专利名称：子午线轮胎活络模具直接硫化设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及子午线轮胎硫化装置，具体地说是一种子午线轮胎活络模具直接硫化设备。
背景技术：
众所周知，子午线轮胎的硫化是把活络模具装在轮胎硫化机上完成的，由于轮胎硫化是 在较高的温度和压力下进行的，因此在轮胎模具内会产生较大的压力，使模具张开。为了抵 消模具内部的压力，使硫化过程顺利进行，模具闭合后硫化机必须向模具提供一个锁紧力， 因此该轮胎模具也必须与硫化机同时工作。根据锁紧力的提供方式，目前常用的硫化机分成 机械硫化机和液压硫化机两种。这两种办法都是由模具以外的装置即硫化机从模具的上下两 个方向对模具施压锁紧， 一种办法是机械力，另一种办法是液压力。根据硫化机上横梁运动 方式的不同，机械式硫化机又分为曲柄连杆升降平移式硫化机和曲柄连杆升降翻转式硫化机。
上述硫化装置结构复杂，体积庞大且笨重，在开合模及锁模过程中除了要克服模具的重 量和内压外，还要克服硫化机本身运动部件的重量，且操作复杂。另外由于整个硫化装置的 体积较大，使得整个设备大型化，提高了轮胎的生产成本。当生产工程车辆用大型轮胎尤其 是巨型轮胎时，其制造成本巨大、加工困难等问题就变得十分突出了。要从根本上解决上述 问题，首先要简化硫化装置，其中如何简化硫化装置中的锁模机构是需要解决的关键问题。 通过改变轮胎活络模具的锁模方式，取消现行结构的硫化机，可以从根本上解决上述问题。 目前已经出现了使用螺栓或者锁环等对其进行锁紧，但是现有的锁紧方式多是采用手动锁紧， 由于硫化过程中整个设备中的压力较大，锁紧时使用的螺栓或者锁环的个数相对较多，因此 手动锁紧的锁紧时间较长，生产效率低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种能够实现自动锁紧的子午线轮胎活络模具直接硫 化设备，其体积小，重量轻，结构简单，锁紧时间短，大大降低了轮胎的生产成本。
本发明是采用以下的技术方案实现的 一种子午线轮胎活络模具直接硫化设备，包括上 盖板、中模套、下底板、上侧板、弓形座、花纹块和下侧板，花纹块固定在对应的弓形座的 内表面，弓形座与下底板之间在模具的轴线方向定位连接，相互之间没有轴向位移，即不随 中模套和上盖板作上下运动，其中，在下底板的外缘沿其圆周方向均匀设置液压锁紧装置，
其活塞杆的顶部设置凸块，在中模套下边缘凸出部分沿其圆周方向设置开口槽，开口槽与液 压锁紧装置一一对应。
在本发明中，所述的液压锁紧装置可以由沿下底板外缘的圆周方向均匀设置的竖直锁紧 液压缸和对应的水平安装的径向动作缸组成，动作缸通过其活塞杆与锁紧液压缸连接，并使 锁紧液压缸沿下底板的半径方向往复运动。液压锁紧装置也可以由沿下底板外缘的圆周方向 均匀设置的摆动锁紧液压缸和对应的摆动动作缸组成，摆动动作缸通过其活塞杆与锁紧液压 缸连接，并使锁紧液压缸绕其安装支点在铅垂面内摆动。液压锁紧装置也可以为沿在下底板 外缘的圆周方向均匀设置的活塞杆可回转的锁紧液压缸。其中锁紧液压缸和与其对应的径向 动作缸的个数为3 60个。锁紧液压缸的介质可以为液压油或者水，动作缸的介质可以为液 压油、水或者气体。
在上述每两个锁紧液压缸之间，且沿下底板外缘的圆周方向可均匀设置多个锁紧螺栓， 在中模套下边缘凸出部分的圆周方向对应的设置开口槽或者通孔，使下底板和中模套之间形 成螺栓连接。每两个锁紧液压缸之间设置的锁紧螺栓的数量为4 25个，且在一台硫化设备 中，每两个锁紧液压缸之间的锁紧螺栓的数量相同。
在所述的锁紧液压缸之间也可以设置错齿环，但是要保证同一台设备中每两个锁紧液压 缸之间设置的错齿环的数量相同。
在本发明中，可以在本设备中设置机内定型的中心机构，也可以不设置中心机构而由机 外定型胎胚。在上盖板和下底板上分别设置汽室，形成上汽室和下汽室，在上汽室和下汽室 中不断通入热蒸汽，对放入设备中的胎坯进行加热硫化；也可以不设置汽室，对胎坯的加热 通过其他装置实现。
本发明的有益效果是在载重子午线轮胎的直接硫化设备中通过采用锁紧液压缸作为液 压锁紧装置不仅大大简化了硫化装置的机构，取消了硫化机的使用，使整个硫化设备结构简 单，体积小，重量轻，大大减小了设备在开合模时所需要的提升力，而且实现了硫化装置的 自动锁紧，锁紧效果好，縮短了硫化设备的锁紧时间，提高了生产效率，且可节省大量的人 力和物力，降低了轮胎的生产成本。在大型工程子午线轮胎的直接硫化设备中，通过采用锁 紧液压缸锁紧，螺栓为模具提供锁紧力，保证了硫化设备的锁紧效果，同时在锁紧时首先利 用锁紧液压缸锁紧，然后将螺栓设置在下底板和中模套之间，方便了螺栓的设置。
图1为液压锁紧装置为锁紧液压缸和径向水平动作缸，且带有机内定型中心机构的子午 线轮胎活络模具直接硫化设备的剖视图2为锁紧液压缸和径向水平动作缸的局部放大图3为液压锁紧装置为旋转锁紧液压缸和旋转动作缸，且带有机内定型中心机构的子午
线轮胎活络模具直接硫化设备的剖视图； 图4为旋转锁紧液压缸的局部放大图5为液压锁紧装置为活塞杆可在水平方向旋转90度的锁紧液压缸，且带有机内定型中 心机构的子午线轮胎活络模具直接硫化设备的剖视图6为活塞杆可在水平方向旋转90度的锁紧液压缸的局部放大图； 'rt图7为液压锁紧装置为锁紧液压缸和径向水平动作缸，在每两个锁紧液压装置之间设置 锁紧螺栓，且带有机内定型中心机构的子午线轮胎活络模具直接硫化设备的剖视图8为液压锁紧装置为锁紧液压缸和径向水平动作缸，在每两个锁紧液压装置之间设置 锁紧螺栓，且带有机内定型中心机构的子午线轮胎活络模具直接硫化设备的俯视结构示意图9为液压锁紧装置为旋转锁紧液压缸和旋转动作缸，在每两个锁紧液压装置之间设置 锁紧螺栓，且带有机内定型中心机构的子午线轮胎活络模具直接硫化设备的剖视图10为液压锁紧装置为旋转锁紧液压缸和旋转动作缸，在每两个锁紧液压装置之间设置 锁紧螺栓，且带有机内定型中心机构的子午线轮胎活络模具直接硫化设备的俯视结构示意图11为液压锁紧装置为活塞杆可在水平方向旋转90度的锁紧液压缸，在每两个锁紧液 压装置之间设置锁紧螺栓，且带有机内定型中心机构的子午线轮胎活络模具直接硫化设备的 剖视图12为液压锁紧装置为活塞杆可在水平方向旋转90度的锁紧液压缸，在每两个锁紧液 压装置之间设置锁紧螺栓，且带有机内定型中心机构的子午线轮胎活络模具直接硫化设备的 俯视结构示意图13为液压锁紧装置为锁紧液压缸和径向水平动作缸，且无中心机构的子午线轮胎活络 模具直接硫化设备的剖视图14为液压锁紧装置为旋转锁紧液压缸和旋转动作缸，且无中心机构的子午线轮胎活络 模具直接硫化设备的剖视图15为液压锁紧装置为活塞杆可在水平方向旋转90度的锁紧液压缸，且无中心机构的
子午线轮胎活络模具直接硫化设备的剖视图16为液压锁紧装置为锁紧液压缸和径向水平动作缸，在每两个锁紧液压装置之间设置 锁紧螺栓，且无中心机构的子午线轮胎活络模具直接硫化设备的剖视图17为液压锁紧装置为锁紧液压缸和径向水平动作缸，在每两个锁紧液压装置之间设置 锁紧螺栓，且无中心机构的子午线轮胎活络模具直接硫化设备的俯视结构示意图18为液压锁紧装置为旋转锁紧液压缸和旋转动作缸，在每两个锁紧液压装置之间设置
锁紧螺栓，且无中心机构的子午线轮胎活络模具直接硫化设备的剖视图19为液压锁紧装置为旋转锁紧液压缸和旋转动作缸，在每两个锁紧液压装置之间设置
锁紧螺栓，且无中心机构的子午线轮胎活络模具直接硫化设备的俯视结构示意图20为液压锁紧装置为活塞杆可在水平方向旋转90度的锁紧液压缸，在每两个锁紧液
压装置之间设置锁紧螺栓，且无中心机构的子午线轮胎活络模具直接硫化设备的剖视图21为液压锁紧装置为活塞杆可在水平方向旋转90度的锁紧液压缸，在每两个锁紧液
压装置之间设置锁紧螺栓，且无中心机构的子午线轮胎活络模具直接硫化设备的俯视结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，水平安装的径向动作缸7通过其活塞杆与锁紧液压缸6连接，锁紧 液压缸6和径向动作缸7沿下底板1底面外缘的圆周方向均匀分布，锁紧液压缸6的活塞杆 的顶端设置凸块，在中模套2下边缘凸出部分的圆周边对应的设置开口槽，凸块位于开口槽 的上方，其中设置的锁紧液压缸6和径向动作缸7的个数为10个。在上盖板3、下底板1和 中模套2中分别设置汽室，在汽室中通入蒸汽，完成对胎坯外表面的加热硫化。中心机构9 用于对胎胚定型和推出硫化好的轮胎，并使内压过热水通入胶囊从轮胎的内表面对其进行加 温加压硫化。花纹块5固定在对应的弓形座4的内表面，弓形座4与下底板1之间在模具的 轴线方向定位连接，相互之间没有轴向位移，即不随中模套2和上盖板3作上下运动。模具 在开、合模过程中，各个弓形座5可在下底板1上沿模具的半径方向作同步往复移动。在弓 形座4外表面斜面上开有竖向横截面呈"T"形的凹槽，在中模套1内表面斜面上对应设置横 截面呈"T"形的导向条。在下底板1的下部设置底板，底板的下部设置支架8，通过地角螺 栓将支架固定在地面上，从而固定整个硫化装置。
整个装置的操作过程如下首先用卡盘将胶囊夹紧，中心机构9的液压缸推动其推杆上 升将胶囊拉直，装胎机械手将胎胚套入中心机构9，并将其放到下侧板上，中心机构9将胎 胚定型。开合模机构使上盖板3及中模套2下落合模，同时推动弓形座4和花纹块5径向合 拢。径向动作缸7将锁紧液压缸6拉入下底板1和中模套2外缘圆周边设置的开口槽内，锁 紧液压缸6的活塞杆向下拉，直至活塞杆顶部的凸块在中模套2上的开口槽上压紧，把整个 模具完全闭合并锁紧。此后向胶囊通入内压过热水，在汽室中通入蒸汽，开始轮胎的正硫化。 正硫化结束后，撤除内压水，切断蒸汽，锁紧液压缸6的活塞杆升起，径向动作缸7将锁紧 液压缸6推出开口槽，开合模机构下移，将上盖板3、上侧板和中模套2提起，同时推动弓
形座4和花纹块5径向张开，花纹块5脱离硫化好的轮胎，中心机构10的液压缸推动其推杆 上升将胶囊拉直，然后推起轮胎，翻胎机构将轮胎取走。
在本实施例中，锁紧液压缸中的介质可以为液压油缸或者水，动作缸中的介质可以为液 压油、水或者气体。锁紧液压缸的个数除了为十个外，还可以根据实际生产中合模力、轮胎 的规格、对应的轮胎模具的体积及液压缸的吨位在3 60个之间选择。
该装置中锁紧液压缸6和径向动作缸7的动作均可实现自动控制。采用锁紧液压缸和径 向动作缸作为载重子午线轮胎硫化设备的锁紧机构，可以同时完成轮胎的模压成型和硫化， 与现有技术相比，取消了结构复杂、体积庞大的硫化机，同时实现了硫化设备的自动锁紧， 大大降低了轮胎的制造成本。 实施例2
在图3和图4所示的直接硫化设备中，液压锁紧装置是由摆动锁紧液压缸10和摆动动作 缸11组成的，摆动锁紧液压缸10和摆动动作缸11的尾部均铰接在基座上，摆动锁紧液压缸 10绕铰接点的摆动由摆动动作缸11控制。当摆动锁紧液压缸10处于垂直位置时，其活塞杆 顶部的凸块在活塞杆的拉动下在开口槽上压紧，控制着模具的合模与锁紧。当摆动锁紧液压 缸10处于向外倾斜位置时，模具可以被打开。
其他同实施例1。 实施例3
在图5和图6中，液压锁紧装置是活塞杆可在水平方向回转90度的锁紧液压缸12。锁 紧液压缸12活塞杆的顶端设置凸块，当活塞杆向下收紧合模时，凸块正好卡在中模套2下部 外缘凸出部分设置的开口槽上，活塞杆将中模套2向下拉，实现合模与锁紧。开模时锁紧液 压缸12的活塞杆先上升一小段距离，旋转90度，然后下降同时拉动凸块向下动作，凸块通 过中模套2的开口槽收进下底板1的开口槽内。待下一次合模时，中模套2下降到一定位置 后锁紧液压缸12的活塞杆先上升，当其顶端的凸块下边缘高于中模套2的下部外缘凸出部分 时，活塞杆反向旋转90度，接着向下收紧，当凸块卡在中模套2下部外缘凸出部分设置的开 口槽上时，通过活塞杆拉动中模套2向下合模并锁紧。
其他同实施例1。 实施例4
在本设备中，锁紧机构可以为多个锁紧液压缸，其沿下底板外缘的圆周方向均匀分布， 锁紧液压缸在下底板半径方向的移动可以通过除径向动作缸以外的其他能够起到相同作用的 机构来完成。
其他同实施例1。 实施例5
如图7和图8所示，液压锁紧装置是由四个锁紧液压缸6和径向动作缸7组成的。在每 两个液压锁紧装置之间且沿下底板1外缘的圆周方向均匀设置八个锁紧螺栓13。液压锁紧缸 6和径向动作缸7主要起合模的作用，中模套2由锁紧液压缸7合模后，由锁紧螺栓13将模 具锁紧。开模时，首先使液压锁紧缸6和径向动作缸7松开模具，然后手动拧下锁紧螺栓13 实现开模。
该液压锁紧装置主要用于大型工程子午线轮胎的硫化设备中，其中锁紧液压缸及对应的 径向动作缸的个数为3 60个，在每两个锁紧液压缸之间设置的螺栓的个数为4 25个，为 了保证锁紧效果，在一台硫化设备中，每两个锁紧液压缸之间的螺栓的数量相同。
其他同实施例l。 实施例6
如图9和图IO所示，液压锁紧装置是由四个摆动锁紧液压缸IO和摆动动作缸11组成的。 在沿下底板1的外缘安装的每两个液压锁紧装置之间设置八个锁紧螺栓13。摆动液压锁紧缸 10和摆动动作缸11主要起合模的作用，中模套2由摆动锁紧液压缸10合模后，由锁紧螺栓 13将模具锁紧。开模时，液压锁紧装置松开模具，然后手动拧下锁紧螺栓13实现开模。
其他同实施例5。 实施例7
如图11和图12所示，液压锁紧装置是由四个活塞杆可在水平方向回转90度的锁紧液压 缸12组成的。在下底板1的外缘安装的每两个液压锁紧缸12之间分别设置八个锁紧螺栓13。 锁紧液压缸12主要起合模的作用，中模套2由锁紧液压缸12合模后，由锁紧螺栓13将模具 锁紧。开模时，锁紧液压缸12松开模具，然后手动拧下锁紧螺栓13实现开模。
其他同实施例5。 实施例8
在每两个锁紧液压装置且沿下底板外缘的圆周方向除了可以均匀设置若干个锁紧螺栓 外，还可以均匀设置错齿环，合模后为模具提供锁紧力。
其他同实施例5。 实施例9
图13为机外定型子午线轮胎活络模具直接硫化设备，即在直接硫化设备之外的定型装 置上完成定型装配，提起上盖板3、上侧板和中模套2后，将中心机构9、胶囊和定型好的轮
胎胎坯一同放入模具中，并通过锁紧液压缸6和径向动作缸7为模具提供锁紧力，开模后将 胶囊中的过热水从出口处排出，然后将中心机构9、胶囊和轮胎一起取出。
其他同实施例1。 实施例10
图14为机外定型子午线轮胎活络模具直接硫化设备，该设备通过旋转锁紧液压缸10和 旋转动作缸11对模具提供锁紧力。
其他同实施例9。 实施例11
图15为机外定型子午线轮胎活络模具直接硫化设备，该设备通过活塞杆可以在水平方 向旋转90度的锁紧液压缸12对模具提供锁紧力。
其他同实施例9。 实施例12
图16和图17为机外定型子午线轮胎活络模具直接硫化装置，即在直接硫化设备之外的 定型装置上完成定型装配，提起上盖板3、上侧板和中模套2后，将中心机构9、胶囊和定型 好的轮胎胎坯一同放入模具中，中模套2通过四个锁紧液压缸6和径向动作缸7合模后，在 每两个锁紧液压缸6之间均使用八个锁紧螺栓13为模具提供锁紧力。开模时，首先使液压锁 紧装置松开模具，手动拧下锁紧螺栓13开模，将胶囊中的过热水从出口处排出，然后将中心 机构9、胶囊和轮胎一起取出。
该液压锁紧装置主要用于大型工程子午线轮胎的硫化设备中，其中根据轮胎的规格及对 应的轮胎模具的体积，锁紧液压缸及对应的径向动作缸的个数为3 60个，在每两个锁紧液 压缸之间设置的螺栓的个数为4 25个，为了保证锁紧效果，在一台硫化设备中，每两个液 压锁紧装置之间的螺栓的数目相同。
其他同实施例1。 实施例13
图18和图19为机外定型子午线轮胎活络模具直接硫化设备，该设备通过旋转锁紧液压 缸10和旋转动作缸11使中模套2合模，再通过锁紧螺栓13为模具提供锁紧力。
其他同实施例12。 实施例14
图20和图21为机外定型子午线轮胎活络模具直接硫化设备，该设备通过活塞杆可以在 水平方向旋转90度的锁紧液压缸13使中模套2合模，再通过锁紧螺栓13为模具提供锁紧力。
其他同实施例12。 实施例15
在每两个锁紧液压装置之间除了可以均匀设置若千个锁紧螺栓外，还可以均匀设置错齿 环，合模后为模具提供锁紧力。 其他同实施例12。
权利要求
1、一种子午线轮胎活络模具直接硫化设备，包括上盖板、中模套、下底板、上侧板、弓形座、花纹块和下侧板，花纹块固定在对应的弓形座的内表面，弓形座与下底板之间在模具的轴线方向定位连接，相互之间没有轴向位移，即不随中模套和上盖板作上下运动，其特征在于在下底板的外缘沿其圆周方向均匀设置液压锁紧装置，其活塞杆的顶端设置凸块，在中模套下边缘凸出部分沿其圆周方向设置开口槽，开口槽与液压锁紧装置一一对应。
2、 根据权利要求1所述的子午线轮胎活络模具直接硫化设备，其特征在于所述的液压 锁紧装置由沿下底板外缘的圆周方向均匀设置的竖直锁紧液压缸和对应的水平安装的径向动 作缸组成，动作缸通过其活塞杆与锁紧液压缸连接，并使锁紧液压缸沿下底板的半径方向往 复运动。
3、 根据权利要求1所述的子午线轮胎活络模具直接硫化设备，其特征在于所述的液压 锁紧装置由沿下底板外缘的圆周方向均匀设置的摆动锁紧液压缸和对应的摆动动作缸组成， 摆动动作缸通过其活塞杆与锁紧液压缸连接，并使旋转锁紧液压缸绕其安装支点在铅垂面内 摆动。
4、 根据权利要求l所述的子午线轮胎活络模具直接硫化设备，其特征在于所述的液压 锁紧装置为沿在下底板外缘的圆周方向均匀设置的活塞杆可在水平方向回转的锁紧液压缸。
5、 根据权利要求2、 3或4所述的子午线轮胎活络模具直接硫化设备，其特征在于所述的锁紧液压缸和对应的动作缸的个数为3 60个。
6、 根据权利要求2、 3或4所述的子午线轮胎活络模具直接硫化设备，其特征在于所 述的锁紧液压缸为油缸或者水缸。
7、 根据权利要求2或3所述的子午线轮胎活络模具直接硫化设备，其特征在于所述 的动作缸为油缸、水缸或者气缸。
8、 根据权利要求2、 3或4所述的子午线轮胎活络模具直接硫化设备，其特征在于在 所述的每两个锁紧液压缸之间，且沿下底板外缘的圆周方向均匀设置锁紧螺栓，在中模套下 边缘凸出部分沿其圆周方向对应的设置开口槽或者通孔，使下底板和中模套之间形成螺栓连 接。
9、 根据权利要求8所述的子午线轮胎活络模具直接硫化设备，其特征在于每两个锁紧液压缸之间设置的锁紧螺栓的个数为4 25个，且同一设备中锁紧液压缸之间设置的螺栓个 数相同。
全文摘要
本发明涉及子午线轮胎硫化装置，具体地说是一种子午线轮胎活络模具直接硫化设备。其克服了现有技术中常用的子午线轮胎硫化装置体积庞大、结构复杂，轮胎生产成本高的缺陷。本发明包括上盖板、中模套、下底板、上侧板、弓形座、花纹块和下侧板，花纹块固定在对应的弓形座的内表面，弓形座与下底板之间在模具的轴线方向定位连接，相互之间没有轴向位移，即不随中模套和上盖板作上下运动，其中，在下底板的外缘沿其圆周方向均匀设置液压锁紧装置，其活塞杆的顶端设置凸块，在中模套下边缘凸出部分沿其圆周方向对应设置开口槽，开口槽与锁紧液压缸一一对应。其结构简单，体积小，重量轻，大大减小了设备在开合模时所需要的提升力，可实现硫化设备的自动锁紧，锁紧时间短，降低了轮胎的生产成本。
文档编号B29C33/42GK101337408SQ200710147090
公开日2009年1月7日 申请日期2007年8月31日 优先权日2007年7月6日
发明者宁新华 申请人:宁新华