎体鼓方向运动时，所述指形片均呈聚拢状态并压紧所述胎体帘布；
优选的，所述移动组件还包括安装于所述主轴上的收缩盘，所述收缩盘随着所述主轴的旋转运动做同步靠近或远离所述胎体鼓的直线运动，所述胎圈安装于所述收缩盘上靠近所述反包气囊的一端，所述助推件为设于所述收缩盘(1)上靠近所述反包气囊(13)的一端且位于所述胎圈(7)的上方的助推盘(6)；
优选的，所述收缩盘上远离所述反包气囊的一端设有用于驱动所述指形片固定盘运动的伸缩气缸，所述指形片固定盘连接于所述伸缩气缸的伸缩端，所述指形片连接于所述指形片固定盘上远离所述伸缩气缸的一端；
优选的，所述收缩盘上还装设有用于放置所述第一胎圈的扣圈盘；
优选的，所述第一反包单元或所述第二反包单元还包括用于安装所述反包气囊的气囊安装座，所述气囊安装座装设于所述主轴上，所述气囊安装座随所述主轴同步旋转；
优选的，所述气囊安装座上设有限位挡块；
优选的，所述指形片呈阶梯状设计，所述指形片包括固定于所述指形片固定盘上的固定段、具有张开或聚拢运动状态的活动段以及连接所述固定段与活动段的弧形段，所述弧形段的厚度小于所述固定段的厚度，所述活动段的厚度大于所述固定段的厚度，且所述活动段具有刚性，所述弧形段具有弹性；
优选的，所述主轴包括第一转轴与所述第二转轴以及连接所述第一转轴与所述第二转轴的齿盘，所述胎体鼓与所述第二反包单元设于所述第二转轴上，所述第一反包单元设于所述第一转轴上。
本发明实施例还提供了一种用于航空子午线轮胎胎体筒的成型工艺，包括：步骤一：将胎体鼓装设于主轴上，并充气膨胀至胎体鼓直径为D1，再将胎体帘布贴合在胎体鼓上远离主轴一端的外表面；步骤二：将移动组件与反包气囊分别安装于主轴上，使得反包气囊位于移动组件与胎体鼓之间；步骤三：旋转所述主轴带动移动组件向靠近胎体鼓的方向做直线运动，使得压紧组件压紧胎体帘布于反包气囊上；步骤四：胎体鼓充气膨胀到直径D2，其中D2>D1，压紧组件箍压胎体鼓的胎圈根部位置，使胎体鼓径向膨胀端的胎体帘布形成直角状结构，与此同时，胎圈被压合且落位于胎体帘布上所形成的直角状结构中；步骤五：旋转所述主轴带动移动组件向远离胎体鼓的方向做直线运动，；步骤六：旋转所述主轴带动移动组件向靠近胎体鼓的方向做直线运动，助推件挤压反包气囊，使得反包气囊弯折将贴合在反包胶囊(13)上的胎体帘(9)反包到胎体鼓(10)上表面，并将胎圈(7)包裹于胎体帘布(9)内。
步骤七：反包胶囊排气，带动移动组件向远离胎体鼓的方向做直线运动并返回原位，胎体筒成型工序完成。
有益效果：
本发明通过采用胎体帘布在胎体鼓处于小直径D1时与其贴合，并驱动伸缩气缸带动指形片压紧反包气囊上的胎体帘布，通过将胎体鼓充气膨胀使其处于大直径D2时于胎体帘布上形成直角状结构，扣圈盘将胎圈压到胎体帘布的直角状结构中，驱动收缩盘带动助推盘挤压反包气囊将胎圈反包于胎体帘布内，消除胎体鼓根部易出现的橡胶褶皱而影响轮胎质量而问题。此工艺能够满足航空子午线轮胎胎体筒成型工艺要求，实现胎体筒自动成型，有效解决了目前航空子午线轮胎手工收缩胎体筒的工艺难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是指形片与指形片固定盘的装配结构的俯视图；
图3是图2中A-A示意图；
图4是指形片的结构示意图；
图5-图8是本发明实施例的一种轮胎成型装置及其成型工艺场景示意图。
1、收缩盘；2、伸缩气缸；3、指形片固定盘；4、指形片；5、扣圈盘；6助推盘；7、胎圈；8、齿盘；9、胎体帘布；10、胎体鼓；11、第二转轴；12、气囊安装座；13、反包气囊；14、挡块；15、第一转轴；41、弧形段；42、固定段；43、活动段。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种用于航空子午线轮胎胎体筒的成型装置，包括主轴和胎体鼓10，主轴外接驱动力作旋转运动，胎体鼓10装设于主轴上，并与主轴同步旋转，胎体鼓10上远离主轴一端的外表面贴合有胎体帘布9，胎体鼓10的两侧分别设有第一反包单元与第二反包单元，第一反包单元与第二反包单元的结构相同；第一反包单元或第二反包单元包括用于支撑胎体帘布9的反包气囊13和移动组件，反包气囊13设于移动组件与胎体鼓10之间；移动组件设于主轴上，并随主轴的旋转而做同步靠近或远离胎体鼓10的直线运动；移动组件包括设有用于压紧反包气囊13上的胎体帘布9，并在胎体鼓10充气膨胀时，将胎体帘布9沿胎体鼓10的径向端部箍压成直角状的压紧组件；移动组件还包括胎圈7以及在反包气囊13充气膨胀时将胎圈7反包于胎体帘布9内的助推件，反包气囊13支撑延伸出胎体鼓10两侧的胎体帘布9的部分。
通过将胎体帘布贴合在胎体鼓上，驱动移动组件带动压紧组件压紧反包气囊上的胎体帘布，通过将胎体鼓充气膨胀将位于胎体鼓径向端部的胎体帘布箍压呈直角状结构，胎圈被压合在胎体鼓上胎体帘布形成的直角状结构中，再将反包气囊充气，驱动助推盘挤压反包气囊将胎圈反包于胎体帘布内，消除胎体鼓根部易出现的橡胶褶皱而影响轮胎质量而问题，同时将直角状结构成型的压紧组件与反包胎圈的助推件呈整体式设计，使得结构更加紧凑，节约生产线的调试成本以及提高胎圈反包的精度与质量。
如图1至图3所示，压紧组件包括的多个指形片4以及沿移动组件的直线运动方向往复运动的指形片固定盘3，所述多个指形片4均布在所述指形片固定盘3上，指形片固定盘3带动指形片4靠近胎体鼓10方向运动时，指形片4均呈张开状态，指形片固定盘3带动指形片4远离胎体鼓10方向运动时，指形片4均呈聚拢状态并压紧胎体帘布9。由于多个指形片均匀布置于该指形片固定盘上，可以保证在指形片固定盘的带动下呈聚拢状态将胎体帘布收收拢并压紧在呈聚拢状态的指形片中，保障压紧在指形片中的胎体帘布受力均匀，能够配合胎体鼓充气膨胀而形成直角状结构的高精度以及成型过程的稳定性，
如图4所示，指形片4呈阶梯状设计，指形片4包括固定于指形片固定盘3上的固定段42、具有张开或聚拢运动状态的活动段43以及连接固定段42与活动段43的弧形段41，弧形段41的厚度小于固定段42厚度，活动段43的厚度大于固定段42的厚度，且活动段43具有刚性，所述弧形段41具有弹性。通过将弧形段的厚度设置较小或较轻薄，能够使得指形片的张开和聚拢运动更加灵活，通过将活动段的厚度增大保持一定的刚性，用于将指形片的活动段被收缩盘(下文详述)箍住胎圈根部位置而成型直角状结构时不易被折断。
如图1所示，移动组件还包括安装于主轴上的收缩盘1，收缩盘1随主轴的旋转运动做同步靠近或远离胎体鼓10的直线运动，具体而言，收缩盘1通过套设于主轴上的滑动座(图中未示出)与主轴连接，滑动座与主轴的关系如现有技术中丝杆与滑块的关系，胎圈7安装于收缩盘1上靠近反包气囊13的一端，助推件为设于收缩盘1上靠近反包气囊13的一端且位于胎圈7的上方的助推盘6，收缩盘1上远离反包气囊13的一端设有用于驱动指形片固定盘3运动的伸缩气缸2，指形片固定盘3连接于伸缩气缸2的伸缩端，指形片4连接于指形片固定盘3上远离伸缩气缸2的一端，收缩盘1上还装设有用于放置第一胎圈7的扣圈盘5。采用独立的伸缩气缸来驱动指形片的移动，可以更好的配合收缩盘的移动来压紧胎体帘布。
如图1所示，第一反包单元以及第二反包单元还包括用于安装反包气囊13的气囊安装座12，该气囊安装座12装设于主轴上，气囊安装座12随主轴同步旋转，在贴合胎体帘布时，两侧的气囊安装座与起到支撑反包气囊和胎体帘布的作用。
如图1所示，第一反包单元与第二反包单元的气囊安装座12上均设有限位挡块14，用于限制指形片固定盘相对于胎体鼓的移动距离，在箍压胎体帘布直角时，收缩盘继续向胎体鼓方向移动，指形片在扣圈盘的移动过程中聚拢，压紧在胎体帘布上起到箍压直角的作用。
如图1所示，主轴包括第一转轴15与第二转轴11以及连接第一转轴15与第二转轴11的齿盘8，胎体鼓10与第二反包单元设于第二转轴11上，第一反包单元设于第一转轴15上，通过将主轴分成两段式设计，使得各零部件的安装空间更加合理。
如图5-图8所示，本发明还提供一种用于航空子午线轮胎胎体筒成型工艺，采用了上述的用于航空子午线轮胎胎体筒的成型装置，该工艺步骤为：
步骤一：将胎体鼓10装设于主轴上，并充气膨胀至胎体鼓10直径为D1，再将胎体帘布9贴合在胎体鼓10上远离主轴一端的外表面；
步骤二：将移动组件与反包气囊13分别安装于主轴上，使得反包气囊13位于移动组件与胎体鼓10之间；
步骤三：旋转主轴带动移动组件向靠近胎体鼓10的方向做直线运动，使得压紧组件压紧胎体帘布9于反包气囊13上；
步骤四：胎体鼓10充气膨胀到直径D2，其中D2>D1，压紧组件箍压胎体鼓10的胎圈根部位置，使胎体鼓10径向膨胀端的胎体帘布9形成直角状结构，与此同时，胎圈7被压合且落位于胎体帘布9上所形成的直角状结构中；
步骤五：旋转主轴带动移动组件向远离胎体鼓10的方向做直线运动，同时反包气囊13充气膨胀；
步骤六：旋转主轴带动移动组件向靠近胎体鼓10的方向做直线运动，助推件挤压反包气囊13，使得反包气囊13弯折将贴合在反包胶囊13上的胎体帘9反包到胎体鼓10上表面，并将胎圈7包裹与胎体帘布9内。；
步骤七：反包胶囊13排气，旋转主轴带动移动组件向远离胎体鼓10的方向做直线运动并返回原位，胎体筒成型工序完成。
为了进一步说明主轴作旋转运动的外部驱动力来源，该主轴可以与气缸或液压缸的伸缩端或电机的输出轴或内燃机的输出轴进行连接，以保障主轴的动力来源。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种用于航空子午线轮胎胎体筒的成型装置，其特征在于，包括主轴，所述主轴外接驱动力作旋转运动；
胎体鼓(10)，所述胎体鼓(10)装设于所述主轴上，并与所述主轴同步旋转，所述胎体鼓(10)上远离所述主轴一端的外表面贴合有所述胎体筒的胎体帘布(9)，所述胎体鼓(10)的两侧分别设有第一反包单元与第二反包单元；所述第一反包单元与所述第二反包单元的结构相同；
所述第一反包单元或第二反包单元包括用于支撑所述胎体帘布(9)的反包气囊(13)和移动组件，所述反包气囊(13)设于所述移动组件与所述胎体鼓(10)之间；
所述移动组件设于所述主轴上，并随所述主轴的旋转而做同步靠近或远离所述胎体鼓(10)的直线运动；
所述移动组件包括设有用于压紧所述反包气囊(13)上的胎体帘布(9)，并在所述胎体鼓(10)充气膨胀时，将所述胎体帘布(9)沿所述胎体鼓(10)的径向端部箍压成直角状的压紧组件；
所述移动组件还包括胎圈(7)以及在所述反包气囊(13)充气膨胀时将所述胎圈(7)反包于所述胎体帘布(9)内的助推件；
所述压紧组件包括多个指形片(4)以及沿所述移动组件的直线运动方向往复运动的指形片固定盘(3)，所述多个指形片(4)均布在所述指形片固定盘(3)上，所述指形片固定盘(3)带动所述指形片(4)靠近所述胎体鼓(10)方向运动时，所述指形片(4)均呈张开状态，所述指形片固定盘(3)带动所述指形片(4)远离所述胎体鼓(10)方向运动时，所述指形片(4)均呈聚拢状态；
所述指形片(4)呈阶梯状设计，所述指形片(4)包括固定于所述指形片固定盘(3)上的固定段(42)、具有张开或聚拢运动状态的活动段(43)以及连接所述固定段(42)与活动段(43)的弧形段(41)，所述弧形段(41)的厚度小于所述固定段(42)的厚度，所述活动段(43)的厚度大于所述固定段(42)的厚度，且所述活动段(43)具有刚性，所述弧形段(41)具有弹性。
2.根据权利要求1所述的一种用于航空子午线轮胎胎体筒的成型装置，其特征在于，所述移动组件还包括安装于所述主轴上的收缩盘(1)，所述收缩盘(1)随着所述主轴的旋转运动做同步靠近或远离所述胎体鼓(10)的直线运动，所述胎圈(7)安装于所述收缩盘(1)上靠近所述反包气囊(13)的一端，所述助推件为设于所述收缩盘(1)上靠近所述反包气囊(13)的一端且位于所述胎圈(7)的上方的助推盘(6)。
3.根据权利要求2所述的一种用于航空子午线轮胎胎体筒的成型装置，其特征在于，所述收缩盘(1)上远离所述反包气囊(13)的一端设有用于驱动所述指形片固定盘(3)运动的伸缩气缸(2)，所述指形片固定盘(3)连接于所述伸缩气缸(2)的伸缩端，所述指形片(4)连接于所述指形片固定盘(3)上远离所述伸缩气缸(2)的一端。
4.根据权利要求3所述的一种用于航空子午线轮胎胎体筒的成型装置，其特征在于，所述收缩盘(1)上还装设有用于放置所述胎圈(7)的扣圈盘(5)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于航空子午线轮胎胎体筒的成型装置，其特征在于，所述第一反包单元或所述第二反包单元还包括用于安装所述反包气囊(13)的气囊安装座(12)，所述气囊安装座(12)装设于所述主轴上，所述气囊安装座(12)随所述主轴同步旋转。
6.根据权利要求5所述的一种用于航空子午线轮胎胎体筒的成型装置，其特征在于，所述气囊安装座(12)上设有限位挡块(14)。
7.根据权利要求1所述的一种用于航空子午线轮胎胎体筒的成型装置，其特征在于，所述主轴包括第一转轴(15)与第二转轴(11)以及连接所述第一转轴(15)与所述第二转轴(11)的齿盘(8)，所述胎体鼓(10)与所述第二反包单元设于所述第二转轴(11)上，所述第一反包单元设于所述第一转轴(15)上。
8.一种用于航空子午线轮胎胎体筒的成型工艺，其特征在于，采用如权利要求1所述的成型装置，所述成型工艺包括：
步骤一：将胎体鼓(10)装设于主轴上，并充气膨胀至胎体鼓(10)直径为D1，再将胎体帘布(9)贴合在胎体鼓(10)上远离主轴一端的外表面；
步骤二：将移动组件与反包气囊(13)分别安装于主轴上，使得反包气囊(13)位于移动组件与胎体鼓(10)之间；
步骤三：旋转所述主轴带动移动组件向靠近胎体鼓(10)的方向做直线运动，使得压紧组件压紧胎体帘布(9)于反包气囊(13)上；
步骤四：胎体鼓(10)充气膨胀到直径D2，其中D2>D1，压紧组件箍压胎体鼓(10)的胎圈根部位置，使胎体鼓(10)径向膨胀端的胎体帘布(9)形成直角状结构，与此同时，胎圈(7)被压合且落位于胎体帘布(9)上所形成的直角状结构中；
步骤五：旋转所述主轴带动移动组件向远离胎体鼓(10)的方向做直线运动，
步骤六：反包胶囊(13)充气膨胀，旋转所述主轴带动移动组件向靠近胎体鼓(10)的方向做直线运动，助推件挤压反包气囊(13)，使得反包气囊(13)弯折将贴合在反包胶囊(13)上的胎体帘布(9)反包到胎体鼓(10)的上表面，并将胎圈(7)包裹于胎体帘布(9)内，
步骤七：反包胶囊(13)排气，旋转所述主轴带动移动组件向远离胎体鼓(10)的方向做直线运动并返回原位，胎体筒成型工序完成。
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