专利名称：一种径向伸缩式轮胎成型鼓的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮胎成型技术，尤其涉及一种由内瓦带动外瓦实现径向伸缩式运 动的轮胎成型鼓。
背景技术：
目前，轮胎成型鼓的折鼓方式包括惯性折鼓和机械折鼓。惯性折鼓结构简单、折 鼓便捷但冲击力矩大、寿命短、自动化程度低。机械折鼓采用相对搓动主轴与刹车套、气缸 或液压缸传动，控制方便、展开连续，但需要添加辅助设备，结构复杂性高，冲击磨损大，设 备维修率高。为了克服上述通用的机械折鼓方式中所存在的诸如成型鼓折叠时大鼓瓦先 往外撑，从而容易破坏轮胎经纬向的钢丝；且成型鼓折叠后不成圆形，造成脱胎困难；需要 原动力大，降低使用寿命；鼓瓦折叠后产生干涉，需要割掉很大一部分等技术问题，专利号 ZL200820020630. 5，其公告号为CN201195398Y的中国实用新型专利中公开了一种轮胎成 型鼓，包括主轴和导杆，主轴两端通过键连接两个导向盘，导杆在主轴内部，滑套套在主轴 上，主轴上有行程长孔，导杆上有键孔，导杆通过传动键与滑套连接在一起，滑套带有前后 错开间隔排列的耳朵，前端耳通过销轴与小联杆连接，小联杆通过销轴与大鼓架连接，后端 耳通过销轴与大联杆连接，大联杆通过销轴与小鼓架连接，小鼓架和大鼓架在圆周上间隔 排列，导向盘上设有导向槽，导向槽内插入导向键，导向键与鼓架连接，鼓架外连接鼓瓦。上 述技术方案的实施主要是导杆，滑套，小联杆，大鼓架组成的机构在导杆的驱动下使得与 大鼓架连接的鼓瓦(外瓦)可以径向伸展或收缩；导杆，滑套，大联杆，小鼓架组成的机构在 导杆的驱动下使的与小鼓架连接的鼓瓦(内瓦)可以径向伸展或收缩；成型鼓收缩后瓦板 交错叠加圆整在一个圆形区域内。在该种成型鼓中，内瓦和外瓦的运动是同一导杆驱动两 组联杆(小联杆，大联杆)引起的，在成型鼓的的收缩过程中，一组瓦板(内瓦)的加速度 始终比另外一组瓦板(外瓦)大，导致收缩后两组瓦板之间的空间较大，收缩后的机构不够 紧凑，不能很好的满足生产要求。上述的轮胎成型鼓中设置有导向机构，导向机构在限制了 成型鼓的收缩程度的同时也加大了整机的整体重量。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供一种由内瓦带动外瓦实现径向伸缩式运动的轮胎 成型鼓，本发明轮胎成型鼓是一种在收缩后其结构更为紧凑的成型鼓机构，具有结构简单， 重量较轻，便于卸胎，运动控制简单的特点。为了解决上述技术问题，本发明径向伸缩式轮胎成型鼓予以实现的技术方案是 由内瓦及内瓦驱动机构和外瓦及外瓦驱动机构组成，所述内瓦驱动机构包括中空主轴，所 述中空主轴内设有丝杠，所述丝杠的两端分别设置有螺距相同、旋向相反的螺纹，所述中空 主轴上与所述两段螺纹对正的位置处分别设有通槽，两段螺纹上均分别配合有螺母，所述 两个螺母分别嵌装在所述通槽中，两个螺母上均设有滑动座，每个滑动座与所述内瓦之间 分别铰接有一连杆A和两个相互平行的连杆B ；所述两个相互平行的连杆B与所述滑动座和所述内瓦通过铰链铰接形成一平行四边形连杆机构；所述连杆A和所述连杆B等长，且其 中一连杆B与连杆A相对内瓦轴向对称布置；所述外瓦驱动机构包括在外瓦轴向两端的内 侧对称布置的两个具有水平杆和垂直杆的十字支撑架，所述十字支撑架相对所述外瓦径向 对称布置，所述十字支撑架的垂直杆的上端与外瓦之间为刚性连接，所述十字支撑架的水 平杆的两端分别对称地插装有滑套C和滑套D，所述十字支撑架的垂直杆的下端插装有一 滑套G ；所述滑套C与其相邻侧内瓦之间铰接有连杆E，所述连杆E的中部与所述滑套G铰 接；所述滑套D与其相邻侧内瓦之间铰接有连杆F，所述连杆F的中部与所述滑套G铰接； 所述连杆E和所述连杆F相对所述外瓦径向对称布置。与现有技术相比，本发明径向伸缩式轮胎成型鼓所具有的有益效果是由于在现有技术中，轮胎成型鼓的内瓦和外瓦的径向伸缩运动，是由两组不同尺 寸且分别与内瓦和外瓦铰接的连杆机构驱动实现的，存在连杆机构数目多，成型鼓在最小 收缩状态下两组内瓦与外瓦之间的空隙较大、结构不够紧凑的不足。本发明轮胎成型鼓中， 是由一组与内瓦链接的连杆机构同时驱动内瓦和外瓦实现径向伸缩运动，其外瓦的伸缩运 动分别是由与其相邻的内瓦链接的连杆机构带动下实现的，因此，本发明轮胎成型鼓与现 有技术相比，减少了一组驱动外瓦实现伸缩运动的连杆机构，不仅减轻了整机重量，且使得 成型鼓结构更简单、紧凑，伸缩比更大，适用轮胎成型参数范围更广。本发明的轮胎成型鼓 中，以丝杠为传动元件，丝杠可以由伺服电机驱动，控制简单，运动精度更高。
图1是本发明径向伸缩式轮胎成型鼓处于伸展状态下的内瓦驱动机构示意图 图2是本发明径向伸缩式轮胎成型鼓处于收缩状态下的内瓦驱动机构示意图 图3-1是本发明径向伸缩式轮胎成型鼓处于伸展状态的轴向示意图； 图3-2是图3-1中I部所示局部放大示意图； 图4-1是本发明径向伸缩式轮胎成型鼓处于收缩状态的轴向示意图； 图4-2是图4-1中II部所示局部放大示意图。 图中
10——内瓦 13——滑动座 16——连杆β
22-滑套C
25——连杆F
11——中空主轴 14——螺母 20——外瓦
23-滑套D
26——滑套G
12——丝杠 15——连杆A 21——十字支撑架 24——连杆E
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细地描述。本发明径向伸缩式轮胎成型鼓，由内瓦10及内瓦驱动机构和外瓦20及外瓦驱动 机构组成。如图1和图2所示，所述内瓦驱动机构包括中空主轴11，所述中空主轴11内设有 丝杠12，所述丝杠12的两端分别设置有螺距相同、旋向相反的螺纹，所述中空主轴11上与 所述两段螺纹对正的位置处分别设有通槽，两段螺纹上均分别配合有螺母14，所述两个螺母14分别嵌装在所述通槽中，两个螺母14上均设有滑动座13，每个滑动座13与所述内瓦 10之间分别铰接有一连杆A15和两个相互平行的连杆B16，所述连杆A15和所述连杆B16 等长，且其中一连杆B16与连杆A15相对内瓦轴向对称布置；所述两个相互平行的连杆B16 与所述滑动座13和所述内瓦10通过铰链铰接形成一平行四边形连杆机构；在内瓦10内侧 与连杆A15和两个连杆B16之间的铰接处均设有铰链座。如图3-1所示，所述外瓦驱动机构包括在外瓦轴向两端的内侧对称布置的两个具 有水平杆和垂直杆的十字支撑架21，所述十字支撑架21相对所述外瓦径向对称布置，所述 十字支撑架21的垂直杆的上端与外瓦20之间为刚性连接，所述十字支撑架21的水平杆的 两端分别对称地插装有滑套C22和滑套D23，所述十字支撑架21的垂直杆的下端插装有一
滑套以6。如图3-2所示，所述滑套C22与其相邻侧内瓦10之间铰接有连杆E24，所述连杆 E24的中部与所述滑套G^铰接；所述滑套D23与其相邻侧内瓦10之间铰接有连杆F25，所 述连杆F25的中部与所述滑套G^铰接；所述连杆EM和所述连杆F25相对所述外瓦径向 对称布置。为避免成型鼓在伸缩运动中内瓦与外瓦发生干涉，并保证内瓦、外瓦依次实现伸 缩运动，连杆EM和F25通常应设计为弯杆形状(即连杆EM和F25上的三个铰接点不在 同一条直线上)，并把连杆EM和连杆F25与滑套G^的铰接处设置在其弯曲处，如图3-2、 图4-2所示。本发明径向伸缩式轮胎成型鼓中所述由一组与内瓦铰接的连杆机构同时驱动内 瓦和外瓦实现伸缩运动是这样实现的，如图3-1所示，外瓦驱动机构中的所述连杆EM和连 杆F25分别与其相邻的内瓦10上刚性设置的铰链座铰接，从而可以实现中空主轴11内丝 杠12——内瓦驱动机构——内瓦10——外瓦驱动机构——夕卜瓦20的联动。本发明中外瓦 20的运动是在内瓦10的带动下引起的，这正是本发明轮胎成型鼓予以实现的技术方案与 现有技术相比所具有的实质性特点。本发明轮胎成型鼓的工作原理是如图1和图2所示，丝杠12上具有两段螺距相 同、旋向相反的螺纹，该丝杠12通过轴承部件装在中空主轴11内部，丝杠12两端的螺纹上 均配合有螺母14，每个螺母14与一滑动座13固连，当丝杠12转动时，两个滑动座13沿中 空主轴11的轴线方向相向或反向移动。一滑动座13与连杆A15铰接，另一滑动座13与两 个平行的连杆B16铰接，而内瓦10又同时与连杆A15和两个平行的连杆B16铰接。因此， 当丝杠12转动时，可以使内瓦10沿径向实现收缩或伸展运动。如图3-1、图3-2、图4-1和 图4-2所示，轮胎成型鼓上属于外瓦驱动机构的连杆E24与其相邻的一内瓦10铰接，同属 于外瓦驱动机构的连杆F25与其相邻的另一内瓦10铰接；连杆E24、连杆F25分别与其相 邻侧的滑套C22、D23铰接；连杆EM和连杆F25的中部均与滑套G^铰接；而两个滑套C22 和滑套D23又是分别对称地插装在与外瓦20刚性连接的十字支撑架21的水平杆的两端， 滑套C22和滑套D23均可沿十字支撑架21的水平杆滑动；滑套G^插装在十字支撑架21 的垂直杆的下端，滑套G^可沿十字支撑架21的垂直杆上下移动。因此，当内瓦10沿径向 伸展或收缩时，通过外瓦驱动机构可以带动外瓦20实现沿径向的收缩或伸展运动。本发明轮胎成型鼓的工作过程是电机带动丝杠12转动时，所述螺母14带动两 个滑动座13以相同的速度、相向或反向运动；两个滑动座13相向运动时，通过连杆A15和 两个平行的连杆B16带动内瓦10伸展，如图1所示；两个滑动座13反向运动时，通过连杆A15和连杆B16带动内瓦10收缩，如图2所示；当内瓦10伸展时，外瓦20通过外瓦驱动机 构在内瓦10的带动下伸展，如图3-1所示；当内瓦10收缩时，外瓦20通过外瓦驱动机构在 内瓦10的带动下收缩，如图4-1所示。 尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方 式，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发 明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保 护之内。
权利要求
1. 一种径向伸缩式轮胎成型鼓，由内瓦(10)及内瓦驱动机构和外瓦00)及外瓦驱动 机构组成，其特征在于，所述内瓦驱动机构包括中空主轴(11)，所述中空主轴(11)内设有丝杠(12)，所述丝 杠(1 的两端分别设置有螺距相同、旋向相反的螺纹，所述中空主轴(11)上与所述两段螺 纹对正的位置处分别设有通槽，两段螺纹上均分别配合有螺母(14)，所述两个螺母(14)分 别嵌装在所述通槽中，两个螺母(14)上均设有滑动座(13)，每个滑动座(1 与所述内瓦 (10)之间分别铰接有一连杆A(M)和两个相互平行且等长的连杆B(16)，所述连杆A(15) 和所述连杆B(16)等长，且其中一连杆B(16)与所述连杆A(K)相对所述内瓦(10)轴向对 称布置；所述外瓦驱动机构包括在外瓦00)轴向两端内侧对称布置的两个具有水平杆和竖直 杆的十字支撑架(21)，所述十字支撑架相对外瓦OO)径向对称布置，所述十字支撑架 的竖直杆的上端与外瓦OO)之间为刚性连接，所述十字支撑架的水平杆的两端分别对称 地插装有滑套以2幻和滑套D (23)，所述十字支撑架的竖直杆的下端插装有一滑套以26)； 所述滑套以22)与其相邻侧内瓦(10)之间铰接有连杆E(M)，所述连杆以24)的中部与所 述滑套以26)铰接；所述滑套1) 与其相邻侧内瓦(10)之间铰接有连杆F(25)，所述连 杆FOO的中部与所述滑套以26)铰接；所述连杆以24)和所述连杆FOO相对所述外瓦 (20)径向对称布置。
全文摘要
本发明公开了一种径向伸缩式轮胎成型鼓，由内瓦和外瓦驱动机构组成，内瓦驱动机构包括中空主轴、丝杠，丝杠两端分别设置有螺距相同、旋向相反的螺纹，螺纹上配合有螺母，螺母上均设有滑动座，每个滑动座与内瓦之间分别铰接有一连杆A和两个相互平行的连杆B，连杆A和连杆B等长；外瓦驱动机构包括在外瓦轴向两端的内侧对称且刚性连接的两个有水平杆和竖直杆的十字支撑架，水平杆的两端分别插装有滑套C和滑套D，垂直杆的下端插装有滑套G；滑套C与其相邻侧内瓦之间铰接有连杆E，滑套D与其相邻侧内瓦之间铰接有连杆F，连杆E与连杆F的中部分别与滑套G铰接；连杆E与连杆F相对所述外瓦径向对称布置。本发明结构简单、紧凑，伸缩比大，便于卸胎。
文档编号B29D30/24GK102126296SQ20111003666
公开日2011年7月20日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者倪雁冰, 杨玉虎, 沈兆光, 黄田 申请人:天津大学