CN217084206U - 双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车轮胎检测领域，公开一种双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，包括：轮胎检测装置，包括旋转轮，用于带动轮胎转动进行高速耐久试验；轮胎进给装置，分别设在轮胎检测装置的两侧，用于将轮胎推送给轮胎紧固装置；轮胎紧固装置，包括可自由旋转的轮胎转轴、液压胀紧套和轮毂，液压胀紧套固定在轮胎转轴上，轮胎转轴和轮毂通过液压胀紧套连接；自动装胎装置，包括安装有激光位移传感器的装胎小车，用于装载轮胎；输送带，用于连接轮胎生产线，以及运送装胎小车。本实用新型通过设计输送带系统、自动装胎小车、液压涨套和新的轮毂结构来实现自动化装胎和拆胎，节省了人力和时间，同时避免了拆装轮胎时的安全隐患。

Description

双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机

技术领域

本实用新型涉及汽车轮胎检测技术领域，特别涉及双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机。

背景技术

轮胎高速性和耐久性是轮胎设计阶段很重要的两项试验，在不破坏轮胎的情况下，执行高速和耐久性能试验可以检验轮胎的使用寿命，提前验证轮胎的安全性。国家标准GB/T4502轿车轮胎性能室内试验方法，详细规定了轿车轮胎性能试验的实验室试验方法。

目前，市场上采用转鼓法执行轮胎高速和耐久性能的试验机，主要结构是圆形转鼓模拟路面、加载装置、传动装置以及检验测试系统等组成。一个转鼓可以同时带动两个工位进行试验。试验时，人工将轮胎安装在轮轴上，轮胎靠贴在转鼓表面并加负荷，电机带动转鼓旋转，轮胎被动旋转，模拟轮胎在路面行驶，根据测试标准，控制轮胎的负荷，气压和行驶速度，并记录试验各个阶段的数据。该方法存在的问题是：1、试验环境：试验机单独布置在独立的试验室，室内平均温度38℃±3℃，刚做完试验温度甚至能达到45℃以上，比较闷热，操作人员拆装轮胎时会感到不适；2、轮胎固定方式：目前的试验机，安装轮胎需要操作人员手动操作，将试验轮胎和轮毂固定到轮轴上，人工拧紧每一个螺栓螺母，耗费时间和体力，而且，试验轮胎和轮毂最大重量能达到200公斤以上，人工安装过程中存在掉落的安全隐患。

因此，研究一种智能化轿车轮胎全自动高速耐久试验机是亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，以解决现有技术中人工操作轿车轮胎耐久试验机效率低、连续性差且存在安全隐患的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机。

在一些可选实施例中，双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，包括：

轮胎检测装置，包括旋转轮，用于带动轮胎转动进行高速耐久试验；

轮胎进给装置，分别设在轮胎检测装置的两侧，用于将轮胎推送给轮胎紧固装置；

轮胎紧固装置，包括可自由旋转的轮胎转轴、液压胀紧套和轮毂，液压胀紧套固定在轮胎转轴上，轮胎转轴和轮毂通过液压胀紧套连接；

自动装胎装置，包括安装有激光位移传感器的装胎小车，用于装载轮胎；

输送带，用于连接轮胎生产线，以及运送装胎小车。

优选的，轮胎检测装置还包括支撑框架、驱动电机和传动带，旋转轮中心安装有转轴，驱动电机设置在支撑框架上，驱动电机带动驱动带轮旋转，并通过传动带带动从动带轮旋转，从动带轮与所述转轴相连接。

优选的，所述转轴两端安装有轴承座，所述轴承座内有滚动轴承。

优选的，所述驱动电机安装在电机座上，电机座通过支撑螺杆固定在支撑框架上，所述支撑螺杆有螺纹，用于调整传动带的松紧。

优选的，所述轮胎进给装置包括底座、滑动台底座、滑动台、加载装置和驱动装置，其中，底座上设有线性导轨，线性导轨上安装有滑动座，滑动座与滑动台底座连接固定，滑动台底座上设有线性导轨，线性导轨上安装有滑动座，滑动座与滑动台连接固定，加载装置一端固定安装在滑动台上，用于滑动台沿线性导轨横向移动，驱动装置上设有丝杠和螺母，螺母与滑动台底座固定连接，驱动装置用于驱动丝杠旋转，螺母直线移动，用于带动滑动台底座纵向移动。

优选的，所述加载装置固定在底座上，底座固定安装在滑动台底座上。

优选的，所述轮毂包括辐板，辐板带有锥度的中心孔设有轴套，轴套厚度超过辐板厚度。

优选的，所述轮胎转轴安装在滑动台上，轮胎转轴设有转轴套，转轴套经滚动轴承与轮胎转轴连接，转轴套与滑动台固定连接；液压胀紧套通过连接杆与轮胎转轴的法兰盘固定连接，可随转轴转动。

优选的，所述液压胀紧套是一种液压机械胀紧套，其构造是将一个可移动的、带有锥度的锥形活塞封闭在双层钢制轴套里，其法兰的径向和轴向各有三个带螺纹的接口，分别标有“ON”、“OFF”和“P”，与液压系统通过软管和螺纹接头连接。根据设备设计结构选择从径向或轴向连接液压泵软管，用外接液压系统进行安装和拆卸。

优选的，所述锥形活塞外表面开有螺纹槽，活塞移动时，有少量液压油可经螺纹槽流到活塞和轴套内壁的接触面，使得活塞的运动更加顺畅。

优选的，所述装胎小车包括夹紧套筒、激光位移传感器、气缸、U型轮、导向轴和驱动气缸，夹紧套筒设有4根，下方2根套筒与U型轮连接，上方2根套筒与导向轴连接，在气缸作用下，夹紧套筒能够张开和收缩，以适应不同直径轮胎的夹紧需要，驱动气缸与夹紧套筒连接，用于驱动U型轮上下移动，来调整轮胎的位置与轮胎转轴对中。

优选的，所述装胎小车还设有输送带夹板，用于夹紧输送带。

优选的，所述输送带下方设有支撑机构、输送带驱动机构和传动机构，输送带驱动机构用于带动传动机构旋转和驱动输送带移动。

优选的，所述装胎小车连接承重轮与导向轮，承重轮支撑装胎小车，并使装胎小车能够在支撑机构平台上顺利移动，导向轮设置在支撑机构平台下方，防止装胎小车侧翻，当输送带移动时，带动装胎小车同时移动。

本实用新型实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

1)本实用新型的装胎小车上安装有激光位移传感器，通过扫描轮毂中心孔和液压胀紧套中心断面轮廓，找正对中轮胎和旋转轴中心；支撑框架中心位置安装有激光位移传感器，通过扫描轮胎断面轮廓，驱动装置驱动滑动台移动，找正轮胎中心与旋转轮中心对齐。

2)本实用新型设有液压胀紧套，液压胀紧套内部设有件锥形活塞，锥形活塞在液压油作用下可前后移动。当液压系统启动，液压油进入到液压胀紧套内腔，锥形活塞沿轴向移动，锥形活塞的移动使轮胎转轴侧套筒收缩，轮毂侧套筒扩张，液压胀紧套对轮胎转轴和轮毂均匀的膨胀，轮胎转轴和轮毂通过液压胀紧套紧密连接在一起，试验轮胎被完全固定在轮胎转轴上。该方式完全替代现在使用的螺栓螺母锁紧，故障率低，不会出现螺栓损坏的情况；同时省去了人工拧紧螺栓螺母，节省了人力和时间。

3)本实用新型设有装胎小车，省去了人工安装轮胎的步骤，避免轮胎掉落安全隐患；装胎小车设有夹紧板，来夹紧输送带；下方有承重轮和导向轮，当输送带移动时，同时带动轮胎小车顺着输送带移动。通过气缸收缩来使4根夹紧套筒夹紧轮胎，同时另外设置一套驱动气缸，驱动轮胎可以上下移动，来调整轮胎与安装轴的中心位置，可以很方便的将轮胎输送到试验工位上，试验完成后，能够通过液压油反向动作，顺利拆卸轮胎，并将轮胎送到指定位置检验外观。

4)本实用新型的试验机自动化程度高，能够连续进行轮胎试验；智能化，能够更好融入到工厂的工业4.0体系中。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的试验机主视图；

图2是根据一示例性实施例示出的试验机布置在试验室俯视图，其中，虚线部分为实验室墙壁；

图3是根据一示例性实施例示出的试验机左视图；

图4是根据一示例性实施例示出的试验机等轴视图；

图5是根据一示例性实施例示出的试验机布置在试验室等轴视图，其中，虚线部分为实验室墙壁；

图6是根据一示例性实施例示出的轮胎检测装置主视图；

图7是根据一示例性实施例示出的轮胎检测装置等轴视图；

图8是根据一示例性实施例示出的轮胎进给装置主视图；

图9是根据一示例性实施例示出的轮胎进给装置俯视图；

图10是根据一示例性实施例示出的轮胎进给装置等轴视图；

图11是根据一示例性实施例示出的轮胎紧固示意图；

图12是根据一示例性实施例示出的液压涨套紧固图；

图13是根据一示例性实施例示出的液压涨套拆卸图；

图14是根据一示例性实施例示出的液压涨套主视图；

图15是根据一示例性实施例示出的自动装胎装置主视图；

图16是根据一示例性实施例示出的自动装胎装置俯视图；

图17是根据一示例性实施例示出的自动装胎装置等轴视图；

图18是根据一示例性实施例示出的自动装胎装置侧视图；

图19是根据一示例性实施例示出的自动装胎装置的局部等轴视图；

图20是根据一示例性实施例示出的承重轮及导向轮放大图。

附图标记：1、旋转轮，2、支撑框架，3、驱动电机，4、传动带，5、加载装置，6、滑动台，7、轮胎转轴，8、底座，9、驱动装置，10、输送带，11、装胎小车，12、激光位移传感器，13、滑动台底座，14、液压系统，15、转轴，16、轴承座，17、支撑螺杆，18、电机座，19、驱动带轮，20、从动带轮，21、线性导轨，22、滑动座，23、线性导轨，24、滑动座，25、底座，26、丝杠，27、螺母，28、转轴套，29、滚动轴承，30、液压胀紧套，31、连接杆，32、螺纹接头，33、锥形活塞，34、轮毂，35、支撑机构，36、输送带驱动机构，37、传动机构，38、夹紧套筒，39、激光位移传感器，40、气缸，41、U型轮，42、承重轮，43、导向轮，44、输送带夹板，45、导向轴，46、驱动气缸。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。

图1-4示出了双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机。

双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，包括：

轮胎检测装置，包括旋转轮1，用于带动轮胎转动进行高速耐久试验；

轮胎进给装置，分别设在轮胎检测装置的两侧，用于将轮胎推送给轮胎紧固装置；

轮胎紧固装置，包括可自由旋转的轮胎转轴7、液压胀紧套30和轮毂34，液压胀紧套30固定在轮胎转轴7上，轮胎转轴7和轮毂34通过液压胀紧套30连接；

自动装胎装置，包括安装有激光位移传感器12的装胎小车11，用于装载轮胎；

输送带10，用于连接轮胎生产线，以及运送装胎小车11。

图6-7示出了轮胎检测装置示意图。

轮胎检测装置还包括支撑框架2、驱动电机3和传动带4，旋转轮1中心安装有转轴15，驱动电机3设置在支撑框架2上，驱动电机3带动驱动带轮19旋转，并通过传动带4带动从动带轮20旋转，从动带轮20与所述转轴15相连接。

所述转轴15两端安装有轴承座16，所述轴承座16内有滚动轴承。

所述驱动电机3安装在电机座18上，电机座18通过支撑螺杆17固定在支撑框架2上，所述支撑螺杆17有螺纹，用于调整传动带4的松紧。

图8-10示出了轮胎进给装置示意图。

轮胎进给装置包括底座8、滑动台底座13、滑动台6、加载装置5和驱动装置9，其中，底座8上设有线性导轨21，线性导轨21上安装有滑动座22，滑动座22与滑动台底13座连接固定，滑动台底座13上设有线性导轨23，线性导轨23上安装有滑动座24，滑动座24与滑动台6连接固定，加载装置5一端固定安装在滑动台6上，用于滑动台6沿线性导轨23横向移动，驱动装置9上设有丝杠26和螺母27，螺母27与滑动台底座13固定连接，驱动装置9用于驱动丝杠26旋转，螺母27直线移动，用于带动滑动台底座13纵向移动。

加载装置5固定在底座25上，底座25固定安装在滑动台底座13上。

图11-14示出了轮胎紧固装置的示意图。

轮毂34包括辐板，辐板带有锥度的中心孔设有轴套，轴套厚度超过辐板厚度。

轮胎转轴7安装在滑动台6上，轮胎转轴7设有转轴套28，转轴套28经滚动轴承29与轮胎转轴7连接，转轴套28与滑动台6固定连接；液压胀紧套30通过连接杆31与轮胎转轴7的法兰盘固定连接，可随轮胎转轴7转动。

液压胀紧套30是一种液压机械胀紧套，其构造是将一个可移动的、带有锥度的锥形活塞33封闭在双层钢制轴套里，其法兰的径向和轴向各有三个带螺纹的接口，分别标有“ON”、“OFF”和“P”，与液压系统14通过软管和螺纹接头32连接，根据设备设计结构选择从径向或轴向连接液压泵软管，用外接液压系统进行安装和拆卸。

涨紧：液压系统14动作，外接液压软管通过“ON”和“P”2个接口，液压油加压推动锥形活塞33沿箭头方向轴向移动，锥形活塞33的移动使轮胎转轴7侧套筒收缩，轮毂34侧套筒扩张，液压胀紧套30对轮胎转轴7和轮毂34均匀的膨胀，轮胎转轴7和轮毂34通过液压胀紧套30紧密连接在一起。油压仅使锥形活塞33移动，紧固后不施加压力，通过锥形活塞33的楔入作用保持紧固力。

拆卸：液压系统14反向动作，外接液压软管通过“OFF”和“P”2个接口，液压油加压反向推动锥形活塞33沿箭头方向轴向移动，液压胀紧套30恢复到加压前的尺寸，从而松开与轮胎转轴和件34轮毂的连接。

锥形活塞33外表面开有螺纹槽，锥形活塞33移动时，有少量液压油可经螺纹槽流到锥形活塞33和转轴套28内壁的接触面，使得锥形活塞33的运动更加顺畅。

图15-20示出了自动装胎装置的示意图。

装胎小车11包括夹紧套筒38、激光位移传感器39、气缸40、U型轮41、导向轴45和驱动气缸46，夹紧套筒38设有4根，下方2根夹紧套筒38与U型轮41连接，上方2根夹紧套筒38与导向轴45连接，在气缸40作用下，夹紧套筒38能够张开和收缩，以适应不同直径轮胎的夹紧需要，驱动气缸46与夹紧套筒38连接，用于驱动U型轮41上下移动，来调整轮胎的位置与轮胎转轴7对中。

装胎小车11还设有输送带夹板44，用于夹紧输送带10。

输送带10下方设有支撑机构35、输送带驱动机构36和传动机构37，输送带驱动机构36用于带动传动机构37旋转和驱动输送带10移动。

装胎小车11连接承重轮42与导向轮43，承重轮42支撑装胎小车11，并使装胎小车11能够在支撑机构35平台上顺利移动，导向轮43设置在支撑机构35平台下方，防止装胎小车11侧翻，当输送带移动时，带动装胎小车11同时移动。

如图5所示，试验机放置在单独的试验室里，试验室布置在轮胎生产车间附近，试验室两侧设有通道，方便轮胎通过，通过输送带10与生产车间生产线连接。新轮胎生产出来后，将需要检测的轮胎扫码采集数据，启动输送带驱动机构36，驱动输送带10将装胎小车11移动到轮胎所在位置。将轮毂轮胎安装到4根夹紧套筒38中间，轮胎垂直放置在下方2根夹紧套筒38上。启动气缸40，气缸杆收缩带动上方2根夹紧套筒38夹紧轮胎，将轮胎安装在钢制试验轮毂34上，在试验室内静置设定的时间，再次启动输送带驱动机构36，再将轮毂轮胎推送到装胎小车11上，装胎小车11夹紧轮胎，通过输送带10直接输送到试验机工位。

轮胎转轴7安装在滑动台6上，滑动台6安装在滑动台底座13，并且能够在外力作用下横向来回移动。驱动装置9驱动滑动台底座13纵向移动，使轮胎转轴7移动到装胎小车11附近。装胎小车11设置有位移激光传感器12，通过扫描轮胎转轴7中心面，在加载装置5驱动下，驱动滑动台6移动；同时装胎小车11设有轮胎上下移动机构，通过驱动气缸46，轮胎可以上下移动对中，使轮胎转轴7中心与轮胎中心重合。轮胎转轴7上设有液压胀紧套30，液压胀紧套30带有倾斜的外锥面，试验轮毂中心孔设有相同锥度的锥面。

此时驱动装置9再次驱动滑动台底座13向着轮胎方向移动，使试验轮毂中心孔安装在轮胎转轴7中心套锥面上，液压系统14启动，液压油进入到液压胀紧套30内腔，锥形活塞33沿轴向移动，锥形活塞33的移动使车胎轮轴7侧套筒收缩，轮毂34侧套筒扩张，液压胀紧套30对轮胎转轴7和轮毂34均匀的膨胀，轮胎转轴7和轮毂34通过液压胀紧套30紧密连接在一起，试验轮胎被完全固定在轮胎转轴7上。

驱动装置9驱动滑动台底座13向着旋转轮1方向纵向移动，位移激光传感器12扫描轮胎断面轮廓，使轮胎中心与旋转轮1中心重合，加载装置5驱动滑动台6横向移动，使轮胎表面与旋转轮1表面贴合。驱动电机3通过传动带4带动旋转轮1旋转，加载装置5给轮胎施加预先设好的负荷，旋转轮1带动轮胎转动，进行高速和耐久性能试验。操作人员通过试验室内监控设备，可随时观察轮胎运行状况。

试验完毕后，加载装置5反向推动滑动台6，使轮胎脱离件旋转轮1，驱动装置9驱动滑动台底座13向装胎小车11移动，装胎小车11夹紧轮胎，液压系统14工作，抽出液压胀紧套30内腔液压油，使轮毂34与液压胀紧套30分开。装胎小车11通过输送带10将轮胎运送到预定区域，检验轮胎外观质量。

装胎小车11可设置2-3套，可以连续进行试验。

本实用新型的试验机智动化，使轮胎试验机与工厂生产检验系统成为一个闭环，更好的实现智能化工厂。通过设计输送带系统、自动装胎小车、液压涨套和新的轮毂结构来实现自动化装胎和拆胎，免去了人工拆装轮胎的步骤，节省了人力和时间，能够大大提高作业效率。同时避免了拆装轮胎时的安全隐患，保证安全生产。

本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，其特征在于，包括：

轮胎检测装置，包括旋转轮，用于带动轮胎转动进行高速耐久试验；

轮胎进给装置，分别设在轮胎检测装置的两侧，用于将轮胎推送给轮胎紧固装置；

轮胎紧固装置，包括可自由旋转的轮胎转轴、液压胀紧套和轮毂，液压胀紧套固定在轮胎转轴上，轮胎转轴和轮毂通过液压胀紧套连接；

自动装胎装置，包括安装有激光位移传感器的装胎小车，用于装载轮胎；

输送带，用于连接轮胎生产线，以及运送装胎小车。

2.如权利要求1所述的一种双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，其特征在于，所述轮胎检测装置还包括支撑框架、驱动电机和传动带，旋转轮中心安装有转轴，驱动电机设置在支撑框架上，驱动电机带动驱动带轮旋转，并通过传动带带动从动带轮旋转，从动带轮与所述转轴相连接。

3.如权利要求2所述的一种双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，其特征在于，所述驱动电机安装在电机座上，电机座通过支撑螺杆固定在支撑框架上，所述支撑螺杆有螺纹，用于调整传动带的松紧。

4.如权利要求1所述的一种双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，其特征在于，所述轮胎进给装置包括底座、滑动台底座、滑动台、加载装置和驱动装置，其中，底座上设有线性导轨，线性导轨上安装有滑动座，滑动座与滑动台底座连接固定，滑动台底座上设有线性导轨，线性导轨上安装有滑动座，滑动座与滑动台连接固定，加载装置一端固定安装在滑动台上，用于滑动台沿线性导轨横向移动，驱动装置上设有丝杠和螺母，螺母与滑动台底座固定连接，驱动装置用于驱动丝杠旋转，螺母直线移动，用于带动滑动台底座纵向移动。

5.如权利要求1所述的一种双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，其特征在于，所述轮毂包括辐板，辐板带有锥度的中心孔设有轴套，轴套厚度超过辐板厚度。

6.如权利要求1所述的一种双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，其特征在于，所述轮胎转轴安装在滑动台上，轮胎转轴设有转轴套，转轴套经滚动轴承与轮胎转轴连接，转轴套与滑动台固定连接；液压胀紧套通过连接杆与轮胎转轴的法兰盘固定连接，可随转轴转动。

7.如权利要求1所述的一种双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，其特征在于，所述液压胀紧套是将一个可移动的、带有锥度的锥形活塞封闭在双层钢制轴套里，其法兰的径向和轴向各有三个带螺纹的接口，分别标有“ON”、“OFF”和“P”，与液压系统通过软管和螺纹接头连接。

8.如权利要求7所述的一种双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，其特征在于，所述锥形活塞外表面开有螺纹槽。

9.如权利要求1所述的一种双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，其特征在于，所述装胎小车包括夹紧套筒、激光位移传感器、气缸、U型轮、导向轴和驱动气缸，夹紧套筒设有4根，下方2根夹紧套筒与U型轮连接，上方2根夹紧套筒与导向轴连接，在气缸作用下，夹紧套筒能够张开和收缩，以适应不同直径轮胎的夹紧需要，驱动气缸与夹紧套筒连接，用于驱动U型轮上下移动。

10.如权利要求1所述的一种双工位轿车轮胎全自动高速耐久试验机，其特征在于，所述输送带下方设有支撑机构、输送带驱动机构和传动机构，输送带驱动机构用于带动传动机构旋转和驱动输送带移动。

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