专利名称：配有锁模加力机构的硫化机的制作方法
技术领域：
本发明涉及轮胎硫化机的技术领域，具体为一种配有锁模加力机构的硫化机。
(二)
背景技术：
现有的液压轮胎硫化机锁模机构是通过销轴插入墙板连接成一体，另外配置的加 力油缸加力形成合模力。 一台硫化机需要多个加力油缸，成本较高，保持多个加力油缸的同 步也较困难。另外由于加力油缸的位置是处于下托板和台面板之间，当加力油缸漏油或出 现其它故障时，只有拆卸下或顶起托板才能进行维修。故加力油缸即使发生小故障，维修起 来也非常麻烦，需要耗费大量人力物力和时间。
(三)
发明内容
本发明的目的是设计一种配有新型锁模加力机构的硫化机，该锁模加力机构是利 用斜面自锁的原理，实现锁模和加力同时执行，满足硫化机要求。 本发明设计的配有锁模加力机构的硫化机，包括上横梁体、上模具、下横梁体、下 模具、左右墙板和开合模油缸，左右墙板竖直安装，下横梁体两端与左右墙板下端固定连 接，下模具固定于下横梁体上表面、上模具固定于上横梁体下表面，开合模油缸缸体固定于 下横梁体、活塞杆连接上横梁体。本硫化机还有2套锁模加力机构分别对称安装于上横梁 体上左右，每套锁模加力机构包括1个锁模加力油缸，1或2个导向座和1个带斜面的楔形 插销。每套锁模加力机构的锁模加力油缸的缸体固定于上横梁体上表面，1或2个导向座固 定于上横梁体上表面、处于锁模加力油缸外侧。楔形插销插在1或2个导向座的导向孔内， 二者之间为动配合。锁模加力油缸的活塞杆与楔形插销内端相连接，硫化前楔形插销较小 的外端与墙板上的墙板孔相对并插入墙板上的墙板孔实现锁模，硫化时楔形插销继续向墙 板孔插入实现加力。 楔形插销底面水平，左右侧面与底面垂直，且左右侧面相互平行，其上表面靠近内 端的部分为平面、靠近外端的部分为向外端倾斜的斜面，即楔形插销的垂直的横向截面为 矩形，垂直的纵向截面为矩形与梯形的组合。该斜面与水平面的交角为s，根据自锁原理， S应该小于斜面的摩擦角，另外S又应该满足加力时楔形插销在墙板孔内有足够的移动 量，一般情况来讲，S取5° 16° ，最佳为9。 11° 。墙板孔与楔形插销相配合，配合面 为左右侧面以及斜面，由于在加力过程中，墙板会受拉延伸，墙板孔会在楔形插销斜面的挤 压下有向上的较小的位移，因此墙板孔的底面应该低于楔形插销的底面A， A应满足A > Ax， Ax为墙板在合模加力时的伸长量，一般Ax为9 llmm。墙板孔内的顶面为斜面，其 与水平面的交角和楔形插销斜面与水平面的交角相同。墙板孔的垂直的横向截面为矩形， 垂直的纵向截面为梯形。墙板孔垂直的横向矩形截面的宽度稍大于楔形插销垂直的横向矩 形截面的宽度，墙板孔的最大高度小于楔形插销的最大高度。楔形插销垂直的纵向截面中 梯形的高度大于墙板孔的长度。楔形插销上表面平面的长度等于或大于斜面的长度。1或 2个导向座的导向孔内端和外端之间的总长度大于楔形插销上表面平面的长度。锁模加力
3油缸的中心轴与l或2个导向座的导向孔中心轴为一直线，该直线与上横梁体的中心线平 行。 左右墙板上端有连接件相互连接。 上横梁体上左右各安装1套锁模加力机构，锁模加力油缸的中心轴处于垂直于上 横梁体的中心线的平面上。 当硫化机合模后，锁模加力油缸驱动活塞杆伸出，连接在活塞杆前端的楔形插销 在导向座内滑动、向墙板方向直线移动、插入墙板孔。插入墙板孔的楔形插销使墙板、上横 梁体、模具、下横梁体形成一个整体。 因墙板孔的顶面为与楔形插销相配合的斜面，所以在楔形插销插入墙板孔后，楔 形插销的斜面与墙板孔的顶面相互贴合，锁模加力油缸继续加力使楔形插销的斜面挤胀墙 板孔的顶面，墙板受到楔形插销给予的垂直于墙板孔斜面的挤胀力，该挤胀力可分解为向 上的推力和向外的张力，向上的竖直方分力减去斜面摩擦力向下的分力即为预紧力，也就 等于合模力Fc，通过墙板、上横梁、模具、下横梁形成封闭力系，另外左右墙板受到的向外的 张力Fs大小相等、方向相反，两墙板间的连接件承受并抵消此张力。给定硫化机所需要的 合模力Fc，通过减少楔形插销和导向座之间的摩擦系数i！ 1、楔形插销和墙板孔之间的摩 擦系数P2以及斜面和水平面之间的交角S ，选用更小、更经济实惠的锁模加力油缸来产 生满足硫化机要求的合模力。 本发明配有锁模加力机构的硫化机的优点为1、省去多个加力油缸，通过楔形插 销和墙板孔的斜面增加合模力，结构新颖且大大简化，受力封闭稳定，还使硫化机整机结构 紧凑，降低大量成本；2、本机构能同时实现锁模和加力，不需要另设专门的加力装置和加力 步骤，使用灵活；3、本机构各元件均为外露安装，维修维护非常方便，也减少了维修费用和 时间。
(四)
图1为本配有锁模加力机构的硫化机实施例安装结构示意图；
图2为图1中锁模加力机构结构放大示意图。 图中1为下横梁体，2为开合模油缸，3为下模具，4为上模具，5为上横梁体，6为 锁模加力机构，7为墙板，8为连接槽钢，6-l为锁模加力油缸，6-2为油缸座，6-3为导向座， 6-4为楔形插销。
(五)
具体实施例方式
本配有锁模加力机构的硫化机实施例如图1和图2所示，包括上横梁体5、上模具、 下横梁体1、下模具3、左右墙板7和开合模油缸2，左右墙板7竖直安装，下横梁体1两端与 左右墙板7下端固定连接，下模具3固定于下横梁体1上表面、上模具4固定于上横梁体5 下表面，开合模油缸2缸体固定于下横梁体1、活塞杆连接上横梁体5。 2套锁模加力机构6 分别对称安装于上横梁体5左右。本例的锁模加力机构6每套包括1个锁模加力油缸6-1、 2个导向座6-3和1个带斜面的楔形插销6-4。上横梁体5左右对称固装有油缸座6-2， 2 个锁模加力油缸6-1的缸体各经油缸座6-2对称固定于上横梁体5左右上表面，锁模加力 油缸6-l的中心轴处于垂直于上横梁体5中心线的平面上。
每套锁模加力机构6的2个导向座6-3固定于上横梁体5上表面，处于锁模加力 油缸6-l外侧；楔形插销6-4插在2个导向座6-3的导向孔内，二者之间为动配合。锁模加 力油缸5的活塞杆与楔形插销6-4内端相连接，硫化前楔形插销6-4较小的外端插入墙板 7上的墙板孔、锁模，硫化时楔形插销6-4继续插入墙板7上的墙板孔、加力。
楔形插销6-4底面水平，左右侧面与底面垂直，且左右侧面相互平行，其上表面分 为两部分，靠近内端的部分为平面、靠近外端的部分为向外端倾斜的斜面，即楔形插销6-4 的垂直的横向截面为矩形，垂直的纵向截面为矩形与梯形的组合。该斜面与水平面的交角 为10° 。墙板孔与楔形插销6-4相配合，墙板孔的底面低于楔形插销6-4的底面10mm。墙 板孔内的顶面为斜面，其与水平面的交角也是IO。。墙板孔的垂直的横向截面为矩形，垂 直的纵向截面为梯形。墙板孔垂直的横向矩形截面的宽度稍大于楔形插销垂直的横向矩形 截面的宽度，墙板孔的最大高度小于楔形插销6-4的最大高度。楔形插销6-4垂直的纵向 截面中梯形的高度大于墙板孔的长度。楔形插销6-4上表面平面的长度等于斜面的长度。 两个导向座6-3的导向孔最内端和最外端之间的总长度大于楔形插销6-4上表面平面的长 度。锁模加力油缸6-l的中心轴与导向座6-3导向孔的中心轴为一直线。
左右墙板7上端有连接件8相互连接，本例的连接件8为槽钢。
当硫化机合模时，缸体固定在下横梁体1上的开合模油缸2驱动活塞杆收縮，使活 塞杆前端连接的上横梁体5连带上模具4向安装在下横梁体1上的下模具3移动实现合模。
合模后锁模加力机构6的锁模加力油缸6-1驱动，其活塞杆带动楔形插销6-4插 入墙板孔。锁模加力油缸6-l的加力使楔形插销6-4对墙板7有向上的力，而墙板7对锁 模加力机构6的反作用力通过上横梁体5传递给上模具4并压紧下模具3，并产生预紧力。 在竖直方向做受力分析，下横梁1、下模具3、上模具4、上横梁体5、锁模加力机构6、墙板7 形成了一个封闭力系，从这个封闭力系可以得出锁模加力机构6对墙板7的挤胀力在竖直 方向上的分力就等于合模力。 另外两个锁模加力机构6对墙板7向外的水平方向上的分力是大小相等方向相反 的，这两个力是通过在两墙板7之间连接件8的槽钢和下横梁体1抵消。
如图2所示楔形插销6-4在锁模加力油缸6-1带动下可在两个导向座6-3的导向 孔内左右滑动，两个导向座6-3、上横梁体5、油缸座6-2以及锁模加力油缸6-1构成一个整 体。锁模加力油缸6-1驱动活塞杆伸出时，连接于其活塞杆前端的楔形插销6-4就在两个 导向座6-3的导向孔内向着墙板7的方向滑动插入墙板孔，直至楔形插销6-4的斜面和墙 板孔顶面接触并压紧，此时完成锁模过程，继续驱动锁模加力油缸6-l加力，楔形插销6-4 在锁模加力油缸6-1的推动下，其上斜面继续挤压墙板孔的顶面，产生挤胀墙板7的力，该 力在竖直方向上的分力即为预紧力，也就等于合模力。在墙板孔内安装有相应的测力传感 器，测力传感器与硫化机控制机构相连接。当墙板孔内受到的力达到要求时，测力传感器发 送信号到硫化机控制机构，锁模加力油缸6-1停止驱动，楔形插销6-4由于斜面的自锁，不 会再发生滑动，保持预紧力，合模力。当硫化完成，加力过程结束，锁模加力油缸6-l反向驱 动，楔形插销6-4退出墙板孔。 上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体 个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改 进等，均包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
配有锁模加力机构的硫化机，包括上横梁体(5)、上模具(4)、下横梁体(1)、下模具(3)、左右墙板(7)和开合模油缸(2)，左右墙板(7竖直安装，下横梁体(1)两端与左右墙板(7)下端固定连接，下模具(3)固定于下横梁体(1)上表面、上模具(4)固定于上横梁体(5)下表面，开合模油缸(2)缸体固定于下横梁体(1)、活塞杆连接上横梁体(5)；其特征在于还有锁模加力机构(6)，每套锁模加力机构(6)包括1个锁模加力油缸(6-1)、1或2个导向座(6-3)和1个带斜面的楔形插销(6-4)；上横梁体(5)左右各对称安装1套本硫化机锁模加力机构(6)；每套硫化机锁模加力机构(6)的锁模加力油缸(6-1)的缸体固定于上横梁体(5)上表面，1或2个导向座(6-3)固定于上横梁体(5)上表面，处于锁模加力油缸(6-1)外侧，楔形插销(6-4)插在导向座(6-3)的导向孔内，二者之间为动配合，锁模加力油缸(5)的活塞杆与楔形插销(6-4)内端相连接，硫化前楔形插销(6-4)较小的外端插入墙板(7)上的墙板孔，硫化时楔形插销(6-4)继续插入墙板(7)上的墙板孔；左右墙板(7)上端有连接件(8)相互连接。
2. 根据权利要求1所述的配有锁模加力机构的硫化机，其特征在于所述楔形插销(6-4)底面水平，左右侧面与底面垂直，且左右侧面相互平行，其上表面分为两部分，靠近内端的部分为平面、靠近外端的部分为向外端倾斜的斜面，即楔形插销(6-4)的垂直的横向截面为矩形，垂直的纵向截面为矩形与梯形的组合；墙板孔与楔形插销(6-4)相配合，墙板孔的底面低于楔形插销(6-4)的底面9 llmm，墙板孔内的顶面为斜面，其与水平面的交角与楔形插销(6-4)斜面与水平面的交角相等；墙板孔垂直的横向矩形截面的宽度稍大于楔形插销垂直的横向矩形截面的宽度，墙板孔的最大高度小于楔形插销(6-4)的最大高度；锁模加力油缸(6-1)的中心轴与导向座(6-3)的中心轴为一直线。
3. 根据权利要求2所述的配有锁模加力机构的硫化机，其特征在于所述楔形插销(6-4)的斜面与水平面的交角为5° 16° 。
4. 根据权利要求2所述的配有锁模加力机构的硫化机，其特征在于所述楔形插销(6-4)的斜面与水平面的交角为9。 11° 。
5. 根据权利要求2所述的配有锁模加力机构的硫化机，其特征在于所述楔形插销(6-4)垂直的纵向截面中梯形的高度大于墙板孔的长度。
6. 根据权利要求2所述的配有锁模加力机构的硫化机，其特征在于楔形插销(6-4)上表面平面的长度等于斜面的长度。
7. 根据权利要求2所述的配有锁模加力机构的硫化机，其特征在于导向座(6-3)的导向孔最内端和最外端之间的总长度大于楔形插销(6-4)上表面平面的长度。
8. 根据权利要求1或2所述的配有锁模加力机构的硫化机，其特征在于所述上横梁体(5)左右对称固装有油缸座(6-2)，锁模加力油缸(6-1)的缸体各经油缸座(6-2)对称固定于上横梁体(5)左右上表面。
9. 根据权利要求1或2所述的配有锁模加力机构的硫化机，其特征在于所述墙板孔内安装有测力传感器，该测力传感器与硫化机控制机构相连接。
全文摘要
本发明为配有锁模加力机构的硫化机，包括上下横梁体、左右墙板和开合模油缸等，还有2套锁模加力机构对称安装于上横梁体左右。每套锁模加力机构的锁模加力油缸、导向座固定于上横梁体，插在导向座内的楔形插销内端连接锁模加力油缸的活塞杆，硫化前楔形插销与墙板孔相对，硫化时插入墙板孔。楔形插销底面水平，上表面近内端为平面、近外端为斜面。墙板孔与楔形插销相配合。墙板孔的最大高度小于楔形插销的最大高度。左右墙板上端有连接件相互连接。合模后锁模加力油缸驱动楔形插销插入墙板孔后继续加力，楔形插销对墙板的挤胀力分解为向上的预紧力，墙板、上横梁、模具、下横梁形成封闭力系。本发明省去加力油缸，结构简化紧凑，成本低。
文档编号B29D30/08GK101791835SQ20101013394
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月26日 优先权日2010年3月26日
发明者姚宁, 杨毅, 毛宁, 赵超, 黄灵燕 申请人:桂林橡胶机械厂