CN112477219A - 单丝杠伺服反包机械成型鼓 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单丝杠伺服反包机械成型鼓，主要包括侧鼓、中空主轴、丝杠、伺服电机、丝母、连接键、反包杆组、定位装置和锁紧装置。其中，定位装置设计有两种结构且均可实现反包杆组和侧鼓之间的锁定，锁紧装置可实现侧鼓和中空主轴之间的锁定，通过调整定位装置和锁紧装置的锁定状态可完成未硫化轮胎的平宽调整和反包作业。而且，定位装置结构紧凑、锁定稳固且有自定中效果，能够弥补伺服系统在驱动反包杆进行反包作业的过程中所累计的行走误差；锁紧装置巧妙地利用3级斜楔面对力的放大作用，将轴瓦抱紧在中空主轴上，实现侧鼓与中空主轴的锁定，且其结构紧凑、实现工艺简单、易维护、锁定稳固。

Description

单丝杠伺服反包机械成型鼓

技术领域

本发明涉及轮胎成型设备的技术领域，尤其是一种单丝杠伺服反包机械成型鼓。

背景技术

中国专利申请(公开号：CN102036810B，公开日：2013.04.03)公开了一种用于成型未硫化轮胎的轮胎成型鼓。其中，侧鼓与反包杆组是通过气缸压紧的方式连接的，侧鼓采用齿啮合定位方式通过带齿的活塞与主轴啮合进行锁定的，由于定位最小精度受齿形大小的约束，需要将齿做的足够小，然而小齿在活塞压力不足时存在滑齿、磨损严重等问题，其连接可靠性差。另外，安装侧鼓时，主轴外壁上的齿会影响侧鼓的密封。

中国专利申请(公开号：CN110549661A，公开日：2019.12.10)公开了一种锁紧装置及轮胎成型鼓。其中，侧鼓与反包杆组及主轴均是由液力抱闸产生的摩擦力进行锁定的，液力抱闸通过足够大的正压力方能产生所需的锁定摩擦力，当主轴套上的抱闸作用时，其正压力过大会造成主轴套变形，进而造成其与主轴易被锁死，或造成其与主轴研损等问题，压力小又不足以产生足够的摩擦力。如上所述，其传力介质的压强可达上百兆帕，其相应的密封件寿命将受此影响，而且其中所述锁紧装置较难实现，对材料、密封等均需有特殊要求，且维护较为困难。

另外，虽然伺服驱动丝杠进行精密的行走定位，但每次依然会产生较小的行走误差，多次行走定位后，会造成侧鼓与反包杆组的相对位置偏移，进而导致成型鼓无法完成相应的工序。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种锁定效果好且具有自定中功能的单丝杠伺服反包机械成型鼓。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种单丝杠伺服反包机械成型鼓，包括侧鼓、中空主轴、丝杠、伺服电机、丝母、反包杆组、连接键和锁紧装置，所述侧鼓为两套且对称滑动套装在所述中空主轴上并用于锁定未硫化轮胎，所述丝杠同轴贯穿在所述中空主轴的内部并由所述伺服电机驱动进行旋转，所述丝母为两个且旋向相反地对称传动连接在所述丝杠的两侧，所述反包杆组为两套且一一对应地对称套装在两套所述侧鼓上并用于实现对所述未硫化轮胎的反包作业，所述连接键为两套并用于实现两个所述丝母和两套所述反包杆组的一一对应连接，所述锁紧装置为两套且一一对应地对称安装在两套所述侧鼓上并用于实现两套所述侧鼓和所述中空主轴之间的锁定；每一所述锁紧装置分别包括第二环形外壳、第二环形活塞、第二钢球、楔套和轴瓦；在同一所述锁紧装置中，所述第二环形外壳匹配地滑动套装在所述中空主轴上并与一所述侧鼓的轴套固接，且所述第二环形外壳的内壁上还开有一环形开口；在同一所述锁紧装置中，所述第二环形活塞滑动安装在所述第二环形外壳的内部并将所述第二环形外壳的内腔分隔为第二左气腔和第二右气腔，所述第二左气腔和所述第二右气腔均与一第二气泵连接，所述第二环形活塞的内壁上还形成有第二环形活塞锥面；在同一所述锁紧装置中，所述轴瓦为多个且周向均布在所述中空主轴的外壁上，所述楔套为两个，且两个所述楔套和多个所述轴瓦还置入在所述第二环形外壳的环形开口内，两个所述楔套分别利用各自内壁上的楔套内锥面对称压在各个所述轴瓦外壁两侧的轴瓦锥面上，一所述楔套的一侧面上还形成有楔套侧锥面，且所述楔套侧锥面和所述环形开口的侧壁之间还形成有一环形槽；在同一所述锁紧装置中，所述第二钢球为多个且周向均布在所述环形槽和所述第二环形活塞锥面之间；在同一所述锁紧装置中，通过所述第二气泵驱动所述第二环形活塞在所述第二环形外壳内滑动；利用所述第二环形活塞锥面挤压各个所述第二钢球移动，并推动两个所述楔套共同挤压各个所述轴瓦，以将所述中空主轴抱紧；或者解除对各个所述第二钢球的挤压，进而解除两个所述楔套对所述轴瓦的挤压，以将所述中空主轴松开。

进一步地，每一所述锁紧装置还分别包括两个弹性胶环，在同一所述锁紧装置中，每一所述轴瓦的外侧分别设有一翼板，两个所述弹性胶环均呈向外侧涨开的状态并分置在各个所述轴瓦的翼板内侧，以在解除对所述中空主轴的抱紧时驱使各个所述轴瓦松开所述中空主轴。

进一步地，单丝杠伺服反包机械成型鼓还设有定位装置，该定位装置可以是两套对称设置的第一定位装置，每一所述第一定位装置分别套装在一所述侧鼓上，且每一所述第一定位装置还分别通过所述连接键与一所述反包杆组连接，每一所述第一定位装置分别包括第三环形外壳、第三环形活塞和第三钢球；在同一所述第一定位装置中，所述第三环形外壳匹配地滑动套装在一所述侧鼓的轴套上，且所述第三环形外壳的内壁上还周向均布开有多个圆孔；在同一所述第一定位装置中，所述第三环形活塞滑动安装在所述第三环形外壳的内部并将所述第三环形外壳的内腔分隔为第三左气腔和第三右气腔，所述第三左气腔和所述第三右气腔均与一第三气泵连接，所述第三环形活塞的内壁上还形成有第三环形活塞锥面；在同一所述第一定位装置中，所述第三钢球为多个且一一对应地安装在多个所述圆孔内，每一所述侧鼓的轴套上还分别周向均布设有多个锥形槽，且多个所述锥形槽和多个所述第三钢球一一对应地相配合使用，多个所述第三钢球还设置在所述第三环形活塞锥面和相应的所述轴套的外壁之间或是设置在所述第三环形活塞锥面和各个所述锥形槽之间；在同一所述第一定位装置中，通过所述第三气泵驱动所述第三环形活塞在所述第三环形外壳内滑动；利用所述第三环形活塞锥面将各个所述第三钢球压入至相应的所述锥形槽内，使得各个所述第三钢球被压紧在所述第三环形活塞锥面和相应的所述锥形槽之间，以将该第一定位装置锁定在相应的所述轴套上，进而实现该轴套和与其相应的所述反包杆组的锁定；或者解除对各个所述第三钢球的挤压，且当该第一定位装置在相应的所述连接键的带动下沿着相应的所述轴套滑动时，各个所述第三钢球从相应的所述锥形槽内滚动至相应的所述轴套的外壁上，使得各个所述第三钢球被压紧在所述第三环形活塞锥面和相应的所述轴套的外壁之间，以解除该第一定位装置和相应的所述轴套之间的锁定，进而解除该轴套和与其相应的所述反包杆组之间的锁定。

进一步地，每一所述第一定位装置中的所述第三环形外壳外壁上还分别周向均布设有多个支撑槽，在同一所述第一定位装置中，各个所述支撑槽分别用于一一对应地支撑相应的所述反包杆组中的各个反包杆。

进一步地，单丝杠伺服反包机械成型鼓还设有定位装置，该定位装置还可以是两套第二定位装置，两套所述第二定位装置分别对称地套装在所述中空主轴上，且每一所述第二定位装置还分别与一所述轴套固接，每一所述第二定位装置分别包括第四环形外壳、第四环形活塞、铰接杆和滑动插销；在同一所述第二定位装置中，所述第四环形外壳匹配地滑动套装在所述中空主轴上，所述第四环形外壳的一端形成有内腔、另一端设有一环形板，所述环形板的侧端面上周向均布有多个径向设置的导轨，每一所述导轨上分别滑动安装有一所述滑动插销，每一所述滑动插销分别与一插槽相配合使用，其中多个所述插槽周向均布形成在一所述反包杆组的反包杆基座的端部内壁上；在同一所述第二定位装置中，所述第四环形活塞为外壁形成有阶梯的套筒状结构，所述第四环形活塞滑动安装在所述第四环形外壳上，且所述第四环形活塞的大径端将所述第四环形外壳的内腔分隔为第四左气腔和第四右气腔，所述第四左气腔和所述第四右气腔均与一第四气泵连接，所述第四环形活塞的小径端贯穿所述第四环形外壳的内腔并向所述环形板一侧伸出；在同一所述第二定位装置中，每一所述滑动插销分别通过一所述铰接杆与所述第四环形活塞的小径端铰接；在同一所述第二定位装置中，通过所述第四气泵驱动所述第四环形活塞在所述第四环形外壳上滑动，来驱使各个所述滑动插销沿着各自相应的所述导轨进行径向的涨缩移动，进而将各个所述滑动插销插入至各自相应的所述插槽内或是从各自相应的所述插槽内拔出各个所述滑动插销，以实现所述反包杆组和与其相应的所述轴套之间的锁定或解除锁定。

进一步地，每一所述侧鼓分别包括轴套和轮胎支撑机构，每一所述轮胎支撑机构分别包括第一环形外壳、第一环形活塞、连杆和锁块；在同一所述侧鼓中，所述轴套匹配地滑动套装在所述中空主轴上；在同一所述侧鼓中，所述第一环形外壳与所述轴套固接，且所述第一环形外壳的外壁上还开有导向环槽；在同一所述侧鼓中，所述第一环形活塞滑动安装在所述第一环形外壳的内部并将所述第一环形外壳的内腔分隔为第一左气腔和第一右气腔，所述第一左气腔和所述第一右气腔均与一第一气泵连接；在同一所述侧鼓中，所述锁块为多个且周向均布在所述导向环槽内，每一所述锁块分别通过一所述连杆与所述第一环形活塞铰接；在同一所述侧鼓中，通过所述第一气泵驱动所述第一环形活塞在所述第一环形外壳内滑动，来驱使各个所述锁块沿着所述导向环槽进行径向的涨缩运动，以实现对所述未硫化轮胎的锁定或解除锁定。

进一步地，所述中空主轴和两个所述轴套上均开有供所述连接键贯穿的导向槽，每一所述连接键的一端与相应的所述丝母固接、另一端与一反包杆基座固接。

进一步地，每一所述反包杆组分别包括所述反包杆基座和围绕所述中空主轴周向均布设置的多个反包杆，每一所述反包杆基座匹配地滑动套装在相应的所述轴套上，每一所述反包杆的一端与相应的所述反包杆基座铰接、另一端安装有一反包滚轮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中设计有两种定位装置和锁紧装置，其中，两种定位装置结构紧凑、锁定稳固且均有自定中效果，能够弥补伺服系统在驱动反包杆进行反包作业的过程中所累计的行走误差；锁紧装置结构紧凑、实现工艺简单、易维护且锁定稳固，其巧妙地利用3级斜楔面对力的放大作用，将轴瓦抱紧在中空主轴上。

附图说明

为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施方式，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述来解释本发明。

图1为本发明实施例1的主视剖切结构示意图；

图2为本发明实施例1在反包作业状态下的主视剖切结构示意图；

图3为本发明实施例1中第一定位装置的结构示意图；

图4为本发明实施例1中锁紧装置的结构示意图；

图5为本发明实施例2的主视剖切结构示意图；

图6为本发明实施例2在反包作业状态下的主视剖切结构示意图；

图7为本发明实施例2中第二定位装置的结构示意图。

其中，1-侧鼓、11-轴套、111-锥形槽、12-轮胎支撑机构、121-第一环形外壳、122-第一环形活塞、123-连杆、124-锁块，2-中空主轴、21-导向槽，3-丝杠，4-丝母，5-连接键，6-反包杆组、61-反包杆基座、611-插槽、62-反包杆、63-反包滚轮，7-第一定位装置、71-第三环形外壳、72-第三环形活塞、73-第三钢球、74-支撑槽，8-第二定位装置、81-第四环形外壳、82-第四环形活塞、83-铰接杆、84-滑动插销、85-环形板，9-锁紧装置、91-第二环形外壳、92-第二环形活塞、93-轴瓦、94-翼板、95-左楔套、96-右楔套、97-第二钢球、98-弹性胶环、99-环形槽，10-未硫化轮胎。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

在本发明的描述中，术语“内侧”、“外侧”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细的说明：

实施例1

参见图1至图4，本实施例提供了一种单丝杠伺服反包机械成型鼓，主要包括侧鼓1、中空主轴2、丝杠3、伺服电机(图中未示)、丝母4、连接键5、反包杆组6、第一定位装置7和锁紧装置9。其中，侧鼓1为两套且对称安装在中空主轴2上，两套侧鼓1主要用于锁定未硫化轮胎10；中空主轴2作为整个成型鼓的支撑与成型鼓的架体固定；丝杠3同轴贯穿在中空主轴2的内部并在伺服电机的驱动下进行转动；丝母4为两个并与丝杠3相配合使用，两个丝母4旋向相反地对称安装丝杠3上，每个丝母4还分别连接有一套连接键5；连接键5为两套且分别一一对应地与两个丝母4相配合使用，两套连接键5对称设置并径向贯穿相应的中空主轴2和两个侧鼓1的轴套11，相应地，在中空主轴2和两个侧鼓1的轴套11上对称开有导向槽21，导向槽21可供连接键5穿过并为连接键5起到导向作用；反包杆组6为两套且分别一一对应地与两套连接键5铰接，两套反包杆组6对称设置并用于对未硫化轮胎10进行反包作业；第一定位装置7为两套且分别与两套连接键5一一对应地固接，并使得与同一个侧鼓1相配合使用的连接键5、反包杆组6和第一定位装置7固接在一起，第一定位装置7主要用于侧鼓1和反包杆组6之间的锁定，具有定中效果；锁紧装置9为两套且分别与两套侧鼓1一一对应地固接，并主要用于实现两套侧鼓1和中空主轴2之间的锁定。

如图1和图2所示，在本实施例中，两套侧鼓1结构一致且对称设置，现以一个侧鼓1为例对其结构进行详细描述：侧鼓1包括轴套11和轮胎支撑机构12。

轴套11匹配地套装在中空主轴2上且轴套11可匹配地在中空主轴2上滑动。当第一定位装置7处于锁定的状态、锁紧装置9处于解除锁定的状态下时，伺服电机驱动丝杠3旋转，再通过丝母4、连接键5和第一定位装置7可将驱动力传递给轴套11，并带动轴套11和锁紧装置9沿着中空主轴2滑动。

轮胎支撑机构12包括第一环形外壳121、第一环形活塞122、连杆123和锁块124。其中，第一环形外壳121整体呈环状并固接在轴套11靠近未硫化轮胎10的一端，第一环形外壳121和轴套11可以一体制成或是焊接在一起；第一环形外壳121的内部形成有内腔，在该内腔中滑动安装有第一环形活塞122，且第一环形活塞122将该内腔分隔为第一左气腔和第一右气腔，第一左气腔和第一右气腔均与一第一气泵连接，通过第一气泵向第一左气腔和第一右气腔充放气可驱使第一环形活塞122左右移动；第一环形外壳121的外壁上还开有导向环槽，导向环槽在第一环形活塞122的阻隔作用下不与第一左气腔和第一右气腔连通，在导向环槽内周向分布有多个锁块124，每一锁块124还分别通过一连杆123与第一环形活塞122铰接。通过第一气泵可驱动第一环形活塞122在第一环形外壳121内滑动，进而带动各个连杆123移动，之后由各个连杆123再驱使各个锁块124沿着导向环槽的径向进行涨缩运动，当各个锁块124向外涨开时，可以实现未硫化轮胎10的锁定，以便于对未硫化轮胎10实施后续的工序，当各个锁块124向内收缩时，可以解除未硫化轮胎10的锁定，以便于取下未硫化轮胎10。

如图1和图2所示，在本实施例中，两套连接键5结构一致且对称设置，现以一套连接键5为例对其结构进行详细描述：一套连接键5包括两个导向杆，两个导向杆上下对称设置，且两个导向杆的第一端分别固接于丝母4上、第二端分别穿过中空主轴2和轴套11上开有的导向槽21并向外伸出，其中导向杆和导向槽21的宽度一致，在丝母4的带动下两个导向杆均可沿着导向槽21左右移动(即轴向移动)，两个导向杆的第二端还均与第一定位装置7和反包杆组6连接，进而可带动第一定位装置7和反包杆组6进行左右移动。

如图1和图2所示，在本实施例中，两套反包杆组6结构一致且对称设置，现以一套反包杆组6为例对其结构进行详细描述：反包杆组6包括反包杆基座61、围绕中空主轴2周向均布设置的多个反包杆62和反包滚轮63，反包杆基座61匹配地滑动套装在轴套11上，反包杆基座61还与连接键5固接，每一反包杆62的一端与反包杆基座61铰接、另一端安装有一反包滚轮63。反包杆组6主要用于实现反包作业，当第一定位装置7处于解除锁定的状态、锁紧装置9处于锁定的状态下时，在连接键5带动下，反包杆组6中的各个反包杆62围绕反包杆基座61上的铰接点摆动，并使各个反包杆62上的反包滚轮63可沿着未硫化轮胎10的胎侧进行辊压作业。

如图1至图3所示，在本实施例中，两套第一定位装置7结构一致且对称设置，现以一套第一定位装置7为例对其结构进行详细描述：第一定位装置7包括第三环形外壳71、第三环形活塞72和第三钢球73。

第三环形外壳71匹配地套装在侧鼓1的轴套11上，第三环形外壳71的外部还与连接键5固接，在连接键5的带动下第三环形外壳71可在轴套11上滑动；第三环形外壳71的内部形成有内腔，在该内腔中滑动安装有第三环形活塞72，且第三环形活塞72将该内腔分隔为第三左气腔和第三右气腔，第三左气腔和第三右气腔均与一第三气泵连接，通过第三气泵向第三左气腔和第三右气腔充放气可驱使第三环形活塞72左右移动；第三环形活塞72的下部形成有锥面并定义为第三环形活塞72锥面；第三环形外壳71的内壁上还周向均布开有多个圆孔，每个圆孔的直径均大于其自身的高度，每个圆孔内均置放有一第三钢球73，第三钢球73的直径与与圆孔的直径相同，第三钢球73可在圆孔内活动，且置入在圆孔内的第三钢球73的上部与第三环形活塞72锥面接触，相应地，在每个轴套11上分别周向均布开有多个锥形槽111，锥形槽111的数量与第三钢球73的数量一致且两者一一对应地相配合使用。

第三环形外壳71的移动是由伺服电机驱动丝杠3来实现的，第三环形外壳71的位置可由伺服系统精确给出。如图3所示，当第三环形外壳71上的圆孔对准轴套11上的锥形槽111时，第三气泵向第三右气腔充气，第三环形活塞72向左移动，第三环形活塞72锥面将第三钢球73压入轴套11上的锥形槽111内，此时，第三环形外壳71将被锁定在轴套11上，由于连接键5和反包杆组6均与第三环形外壳71固接，故连接键5和反包杆组6也被锁定在轴套11上。得益于第三环形活塞72锥面合适的小角度，使得机构有一定的自锁性能，向第三右气腔提供较小的充气压力即可对第三环形外壳71提供稳固的定位；而且第一定位装置7的定位拥有自对中效果，可弥补伺服系统反复行走过程中的累计误差，能够始终将第三环形外壳71定位在相应轴套11的相同位置上，以保证反包杆组6在相应的轴套11上始终拥有相同的初始位置。当第三气泵向第三左气腔充气后，第三环形活塞72向右移动，此时第一定位装置7进入非定位状态(即解除锁定状态)，由于轴套11和第三环形活塞72间刚好有容纳第三钢球73的空间(该空间与第三左气腔和第三右气腔均不连通)，故当第三环形外壳71向两侧任一方向移动时，第三钢球73都会沿着锥形槽111的倾斜壁面自然推升，进入容纳第三钢球73的空间内，进而第三环形外壳71可沿轴向自由无阻碍移动，使得反包杆组6能够相对于轴套11移动，为反包杆组6进行反包作业提供条件。

进一步地，第三环形外壳71外壁上还分别周向均布设有多个支撑槽74，支撑槽74的数量与反包杆组6中的反包杆62的数量一致，各个支撑槽74与各个反包杆62一一对应地相配合使用，各个支撑槽74用以收纳和支撑处于收缩状态下的反包杆组6中的各个反包杆62。

进一步地，为保证第三环形活塞72能够顺利装入第三环形外壳71，可对第三环形外壳71进行合理分割，待第三环形活塞72装入后再进行密封装配。

如图1、图2和图4所示，在本实施例中，两套锁紧装置9结构一致且对称设置，现以一套锁紧装置9为例对其结构进行详细描述：锁紧装置9包括第二环形外壳91、第二环形活塞92、轴瓦93、楔套、第二钢球97和弹性胶环98。

第二环形外壳91匹配地套装在中空主轴2上，第二环形外壳91的外部还与侧鼓1的轴套11固接且第二环形外壳91位于轴套11远离轮胎支撑机构12的一端，第二环形外壳91可以随着轴套11一起在中空主轴2上滑动；第二环形外壳91的内部形成有内腔，在该内腔中滑动安装有第二环形活塞92，且第二环形活塞92将该内腔分隔为第二左气腔和第二右气腔，第二左气腔和第二右气腔均与一第二气泵连接，通过第二气泵向第二左气腔和第二右气腔充放气可驱使第二环形活塞92左右移动；第二环形活塞92的内壁上形成有锥面并定义为第二环形活塞锥面；第二环形外壳91的内壁上还开有一环形开口，环形开口在第二环形活塞92的阻隔下与第二左气腔和第二右气腔均不连通，在环形开口内还放置有第二钢球97、楔套和轴瓦93；轴瓦93为多个且周向均布在中空主轴2的外壁上，各个轴瓦93之间还分别存在一定的间隙，以便于各个轴瓦93在被压紧时能够有容纳轴瓦93变形的空间，在每个轴瓦93的外壁上对称形成有两个锥面并定义为轴瓦93锥面且位于同一轴瓦93上的两个轴瓦93锥面形成在该轴瓦93的外壁两侧，每个轴瓦93的外壁中部还分别向外突出形成有一翼板94；楔套为两个且均为环体结构，每个楔套的内壁上还分别形成有一锥面并定义为楔套内锥面，两个楔套分别利用各自的楔套内锥面对称压在每个轴瓦93外壁上的两个轴瓦93锥面上，两个楔套分别定义为左楔套95和右楔套96，如图4所示，在第二右气腔和环形开口之间还设有隔板，右楔套96定位装配在隔板的内壁和环形开口的一个侧壁之间构成的夹角处，左楔套95远离轴瓦93的一侧形成有一锥面并定义为楔套侧锥面，楔套侧锥面和环形开口的另一个侧壁构成了一个环形槽99，其中环形开口的另一个侧壁为锥面并使得环形槽99的截面呈梯形状；第二钢球97为多个且周向均布在环形槽99和第二环形活塞锥面之间；弹性胶环98为两个且分置在各个轴瓦93的翼板94内壁上，而且两个弹性胶环98呈向外侧涨开的状态，在解除对中空主轴2的抱紧时，可以将各个轴瓦93向外涨开而松开中空主轴2。

如图4所示，锁紧装置9的工作原理如下：当第二气泵向第二左气腔充气时，第二环形活塞92向右移动，第二环形活塞锥面挤压第二钢球97向内侧移动，推动左楔套95向右移动，使得各个轴瓦93在左楔套95和右楔套96的共同挤压下将中空主轴2抱紧，通过锁紧装置9的锁定来实现侧鼓1和中空主轴2的相对固定。当第二气泵向第二右气腔充气时，第二环形活塞92向左移动，此时解除对第二钢球97的挤压，进而使得各个轴瓦93在弹性胶环98的作用下涨开而松开中空主轴2，以解除锁紧装置9的锁定。同时，弹性胶环98可以在自然情况下，保证各个轴瓦93始终处于涨开状态，使得在整体拆装锁紧装置9时更加方便。根据斜面对力的放大作用，第二环形活塞92给予的驱动力传递至轴瓦93时，共经过3级放大，使得轴瓦93能够对中空主轴2产生百倍活塞压力的正压力，按静摩擦原理，使得锁紧装置9能够稳固地抱紧在中空主轴2上。

进一步地，为保证第二环形活塞92能够顺利装入第二环形外壳91，可对第二环形外壳91进行合理分割，待第二环形活塞92装入后再进行密封装配。

本实施例的工作原理如下：工作时，先将未硫化轮胎10安装在两套侧鼓1之间并利用两个轮胎支撑机构12锁定，调整第一定位装置7处于锁定状态(即可使相配合使用的丝母4、连接键5、第一定位装置7、侧鼓1、锁紧装置9和反包杆组6相对固定)，并使锁紧装置9处于解除锁定状态(即可使相配合使用的侧鼓1和中空主轴2之间解除锁定)，伺服电机驱动丝杠3旋转，进而驱使两个丝母4进行分合移动(即使两个丝母4同步相向移动或相背移动)，由于第一定位装置7处于锁定状态，两套连接键5会沿着各自的导向槽21同步带动两套侧鼓1和两套反包杆组6随着两个丝母4一起移动，以调整两个轮胎支撑机构12之间的距离，完成对未硫化轮胎10的平宽调整；之后调整第一定位装置7处于解除锁定状态，并使锁紧装置9处于锁定状态，伺服电机驱动丝杠3旋转，进而驱使两个丝母4进行分合移动，由于第一定位装置7处于解除锁定状态，两套连接键5会沿着各自的导向槽21同步带动两套反包杆组6随着两个丝母4一起移动，两套反包杆组6中的各个反包杆62会沿着相应的反包杆基座61上的回转点摆转，并使反包滚轮63在未硫化轮胎10的两侧辊压，完成对未硫化轮胎10的反包作业。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：锁紧装置9的安装位置不同以及定位装置的结构及原理不同。

实施例1中的两套锁紧装置9对称固接在两个轴套11远离轮胎支撑机构12的端部，而在本实施例中，每一锁紧装置9分别固接在相应的轴套11和轮胎支撑机构12之间，这样的设计有助于为第二定位装置提供足够的安装空间且不会与第二定位装置产生干涉。

在本实施例中，将实施例1中的两套第一定位装置7替换成了两套第二定位装置8，如图5至图7所示，两套第二定位装置8结构一致且对称设置，现以一套第二定位装置8为例对其结构进行详细描述：第二定位装置8包括第四环形外壳81、第四环形活塞82、铰接杆83和滑动插销84。

第四环形外壳81匹配地套装在中空主轴2上，第四环形外壳81的外部还与侧鼓1的轴套11固接且第四环形外壳81位于轴套11远离轮胎支撑机构12的一端，第四环形外壳81可以随着轴套11一起在中空主轴2上滑动。

第四环形外壳81的一端形成有内腔、另一端设有一环形板85，环形板85的侧端面上周向均布有多个径向设置的导轨，导轨的数量与滑动插销84的数量一致且两者一一对应地相匹配安装在一起，具体地，每一滑动插销84上均形成有一滑槽且每一滑动插销84利用各自的滑槽滑动安装在相应的导轨上，每一滑动插销84还分别与一插槽611相配合使用，其中插槽611的数量与滑动插销84的数量一致，多个插槽611周向均布形成在一反包杆基座61的端部内壁上。

第四环形活塞82为外壁形成有阶梯的套筒状结构，第四环形活塞82滑动安装在第四环形外壳81上，且第四环形活塞82的大径端将第四环形外壳81的内腔分隔为第四左气腔和第四右气腔，第四左气腔和第四右气腔均与一第四气泵连接，通过第四气泵向第四左气腔和第四右气腔充放气可驱使第四环形活塞82左右移动，第四环形活塞82的小径端贯穿第四环形外壳81的内腔并向环形板85一侧伸出。

每一滑动插销84还分别通过一铰接杆83与第四环形活塞82的小径端铰接，即每一铰接杆83一端与一滑动插销84铰接、另一端与第四环形活塞82的小径端铰接。

如图7所示，当第四气泵向第四右气腔充气时，可推动第四环形活塞82向左移动，进而通过多个铰接杆83驱使各个滑动插销84沿着各自相应的导轨向外涨开移动，并使得各个滑动插销84插入至各自相应的插槽611内，可实现反包杆基座61与第二定位装置8之间的锁定，进而实现反包杆组6和轴套11之间的锁定；而且第二定位装置8的定位拥有自对中效果，可以保证反包杆组6在相应的轴套11上始终拥有相同的初始位置。当第四气泵向第四左气腔充气时，可推动第四环形活塞82向右移动，进而通过多个铰接杆83驱使各个滑动插销84沿着各自相应的导轨向内收缩移动，并使得各个滑动插销84从各自相应的插槽611内拔出，可解除反包杆基座61与第二定位装置8之间的锁定，进而解除反包杆组6和轴套11之间的锁定；使得反包杆组6能够相对于轴套11移动，为反包杆组6进行反包作业提供条件。

本实施例的工作原理如下：工作时，先将未硫化轮胎10安装在两套侧鼓1之间并利用两个轮胎支撑机构12锁定，调整第二定位装置8处于锁定状态(即可使相配合使用的丝母4、连接键5、第二定位装置8、侧鼓1、锁紧装置9和反包杆组6相对固定)，并使锁紧装置9处于解除锁定状态(即可使相配合使用的侧鼓1和中空主轴2之间解除锁定)，伺服电机驱动丝杠3旋转，进而驱使两个丝母4进行分合移动(即使两个丝母4同步相向移动或相背移动)，由于第二定位装置8处于锁定状态，两套连接键5会沿着各自的导向槽21同步带动两套侧鼓1和两套反包杆组6随着两个丝母4一起移动，以调整两个轮胎支撑机构12之间的距离，完成对未硫化轮胎10的平宽调整；之后调整第二定位装置8处于解除锁定状态，并使锁紧装置9处于锁定状态，伺服电机驱动丝杠3旋转，进而驱使两个丝母4进行分合移动，由于第二定位装置8处于解除锁定状态，两套连接键5会沿着各自的导向槽21同步带动两套反包杆组6随着两个丝母4一起移动，两套反包杆组6中的各个反包杆62会沿着相应的反包杆基座61上的回转点摆转，并使反包滚轮63在未硫化轮胎10的两侧辊压，完成对未硫化轮胎10的反包作业。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种单丝杠伺服反包机械成型鼓，包括侧鼓、中空主轴、丝杠、伺服电机、丝母、反包杆组、连接键和锁紧装置，所述侧鼓为两套且对称滑动套装在所述中空主轴上并用于锁定未硫化轮胎，所述丝杠同轴贯穿在所述中空主轴的内部并由所述伺服电机驱动进行旋转，所述丝母为两个且旋向相反地对称传动连接在所述丝杠的两侧，所述反包杆组为两套且一一对应地对称套装在两套所述侧鼓上并用于实现对所述未硫化轮胎的反包作业，所述连接键为两套并用于实现两个所述丝母和两套所述反包杆组的一一对应连接，所述锁紧装置为两套且一一对应地对称安装在两套所述侧鼓上并用于实现两套所述侧鼓和所述中空主轴之间的锁定；其特征在于，

每一所述锁紧装置分别包括第二环形外壳、第二环形活塞、第二钢球、楔套和轴瓦；

在同一所述锁紧装置中，所述第二环形外壳匹配地滑动套装在所述中空主轴上并与一所述侧鼓的轴套固接，且所述第二环形外壳的内壁上还开有一环形开口；

在同一所述锁紧装置中，所述第二环形活塞滑动安装在所述第二环形外壳的内部并将所述第二环形外壳的内腔分隔为第二左气腔和第二右气腔，所述第二左气腔和所述第二右气腔均与一第二气泵连接，所述第二环形活塞的内壁上还形成有第二环形活塞锥面；

在同一所述锁紧装置中，所述轴瓦为多个且周向均布在所述中空主轴的外壁上，所述楔套为两个，且两个所述楔套和多个所述轴瓦还置入在所述第二环形外壳的环形开口内，两个所述楔套分别利用各自内壁上的楔套内锥面对称压在各个所述轴瓦外壁两侧的轴瓦锥面上，一所述楔套的一侧面上还形成有楔套侧锥面，且所述楔套侧锥面和所述环形开口的侧壁之间还形成有一环形槽；

在同一所述锁紧装置中，所述第二钢球为多个且周向均布在所述环形槽和所述第二环形活塞锥面之间；

在同一所述锁紧装置中，通过所述第二气泵驱动所述第二环形活塞在所述第二环形外壳内滑动；利用所述第二环形活塞锥面挤压各个所述第二钢球移动，并推动两个所述楔套共同挤压各个所述轴瓦，以将所述中空主轴抱紧；或者解除对各个所述第二钢球的挤压，进而解除两个所述楔套对所述轴瓦的挤压，以将所述中空主轴松开。

2.根据权利要求1所述的单丝杠伺服反包机械成型鼓，其特征在于，每一所述锁紧装置还分别包括两个弹性胶环，在同一所述锁紧装置中，每一所述轴瓦的外侧分别设有一翼板，两个所述弹性胶环均呈向外侧涨开的状态并分置在各个所述轴瓦的翼板内侧，以在解除对所述中空主轴的抱紧时驱使各个所述轴瓦松开所述中空主轴。

3.根据权利要求1所述的单丝杠伺服反包机械成型鼓，其特征在于，还包括两套对称设置的第一定位装置，每一所述第一定位装置分别套装在一所述侧鼓上，且每一所述第一定位装置还分别通过所述连接键与一所述反包杆组连接，每一所述第一定位装置分别包括第三环形外壳、第三环形活塞和第三钢球；

在同一所述第一定位装置中，所述第三环形外壳匹配地滑动套装在一所述侧鼓的轴套上，且所述第三环形外壳的内壁上还周向均布开有多个圆孔；

在同一所述第一定位装置中，所述第三环形活塞滑动安装在所述第三环形外壳的内部并将所述第三环形外壳的内腔分隔为第三左气腔和第三右气腔，所述第三左气腔和所述第三右气腔均与一第三气泵连接，所述第三环形活塞的内壁上还形成有第三环形活塞锥面；

在同一所述第一定位装置中，所述第三钢球为多个且一一对应地安装在多个所述圆孔内，每一所述侧鼓的轴套上还分别周向均布设有多个锥形槽，且多个所述锥形槽和多个所述第三钢球一一对应地相配合使用，多个所述第三钢球还设置在所述第三环形活塞锥面和相应的所述轴套的外壁之间或是设置在所述第三环形活塞锥面和各个所述锥形槽之间；

在同一所述第一定位装置中，通过所述第三气泵驱动所述第三环形活塞在所述第三环形外壳内滑动；利用所述第三环形活塞锥面将各个所述第三钢球压入至相应的所述锥形槽内，使得各个所述第三钢球被压紧在所述第三环形活塞锥面和相应的所述锥形槽之间，以将该第一定位装置锁定在相应的所述轴套上，进而实现该轴套和与其相应的所述反包杆组的锁定；或者解除对各个所述第三钢球的挤压，且当该第一定位装置在相应的所述连接键的带动下沿着相应的所述轴套滑动时，各个所述第三钢球从相应的所述锥形槽内滚动至相应的所述轴套的外壁上，使得各个所述第三钢球被压紧在所述第三环形活塞锥面和相应的所述轴套的外壁之间，以解除该第一定位装置和相应的所述轴套之间的锁定，进而解除该轴套和与其相应的所述反包杆组之间的锁定。

4.根据权利要求3所述的单丝杠伺服反包机械成型鼓，其特征在于，每一所述第一定位装置中的所述第三环形外壳外壁上还分别周向均布设有多个支撑槽，在同一所述第一定位装置中，各个所述支撑槽分别用于一一对应地支撑相应的所述反包杆组中的各个反包杆。

5.根据权利要求1所述的单丝杠伺服反包机械成型鼓，其特征在于，还包括两套第二定位装置，两套所述第二定位装置分别对称地套装在所述中空主轴上，且每一所述第二定位装置还分别与一所述轴套固接，每一所述第二定位装置分别包括第四环形外壳、第四环形活塞、铰接杆和滑动插销；

在同一所述第二定位装置中，所述第四环形外壳匹配地滑动套装在所述中空主轴上，所述第四环形外壳的一端形成有内腔、另一端设有一环形板，所述环形板的侧端面上周向均布有多个径向设置的导轨，每一所述导轨上分别滑动安装有一所述滑动插销，每一所述滑动插销分别与一插槽相配合使用，其中多个所述插槽周向均布形成在一所述反包杆组的反包杆基座的端部内壁上；

在同一所述第二定位装置中，所述第四环形活塞为外壁形成有阶梯的套筒状结构，所述第四环形活塞滑动安装在所述第四环形外壳上，且所述第四环形活塞的大径端将所述第四环形外壳的内腔分隔为第四左气腔和第四右气腔，所述第四左气腔和所述第四右气腔均与一第四气泵连接，所述第四环形活塞的小径端贯穿所述第四环形外壳的内腔并向所述环形板一侧伸出；

在同一所述第二定位装置中，每一所述滑动插销分别通过一所述铰接杆与所述第四环形活塞的小径端铰接；

在同一所述第二定位装置中，通过所述第四气泵驱动所述第四环形活塞在所述第四环形外壳上滑动，来驱使各个所述滑动插销沿着各自相应的所述导轨进行径向的涨缩移动，进而将各个所述滑动插销插入至各自相应的所述插槽内或是从各自相应的所述插槽内拔出各个所述滑动插销，以实现所述反包杆组和与其相应的所述轴套之间的锁定或解除锁定。

6.根据权利要求1所述的单丝杠伺服反包机械成型鼓，其特征在于，每一所述侧鼓分别包括轴套和轮胎支撑机构，每一所述轮胎支撑机构分别包括第一环形外壳、第一环形活塞、连杆和锁块；

在同一所述侧鼓中，所述轴套匹配地滑动套装在所述中空主轴上；

在同一所述侧鼓中，所述第一环形外壳与所述轴套固接，且所述第一环形外壳的外壁上还开有导向环槽；

在同一所述侧鼓中，所述第一环形活塞滑动安装在所述第一环形外壳的内部并将所述第一环形外壳的内腔分隔为第一左气腔和第一右气腔，所述第一左气腔和所述第一右气腔均与一第一气泵连接；

在同一所述侧鼓中，所述锁块为多个且周向均布在所述导向环槽内，每一所述锁块分别通过一所述连杆与所述第一环形活塞铰接；

在同一所述侧鼓中，通过所述第一气泵驱动所述第一环形活塞在所述第一环形外壳内滑动，来驱使各个所述锁块沿着所述导向环槽进行径向的涨缩运动，以实现对所述未硫化轮胎的锁定或解除锁定。

7.根据权利要求6所述的单丝杠伺服反包机械成型鼓，其特征在于，所述中空主轴和两个所述轴套上均开有供所述连接键贯穿的导向槽，每一所述连接键的一端与相应的所述丝母固接、另一端与一反包杆基座固接。

8.根据权利要求7所述的单丝杠伺服反包机械成型鼓，其特征在于，每一所述反包杆组分别包括所述反包杆基座和围绕所述中空主轴周向均布设置的多个反包杆，每一所述反包杆基座匹配地滑动套装在相应的所述轴套上，每一所述反包杆的一端与相应的所述反包杆基座铰接、另一端安装有一反包滚轮。

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