一种轮胎钢丝缠绕机的供料装置的制作方法

本实用新型涉及生产胎边圈或胎边芯，尤其是一种轮胎钢丝缠绕机的供料装置。

背景技术：

为提高胎圈部位的刚性从而提高轮胎的承载能力，人们在轮胎的胎圈部位设有钢丝圈。目前，钢丝圈一般是通过钢丝缠绕机缠绕成型的。钢丝缠绕机通常包括成型辊和供料装置，钢丝经供料装置供料，由成型辊牵引并缠绕在成型辊上的成型槽内，在缠绕成型后裁断、贴合、涂胶，形成钢丝圈备用。

现有钢丝缠绕机的供料装置通常包括导开机构和储料机构，其导开机构包括导开支架、工字轮、导开轴和双槽铝轮，工字轮非转动装配在导开轴上，导开轴两端经轴承转动支撑在导开支架上，且在导开轴的两端装配有刹车鼓，在导开支架的刹车座上装配有刹车摩擦块，刹车摩擦块环抱在刹车鼓上，刹车摩擦块的压力通过气缸来调整，双槽铝轮经支撑架转动支撑在导开支架上，缠绕在工字轮上的钢丝通过双槽铝轮两个交叉输出；钢丝输出后经过储料机构调整张力后再引入至钢丝缠绕机的成型辊上，其储料机械包括自上而下依次装配在储料支架上的牵引轮、储线固定轮组和储线活动轮组，其是通过储线活动轮依靠自重及自行升降调整钢丝张力。在生产过程中发现，现有钢丝缠绕机的供料装置存在诸多缺陷：一是，钢丝交叉输出相互摩擦影响质量；二是，摩擦块与刹车鼓长时间摩擦产生高温易烫伤操作者，存在使用安全隐患；三是，满钢丝工字轮紧急停机时，由于惯性大制动易失灵而造成堆料；四是，储线活动轮组升降时张力不稳，钢丝对焊接头易断造成废料。

技术实现要素：

为了克服现有钢丝缠绕机供料装置存在着钢丝间摩擦影响质量、使用安全隐患多、易造成堆料、钢丝张力不稳的不足，本实用新型提供一种设计合理、钢丝质量好、钢丝张力稳定、无安全隐患的、运行平稳的轮胎钢丝缠绕机的供料装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轮胎钢丝缠绕机的供料装置，其包括一导开机构，所述的导开机构包括一导开支架、一工字轮、一导开转轴、一导开输出轮和一控制器，所述的导开输出轮经一支撑杆转动支撑在导开支架的输出端上，其特征在于：所述的工字轮的两端分别通过导开转轴、夹持件转动支撑在所述的导开支架上，且工字轮的一端与导开转轴的一端之间通过连接件可拆连接；在所述的导开支架的一侧装配一导开变频电机，所述的导开变频电机的输出轴通过导开减速换向器与导开转轴远离工字轮的一端传动联接；在所述的导开支架上经一固定支臂转动支撑一导开固定轮组，且导开固定轮组位于工字轮的上方；在所述的导开支架的输出端上经转动连接件转动连接一活动支臂，在所述的活动支臂远离转动连接件的一端上转动支撑一导开活动轮组，且导开活动轮组接近所述的导开输出轮；在所述的导开支架与转动连接件之间设有一角位移传感器；所述的角位移传感器与所述的控制器电性连接，所述的控制器经导开变频器与所述的导开变频电机电性连接。

优选的，所述的轮胎钢丝缠绕机的供料装置，其还包括一储料机构，所述的储料机构包括一储料支架、一储料变频电机、一牵引轮、一储料固定轮组和一储料活动轮组，所述的储料支架远离所述的导开支架；所述的储料变频电机装配在所述的储料支架的顶部；所述的牵引轮通过牵引转动轴转动支撑的储料支架上，且牵引轮位于储料变频电机的下方，所述的储料变频电机的输出轴通过储料减速换向器与所述的牵引转动轴传动联接；所述的储料固定轮组经固定轮轴转动支撑在所述的储料支架上，且储料固定轮组位于牵引轮的下方；所述的储料活动轮组通过滑动件滑动连接在所述的储料支架的滑槽内，且储料活动轮组位于储料固定轮组的下方；在所述的储料活动轮组与储料支架之间连接有储料气缸，在所述的储料气缸上设有一气动调节阀；在所述的储料支架与滑动件之间设有激光位移传感器，所述的激光位移传感器与所述的控制器电性连接，所述的控制器经储料变频器与所述的储料变频电机电性连接。

优选的，所述的连接件包括一连接盘和若干锁定螺栓，所述的连接盘非转动连接在所述的导开转轴上，所述的锁定螺栓通过连接盘上的连接孔将所述的工字轮与连接盘锁定。

优选的，所述的夹持件包括一夹持轴，所述的导开转轴远离工字轮的一端通过第一转动支撑件转动支撑在导开支架的一侧上，所述的夹持轴的中部通过第二转动支撑件转动且滑动支撑在所述的导开支架的另一侧上，所述的夹持轴的一端支撑在工字轮远离导开转轴的一端上，所述的夹持轴远离工字轮的一端设有驱动组件，该驱动组件驱动夹持轴移动。

优选的，所述的驱动组件包括一驱动板和至少一驱动气缸，所述的夹持轴远离工字轮的一端通过第三转动支撑件转动连接在所述的驱动板的中间部上，所述的驱动气缸装配在导开支架上，且驱动气缸的活塞杆连接在所述的驱动板上。

优选的，在所述的驱动气缸的活塞杆与驱动板之间设有调节件，所述的调节件包括一连接座和一螺母，所述的连接座的一端固定连接在所述的驱动板上，在所述的连接座远离驱动板的一端上开设有连接腔；所述的螺母螺纹连接在所述的驱动气缸的活塞杆上，且活塞杆的自由端插接在所述的连接腔内，所述的螺母对应抵靠在所述的连接座远离驱动板的一端上。

优选的，在所述的工字轮与第二转动支撑件之间的夹持轴上套装一定位套；在所述的定位套与工字轮之间的夹持轴上套设一摩擦环。

优选的，所述的转动连接件包括一支撑座和连接轴，所述的支撑座固定连接在所述的导开支架的输出端上，所述的连接轴转动连接在所述的支撑座上，所述的活动支臂远离导开活动轮组的一端非转动装配在所述的连接轴上；所述的角位移传感器设置在导开支架与连接轴之间。

优选的，在所述滑槽两端的储料支架上分别设有限位传感器，所述的限位传感器分别与控制器电性连接，所述的控制器与一报警器电性连接。

优选的，在所述的导开支架与储料支架之间固定设有一引入支架，在所述的引入支架转动支撑一引入轮。

本实用新型是将工字轮上的钢丝由导开固定轮组与导开活动轮组缠绕平行导开后再由导开输出轮输出，钢丝之间不产生摩擦，钢丝质量好；随着成型辊对钢丝的牵引，致使导开活动轮组的活动支臂与导开支架之间产生角位移，而角位移传感器与控制器、变频器的联合应用实现了导开变频电机的自动调速，并且通过导开转轴驱动的工字轮与导开变频电机同步实现了自动调速，其一方面使导开固定轮组、导开活动轮组之间的钢丝具有稳定的张力，钢丝对焊接头不易断开；另一方面代替了现有的摩擦式制动鼓对导开转动轴的制动，其使用安全隐患小；工字轮的自动调速使工字轮的运行及制动平稳，不易形成堆料。

附图说明

图1是本实用新型的导开机构的一种结构主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型的储料机构的一种结构主视图；

图4是图3的A向视图；

图5是本实用新型的一种控制原理图。

图中标记：1.导开机构，101.导开支架，102.工字轮，103.导开转轴，104.导开输出轮，105.控制器，106.支撑杆，107.夹持件，1071.夹持轴，1072.第一转动支撑件，1073.第二转动支撑件，1074.连接件，10741.连接盘，10742.锁定螺栓，10743.连接孔，1075.第三转动支撑件，1076.驱动件，10761.驱动板，10762.驱动气缸，1077.调节件，10771.连接座，10772.螺母，10773.连接腔，1078.定位套，1079.摩擦环，108.导开变频电机，109.导开减速换向器，110.导开固定轮组，111.固定支臂，112.转动连接件，1121.支撑座，1122.连接轴，113.活动支臂，114.导开活动轮组，115.角位移传感器，116.导开变频器，2.储料机构，201.储料支架，2011.滑槽，202.储料变频电机，203.牵引轮，204.储料固定轮组，205.储料活动轮组，206.滑动件，207.牵引转动轴，208.储料减速换向器，209.固定轮轴，210.储料气缸，211.激光位移传感器，212.储料变频器，213.限位传感器，214.报警器，215.气动调节阀，216.引入支架，217.引入轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

在图1中，一种轮胎钢丝缠绕机的供料装置，其包括一导开机构1，该导开机构1包括一导开支架101、一工字轮102、一导开转轴103、一导开输出轮104和一控制器105。其中，工字轮102是用来缠绕钢丝原料，其提高了钢丝原料运输与存放的便利性。

如图1所示，在导开支架101的输出端上固定连接一支撑杆106，导开输出轮104转动支撑在该支撑杆106的顶端。

在图1中，工字轮102的两端分别对应通过导开转轴103、夹持件107转动支撑在导开支架101上。其中，如图1所示，工字轮102的一端与导开转轴103的一端之间通过连接件1074可拆连接，也就是说工字轮102与导开转轴103之间非转动。

需要进一步说明的是，夹持件107可以采用夹持盘，也可以采有夹持轴或其他夹持部件上。为了适应不同长度的工字轮，如图1所示，在本实施例中，夹持件107采用的是一夹持轴1071，该夹持轴1071为工字轮102提供支撑，同时也便于工字轮102的装卸。

在图1中，导开转轴103远离工字轮102的一端通过第一转动支撑件1072转动支撑在导开支架101的一侧上，夹持轴1071的中部通过第二转动支撑件1073转动支撑在导开支架101的另一侧上，夹持轴1071与第二转动支撑件1073之间滑动。如图1所示，夹持轴1071的一端支撑在工字轮102远离导开转轴103的一端上，夹持轴1071远离工字轮102的一端设有驱动组件1076，该驱动组件1076驱动夹持轴1071移动。

如图1所示，本实施例的驱动组件1076包括一驱动板10761和两驱动气缸10762。在图1中，夹持轴1071远离工字轮102的一端通过第三转动支撑件1075转动连接在驱动板10761的中间部上，驱动气缸10762分别装配在第二转动支撑件1072两侧的导开支架101上，驱动气缸10762的活塞杆连接在驱动板10761的两端上。利用驱动气缸10762的活塞杆的伸缩经驱动板10761带动夹持轴1071在第二转动支撑件1073上轴向滑动，为工字轮102提供支撑或腾出装卸空间。

需要说明的是，第一转动支撑件1072、第二转动支撑件1073、第三转动支撑件1075可以采用常规的轴承与轴承座组合件，也可以采用常规的轴承与套杯组合件。为了增加支撑部的刚性和同心度，本实施例中，第一转动支撑件1072、第二转动支撑件1073、第三转动支撑件1075均采用的是轴承与套杯组合件。

为了实现驱动气缸10762的活塞杆与驱动板10761之间连接的可调性，在图1中，在本实施例中，在两驱动气缸10762的活塞杆与驱动板10761之间分别设有调节件1077。如图1所示，调节件1077均包括一连接座10771和一螺母10772。其中，连接座10771的一端分别焊接在驱动板10762的两端上，在连接座10771远离驱动板10762的一端上开设有连接腔10773；驱动板10762的活塞杆的自由端分别对应插接在连接腔10773内，螺母10772螺纹连接在驱动气缸10762的活塞杆上且抵靠在连接座10771远离驱动板10762的一端上。通过旋转螺母10772改变螺母10772在驱动气缸10762的活塞杆上的位置，以调节驱动气缸10762与驱动板10761之间的距离，为提高夹持轴1071与工字轮102的同轴性提供方便。

工字轮102与导开转轴103之间的连接件1074是实现工字轮102与导开转轴103之间非转动的连接部件。如图1所示，在本实施例中，连接件1074包括一连接盘10741和四个锁定螺栓10742，其中，连接盘10741采用螺钉锁定连接在导开转轴103上，锁定螺栓10742通过连接盘10741上的连接孔10743将工字轮102与连接盘10741进行锁定。

为加强对工字轮102的轴向定位，如图1所示，在工字轮102与第二转动支撑件1073之间的夹持轴1071上套装一定位套1078。

为了增加定位套1078与工字轮102之间的摩擦力，如图1的示，在定位套1078与工字轮102之间的夹持轴1071上套设一摩擦环1079。

在图1、图2中，在导开支架101的一侧装配一导开变频电机108，导开变频电机108的输出轴通过导开减速换向器109与导开转轴103远离工字轮102的一端传动联接。在导开变频电机108的驱动下，导开转轴103经连接件1073带动工字轮102转动。

在图1、图2中，在工字轮102的上方设有一导开固定轮组110，该导开固定轮组110经一固定支臂111转动支撑在导开支架101上。

在图2中，在导开支架101的输出端上经转动连接件112转动连接一活动支臂113。如图1、图2所示，在该活动支臂113远离转动连接件112的一端转动支撑一导开活动轮组114，导开活动轮组114接近导开输出轮104，钢丝由工字轮102导出，其在导开固定轮组110、导开活动轮组114之间环绕后由导开输出轮104输出。

需要进一步说明的是，如图2所示，在本实施例中，转动连接件112包括一支撑座1121和连接轴1122，其中，支撑座1121焊接在导开支架101的输出端上，连接轴1122转动连接在支撑座1121上，活动支臂113远离导开活动轮组114的一端非转动装配在连接轴1122上。

成型辊对钢丝进行牵引而使钢丝在导开固定轮组110与导开活动轮组114之间形成张力。在成型辊对钢丝牵引力发生变化时，导开固定轮组110与导开活动轮组114之间钢丝张力会发生变化，活动支臂113随钢丝张力的变化绕转动连接件112的连接轴1122摆动，为便于对活动支臂113的摆动量进行反馈，如图2所示，在导开支架101与转动连接件112的连接轴1122之间设有一角位移传感器115。其中，角位移传感器115是经安装架装配在导开支架101上，角位移传感器115的检测轴通过联轴器同轴联接在连接轴1122上。

如图5所示，角位移传感器115与控制器105电性连接，控制器105经导开变频器116与导开变频电机108电性连接。

为避免活动支臂113随钢丝张力变化剧烈摆动影响角位移传感器115采集数据的准确性，如图1、图2所示，在本实施例中，导开固定轮组110设有九个相互独立转动的固定轮，导开活动轮组114设有八个相互独立转动的活动轮，钢丝由工字轮102导出，其在导开固定轮组110、导开活动轮组114之间八次环绕后由导开输出轮104输出。在钢丝张力发生变化时，该变化由多次环绕的钢丝分摊而变化波动小，可使活动支臂113摆动平稳，其在维持数据采集准确性的同时保持钢丝张力的稳定。

在图3中，本实用新型还包括一储料机构2，该储料机构2包括一储料支架201、一储料变频电机202、一牵引轮203、一储料固定轮组204和一储料活动轮组205。储料支架201设置在导开机构与成型辊之间而远离导开支架。

在图3中，储料变频电机202装配在储料支架201的顶部；在储料变频电机202下方的储料支架201上设有牵引转动轴207，牵引轮203转动支撑在牵引转动轴207上。如图3所示，储料变频电机202的输出轴通过储料减速换向器208与牵引转动轴207传动联接。

在图3中，在牵引轮203下方的储料支架201上设有固定轮轴209，储料固定轮组204转动支撑在该固定轮轴209上；储料活动轮组205设置在储料固定轮组204的下方，该储料活动轮组205经滑动件206滑动连接在储料支架201的滑槽2011内，钢丝由导开机构1导开后依次经牵引轮203、储料活动轮组205、储料固定轮组204输送至成型辊。

在图3中，在储料活动轮组205与储料支架201之间连接有储料气缸210。在图4中，在储料气缸210上设有一气动调节阀215。储料气缸210采用的是FESTO无杆气缸，其与气动调压阀215配合来驱动储料活动轮组205沿滑槽2011趋近或远离储料固定轮组204，对储料活动轮组205、储料固定轮组204之间的钢丝张力进行自动调整。

为增加储料机构2的储料量，如图3、图4所示，储料固定轮组204设有九个相互独立转动的储料固定轮，储料活动轮组205设有九个相互独立转动的储料活动轮，钢丝由牵引轮203导向后，其在储料活动轮组205、储料固定轮组204之间九次环绕后由储料固定轮输出，钢丝多次环绕存储在储料活动轮组205、储料固定轮组204之间，钢丝张力多次分摊而张力变化波动小。

需要说明的是，在本实施例中，滑动件206为与滑槽2011相配合的常规滑块。

为便于监测储料活动轮组205与储料固定轮组204之间的距离变化，如图3所示，在储料支架201与滑动件206之间设有激光位移传感器211。如图5所示，激光位移传感器211与控制器105电性连接，控制器105经储料变频器212与储料变频电机202电性连接。

如图3所示，为防止滑动件206超越其滑动行程，在滑槽2011两端的储料支架201上分别设有限位传感器213。如图5所示，限位传感器213分别与控制器105电性连接；控制器105与一报警器214电性连接。其中，报警器214可以设置在控制器105一侧，也可以设置在储料支架201上。本实施例中，报警器214是设置在储料支架201上。

在本实用新型中，控制器105为可编程逻辑控制器，控制器105预先输入既定程序和参数，并按如下程序控制各执行元件：成型辊牵引钢丝而使导开活动轮组114与导开固定轮组110之间的钢丝形成张力，钢丝的张力变化导致活动支臂113绕连接轴1122产生摆动而带动角位移传感器旋转，其角度位移传感器输入电压是DC10V，输出是0～10V的模拟量信号，在活动支臂113绕连接轴1122摆动角度发生变化时，角位移传感器115感应连接轴1122的转动角度变化并转换成模拟量信号反馈给控制器105，控制器105接收模拟量信号并传输到其转换模块上转换为数字量信号，该数字量信号在控制器105中与角度参数对比后生成控制信号并传输到导开变频器116，导开变频器116根据控制信号调整导开变频电机108的转速，并且实现角位移传感器115输出模拟量信号越小，导开变频电机108的转速增大；反之，导开变频电机108的转速减小。如此，通过对导开变频电机108的转速调整再经导开变频电机108带动工字轮102配合成型辊释放钢丝，始终能够保证钢丝具有稳定的张力，并保证了成型辊牵引钢丝速度与导开变频电机108导送钢丝速度同步。

当成型辊停止牵引钢丝或者钢丝发生断开时，导开固定轮组110与导开活动轮组114之间的钢丝张力发生较大变化，成型辊牵引钢丝导致活动支臂113绕连接轴1122摆动达到极限位置，角位移传感器115感应连接轴1122的转动角度并转换的模拟量信号达到最大值，则控制器105通过导开变频器116控制导开变频电机108停转。

在导开机构1与成型辊之间采用储料机构2进行储料时，储料固定轮组204与储料活动轮组205之间的钢丝形成张力，钢丝的张力发生变化时，储料活动轮组205通过滑动件206沿滑槽2011趋近或远离储料固定轮组204，激光位移传感器211感应储料活动轮组205与储料固定轮组204之间的距离并转换成模拟量信号反馈给控制器105，控制器105接收模拟量信号并传输到其转换模块上转换为数字量信号，该数字量信号在控制器105中与距离参数对比后生成控制信号并传输到储料变频器212，储料变频器212根据控制信号调整储料变频电机202的转速，并且实现激光位移传感器211输出模拟量信号越小，储料变频电机202的转速增大；反之，储料变频电机202的转速减小。如此，通过对储料变频电机202的转速调整而始终保持储料固定轮组204与料活动轮组205之间的钢丝张力稳定，并保证了成型辊牵引钢丝速度与储料变频电机202导出钢丝速度同步。

在控制器105控制导开变频电机108控制不及时延迟停机而造成钢丝堆料时，储料气缸210驱动储料活动轮组205沿滑槽2011远离储料固定轮组204，钢丝堆料则环绕均匀分摊存储在储料活动轮组205、储料固定轮组204之间。

当成型辊停止牵引钢丝、钢丝发生断开或者导开机构1停止供给钢丝时，储料活动轮组205在储料气缸210的作用下，经滑动件206沿滑槽2011内运行超越其两端行程时，限位传感器213感应储料活动轮组205与其距离并转换成限位模拟量信号反馈给控制器105，控制器105接收该限位模拟量信号并传输到其转换模块上转换为限位数字量信号，该限位数字量信号在控制器105中与预输入限位参数对比后生成限位控制信号并传输到储料变频器212，储料变频器212根据限位控制信号控制储料变频电机202停转；同时，控制器105将限位控制信号传输到报警器214，报警器214启动报警。

为使钢丝由导开机构1平稳连接至储料机构2上，如图3所示，在导开支架101与储料支架201之间固定设有一引入支架216，在引入支架216转动支撑一引入轮217，钢丝在导送时是压紧在引入轮217上。

本实用新型将工字轮102上的钢丝由导开固定轮组110与导开活动轮组114缠绕平行导开后再由导开输出轮104输出，钢丝之间不产生摩擦，钢丝质量好；随成型辊对钢丝的牵引导致转动支撑导开活动轮组114的活动支臂113产生角位移，而角位移传感器115与控制器105、变频器的联合应用实现了导开变频电机108的自动调速，通过导开转轴103驱动的工字轮102与导开变频电机108同步实现了自动调速，其钢丝张力稳定、焊接头不易断开，且使用安全隐患小。另外，工字轮102的自动调速保证了工字轮102的运行及制动平稳，不易形成堆料，其生产效率高。