专利名称：轮胎后充气装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮胎后充气装置，用于轮胎硫化后的定型、冷却。
背景技术：
目前，国内轮胎定型硫化机的后充气装置大多利用调整上卡盘或下卡盘的位置以确定符合待定型轮胎规格的轮辋宽度。如图1所示的轮胎后充气装置，包括支撑梁11、闭锁杆12、同轴设置的上托盘13 和下托盘14，所述上托盘与上卡盘一起构成上卡盘总成，所述下托盘和下卡盘一起构成下卡盘总成，所述闭锁杆12固定于支撑梁11上，上托盘13套设于闭锁杆12上；所述下托盘 14由内盘座140和套设于该内盘座上的外盘座141构成，内盘座140和外盘座141之间利用螺纹构成螺旋传动，当转动外盘座141时，该外盘座141具有沿内盘座140的往复运动。 该轮胎后充气装置利用调整下托盘的外盘座在轴向的位置以满足各种规格轮胎的轮辋宽度要求。工作时，首先转动下托盘的外盘座，使其沿内盘座向下或向上运动，直至下卡盘在外盘座的带动下到达轮辋宽度所要求的位置。该轮胎后充气装置还包括驱动气缸15，用以实现轮胎充气定型之前的预压。所述驱动气缸15固定于支撑梁11上，其气缸杆的输出端与上托盘13的上端固定连接，上卡盘总成在驱动气缸杆的带动下具有沿闭锁杆的往复运动。该轮胎后充气装置利用调整上卡盘总成在轴向的位置以实现轮胎后充气之前的预压。如图1所示，工作时，启动驱动气缸，气缸杆伸出或收缩，带动上卡盘总成沿闭锁杆向下或向上运动，直至上卡盘总成到达预压行程所要求的位置。上述轮胎后充气装置利用下托盘的内盘座和外盘座之间的螺旋传动完成下卡盘在轴向位置的调节，从而实现轮辋宽度的调整；然后调整上卡盘总成在轴向的位置，给定一个轮胎在后充气过程中的预压行程，保证轮胎定型质量。该轮胎后充气装置中的上托盘和下托盘均需要在轴向移动，由于各处配合间隙或因长期磨损产生的间隙的存在，上、下托盘的轴线易发生倾斜，从而使两轴向不再重合。当将轮胎卡装于上、下卡盘上时，由于上、下托盘的同轴度较差，轮胎的定型精度将会受到影响，轮胎易发生变形。为解决上述问题，需要设计一种能够精确控制上、下托盘的同轴度、提高轮胎定型质量的轮胎后充气定型装置。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种轮胎后充气装置，通过结构的改进，上、下托盘的同轴度精度高，轮胎不易变形。为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是一种轮胎后充气装置，包括支撑梁、闭锁杆、同轴设置的上托盘和下托盘，所述上托盘套设于该闭锁杆上，所述上托盘的上端固接于所述支撑梁上；该后充气装置还包括支撑于所述支撑梁上的绕自身轴线转动的中心杆，该中心杆上设有结合端和定位端，所述闭锁杆的非闭锁头端开设有轴向螺纹孔，所述结合端上设有外螺纹，所述闭锁杆利用螺纹孔与结合端之间的螺接与所述中心杆构成螺旋传动，所述闭锁杆通过该中心杆的转动以及螺旋传动具有沿轴向的往复运动。上文中的上托盘与上卡盘一起构成上卡盘总成，下托盘与下卡盘一起构成下卡盘总成，定型时轮胎卡装于上、下卡盘之间。上述技术方案中，该后充气装置还包括闭锁操纵机构，所述闭锁操纵机构包括闭锁齿轮、闭锁齿轮轴以及与该闭锁齿轮轴固定连接的扳手，该闭锁齿轮与所述闭锁杆固定连接，支撑于所述支撑梁上的绕自身轴线转动的所述闭锁齿轮轴平行设置于所述闭锁杆的侧方，所述闭锁杆通过闭锁齿轮与闭锁齿轮轴之间的啮合传动具有绕该闭锁杆自身轴线的转动。上述技术方案中，所述支撑梁上对应于该中心杆的位置开设有定位孔，所述中心杆的定位端穿过该定位孔且利用定位机构支撑于所述支撑梁上，该中心杆与驱动机构驱动连接，所述中心杆通过该驱动机构的驱动具有绕其自身轴线的转动。进一步的技术方案，所述定位机构为哈夫结构，由两块对称的轴瓦固接而成，所述中心杆的定位端设有台阶，该台阶的一端面支撑于所述定位机构的一端，该定位机构的另一端压紧于支撑梁上。上述技术方案中，所述驱动机构包括减速电机、蜗轮和蜗杆，所述减速电机固定于支撑梁上，所述蜗杆与所述减速电机的输出轴固定连接，所述蜗轮与所述中心杆的定位端固定连接。上文中，所述驱动机构还可以由减速电机、链条、与该链条啮合的主动链轮和从动链轮构成，所述减速电机固定于支撑梁上，所述主动链轮固定于所述减速电机的输出轴上， 所述从动链轮固定于所述中心杆的定位端上。上述技术方案中，该后充气装置还包括防转杆，所述闭锁杆的上端开设有环形凹槽，且该闭锁杆下端的闭锁端设有至少2个第一闭锁齿，所述下托盘的上端设有与所述第一闭锁齿形成错齿结构的等量的第二闭锁齿，所述上托盘上设有轴线平行于闭锁杆轴线的防转孔，该防转杆的一端利用设于端部的凸起卡装于所述环形凹槽内，该防转杆的另一端同时穿插于防转孔和其中两个第二闭锁齿之间的齿槽内。上述技术方案中，该后充气装置包括一立柱、四工位和两升降装置，每一所述工位包括一上托盘、一下托盘以及一闭锁杆，所述立柱的左右两侧各设有两工位，位于立柱同侧的两工位分设于一所述支撑梁的上下侧且共用该支撑梁，所述立柱的左右两侧各设有一所述升降装置，所述升降装置设于与其同侧的两工位的下方，且该升降装置通过卡合结构与相邻工位的下托盘构成可分离式连接。进一步的技术方案，位于所述立柱同侧的两工位共用一所述中心杆。进一步的技术方案，当下托盘套入闭锁杆后，所述防转杆的下端面高于任一所述第一闭锁齿的下端面。通过上述结构，所述防转杆实现限制下托盘的转动，从而避免下托盘脱离升降装置期间因意外转动而脱落；同时，防转杆不会与第一闭锁齿发生干涉。上文中的闭锁杆与下托盘之间采用错齿结构连接，所述闭锁杆上设有6个第一闭锁齿，所述下托盘上设有6个第二闭锁齿，但不局限于6个，还可以是4个或8个。通过旋转与所述闭锁齿轮轴固定连接的扳手使闭锁齿轮转动，从而带动闭锁齿轮和闭锁杆一起旋转一定的角度，从而使分设于闭锁杆和下托盘上的第一、第二闭锁齿错开或相对。当闭锁杆和下托盘上均设有6个齿时，闭锁杆只需旋转30°即可实现闭锁或开锁，所以闭锁齿轮可以选择非整圆齿轮。优选的，闭锁齿轮中心角为60°，即该闭锁齿轮只有1/6个圆。本后充气装置包括调节轮辋宽度、下托盘升降、闭锁、预压和充气五个步骤，任一工位的具体工作过程如下所述
(1)根据待定型轮胎的规格确定轮辋宽度；
(2)启动驱动机构的电机，使中心杆在齿轮传动的带动下绕自身轴线旋转，并通过中心杆与闭锁杆之间的螺旋传动使闭锁杆轴向移动，直至闭锁杆的闭锁头到达轮辋宽度需要的位置；
(3)升降装置的驱动气缸进气，使升降装置上升至下托盘处，并利用卡合结构使升降装置与下托盘结合；
(4)旋转闭锁操纵机构的扳手，使之转过30°，使分设于闭锁杆和下托盘上的齿、槽相对，实现松锁；
(5)升降装置的驱动气缸出气，升降装置带动下卡盘总成下移至轮胎传送装置的下
方；
(6)启动轮胎传送装置，将轮胎运送至与上、下卡盘总成同轴；
(7)升降装置的驱动气缸进气，升降装置驱动下卡盘总成和轮胎上升，直至下卡盘与上卡盘之间的距离为轮辋宽度减去预压行程；
(8)旋转闭锁操纵机构的扳手，使之转过30°，使分设于闭锁杆和下托盘上的齿相对， 实现闭锁；
(9)从设于上托盘上的充气孔向轮胎内腔充气；
(10)下卡盘总成在涨气的轮胎的推动下缓慢下移，直至下托盘上的齿顶住闭锁杆上的齿，达到轮辋宽度所要求的位置；
(11)打开卡合机构，使升降装置与下托盘分离；
(12)升降装置的驱动气缸出气，升降装置下移至轮胎传送装置的下方；
(13)此工位的轮胎进入保压定型状态。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点
1.本发明利用闭锁杆的上下往复运动调整轮辋宽度，而将上托盘固定于支撑梁上，在后充气装置的整个工作过程中，所述上托盘保持不动，其与下托盘的同轴度精度高，轮胎不易变形。2.本发明中利用升降装置在将下托盘顶起时实现预压，预压行程的可调范围为闭锁杆的闭锁头与下托盘底部之间的距离，可调范围大；且不再需要增设预压调节装置，整个后充气装置结构简单，成本低廉。3.本发明利用防转杆限制下托盘的非正常转动，从而避免下托盘脱离升降装置期间因意外转动而脱落，更加安全。
图1是背景技术中轮胎后充气装置的局部剖视图； 图2是本发明实施例一的主视图；图3是实施例一中一个工位的局部剖视图； 图4是图3中沿线A-A的剖视图； 图5是图3中沿线B-B的剖视图； 图6是实施例一中闭锁杆的剖视图； 图7是实施例一中上托盘的剖视图； 图8是实施例一中下托盘的剖视图； 图9是实施例一中中心杆的局部示意图； 图10是图3中闭锁杆下降至最下端状态时的示意图； 图11是实施例一中位于立柱同侧的两工位的位置关系示意图； 图12是闭锁状态时图4中沿线C-C的剖视图； 图13是开锁状态时图4中沿线C-C的剖视图； 图14是本发明实施例二中驱动机构的结构示意其中1、支撑梁；2、闭锁杆；20、环形凹槽；21、第一闭锁齿；3、上托盘；30、防转孔；4、 下托盘；40、第二闭锁齿；5、中心杆；50、结合端；51、定位端；52、定位机构；6、闭锁操纵机构；60、闭锁齿轮；61、闭锁齿轮轴；62、扳手；7、驱动机构；70、电机；71、蜗轮；72、蜗杆；73、 电机；74、链条；75、主动链轮；76、从动链轮；8、防转杆；9、立柱；10、升降装置；11、支撑梁； 12、闭锁杆；13、上托盘；14、下托盘；140、内盘座；141、外盘座；15、驱动气缸。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述
实施例一参见图2和图3所示，一种轮胎后充气装置，包括支撑梁1、闭锁杆2、中心杆 5、立柱9、四工位和两升降装置10，所述中心杆5支撑于支撑梁1上，所述上托盘3和下托盘4同轴设置，每一所述工位包括一上托盘3、一下托盘4以及一闭锁杆2，上托盘3与上卡盘一起构成上卡盘总成，下托盘4与下卡盘一起构成下卡盘总成，定型时轮胎卡装于上、下卡盘之间。所述立柱9的左右两侧各设有两个工位，位于立柱9同侧的两个工位分设于支撑梁1的上下侧且共用该支撑梁1。所述立柱9的左右两侧各设有一所述升降装置10，所述升降装置10设置于与其同侧的两工位的下方，且该升降装置10通过卡合结构与相邻工位的下托盘4构成可分离式连接。所述下托盘4的下端为一圆柱形凸台，该凸台外圆面上开设有横截面为半圆形的环形凹槽，所述升降装置10的上端开设有与所述凸台外径配合的沉孔，且该升降装置10的上端对应于所述凹槽的位置开设有销孔，所述卡合结构由凹槽、销孔以及插装于该销孔和凹槽内的圆柱形插销构成。通过上述结构，所述升降装置行程大于下盘座需要的行程，多出的行程用于实现充气前的预压缩功能。所述立杆9的左右两侧各设有一翻转驱动机构，所述翻转驱动机构包括驱动气缸以及相互啮合的齿轮、齿条，所述齿条固接于驱动气缸的输出轴上，所述齿轮与所述支撑梁 1固定连接，从而构成每侧的所述翻转驱动机构与同侧的支撑梁1之间的驱动连接，所述支撑梁1通过翻转驱动机构的驱动具有绕自身轴线的旋转运动。上文中的驱动机构不局限于使用驱动气缸作为动力源，还可以使用液压缸等。传动系统也不局限于齿轮、齿条啮合，还 7可以选用链传动或者带传动。但凡本技术领域的技术人员可在不进行创造的情况下采用的结构组合，均落入本发明保护的范围。本实施例中的上托盘和闭锁杆之间、上卡盘与上托盘之间以及下托盘与下卡盘之间均设有0型密封圈，防止轮胎定型过程中漏气，造成定型失败。如图11所示，位于所述立柱同侧的两工位共用一个所述中心杆5，即该四工位的轮胎后充气定型装置包括2根中心杆5。如图3所示，对于每一工位，所述上托盘3套设于闭锁杆2上，且上托盘3的上端固接于所述支撑梁1上，在后充气装置工作过程中，所述上托盘3静止不动。如图3和图9所示，所述中心杆5上设有结合端50和定位端51，所述支撑梁1上对应于中心杆5的位置开设有定位孔，所述中心杆的定位端51穿过该定位孔且利用定位机构52支撑于所述支撑梁上，该中心杆5与一驱动机构7驱动连接。优选的，所述定位机构 52为哈夫结构，由两块对称的轴瓦固接而成，所述中心杆的定位端51设有台阶，该台阶的一端面支撑于所述定位机构52的一端，该定位机构52的另一端压紧于支撑梁1上。所述闭锁杆2的非闭锁头端开设有一段轴向螺纹孔，所述结合端50上设有外螺纹，闭锁杆2利用螺纹孔与所述结合端50之间的螺接与中心杆5构成螺旋传动，所述闭锁杆2通过该中心杆5的转动以及螺旋传动具有沿轴向的往复运动。所述闭锁杆2的上端和中心杆5之间设有铜套，使两者之间的配合紧凑，避免闭锁杆在运动过程中发生晃动。如图5所示，所述驱动机构7包括减速电机70、蜗轮71和蜗杆72，所述减速电机 70固定于支撑梁1上，所述蜗杆72与所述减速电机70的输出轴固定连接，所述蜗轮71与所述中心杆的定位端51固定连接，所述电机70的输出轴利用蜗轮、蜗杆之间的啮合传动带动中心杆5绕自身轴线旋转。如图3和图5所示，该后充气装置还包括闭锁操纵机构6，所述闭锁操纵机构6包括闭锁齿轮60、闭锁齿轮轴61以及与该闭锁齿轮轴固定连接的扳手62，该闭锁齿轮60与所述闭锁杆2的上端固定连接，支撑于所述支撑梁1上的绕自身轴线转动的所述闭锁齿轮轴61平行设置于所述闭锁杆2的侧方，所述闭锁杆2通过闭锁齿轮与闭锁齿轮轴之间的啮合传动具有绕该闭锁杆自身轴线的转动。上文中的闭锁杆与下托盘之间采用错齿结构连接，即错齿时两者分离，对齿时两者结合。所述闭锁杆和下托盘上均设有6个梅花齿。通过旋转与所述闭锁齿轮轴固定连接的扳手使闭锁齿轮转动，从而带动闭锁齿轮和闭锁杆一起旋转一定的角度，从而使分设于闭锁杆和下托盘上的齿错开或相对。同时，闭锁杆只需旋转30°即可实现闭锁或开锁，所以闭锁齿轮可以选择非整圆齿轮。优选的，闭锁齿轮中心角为60°，即该闭锁齿轮只有1/6 个圆。本实施例中所述闭锁杆2与下托盘4上的梅花齿数量不局限于6个，还可以是4个或8个。如图4、图6 图8、图12和图13所示，该后充气装置还包括防转杆8，所述闭锁杆2的上端开设有环形凹槽20，且该闭锁杆2下端的闭锁端设有6个第一闭锁齿21，所述下托盘4的上端设有与所述第一闭锁齿形成错齿结构的等量的第二闭锁齿40，所述上托盘 3上设有轴线平行于闭锁杆2轴线的防转孔30，所述防转杆8的一端利用设于端部的凸起卡装于所述环形凹槽20内，所述防转杆8的另一端同时穿插于防转孔30和其中两个第二闭锁齿40之间的齿槽内，防止闭锁后，下托盘因意外转动而脱落。图4所示，所述防转杆8 的下端面高于任一所述第一闭锁齿21的上端面，防止防转杆与闭锁杆发生干涉。本后充气装置包括调节轮辋宽度、下托盘升降、闭锁、预压和充气五个步骤，任一工位的具体工作过程如下所述
(1)根据待定型轮胎的规格确定轮辋宽度；
(2)启动驱动机构的电机，使中心杆在齿轮传动的带动下绕自身轴线旋转，并通过中心杆与闭锁杆之间的螺旋传动使闭锁杆轴向移动，直至闭锁杆的闭锁头到达轮辋宽度需要的位置；
(3)升降装置的驱动气缸进气，使升降装置上升至下托盘处，并利用卡合结构使升降装置与下托盘结合；
(4)旋转闭锁操纵机构的扳手，使之转过30°，使分设于闭锁杆和下托盘上的齿、槽相对，实现松锁；
(5)升降装置的驱动气缸出气，升降装置带动下卡盘总成下移至轮胎传送装置的下
方；
(6)启动轮胎传送装置，将轮胎运送至与上、下卡盘总成同轴；
(7)升降装置的驱动气缸进气，升降装置驱动下卡盘总成和轮胎上升，直至下卡盘与上卡盘之间的距离为轮辋宽度减去预压行程；
(8)旋转闭锁操纵机构的扳手，使之转过30°，使分设于闭锁杆和下托盘上的齿相对， 实现闭锁；
(9)从设于上托盘上的充气孔向轮胎内腔充气；
(10)下卡盘总成在涨气的轮胎的推动下缓慢下移，直至下托盘上的齿顶住闭锁杆上的齿，达到轮辋宽度所要求的位置；
(11)打开卡合机构，使升降装置与下托盘分离；
(12)升降装置的驱动气缸出气，升降装置下移至轮胎传送装置的下方；
(13)此工位的轮胎进入保压定型状态。实施例二 本实施例与实施例一的结构基本相同，区别在于如图14所示，所述驱动机构7为链条传动，包括电机73、链条74、与该链条74啮合的主动链轮75和从动链轮 76，所述电机73固定于支撑梁1上，所述主动链轮75固定于所述电机73的输出轴上，所述从动链轮76固定于所述中心杆的定位端51上。
权利要求
1.一种轮胎后充气装置，包括支撑梁(1)、闭锁杆(2)、同轴设置的上托盘(3)和下托盘(4)，所述上托盘(3)套设于该闭锁杆(2)上，其特征在于所述上托盘(3)的上端固接于所述支撑梁(1)上；该后充气装置还包括支撑于所述支撑梁(1)上的绕自身轴线转动的中心杆(5)，该中心杆(5)上设有结合端(50)和定位端(51)，所述闭锁杆(2)的非闭锁头端开设有轴向螺纹孔，所述结合端(50)上设有外螺纹，所述闭锁杆(2)利用螺纹孔与结合端(50)之间的螺接与所述中心杆(5)构成螺旋传动，所述闭锁杆(2)通过该中心杆(5)的转动以及螺旋传动具有沿轴向的往复运动。
2.根据权利要求1所述的后充气装置，其特征在于该后充气装置还包括闭锁操纵机构(6)，所述闭锁操纵机构包括闭锁齿轮(60)、闭锁齿轮轴(61)以及与该闭锁齿轮轴固定连接的扳手(62)，该闭锁齿轮(60)与所述闭锁杆(2)固定连接，支撑于所述支撑梁(1)上的绕自身轴线转动的所述闭锁齿轮轴(61)平行设置于所述闭锁杆(2)的侧方，所述闭锁杆 (2)通过闭锁齿轮与闭锁齿轮轴之间的啮合传动具有绕该闭锁杆自身轴线的转动。
3.根据权利要求1所述的后充气装置，其特征在于所述支撑梁(1)上对应于该中心杆(5)的位置开设有定位孔，所述中心杆的定位端(51)穿过该定位孔且利用定位机构(52)支撑于所述支撑梁(1)上，该中心杆(5)与一驱动机构(7)驱动连接，所述中心杆(5)通过该驱动机构(7)的驱动具有绕其自身轴线的转动。
4.根据权利要求3所述的后充气装置，其特征在于所述定位机构(52)为哈夫结构，由两块对称的轴瓦固接而成，所述中心杆的定位端(51)设有台阶，该台阶的一端面支撑于所述定位机构(52)的一端，该定位机构(52)的另一端压紧于支撑梁(1)上。
5.根据权利要求3所述的后充气装置，其特征在于所述驱动机构(7)包括减速电机 (70)、蜗轮(71)和蜗杆(72)，所述减速电机(70)固定于支撑梁(1)上，所述蜗杆(72)与所述减速电机(70 )的输出轴固定连接，所述蜗轮(71)与所述中心杆的定位端(51)固定连接。
6.根据权利要求3所述的后充气装置，其特征在于所述驱动机构(7)包括减速电机 (73)、链条(74)、与该链条(74)啮合的主动链轮(75)和从动链轮(76)，所述减速电机(73) 固定于支撑梁(1)上，所述主动链轮(75)固定于所述减速电机(73)的输出轴上，所述从动链轮(76)固定于所述中心杆的定位端(51)上。
7.根据权利要求1所述的后充气装置，其特征在于该后充气装置还包括防转杆(8)， 所述闭锁杆(2)的上端开设有环形凹槽(20)，且该闭锁杆(2)下端的闭锁端设有至少2个第一闭锁齿(21)，所述下托盘(4)的上端设有与所述第一闭锁齿(21)形成错齿结构的等量的第二闭锁齿(40)，所述上托盘(3)上设有轴线平行于闭锁杆(2)轴线的防转孔(30)，该防转杆(8)的一端利用设于端部的凸起卡装于所述环形凹槽(20)内，该防转杆(8)的另一端同时穿插于防转孔(30)和其中两个第二闭锁齿(40)之间的齿槽内。
8.根据权利要求1所述的后充气装置，其特征在于该后充气装置包括一立柱(9)、四工位和两升降装置(10)，每一所述工位包括一上托盘(3)、一下托盘(4)以及一闭锁杆(2)， 所述立柱(9)的左右两侧各设有两工位，位于立柱(9)同侧的两工位分设于一所述支撑梁 (1)的上下侧且共用该支撑梁(1)，所述立柱(9)的左右两侧各设有一所述升降装置(10)， 所述升降装置(10)设于与其同侧的两工位的下方，且该升降装置(10)通过卡合结构与相邻工位的下托盘构成可分离式连接。
9.根据权利要求8所述的后充气装置，其特征在于位于所述立柱(9)同侧的两工位共用一所述中心杆(5)。
10.根据权利要求7所述的后充气装置，其特征在于所述防转杆(8)的下端面高于任一所述第一闭锁齿(21)的下端面。
全文摘要
本发明公开了一种轮胎后充气装置，包括支撑梁、闭锁杆、中心杆、同轴设置的上托盘和下托盘，所述上托盘套设于该闭锁杆上，所述上托盘的上端固接于所述支撑梁上；所述中心杆上设有结合端和定位端，所述闭锁杆的非闭锁头端开设有轴向螺纹孔，所述结合端上设有外螺纹，所述闭锁杆利用该螺纹孔与所述结合端之间的螺接与所述中心杆构成螺旋传动，所述闭锁杆通过该中心杆的转动以及螺旋传动具有沿轴向的往复运动。本发明利用闭锁杆的上下往复运动调整轮辋宽度，且上托盘固定于支撑梁上，在后充气装置的整个工作过程中，上托盘静止不动，其与下托盘的同轴度精度高，轮胎不易变形。
文档编号B29L30/00GK102357958SQ20111028187
公开日2012年2月22日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者张正罗 申请人:华澳轮胎设备科技(苏州)有限公司