锁紧装置及轮胎成型鼓的制作方法

本实用新型涉及轮胎成型设备的技术领域，尤其涉及一种锁紧装置以及具有该锁紧装置的轮胎成型鼓。

背景技术：

中国专利公告第CN102036810B号公开了一种用于成型未硫化轮胎的轮胎成型鼓，其包括中心鼓轴和两个鼓半部，其中，两个鼓半部包括绕所述中心鼓轴布置的圆柱形部件以及折叠臂单元，所述圆柱形部件上设置有锁紧机构，所述锁紧机构能够与所述中心鼓轴啮合或分开。当所述锁紧机构与所述中心鼓轴啮合时，所述折叠臂单元能够相对于所述圆柱形部件轴向移动。上述专利公开了通过螺纹的啮合可以实现圆柱形部件与中心鼓轴啮合或分开，从而实现鼓半部的轴向整体移动及折叠臂单元相对于圆柱形部件轴向移动(反包动作)。

然而，由于圆柱形部件上的锁紧机构与中心鼓轴之间是螺纹配合，在轮胎成型的过程中，具有啮合不可靠、容易滑纹的问题，导致锁紧机构不能抱紧中心鼓轴，进而导致轮胎成型鼓无法完成相应的工序。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种抱紧效果好的锁紧装置及具有该锁紧装置的轮胎成型鼓。

为达到此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种锁紧装置，设置在轮胎成型鼓的主轴上，所述锁紧装置包括绕所述主轴由内至外依次设置的抵压件和第一缸体，所述第一缸体设有第一腔体，所述第一腔体内具有传力介质且所述第一腔体朝向所述抵压件延伸，所述锁紧装置还包括收容于所述第一腔体内的第一活塞，所述第一活塞可在所述第一腔体内移动以压缩所述传力介质产生压力，所述压力作用于所述抵压件使其锁紧所述主轴。

进一步地，所述传力介质为液性塑料。

进一步地，所述锁紧装置还包括套设于所述主轴上并紧靠所述抵压件设置的第一弹性件，所述压力使所述抵压件抵压所述第一弹性件，所述第一弹性件产生形变后抱紧所述主轴。

进一步地，所述第一活塞将所述第一腔体分隔成第一腔室和第二腔室，所述第二腔室朝向所述抵压件延伸且所述传力介质位于所述第二腔室内，所述第一活塞可在所述第一腔室内径向移动以压缩所述第二腔室内的传力介质。

进一步地，所述第一活塞包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分将所述第一腔体分隔成第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二腔室朝向所述抵压件延伸，所述第二部分与所述传力介质均位于所述第二腔室内，所述第一部分位于所述第一腔室和所述第三腔室内。

进一步地，所述第一部分设有卡接所述第二部分一端的凹陷部，所述凹陷部可限位所述第二部分的一端，所述第一部分通过所述凹陷部推动所述第二部分沿所述主轴轴向移动以压缩所述第二腔室内的传力介质。

进一步地，所述抵压件设有径向凹陷的槽。

进一步地，所述第二腔室位于所述第一缸体内并与所述槽连通。

一种轮胎成型鼓，包括：主轴、位于所述主轴内的丝杆、围绕所述主轴设置的两个半鼓及分别将两个所述半鼓连接至所述丝杆的连接组件，

每个所述半鼓包括套设于所述主轴的外轴套、反包驱动装置、如前所述的锁紧装置以及一端枢接于所述反包驱动装置的具有若干个沿圆周方向分布的反包杆的反包单元，当所述锁紧装置锁紧所述主轴时，所述反包驱动装置驱动所述反包杆进行反包；当所述锁紧装置松开所述主轴时，所述丝杆转动并依次带动所述连接组件、两个所述半鼓轴向相对移动。

进一步地，所述锁紧装置与所述反包驱动装置结构相同。

进一步地，所述反包驱动装置的锁紧控制与所述锁紧装置的松开控制由同一气源或液压源实现，由同一路气源或液压源实现，所述反包驱动装置的松开控制与所述锁紧装置的锁紧控制由同一路气源或液压源实现，当所述锁紧装置锁紧所述主轴时，所述反包驱动装置松开所述外轴套以使所述反包驱动装置沿所述外轴套轴向移动；当所述锁紧装置松开所述主轴时，所述反包驱动装置锁紧所述外轴套，以使两个所述半鼓轴向相对或相背移动。

进一步地，所述连接组件包括分别位于所述丝杆的两侧并螺纹连接所述丝杆的两个传动螺母以及固定连接所述传动螺母和所述半鼓的连接件。

进一步地，所述反包驱动装置包括第二缸体，所述第二缸体内形成有第二腔体以及收容于所述第二腔体内的第二活塞，所述第二活塞固定连接第一缸体。

进一步地，所述反包驱动装置还包括固定连接所述第二缸体的环形连接板，所述连接板枢接所述反包杆的一端。

本实用新型的有益效果：通过设置第一缸体、第一活塞、第一腔室和第二腔室，使得，当第一活塞受气压驱动在第一缸体内移动时，第一活塞能够压缩第二腔室的传力介质，传力介质被压缩后瞬间产生巨大的压力，其压强可达到上百兆帕，该压力可直接作用在抵压件上，使得抵压件抱紧主轴，因而在同等气动驱动力条件下，本实用新型的联动结构产生的压力相较于单纯的气压力更大，从而抱紧效果更好。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型轮胎成型鼓实施例1的第一状态剖视图。

图2是本实用新型轮胎成型鼓实施例1的第二状态剖视图。

图3是本实用新型轮胎成型鼓实施例2的第一状态剖视图。

图4是本实用新型轮胎成型鼓实施例2的第二状态剖视图。

图5是图1的局部放大图。

图6是本实用新型锁紧装置实施例1的剖视图。

图7是本实用新型锁紧装置实施例2的剖视图。

图8是本实用新型锁紧装置实施例3的剖视图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至图5所示，本实用新型公开了一种轮胎成型鼓100，包括主轴1、套设于主轴1的中环(未图示)、相对中环基本对称并围绕主轴1设置的两个半鼓。每个半鼓包括套设于主轴1上的两个相对于中环对称的外轴套3，两个外轴套3分别位于中环的两侧且可沿主轴1的轴向移动。需要说明的是，图1 至图4仅显示轮胎成型鼓100的半鼓结构。

进一步地，轮胎成型鼓100还包括位于主轴1内并与主轴1同轴设置的丝杆4以及连接丝杆4和半鼓的连接组件，丝杆4的转动可以依次带动连接组件、两个半鼓沿主轴1的轴向相对移动。连接组件包括分别位于丝杆的两侧并螺纹连接丝杆4的两个传动螺母5以及固定连接传动螺母5和半鼓的若干连接件6。其中在轮胎成型鼓100的中心的两侧，丝杆4的螺纹方向相反且螺距相等，两个半鼓分别通过连接件6与对应的传动螺母5固定连接。因此，丝杆4的转动可以带动两个传动螺母5相向或相背移动，从而可以带动连接件6、两个半鼓相向或相背移动。需要特别说明的是，主轴1开设有键槽(未标号)，以便连接件6从键槽内伸入主轴1内以与传动螺母5连接。

如图1及图5所示，每个半鼓均包括设置在主轴1上且远离中环的锁紧装置7、靠近中环设置的反包杆导向盘8、位于锁紧装置7和反包杆导向盘8之间的反包驱动装置2、位于反包杆导向盘8和中环之间的胎圈支撑单元35和胎圈抵靠单元36，以及具有若干个沿圆周方向分布的反包杆9的反包单元。其中，锁紧装置7固定连接反包驱动装置2，连接件6固定连接反包驱动装置2。轮胎成型鼓100在成型轮胎的反包工序中，胎圈支撑单元35可用于周向固定轮胎的胎圈(未图示)，胎圈抵靠单元36用于抵靠胎圈远离反包杆9的一侧端面，使得胎圈在反包工序中的位置不会发生移动。

如图1及图5所示，反包杆9设有第一端91和第二端92，第一端91枢接于反包驱动装置2，第二端92自由放置于反包杆导向盘8上。进一步地，反包杆9包括大致平行于主轴1的第一状态以及与主轴1呈一定角度相交的第二状态。当反包杆9的第二端92逐渐远离主轴1时，反包杆9可由第一状态切换至第二状态，从而可以对轮胎的部件进行反包。当反包杆9的第二端92逐渐靠近主轴1时，反包杆9可由第二状态切换至第一状态，从而可以实现反包杆 9的复位，为下一次反包工序作准备。具体的，当锁紧装置7锁紧主轴1时，反包驱动装置2驱动反包杆9的第一端91水平移动，从而反包杆9可在第一状态和第二状态之间切换。

如图6并结合图1至图5所示，锁紧装置7包括绕主轴1由内至外依次设置的第一弹性件10、抵压件11和第一缸体。第一缸体包括第一内缸体12和第一外缸体13，第一内缸体12与第一外缸体13之间形成有沿主轴1轴向延伸的第一腔体，第一腔体内具有传力介质且第一腔体朝向抵压件延伸。锁紧装置7 还包括收容于第一腔体内的第一活塞15，第一活塞15可在第一腔体内沿主轴 1的延伸方向轴向移动以压缩传力介质产生压力，压力作用于抵压件使其锁紧主轴。

如图6所示，第一活塞15将第一腔体分隔成依次远离中环的第一腔室14、第三腔室17和第二腔室16，其中，第二腔室16自第一内缸体12的内部凹陷以形成，其内填充有传力介质。进一步地，第二腔室16包括朝向所述抵压件 11延伸的通路161。在本实用新型中，第一腔室14和第三腔室17可与气源或流体压源(如液压)相连，以第一腔室14、第三腔室17与气源连接为例，则第一活塞15可由气体驱动而沿主轴1的延伸方向轴向往复移动。而第一腔室 14还可在其内侧壁朝向第三腔室17设置弹性件例如弹簧，该弹簧可设置至少一个，并轴向平行于主轴1且围绕第一活塞15分布，以松开第一活塞15对第二腔室16内传力介质的挤压，从而使得抵压件11恢复原状以松开主轴1。第二腔室16内的传力介质，以液性塑料为例，则第一活塞15轴向移动可挤压第二腔室16内的液性塑料，从而液性塑料可瞬间产生巨大的压力，其压强可达到上百兆帕。

如图1、图2及图6所示，第一活塞15分体设置，其包括位于第一腔室 14和第三腔室17内的第一部分151以及位于第二腔室16的第二部分152。其中，第一部分151设有卡接第二部分152一端的凹陷部19，凹陷部19可限位第二部分152的一端，因此，当第三腔室17经气源充气，同时第一气腔14排气时，第一部分151被气体驱动朝向C方向移动时，第二部分152通过凹陷部 19可被第一部分151推动以在第二腔室16、第三腔室17内轴向移动，从而第二部分152可压缩第二腔室16内的传力介质，且第一活塞15可沿主轴1的延伸方向轴向移动。反之，当第一腔室14经气源充气，同时第三腔室17气源排气时，第一部分151被第一腔室14内气体驱动朝向C的反方向移动，则第二腔室16内的传力介质不再被压缩，则传力介质会弹性复位，当传力介质复位时会产生复位压力，该复位压力可依次推动第二部分152、第一部分151轴向移动以复位。当然，在其他实施例中，也可不通过第一腔室14充气，而仅通过传力介质的弹性复位力复位第一部分151和第二部分152。如图6并结合图 1至图5所示，第一弹性件10为一直径可变的弹簧套，其径向内侧紧套于主轴 1，径向外侧紧靠抵压件11设置，因而可增加抵压件11的端面(本实施例中指的是主轴1的轴向压力)的抗压能力，避免抵压件11受力损坏。抵压件11 为一位于第一弹性件10及第一内缸体12之间的薄壁的圆环，其径向外侧紧贴第一内缸体12的壁面。抵压件11的外表面设有径向凹陷的槽20，用以减小抵压件11的厚度，从而增加抵压件11的形变能力，槽20与第一内缸体12的通路161相连通。由于通路161与第二腔室16相连通，因此槽20、通路161、第二腔室16三者相互连通，又因为第二腔室16内收容有第一活塞15的第二部分152，因此第二腔室16的部分空间、通路161、槽20形成一个密闭的收容腔，该收容腔内填充有一定体积的传力介质。此外，为了保证收容腔与第一腔室14、第三腔室17的密封性，防止收容腔内的传力介质流至第一腔室14、第三腔室17，第二部分152与第一内缸体12之间、第一部分151与第一内外缸体之间、抵压件11与第一内缸体12之间均设有至少一个密封圈。

如图6并结合图1至图5所示，当第一活塞15的第二部分152被第一部分151推动朝向C方向移动时，收容腔内的传力介质被压缩从而产生巨大的压力，该压力作用于抵压件11，抵压件11受力后形变以挤压第一弹性件10，第一弹性件10受到挤压后发生形变，即其直径变小，从而第一弹性件10可以抱紧主轴1，进而锁紧装置7相对于主轴1不会轴向移动。此外，由于第二腔室 16内的传力介质经压缩产生的压力被第一弹性件10与抵压件11吸收，用以使得第一弹性件10与抵压件11发生形变，因此为了传力介质经压缩产生的压力最大比例的用于抱紧主轴1，使抱紧效果更好，在其他可实施的案例中，还可以不设置第一弹性件10，仅靠抵压件11抱紧主轴1。当气源不再给第一腔室 14供气，则传力介质产生的压力消失，则第一弹性件10、抵压件11依靠自身的弹性力恢复原状，从而松开主轴1，第二腔室16内的传力介质受第一弹性件 10、抵压件11的弹性复位力影响，可推动第二部分152朝着C的反方向轴向移动以推动第一部分151也朝着C的反方向轴向移动，同时第三腔体17内还可以气压推动第一部分151朝着C的反方向轴向移动，从而第一活塞15可朝着C的反方向轴向移动以复位。

本实用新型的第一活塞15的第一部分151、第二部分152可以一体设置。如图5并结合图4所示，第一部分151、第二部分152集成为一体，该集成体在第一腔室14、第三腔室17和第二腔室16内往复移动。

本实用新型还提供一个可替换的实施例，如图8并结合图1至图5所示，前述的锁紧装置7包括绕主轴1由内至外依次设置的第一弹性件10、抵压件 11和第一缸体。第一缸体包括第一内缸体12和第一外缸体13，第一内缸体12 与第一外缸体13之间形成有沿主轴1径向延伸的第一腔体。第一腔体内收容有第一活塞15’，第一活塞15’可在第一腔体内由气体驱动沿主轴1径向移动。第一活塞15’将第一腔体分隔成远离主轴1的第一腔室(未图示)和靠近主轴 1的第二腔室16’，且传力介质位于第二腔室16’内，第二腔室16’朝向抵压件11延伸。

如图8所示，第一弹性件10为一直径可变的弹簧套，其径向内侧紧套于主轴1，径向外侧紧靠抵压件11设置，因而可增加抵压件11的端面(本实施例中指的是主轴1的轴向压力)的抗压能力，避免抵压件11受力损坏。抵压件11为一位于第一弹性件10及第一内缸体12之间的薄壁的圆环，其径向外侧紧贴第一内缸体12的壁面。抵压件11径向外侧凹设有槽20，用以减小抵压件11的厚度，从而增加抵压件11的形变能力，槽20与第二腔室16’相连通，该第二腔室16’和槽20形成一个密闭的收容腔，该收容腔内填充有一定体积的传力介质。为了保证收容腔与第一腔室的密封性，防止收容腔内的传力介质溢出至第一腔室，第一活塞15’与第一内缸体12、第一外缸体13之间、抵压件11与第一内缸体12之间均设有至少一个密封圈。

如图8所示，当第一活塞15’朝向D方向移动时，第二腔室16’和槽20 内的传力介质被压缩从而产生巨大的压力，该压力依次作用于抵压件11、第一弹性件10，抵压件11受力后形变以挤压第一弹性件10，第一弹性件10受到挤压后发生形变，即其直径变小，从而第一弹性件10可以抱紧主轴1，进而锁紧装置7相对于主轴1不会轴向移动。优选的，为了使得抱紧效果更好，还可以不设置第一弹性件10，仅靠抵压件11抱紧主轴1。

如图1至图5所示，反包驱动装置2包括第二缸体，第二缸体设有绕外轴套3由内至外依次设置的第二内缸体30和第二外缸体31，第二内缸体30与第二外缸体31之间形成有第二腔体32，第二腔体32内设有第二活塞33，第二活塞33固定连接第一外缸体13。进一步地，反包驱动装置2还包括固定连接第二外缸体31的环形连接板34，连接板枢接反包杆9。当反包驱动装置2通过气体驱动时，第二外缸体31和第二内缸体30可沿主轴1的轴向移动，从而连接板34轴向移动，进而反包杆9的第一端91可沿主轴1轴向移动，反包杆 9的第二端92可以配合轮胎成型鼓100上的轮胎部件进行反包动作。

当反包动作完成后，气源不再给反包驱动装置2供气，反包杆9处于平行于主轴1的状态。此时，锁紧装置7的气源不再供气或锁紧装置7的气源向第一活塞15反向供气(与C方向相反)，第一弹性件10将依靠自身的弹性力恢复原有直径，从而松开主轴。进一步地，第二腔室16内的流体受第一弹性件 10弹性复位影响产生流体压，该流体压作用于第一活塞15，因此第一活塞15 朝着C的反方向轴向移动以复位。当丝杆4旋转时，可带动第一外缸体13、第二活塞33、外轴套3轴向移动，从而带动整个半鼓轴向移动，进而可以调整两个半鼓之间的距离，配合轮胎成型鼓100完成轮胎部件的定型工序。

本实用新型还提供一个可替换的实施例，反包驱动装置2采用锁紧装置7 的锁紧结构，如图7及图8中的反包驱动装置2’，从而反包驱动装置2’与锁紧装置7构成的交替式锁紧的互锁装置，以辅助轮胎成型鼓100成型轮胎部件。进一步地，本实用新型的轮胎成型鼓100的外轴套3一端固定连接第一外缸体 13，另一端固定连接反包杆导向盘8，锁紧装置7或反包驱动装置2’(实际与锁紧装置7结构相同)固定连接件6。锁紧装置7、反包驱动装置2’通过同一气源供气，即锁紧装置7的松开控制与反包驱动装置2’的锁紧控制由同一路气源或液压源实现，锁紧装置7的锁紧控制与反包驱动装置2’的松开控制由同一路气源或液压源实现。

具体地，锁紧装置7、反包驱动装置2’可通过同一气源供气，且锁紧装置7的松开控制与反包驱动装置2’的锁紧控制由同一路气源或液压源实现，锁紧装置7的锁紧控制与反包驱动装置2’的松开控制由同一路气源或液压源实现。由于锁紧装置7与反包驱动装置2’结构相同，则反包驱动装置2’具有与锁紧装置7的第一腔室14、第二腔室16和第三腔室17分别相对应的第四腔室14’、第五腔室16-1和第六腔室17’，还具有与锁紧装置7的第一活塞15 相对应的第三活塞15-1。

如图6所示，第六腔室17’与第一腔室14通过同一气源供气，第三腔室 17与第四腔室14’通过同一气源供气，当第六腔室17’与第一腔室14供气时，第三腔室17与第四腔室14’排气，则第三活塞15-1朝C方向移动挤压第五腔室16-1以使反包驱动装置2’抱紧外轴套3，第一活塞15朝C的反方向移动以使第二腔室16内的传力介质弹性恢复，从而锁紧装置7松开主轴1。反之，当第六腔室17’与第一腔室14排气时，第三腔室17与第四腔室14’供气，则第三活塞15-1朝C的反方向移动以使第五腔室16-1内的传力介质弹性恢复，从而反包驱动装置2’松开外轴套3，第一活塞15朝C方向移动挤压第二腔室 16内的传力介质以使锁紧装置7抱紧主轴1。

因此，当锁紧装置7锁紧主轴1时，反包驱动装置2’可以同步松开外轴套3，此时丝杆4旋转，则反包驱动装置2’可在外轴套3上轴向移动，从而枢接于反包驱动装置2’的反包杆9的第一端91可沿主轴1轴向移动，反包杆 9的第二端92可以配合轮胎成型鼓100上的轮胎部件进行反包动作；当锁紧装置7松开主轴1时，反包驱动装置2’同步锁紧外轴套3，锁紧装置7、反包驱动装置2’、外轴套3三者之间不会发生相对移动，因此丝杆4旋转时，可带动反包驱动装置2’、外轴套3轴向移动，从而带动锁紧装置7轴向移动，即整个半鼓轴向移动，进而可以调整两个半鼓之间的距离，配合轮胎成型鼓100完成轮胎部件的定型工序。

本实用新型的锁紧装置7通过设置设置第一缸体、第一活塞、第一腔室和第二腔室，使得，当第一活塞受气压驱动在第一缸体内移动时，第一活塞能够压缩第二腔室的传力介质，传力介质被压缩后瞬间产生巨大的压力，其压强可达到上百兆帕，该压力直接作用在抵压件上，使得抵压件抱紧主轴，因而在同等气动驱动力条件下，本实用新型的联动结构产生的压力相较于单纯的气压力更大，从而抱紧效果更好。

在具体实施方式的描述中，论述性用语“本实施例中”、“一个实施例中”、“具体实施例中”等描述意指结合该实施例描述的具体特征或特点包含于本实用新型的至少一个实施例中。并且在具体实施方式中，对上述用语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征或者点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。