CN112595527A - 用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置，属于轮胎技术领域。其技术方案为：包括底部支撑机构，底部支撑机构包括下底板和上底板，下底板上安装有X轴丝杠，X轴丝杠由第一电机驱动，上底板设置有套设在X轴丝杠上的第一丝杠套筒，第一丝杠套筒与X轴丝杠螺纹连接；下底板的底面安装有带有刹车功能的万向轮。本发明无需在设备间额外安装行吊，且多台试验机能共用同一台本发明的装置，经济实用、操作简单、效率高，并降低安装过程中事故发生的可能。

Description

用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置

技术领域

本发明涉及轮胎技术领域，具体涉及一种用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置。

背景技术

轮胎台架试验机的轮胎安装位置（连接盘）中心通常在离地1-2m的高度。安装时，需要将轮胎轮辋组合体体提升至连接盘附近，当轮辋中心与连接盘中心重合后方可固定。此过程主要存在以下难点：

1.轮胎轮辋组合体体质量大：PCR轮胎轮辋组合体体质量数十公斤，TBR轮胎轮辋组合体体质量可达上百公斤，需借助工具提升；

2.轮胎是规格繁多的弹性体，难以夹持固定；

3.试验轮辋对尺寸、精度要求高，不可因为夹持而造成轮辋损坏；

4.轮辋与连接盘之间常为过渡配合，安装精度要求高，需要精确对中。

目前业界常用的安装方案为使用小型行吊，用软布带支撑轮胎底部+人工扶侧面，或直接用吊绳穿过轮辋中心/螺栓孔。托举/吊起试验胎移动至连接盘附近，需要目视估计轮辋与连接盘的相对位置、反复尝试安装、调整位置，显然操作复杂且效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置，无需在设备间额外安装行吊，且多台试验机能共用同一台本发明的装置，经济实用；同时可以通过控制面板控制轮胎轮辋组合体在XZ轴方向上的移动，轮胎夹持稳定，更便于轮辋与连接盘的对中，操作简单，效率高，并降低安装过程中事故发生的可能。

本发明的技术方案为：

用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置，包括底部支撑机构，底部支撑机构包括下底板和上底板，下底板上安装有X轴丝杠，X轴丝杠由第一电机驱动，上底板设置有套设在X轴丝杠上的第一丝杠套筒，第一丝杠套筒与X轴丝杠螺纹连接；下底板的底面安装有带有刹车功能的万向轮；所述上底板的顶面竖直地设置有Z轴移动机构，Z轴移动机构包括Z轴丝杠，Z轴丝杠由第二电机驱动，Z轴丝杠上设置有升降板，升降板上设置有第二丝杠套筒，第二丝杠套筒与Z轴丝杠螺纹连接；或者Z轴移动机构包括液压缸，液压缸的活塞杆上安装有升降板；所述升降板上安装有Y轴移动机构，Y轴移动机构的端部安装有轮胎卡紧机构；所述第一电机、第二电机或液压缸分别与控制面板电连接。

优选地，所述下底板上还安装有第一限位机构，第一限位机构包括设置在X轴丝杠两侧且与X轴丝杠平行的第一导轨，第一导轨上设置有若干个可沿第一导轨滑动的第一滑块，第一滑块与上底板固定连接；所述上底板的顶面还安装有第二限位机构，第二限位机构包括竖直地设置在Z轴丝杠或者液压缸两侧的第二导轨，第二导轨上设置有若干个可沿第二导轨滑动的第二滑块，第二滑块与升降板固定连接。

优选地，两个第二导轨的顶部通过横板连接，Z轴丝杠的端部或者液压缸安装在横板上；所述第二导轨与上底板之间安装有加强板。

优选地，所述轮胎卡紧机构包括卡盘，卡盘的一侧面与Y轴移动机构的端部固定连接，另一侧面安装有轮胎卡紧部；所述轮胎卡紧部包括呈等腰三角形设置在卡盘上的三个卡爪机构，位于下方的两个卡爪机构处于同一高度；或者轮胎卡紧部包括托盘和卡爪机构，所述托盘为圆弧形且位于卡盘的下部，卡爪机构位于卡盘的上部；所述卡爪机构包括卡爪和卡爪套筒，卡爪套筒固定在卡盘上；卡爪呈L型，卡爪的一条边套入卡爪套筒内且该边上设置有螺纹孔，卡爪的这条边通过螺钉穿过螺纹孔拧紧在卡盘上，另一条边垂直于卡盘。

优选地，所述Y轴移动机构采用伸缩臂，伸缩臂的一端安装在升降板上，另一端铰接在底座上，底座安装在卡盘上；升降板上还安装有液压推杆，液压推杆的另一端安装在伸缩臂上。

优选地，所述Y轴移动机构包括若干个安装在升降板上的Y轴套筒，Y轴套筒内套设有Y轴套杆，Y轴套杆位于Y轴套筒内的一端设置有限位块，位于Y轴套筒外的一端安装在卡盘上。

优选地，所述卡盘上安装有激光发射器，激光发射器与控制面板电连接。

优选地，所述卡爪垂直于卡盘的边上套设有轮胎保护套筒。

优选地，所述上底板上安装有支架，控制面板安装在支架上。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.相对于现有的行吊方式，采用本发明的装置将轮胎轮辋组合体安装到试验机上时，无需在设备间额外安装行吊，且多台试验机能共用同一台本发明的装置，经济实用；同时可以通过控制面板控制轮胎轮辋组合体在XZ轴方向上的移动，轮胎夹持稳定，更便于轮辋与连接盘的对中，操作简单。

2.本发明装置的轮胎卡紧机构能够在不损害轮胎的前提下夹紧轮胎，且不占用轮辋的螺栓孔。

3.本发明的装置在卡盘上安装激光发射器，通过激光快速对中轮辋和连接盘，使得轮胎安装更加地迅速，效率显著提升。

附图说明

图1是本发明的结构示意图之一。

图2是本发明的结构示意图之二。

图3是本发明的下底板的结构示意图。

图4是本发明的控制面板的结构示意图。

图5是本发明的伸缩臂的结构示意图。

图6是本发明中由液压缸驱动升降的升降板的结构示意图。

图7是本发明由Y轴套筒和Y轴套杆构成的Y轴移动机构的结构示意图。

图8是本发明中上方为卡爪机构下方为托盘的轮胎卡紧部的结构示意图。

图中，1-下底板、2-上底板、3-X轴丝杠、4-万向轮、5-Z轴丝杠、6-第二电机、7-升降板、8-第二丝杠套筒、9-液压缸、10-控制面板、11-第一导轨、12-第一滑块、13-第二导轨、14-横板、15-加强板、16-卡盘、17-托盘、18-卡爪、19-卡爪套筒、20-螺钉、21-伸缩臂、22-底座、23-Y轴套筒、24-Y轴套杆、25-激光发射器、26-轮胎保护套筒、27-支架、28-轮胎轮辋组合体。

具体实施方式

实施例1

如图1-8所示，本实施例提供了一种用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置，包括底部支撑机构，底部支撑机构包括下底板1和上底板2，其中下底板1采用碳素结构钢材质制成，起到承重作用；下底板1上通过轴承安装有X轴丝杠3，X轴丝杠3由第一电机驱动，上底板2设置有套设在X轴丝杠3上的第一丝杠套筒，第一丝杠套筒与X轴丝杠3螺纹连接；下底板1的底面安装有带有刹车功能的万向轮4。

所述上底板2的顶面竖直地设置有Z轴移动机构，Z轴移动机构包括Z轴丝杠5，Z轴丝杠5由第二电机6驱动，Z轴丝杠5上设置有升降板7，升降板7上设置有第二丝杠套筒8，第二丝杠套筒8与Z轴丝杠5螺纹连接，或者Z轴移动机构包括液压缸9，液压缸9的活塞杆上安装有升降板7。其中升降板7由合金钢板制成。

所述升降板7上安装有Y轴移动机构，Y轴移动机构的端部安装有轮胎卡紧机构，轮胎卡紧机构包括轻质铝合金材料制成的卡盘16，卡盘16的一侧面与Y轴移动机构的端部固定连接，另一侧面安装有轮胎卡紧部；所述轮胎卡紧部包括呈等腰三角形设置在卡盘16上的三个卡爪机构，位于下方的两个卡爪机构处于同一高度，或者轮胎卡紧部包括托盘17和卡爪机构，所述托盘17为圆弧形且位于卡盘16的下部，卡爪机构位于卡盘16的上部。

所述卡爪机构包括卡爪18和卡爪套筒19，卡爪套筒19固定在卡盘16上，其中卡爪18也由轻质铝合金材料制成；卡爪18呈L型，卡爪18的一条边套入卡爪套筒19内且该边上设置有螺纹孔，卡爪18的这条边通过螺钉20穿过螺纹孔拧紧在卡盘16上，另一条边垂直于卡盘16。

所述Y轴移动机构采用伸缩臂21，伸缩臂21的一端安装在升降板7上，另一端铰接在底座22上，底座22安装在卡盘16上；升降板7上还安装有液压推杆，液压推杆的另一端安装在伸缩臂21上。

或者Y轴移动机构包括若干个安装在升降板7上的Y轴套筒23，Y轴套筒23内套设有Y轴套杆24，Y轴套杆24位于Y轴套筒23内的一端设置有限位块，位于Y轴套筒23外的一端安装在卡盘16上。

所述第一电机、第二电机6或液压缸9分别与控制面板10电连接。

工作原理：

先将轮胎轮辋组合体28放置到轮胎卡紧机构中位于下方的两个卡爪18或者托盘17上，随后将上方卡爪18向卡爪套筒19内推动，直至卡爪18垂直于卡盘16的一条边卡紧轮胎，再将螺钉20拧进卡爪18边的螺纹孔内直至螺钉20抵住卡盘16，从而使轮胎轮辋组合体28卡紧在卡爪18上，防止轮胎安装过程中倾转掉落。

本实施例的轮胎卡紧机构的轮胎卡紧部可以采用两种结构形式，一种是下方为圆弧形托盘17上方为卡爪机构，另一种是上方为一个卡爪机构，下方是两个卡爪机构。前一种结构形式中的托盘17虽然能够托住轮胎，但是其高度无法调整，只能通过调整上方的卡爪机构的高度来适应不同尺寸的轮胎，这种形式对参与测试的轮胎尺寸具有局限性。而后一种结构形式中，下方也采用两个卡爪机构，因此可以通过调整卡爪18在卡爪套筒19中的长度来调整两个卡爪18的高度，再配合上方的卡爪机构，从而能够更好地适应不同尺寸的轮胎。

通过轮胎卡紧机构卡紧轮胎后，将装置推至试验机的连接盘处，此时轮胎会在XYZ轴三个方向上与连接盘存在错位，需要通过本实施例的装置对轮胎的位置进行微调。

首先通过控制面板10上的开关启动第一电机，带动X轴丝杠3在下底板1上转动，上底板2上套设在X轴丝杠3上的第一丝杠套筒则会沿着X轴丝杠3的长度方向移动，从而实现轮胎在X轴方向的移动，以调整轮胎相对于连接盘在X轴方向上的错位。

再通过控制面板10上的开关启动第二电机6，带动Z轴丝杠5转动，升降板7上套设在Z轴丝杠5上的第二丝杠套筒8则会沿着Z轴丝杠5的长度方向移动，从而实现轮胎在Z轴方向的移动，以调整轮胎相对于连接盘在Z轴方向上的错位。

通过轮胎在XZ轴方向的调节，使得轮辋中心与连接盘中心重合，最后推动Y轴移动机构，以将轮胎轮辋组合体28推至连接盘的轴上，再将轮胎轮辋组合体28螺栓连接在连接盘上，松开上方卡爪18，上紧连接盘螺栓，即完成了轮胎在轮胎台架试验机上的安装。若是轮辋的螺栓孔与连接盘上的螺栓孔未对准，则可以手动转动已推至连接盘的轴上的轮胎对齐。

本实施例中，Y轴移动机构可以采用两种结构形式，一种是安装在升降板7上的Y轴套筒23和Y轴套杆24，另一种是安装在升降板7上的伸缩臂21。采用前一种结构形式时，推动卡盘16时，Y轴套杆24受力后会在Y轴套筒23内移动，从而带动轮胎在Y轴方向上的移动，但这种形式受力移动时太过灵敏，容易使轮胎撞到试验机上。而后一种结构形式采用平行安装在升降板7上的两个伸缩臂21，两个伸缩臂21的中间部位安装有连接板，液压推杆的一端安装在升降板7上，另一端安装在连接板上，从而通过手摇液压推杆的方式，带动伸缩臂21伸缩，在满足轮胎Y轴方向的移动时，受力移动不会过于灵敏，避免了轮胎撞到试验机的问题。

实施例2

在实施例1的基础上，所述下底板1上还安装有第一限位机构，第一限位机构包括设置在X轴丝杠3两侧且与X轴丝杠3平行的第一导轨11，第一导轨11上设置有若干个可沿第一导轨11滑动的第一滑块12，第一滑块12与上底板2通过螺栓固定连接。

当启动第一电机使X轴丝杠3带动上底板2在X轴方向移动时，与上底板2固定连接的第一滑块12也会沿着第一导轨11滑动，从而能够限制上底板2只能够沿着X轴方向移动，对轮胎在X轴方向的移动起到限位作用。

同时，所述上底板2的顶面还安装有第二限位机构，第二限位机构包括竖直地设置在Z轴丝杠5或者液压缸9两侧的第二导轨13，第二导轨13上设置有若干个可沿第二导轨13滑动的第二滑块，第二滑块与升降板7通过螺栓固定连接。

与第一限位机构作用原理相同，当启动第二电机6或者液压缸9使升降板7在Z轴方向移动时，与升降板7固定连接的第二滑块也会沿着第二导轨13滑动，从而能够限制升降板7只能够沿着Z轴方向移动，对轮胎在Z轴方向的移动起到限位作用。

实施例3

在实施例2的基础上，两个第二导轨13的顶部通过横板14连接，Z轴丝杠5的端部或者液压缸9安装在横板14上，横板14一方面便于安装Z轴丝杠5或者液压缸9，一方面升降板7要带动几十公斤重的轮胎在Z轴方向上移动，因此使用横板14将两个第二导轨13连接起来，能够增加第二导轨13的强度和稳固性；所述第二导轨13与上底板2之间安装有加强板15，进一步增加了第二导轨13的强度和稳固性。

实施例4

在实施例1的基础上，所述卡盘16上安装有激光发射器25，激光发射器25与控制面板10电连接。激光发射器25发射的激光从轮辋中心发出，照射到试验机连接盘的中心点，从而能够更精准更快速地通过装置将轮胎轮辋组合体28与连接盘对中，提高轮胎安装效率。

此外，若实施例1中轮胎卡紧机构的轮胎卡紧部采用下方为圆弧形托盘17上方为卡爪机构的结构形式时，由于下方的托盘17高度无法调整，因此为了保证对不同尺寸轮胎进行测试时，激光都能够从轮辋中心处发出，就需要调整激光发射器25的位置，操作较为麻烦。而采用上方为一个卡爪机构下方是两个卡爪机构的结构形式时，则可以将激光发射器25固定在卡盘16中心处，对不同尺寸轮胎进行测试时，只需要调整下方两个卡爪18的高度即可，不用重新安装激光发射器25，操作更加方便。

实施例5

在实施例1的基础上，所述卡爪18垂直于卡盘16的边上套设有轮胎保护套筒26，轮胎保护套筒26采用塑料等软质材料，避免卡爪18卡紧轮胎时对轮胎造成损伤。

实施例6

在实施例1的基础上，所述上底板2上焊接有铸铁支架27，控制面板10安装在支架27上，支架27能够增强整个装置的稳定性，同时方便工作人员推动装置。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置，其特征在于：

包括底部支撑机构，底部支撑机构包括下底板（1）和上底板（2），下底板（1）上安装有X轴丝杠（3），X轴丝杠（3）由第一电机驱动，上底板（2）设置有套设在X轴丝杠（3）上的第一丝杠套筒，第一丝杠套筒与X轴丝杠（3）螺纹连接；下底板（1）的底面安装有带有刹车功能的万向轮（4）；

所述上底板（2）的顶面竖直地设置有Z轴移动机构，Z轴移动机构包括Z轴丝杠（5），Z轴丝杠（5）由第二电机（6）驱动，Z轴丝杠（5）上设置有升降板（7），升降板（7）上设置有第二丝杠套筒（8），第二丝杠套筒（8）与Z轴丝杠（5）螺纹连接；或者Z轴移动机构包括液压缸（9），液压缸（9）的活塞杆上安装有升降板（7）；

所述升降板（7）上安装有Y轴移动机构，Y轴移动机构的端部安装有轮胎卡紧机构；

所述第一电机、第二电机（6）或液压缸（9）分别与控制面板（10）电连接。

2.如权利要求1所述的用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置，其特征在于：所述下底板（1）上还安装有第一限位机构，第一限位机构包括设置在X轴丝杠（3）两侧且与X轴丝杠（3）平行的第一导轨（11），第一导轨（11）上设置有若干个可沿第一导轨（11）滑动的第一滑块（12），第一滑块（12）与上底板（2）固定连接；所述上底板（2）的顶面还安装有第二限位机构，第二限位机构包括竖直地设置在Z轴丝杠（5）或者液压缸（9）两侧的第二导轨（13），第二导轨（13）上设置有若干个可沿第二导轨（13）滑动的第二滑块，第二滑块与升降板（7）固定连接。

3.如权利要求2所述的用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置，其特征在于：两个第二导轨（13）的顶部通过横板（14）连接，Z轴丝杠（5）的端部或者液压缸（9）安装在横板（14）上；所述第二导轨（13）与上底板（2）之间安装有加强板（15）。

4.如权利要求1所述的用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置，其特征在于：

所述轮胎卡紧机构包括卡盘（16），卡盘（16）的一侧面与Y轴移动机构的端部固定连接，另一侧面安装有轮胎卡紧部；

所述轮胎卡紧部包括呈等腰三角形设置在卡盘（16）上的三个卡爪机构，位于下方的两个卡爪机构处于同一高度；或者轮胎卡紧部包括托盘（17）和卡爪机构，所述托盘（17）为圆弧形且位于卡盘（16）的下部，卡爪机构位于卡盘（16）的上部；

所述卡爪机构包括卡爪（18）和卡爪套筒（19），卡爪套筒（19）固定在卡盘（16）上；卡爪（18）呈L型，卡爪（18）的一条边套入卡爪套筒（19）内且该边上设置有螺纹孔，卡爪（18）的这条边通过螺钉（20）穿过螺纹孔拧紧在卡盘（16）上，另一条边垂直于卡盘（16）。

5.如权利要求4所述的用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置，其特征在于：所述Y轴移动机构采用伸缩臂（21），伸缩臂（21）的一端安装在升降板（7）上，另一端铰接在底座（22）上，底座（22）安装在卡盘（16）上；升降板（7）上还安装有液压推杆，液压推杆的另一端安装在伸缩臂（21）上。

6.如权利要求4所述的用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置，其特征在于：所述Y轴移动机构包括若干个安装在升降板（7）上的Y轴套筒（23），Y轴套筒（23）内套设有Y轴套杆（24），Y轴套杆（24）位于Y轴套筒（23）内的一端设置有限位块，位于Y轴套筒（23）外的一端安装在卡盘（16）上。

7.如权利要求4所述的用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置，其特征在于：所述卡盘（16）上安装有激光发射器（25），激光发射器（25）与控制面板（10）电连接。

8.如权利要求4所述的用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置，其特征在于：所述卡爪（18）垂直于卡盘（16）的边上套设有轮胎保护套筒（26）。

9.如权利要求1所述的用于轮胎台架试验机的轮胎安装辅助装置，其特征在于：所述上底板（2）上安装有支架（27），控制面板（10）安装在支架（27）上。

Images