CN202264403U - 一种带束层双工位旋转鼓机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带束层双工位旋转鼓机构，属于轮胎工业设备制造领域。本机构通过气动装置驱动使双带束鼓在竖直的平面内做180度的往复回转，并且在回转动作的两个终点实现平稳减速后精确定位。驱动气缸通过链条传动部件驱动回转轴正向和反向旋转从而实现带束鼓的双工位交替转换。驱动时，驱动气缸推动链条带着回转轴一起旋转，距离单一行程的终点附近时，气动制动器开始制动，使回转速度下降，到达终点时，在缓冲器和气缸缓冲的双重作用下，让整个回转体平稳定位。本机构的驱动力大，回转动作提速快、平稳性好，节约了驱动的时间，且不会产生由于过载造成的不良后果。另外，该机构对电控系统的要求低。

Description

一种带束层双工位旋转鼓机构

技术领域

本实用新型属于轮胎工业设备制造领域，具体涉及一种带束层双工位旋转鼓机构，是一种用于半钢子午胎成型机的机构。

背景技术

目前国内的半钢子午胎二次法成型机，分为一段成型机和二段成型机两部分。由于一段成型机的生产效率低于二段成型机，从现在许多轮胎制造厂家的应用来看，很多厂家采用两台一段成型机与一台二段成型机组合成一组来进行轮胎生产，每个工厂根据自己的产能需求配置多组成型机。这样配置就要求二段成型机必须有较高的效率才能与两台一段成型机进行匹配，所以很多的二段机型采用双带束鼓机构，两个带束鼓同时工作，从而提高二段的生产效率。

双带束鼓的二段成型机在生产过程中要相互交替工位。常见的交替工位是由以两个鼓的中间点为圆心进行旋转动作来实现的。根据成型机的构造，有在水平面内旋转的，有在竖直面内旋转的。目前我国的此种类型的二段成型机在竖直面内旋转都是采用电机驱动的，即通过变频减速机驱动同步带或者链条带动回转轴旋转，通过正向和反向的旋转实现两个带束鼓的反复交替，但是在实际应用中，这种方式有以下不足：

a.双鼓的交替动作缓慢。为了保持平稳启动，变频器必须设置一个合适的启动时间，启动时间不能太短，否则整个传动链在启动的时刻会产生振动，对于电机和机械结构的寿命都有不良影响。对于定位而言，电机驱动的过程是先驱动回转机构到达定位点附近，然后依靠定位销圆锥导向使回转机构精确到达定位点。为了防止出现电机过载，减速机必须在到达回转终点之前停止转动。提前量越大则安全系数越高，但是这样会造成旋转机构离定位点过远，不利于圆锥销定位的完成。另外在电机停止前，也必须依靠变频器来设置减速时间。而时间设置必须很合适，过长则会增加整个回转定位的时间，过短则减速效果差，运行不稳定。所以从整个过程来讲，电机驱动的双鼓交替动作耗时较长。

b.电机驱动的机构要求调试必须精细到位，对调试人员的要求比较高。从上一点的描述可知，对于电机的加速和减速时间设置必须合适，如果调试不当，很容易造成电机过载，带来设备精度和寿命的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种带束层双工位旋转鼓机构，解决我国现有的轮胎成型机中二段双带束鼓工位交替方面的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种带束层双工位旋转鼓机构包括驱动箱体1、旋转箱体3和带束鼓；在驱动箱体1上横穿有回转轴4，旋转箱体3安装在回转轴4的一端，带束鼓安装在回转箱体3上；

所述带束层双工位旋转鼓机构进一步包括驱动气缸8和链条传动部件，所述驱动气缸8通过链条传动部件驱动回转轴4正向和反向旋转从而实现带束鼓的双工位交替转换。

所述链条传动部件包括上链轮、下链轮和链条7；

所述回转轴4的两端分别穿出驱动箱体1的前壁和后壁，在回转轴4伸出驱动箱体1的后壁的一端上装有上链轮；在上链轮下方的驱动箱体1后壁上装有下链轮，上链轮的轴线和下链轮的轴线平行设置，上链轮和下链轮通过链条7连接；

所述驱动气缸8安装在上链轮上方一侧的驱动箱体1的后壁上；所述驱动气缸8的活塞杆的端部与链条7连接，驱动气缸8通过活塞杆推或拉链条7进而带动回转轴4的正向或反向旋转。

在所述下链轮的链轮轴上套装有气动制动器6，给它通气就会对旋转着的链轮轴进行制动，让它减速甚至停止。

所述驱动气缸8由电磁阀控制；所述气动制动器6由机控式换向阀控制，在回转行程接近终点时触发，对回转动作进行制动减速。

所述链条7在上链轮和下链轮之间形成两条直线段，其中一条直线段与活塞杆的轴线平行；在此条直线段上设置有直线导轨和直线滑块；所述活塞杆端部与一个专用零件连接；所述专用零件是一个加工件，它是安装在直线滑块上的，并同时与链条7连接；活塞杆推动所述专用零件随直线滑块一起沿直线导轨移动，专用零件同时带动链条7移动。。安装直线导轨和直线滑块的目的是防止驱动气缸8的活塞杆承受径向载荷(即垂直于链条运动方向的力)，是用来保护驱动气缸8的。

所述旋转箱体3安装在回转轴4伸出驱动箱体1的前壁的一端上，所述旋转箱体3的回转轴线与回转轴4同轴线，并随回转轴4一同旋转；在所述旋转箱体3上回转轴4的两侧分别设计有一个鼓轴，两个鼓轴的轴线位于同一条直线上，此直线与回转轴4的轴线垂直；在每个鼓轴上分别安装有与其同轴线的带束鼓，带束鼓绕所述鼓轴旋转。

在所述旋转箱体3上设有定位孔，在所述驱动箱体1的前壁安装有气动定位销9，当两个带束鼓处于定位面的状态时，气动定位销9插入所述定位孔内。气动定位销9的作用就是在整个设备工作的时候，也就是轮胎成型机工作时，让回转机构保持这两个状态，不让它再产生任何回转；所述气动定位销9由气缸驱动。

在所述驱动箱体1的前壁上装有缓冲器和定位螺钉，当旋转箱体回转接近180度时，旋转箱体3碰触到缓冲器，机构再次减速，最终回转箱体3碰触到定位螺钉停止转动。

本实用新型的工作过程如下：在如图1的状态下，成型机可进行相应的轮胎生产工步，这些工步结束后，本机构开始进行工位转换，首先定位销9拔出脱离定位，然后驱动气缸8由电磁阀控制推动链条7旋转，带动回转轴4和旋转箱体3旋转，两个带束鼓也一起旋转。当回转170°时，气动制动器6制动，让整个机构回转动作减速，当回转接近180度时，旋转箱体3碰触到缓冲器，机构再次减速，最终回转箱体3碰触到定位螺钉停止转动。气动定位销9插入回转箱体上的定位孔进行定位。整个机构完成工位转换。成型机可进行下面的工步。当需要再次工位转换时，首先是定位销9拔出，脱离定位，然后驱动气缸8的活塞杆向回拉动，带动链条沿着与前次工位转换相反的方向旋转，同时带动旋转轴4和回转箱体3和两个带束鼓旋转，同样是旋转170°后由气动制动器6减速，再经缓冲器10a减速最终贴在定位螺钉10b上停止旋转。气动定位销9再伸出插入回转箱体的定位孔进行定位。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)利用本实用新型能够很好的解决我国现有半钢二次法轮胎成型机中二段双带束鼓工位交替方面的问题；

(2)本实用新型机构的旋转驱动力大，驱动力由缸径和气压的压力决定，旋转动作提速快，旋转过程时间短，电磁阀门打开后，作用力直接作用于传动链条上，节约了驱动的时间；可根据实际情况通过调压阀改变气压，调节驱动力达到快速平稳启动的目的；在稳定工作状态下，完成双鼓交替的动作共需要4.5秒到5.5秒的时间，比电机驱动的机构5.5秒到6.5秒可节约1秒种的时间，提高了生产效率；

(3)本实用新型机构的回转动作平稳性好、动作平稳可靠，采用气动控制器强制减速效果明显，旋转鼓机构减速、缓冲并定位动作连贯，平稳可靠；

(4)本实用新型机构便于调试，现场调试工作包括驱动气缸和气动制动器的压力设置，气缸行程与旋转鼓机构回转行程的对应，减速起始位置的设置，缓冲器缓冲节流的调整和定位螺钉的调节，除检测的磁性开关外没有电控方面的工作，总体调整工作量小用时大约需要一个小时左右，时间比较短。

附图说明

图1是本实用新型带束层双工位旋转鼓机构的正向结构示意图。

图2是本实用新型带束层双工位旋转鼓机构的侧向结构示意图。

图3是本实用新型带束层双工位旋转鼓机构的后部驱动部分结构示意图。

其中，1、驱动箱体；2、一号带束鼓；3、旋转箱体4、回转轴；5、二号带束鼓；6、气动制动器；7、链条；8、驱动气缸；9、定位销；10、缓冲器和定位螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，一种带束层双工位旋转鼓机构，包括驱动箱体1，回转轴4，旋转箱体3、一号带束鼓和二号带束鼓；

一号带束鼓2和二号带束鼓5安装于旋转箱体3上，分别由各自的电机驱动。旋转箱体3安装到驱动箱体1的回转轴4上，回转轴4用链条7(链条传动)与下面的气动制动器轴连接。在驱动箱体1上面安装有驱动气缸8，其活塞杆端部与链条7连接。因此，控制驱动气缸8活塞杆的推和拉的动作，就实现了旋转箱体3的正向旋转和反向旋转，从而也就实现了两个带束鼓的两个工位的旋转对换

本实用新型通过气缸驱动使双带束鼓在竖直的平面内做180度的往复回转，并且在回转动作的两个终点实现平稳减速后精确定位，最终实现两个带束鼓交换工位的目的。

本实用新型通过气动系统的气缸产生驱动力来驱动回转轴4；采用驱动气缸8进行前推和后拉来驱动链条7带动回转轴4正向和反向旋转从而实现双工位交替转换。驱动气缸8的活塞杆与链条连接在一起，传递驱动力。驱动气缸8的活塞杆前推到接近驱动气缸8行程的终点时，回转轴4到达回转行程的终点，两个带束鼓处于轴线水平状态，在此工位可以进行相应的工作；当驱动气缸8的活塞杆向后拉到接近气缸行程的终点时，回转轴4向与前述相反的方向旋转并达到终点，两个带束鼓的轴线也处于水平状态，但刚好与前述的位置产生了交替。在此工位可进行相应的工作。

如图3所示，本实用新型采用气动制动器6来达到定位之前的回转速度的降低以帮助实现在行程终点的平稳定位。在驱动链条7的连接的下链轮的链轮轴上安装有一个气动制动器6。通过气动系统的控制，本实用新型在两个工位转换即将完成前将气动控制器6通过压力可调节的压缩空气，产生制动力矩，降低链条7的线速度，从而降低了回转轴4的旋转速度，为动作的最终停止和定位做好准备。采用气动系统控制，工位交替转换的动作迅速而平稳，对轮胎成型机的电控系统要求低。在成型机的电控系统中仅需要对两个电磁阀进行控制，对于缓冲和定位由气动系统控制，不需要由电控系统进行控制。采用气动制动器6，在回转行程接近终点时，对回转动作进行制动减速。

如图2所示，本实用新型在双工位的每个工位状态都有气动定位销9来确认每个工位的定位是否完成。当发生异常情况导致定位没有完成时，两个带束鼓的轴线不能处于水平状态，这时气动定位销9无法进入定位孔，则成型机控制系统判定双工位转换没有完成而不会发出进行下面的工步的指令。

在链条传动的侧面安装有直线导轨，主要作用是为链条导向，防止气缸的活塞杆受到垂直于链条运动方向的力。在驱动箱前壁安装有缓冲器和定位螺钉，用于精确调整位置和缓冲。

本实用新型的具体工作过程如下：

1.旋转箱体正向旋转180度动作：当带束层双工位旋转鼓机构处于反向旋转(从图1视角来看)并停止于定位面的状态时，此时两个带束鼓分别处于轴线水平状态，驱动气缸处于收缩状态。此时电控系统发令，电磁阀换向，驱动气缸8的活塞杆推出，链条7运动驱动回转轴4正向旋转，并逐渐加速。两带束鼓跟随旋转，左边的转到右侧，右边的转到左侧。当鼓轴的轴线距水平面角度接近10度时，链传动下方的气动制动器6制动。旋转动作减速，同时驱动气缸8变为低压作用。此时旋转箱体继续旋转，箱体接触缓冲器后，同时驱动气缸8也进入缓冲行程。旋转动作进一步减速。最后旋转箱体停靠在定位面上。旋转完毕后，两鼓交换了工位。两鼓轴的轴线重新处于水平状态。

2.旋转箱体反向旋转180度动作：当带束层双工位旋转鼓机构处于正向旋转(从图1视角来看)并停止于定位面的状态时，此时两个带束鼓分别处于轴线水平状态，驱动气缸处于伸出状态。此时电控系统发令，电磁阀换向，驱动气缸8的活塞杆回缩，链条7运动驱动回转轴4反向旋转，并逐渐加速。两带束鼓跟随旋转，左边的转到右侧，右边的转到左侧。当鼓轴的轴线距水平面角度接近10度时，机控阀动作，链传动下方的气动制动器6制动。旋转动作减速，同时驱动气缸8变为低压作用。此时旋转箱体3继续旋转，旋转箱体3接触缓冲器后，同时驱动气缸也进入缓冲行程。旋转动作进一步减速。最后箱体停靠在定位面上。旋转完毕后，两鼓交换了工位。两鼓轴的轴线重新处于水平状态。

由于采用了气动驱动的方式，本实用新型的容错能力强，以往的回转设计多以电机通过变频器实现，调试时要求检测的开关位置必须准确，否则容易出现不到位或者到位后电机不能停机造成的过载现象，而过载往往会损坏电机或减少使用寿命。本机构由于为气动驱动，不会产生由于过载造成的不良后果。该机构对电控系统的要求低，工位交替转换的动作迅速而平稳，电控系统只需要对两个电磁阀进行控制，整个机构就可以实现带束层双工位的转换。该机构不需要电控系统参与减速、缓冲和定位的控制过程。

上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了实施例和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (8)

1.一种带束层双工位旋转鼓机构，包括驱动箱体(1)、旋转箱体(3)和带束鼓；在驱动箱体(1)上横穿有回转轴(4)，旋转箱体(3)安装在回转轴(4)的一端，带束鼓安装在回转箱体(3)上，其特征在于：

所述带束层双工位旋转鼓机构进一步包括驱动气缸(8)和链条传动部件，所述驱动气缸(8)通过链条传动部件驱动回转轴(4)正向和反向旋转从而实现带束鼓的双工位交替转换。

2.根据权利要求1所述的带束层双工位旋转鼓机构，其特征在于：所述链条传动部件包括上链轮、下链轮和链条(7)；

所述回转轴(4)的两端分别穿出驱动箱体(1)的前壁和后壁，在回转轴(4)伸出驱动箱体(1)的后壁的一端上装有上链轮；在上链轮下方的驱动箱体(1)后壁上装有下链轮，上链轮的轴线和下链轮的轴线平行设置，上链轮和下链轮通过链条(7)连接；

所述驱动气缸(8)安装在上链轮上方一侧的驱动箱体(1)的后壁上；所述驱动气缸(8)的活塞杆的端部与链条(7)连接，驱动气缸(8)通过活塞杆推或拉链条(7)进而带动回转轴(4)的正向或反向旋转。

3.根据权利要求2所述的带束层双工位旋转鼓机构，其特征在于：在所述下链轮的链轮轴上套装有气动制动器(6)。

4.根据权利要求3所述的带束层双工位旋转鼓机构，其特征在于：所述驱动气缸(8)由电磁阀控制；所述气动制动器(6)由机控式换向阀控制，在回转行程接近终点时触发，对回转动作进行制动减速。

5.根据权利要求2所述的带束层双工位旋转鼓机构，其特征在于：所述链条(7)在上链轮和下链轮之间形成两条直线段，其中一条直线段与活塞杆的轴线平行；在此条直线段上设置有直线导轨和直线滑块；所述活塞杆端部与一个专用零件连接；所述专用零件是一个加工件，它是安装在直线滑块上的，并同时与链条(7)连接；活塞杆推动所述专用零件随直线滑块一起沿直线导轨移动，专用零件同时带动链条(7)移动。

6.根据权利要求1至5任一所述的带束层双工位旋转鼓机构，其特征在于：所述旋转箱体(3)安装在回转轴(4)伸出驱动箱体(1)的前壁的一端上，所述旋转箱体(3)的回转轴线与回转轴(4)同轴线，并随回转轴(4)一同旋转；在所述旋转箱体(3)上回转轴(4)的两侧分别设计有一个鼓轴，两个鼓轴的轴线位于同一条直线上，此直线与回转轴(4)的轴线垂直；在每个鼓轴上分别安装有与其同轴线的带束鼓，带束鼓绕所述鼓轴旋转。

7.根据权利要求6所述的带束层双工位旋转鼓机构，其特征在于：在所述旋转箱体(3)上设有定位孔，在所述驱动箱体(1)的前壁安装有气动定位销(9)，当两个带束鼓处于定位面的状态时，气动定位销(9)插入所述定位孔内；所述气动定位销(9)由气缸驱动。

8.根据权利要求6所述的带束层双工位旋转鼓机构，其特征在于：在所述驱动箱体(1)的前壁上装有缓冲器和定位螺钉，当旋转箱体回转接近180度时，旋转箱体(3)碰触到缓冲器，机构再次减速，最终回转箱体(3)碰触到定位螺钉停止转动。

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