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轮胎胎圈成型装置及轮胎胎圈成型方法

热词 成型 挤出 轮胎 三角 钢丝 导轨 弧形 步进电机 主轴 步进
专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查;
专利有效性 实质审查 当前状态 实质审查
申请号 CN202411657320.4 申请日 2024-11-19
公开(公告)号 CN119348205A 公开(公告)日 2025-01-24
申请人 神华准格尔能源有限责任公司; 申请人类型 企业
发明人 曹勇; 张建华; 高俊峰; 李福平; 张国营; 第一发明人 曹勇
权利人 神华准格尔能源有限责任公司 权利人类型 企业
当前权利人 神华准格尔能源有限责任公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:内蒙古自治区 城市 当前专利权人所在城市:内蒙古自治区鄂尔多斯市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗薛家湾镇 邮编 当前专利权人邮编:010300
主IPC国际分类 B29D30/48 所有IPC国际分类 B29D30/48
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 10 专利文献类型 A
专利代理机构 北京康信知识产权代理有限责任公司 专利代理人 韩绍林;
摘要 本 发明 提供了一种轮胎 胎圈 成型装置及轮胎胎圈成型方法,其中,轮胎胎圈成型装置包括:成型机,包括成型机主机、驱动装置、成型机 主轴 及弯曲成型板,驱动装置驱动成型机主轴转动,弯曲成型板连接在成型机主机的外侧,弯曲成型板位于成型机主轴的正上方,且与成型机主机之间形成成型间隙,成型机主轴上设置有扣圈盘,扣圈盘沿其周向从成型间隙中穿过,扣圈盘用于固定 钢 丝圈; 挤出机 ,包括挤出机主体及与挤出机主体连通的挤出嘴,挤出嘴活动时能够在成型间隙中向钢丝圈上挤出 三 角 胶 。本 申请 的技术方案有效地解决了相关技术中的胎圈生产过程中的三角胶容易产生接头 缺陷 的问题。
权利要求

1.一种轮胎胎圈成型装置,其特征在于,包括:
成型机,包括成型机主机(11)、驱动装置、成型机主轴(12)及弯曲成型板(20),所述驱动装置设置在所述成型机主机(11)上,所述成型机主轴(12)可转动地设置在所述成型机主机(11)上,所述驱动装置驱动所述成型机主轴(12)转动,所述弯曲成型板(20)连接在所述成型机主机(11)的外侧,所述弯曲成型板(20)位于所述成型机主轴(12)的正上方,且与所述成型机主机(11)之间形成成型间隙(24),所述成型机主轴(12)上设置有扣圈盘(13),所述扣圈盘(13)沿其周向从所述成型间隙(24)中穿过,所述扣圈盘(13)用于固定丝圈(51),其中,所述成型机主轴(12)转动时带动所述扣圈盘(13)转动,以使所述扣圈盘(13)上的所述钢丝圈(51)转动;
挤出机,包括挤出机主体及与所述挤出机主体连通的挤出嘴(30),所述挤出嘴(30)活动时能够在所述成型间隙(24)中向所述钢丝圈(51)上挤出胶(52)。
2.根据权利要求1所述的轮胎胎圈成型装置,其特征在于,所述成型间隙(24)包括由下至上设置的竖直间隙(241)及扩大间隙(242),所述竖直间隙(241)的宽度由下至上均相等,所述扩大间隙(242)的宽度由下至上逐渐变大,所述扣圈盘(13)沿其周向从所述竖直间隙(241)中穿过,所述挤出嘴(30)能够在所述竖直间隙(241)和/或所述扩大间隙(242)中向所述钢丝圈(51)上挤出所述三角胶(52)。
3.根据权利要求2所述的轮胎胎圈成型装置,其特征在于,所述弯曲成型板(20)包括与所述成型机主机(11)连接的竖直段(21)、与所述竖直段(21)连接的第一弧形段(22)及与所述第一弧形段(22)连接的第二弧形段(23),其中,所述竖直段(21)、所述第一弧形段(22)及所述第二弧形段(23)由下至上依次连接,所述第二弧形段(23)的弧度小于所述第一弧形段(22)的弧度。
4.根据权利要求3所述的轮胎胎圈成型装置,其特征在于,所述第一弧形段(22)的半径大于成型鼓(53)的鼓肩外表面的半径,和/或,所述第二弧形段(23)与所述第一弧形段(22)的连接处向上凸出于成型鼓(53)的顶面。
5.根据权利要求3所述的轮胎胎圈成型装置,其特征在于,所述第二弧形段(23)远离所述第一弧形段(22)的一端至所述第一弧形段(22)与所述第二弧形段(23)连接的一端的距离大于200mm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎胎圈成型装置,其特征在于,所述弯曲成型板(20)上由下至上设置有多个指示刻度。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎胎圈成型装置,其特征在于,所述轮胎胎圈成型装置还包括连接在所述成型机主机(11)上的X轴导轨(41)、可滑动地设置在所述X轴导轨(41)上的Z轴导轨(42)及可滑动地设置在所述Z轴导轨(42)上的Y轴导轨(43),所述挤出嘴(30)可滑动地设置在所述Y轴导轨(43)上。
8.根据权利要求7所述的轮胎胎圈成型装置,其特征在于,
所述轮胎胎圈成型装置还包括驱动所述Z轴导轨(42)沿所述X轴导轨(41)方向滑动的第一步进电机、驱动所述Y轴导轨(43)沿所述Z轴导轨(42)方向滑动的第二步进电机及驱动所述挤出嘴(30)沿所述Y轴导轨(43)方向滑动的第三步进电机;
所述第一步进电机设置在所述Z轴导轨(42)上,所述第二步进电机设置在所述Y轴导轨(43)上,所述第三步进电机设置在所述挤出嘴(30)上,所述第一步进电机和所述X轴导轨(41)轴导轨之间设置有第一传动结构,所述第二步进电机和所述Z轴导轨(42)轴导轨之间设置有第二传动结构,所述第三步进电机和所述Y轴导轨(43)之间设置有第三传动结构。
9.一种轮胎胎圈成型方法,其特征在于,通过权利要求1至8中任一项所述的轮胎胎圈成型装置采用所述轮胎胎圈成型方法实现轮胎胎圈的成型,所述轮胎胎圈成型方法包括以下步骤:
循环转动钢丝圈(51),同时控制挤出机的挤出嘴(30)在成型间隙(24)中向所述钢丝圈(51)上挤出三角胶(52),且同时使用弯曲成型板(20)对挤出的所述三角胶(52)进行止挡,以形成弯曲外形;
将多层的所述三角胶(52)铺设在所述钢丝圈(51)上,以使多层的所述三角胶(52)粘附在所述钢丝圈(51)上。
10.根据权利要求9所述的轮胎胎圈成型方法,其特征在于,所述将多层的所述三角胶(52)铺设在所述钢丝圈(51)上的步骤,包括:
控制所述挤出嘴(30)采用往返循环的方式,将多层的所述三角胶(52)铺设所述钢丝圈(51)上。

说明书全文

轮胎胎圈成型装置及轮胎胎圈成型方法

技术领域

[0001] 本发明涉及轮胎设计制造领域,具体而言,涉及一种轮胎胎圈成型装置及轮胎胎圈成型方法。

背景技术

[0002] 胎圈生产是轮胎制造过程中的关键步骤,目前行业内普遍采用的工艺流程包括挤出胶、冷却、丝圈与三角胶贴合等步骤。这种传统的工艺方式虽然成熟,但也存在一些明显的局限性。首先,由于需要较大的空间来容纳挤出设备和冷却装置,导致整个生产线占用空间较大,这对于工厂的空间布局和成本控制提出了挑战。其次,三角胶在挤出后需要进行冷却,这个过程中的贴合和裁断操作容易在三角胶的首尾两端形成接头缺陷,这些缺陷是由于接头过大或过小造成的,它们不仅影响轮胎的外观,更重要的是可能会成为轮胎在使用过程中的潜在质量险,增加故障率和安全隐患。
[0003] 对于工程机械轮胎而言,由于其尺寸巨大、造价昂贵,且结构设计复杂,这些因素共同导致了生产制造周期的延长。此外,工程机械轮胎的三角胶因其硬度高、尺寸大,使得挤出过程变得更加困难。在挤出过程中,需要精确控制温度和压,以确保三角胶的均匀性和质量。这些挑战不仅增加了生产成本,也对生产效率和产品质量提出了更高的要求。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的在于提供一种轮胎胎圈成型装置及轮胎胎圈成型方法,以解决相关技术中的胎圈生产过程中的三角胶容易产生接头缺陷的问题。
[0005] 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种轮胎胎圈成型装置,包括:成型机,包括成型机主机、驱动装置、成型机主轴及弯曲成型板,驱动装置设置在成型机主机上,成型机主轴可转动地设置在成型机主机上,驱动装置驱动成型机主轴转动,弯曲成型板连接在成型机主机的外侧,弯曲成型板位于成型机主轴的正上方,且与成型机主机之间形成成型间隙,成型机主轴上设置有扣圈盘,扣圈盘沿其周向从成型间隙中穿过,扣圈盘用于固定钢丝圈,其中,成型机主轴转动时带动扣圈盘转动,以使扣圈盘上的钢丝圈转动;挤出机,包括挤出机主体及与挤出机主体连通的挤出嘴,挤出嘴活动时能够在成型间隙中向钢丝圈上挤出三角胶。
[0006] 进一步地,成型间隙包括由下至上设置的竖直间隙及扩大间隙,竖直间隙的宽度由下至上均相等,扩大间隙的宽度由下至上逐渐变大,扣圈盘沿其周向从竖直间隙中穿过,挤出嘴能够在竖直间隙和/或扩大间隙中向钢丝圈上挤出三角胶。
[0007] 进一步地,弯曲成型板包括与成型机主机连接的竖直段、与竖直段连接的第一弧形段及与第一弧形段连接的第二弧形段,其中,竖直段、第一弧形段及第二弧形段由下至上依次连接,第二弧形段的弧度小于第一弧形段的弧度。
[0008] 进一步地,第一弧形段的半径大于成型鼓的鼓肩外表面的半径,和/或,第二弧形段与第一弧形段的连接处向上凸出于成型鼓的顶面。
[0009] 进一步地,第二弧形段远离第一弧形段的一端至第一弧形段与第二弧形段连接的一端的距离大于200mm。
[0010] 进一步地,弯曲成型板上由下至上设置有多个指示刻度。
[0011] 进一步地,轮胎胎圈成型装置还包括连接在成型机主机上的X轴导轨、可滑动地设置在X轴导轨上的Z轴导轨及可滑动地设置在Z轴导轨上的Y轴导轨,挤出嘴可滑动地设置在Y轴导轨上。
[0012] 进一步地,轮胎胎圈成型装置还包括驱动Z轴导轨沿X轴导轨方向滑动的第一步进电机、驱动Y轴导轨沿Z轴导轨方向滑动的第二步进电机及驱动挤出嘴沿Y轴导轨方向滑动的第三步进电机,第一步进电机设置在Z轴导轨上,第二步进电机设置在Y轴导轨上,第三步进电机设置在挤出嘴上,第一步进电机和X轴导轨之间设置有第一传动结构,第二步进电机和Z轴导轨之间设置有第二传动结构,第三步进电机和Y轴导轨之间设置有第三传动结构。
[0013] 根据本发明的另一方面,提供了一种轮胎胎圈成型方法,通过上述的轮胎胎圈成型装置采用轮胎胎圈成型方法实现轮胎胎圈的成型,轮胎胎圈成型方法包括以下步骤:循环转动钢丝圈,同时控制挤出机的挤出嘴在成型间隙中向钢丝圈上挤出三角胶,且同时使用弯曲成型板对挤出的三角胶进行止挡,以形成弯曲外形;将多层的三角胶铺设在钢丝圈上,以使多层的三角胶粘附在钢丝圈上。
[0014] 进一步地,将多层的三角胶铺设在钢丝圈上的步骤,包括:控制挤出嘴采用往返循环的方式,将多层的三角胶铺设钢丝圈上。
[0015] 应用本发明的技术方案,轮胎胎圈成型装置包括:成型机和挤出机。成型机包括成型机主机、驱动装置、成型机主轴及弯曲成型板,驱动装置设置在成型机主机上,成型机主轴可转动地设置在成型机主机上,驱动装置驱动成型机主轴转动,弯曲成型板连接在成型机主机的外侧,弯曲成型板位于成型机主轴的正上方,且与成型机主机之间形成成型间隙,成型机主轴上设置有扣圈盘,扣圈盘沿其周向从成型间隙中穿过,扣圈盘用于固定钢丝圈,其中,成型机主轴转动时带动扣圈盘转动,以使扣圈盘上的钢丝圈转动。挤出机包括挤出机主体及与挤出机主体连通的挤出嘴,挤出嘴活动时能够在成型间隙中向钢丝圈上挤出三角胶。成型机主轴转动时带动扣圈盘转动,以使扣圈盘上的钢丝圈转动,当钢丝圈循环转动过程中,挤出机的挤出嘴向钢丝圈上挤出三角胶,且弯曲成型板能够止挡三角胶,防止三角胶向钢丝圈的下方溢出,以利用弯曲成型板的形状便于稳定地将挤出的三角胶形成弯曲外形。随着钢丝圈的转动圈数的增加,钢丝圈上铺设的三角胶层数也在增加,最终将形成多层的的三角胶粘附在钢丝圈上,以便于成型轮胎胎圈。这样,在轮胎胎圈成型的过程中,三角胶的首尾两端的接头均是从挤出嘴中挤出,而不是通过贴合和裁断操作得到,使得三角胶的首尾两端的接头趋于一致,有效降低了产生过大或过小的接头缺陷,解决相关技术中的胎圈生产过程中的三角胶容易产生接头缺陷的问题。附图说明
[0016] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0017] 图1示出了根据本发明的轮胎胎圈成型装置的实施例的主视示意图;
[0018] 图2示出了图1的轮胎胎圈成型装置的侧视示意图;
[0019] 图3示出了图1的轮胎胎圈成型装置的弯曲成型板的主视示意图;
[0020] 图4示出了图1的轮胎胎圈成型装置的弯曲成型板的带有高度及半径指示的主视示意图;
[0021] 图5示出了图1的轮胎胎圈成型装置的弯曲成型板的侧视示意图;
[0022] 图6示出了根据本发明的轮胎胎圈成型装置的实施例的轮胎胎圈成型的过程中,三角胶铺设的示意图;
[0023] 图7示出了根据本发明的轮胎胎圈成型装置的实施例使用的成型鼓的简化示意图。
[0024] 其中,上述附图包括以下附图标记:
[0025] 11、成型机主机;12、成型机主轴;13、扣圈盘;
[0026] 20、弯曲成型板;21、竖直段;22、第一弧形段;23、第二弧形段;24、成型间隙;241、竖直间隙;242、扩大间隙;25、固件
[0027] 30、挤出嘴;
[0028] 41、X轴导轨;42、Z轴导轨;43、Y轴导轨;
[0029] 51、钢丝圈;52、三角胶;53、成型鼓。

具体实施方式

[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0031] 需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0032] 除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0033] 如图1至图6所示,本申请提供了一种轮胎胎圈成型装置,轮胎胎圈成型装置的实施例包括:成型机和挤出机。成型机包括成型机主机11、驱动装置、成型机主轴12及弯曲成型板20,驱动装置设置在成型机主机11上,成型机主轴12可转动地设置在成型机主机11上,驱动装置驱动成型机主轴12转动,弯曲成型板20连接在成型机主机11的外侧,弯曲成型板20位于成型机主轴12的正上方,且与成型机主机11之间形成成型间隙24,成型机主轴12上设置有扣圈盘13,扣圈盘13沿其周向从成型间隙24中穿过,扣圈盘13用于固定钢丝圈51,其中,成型机主轴12转动时带动扣圈盘13转动,以使扣圈盘13上的钢丝圈51转动。挤出机包括挤出机主体及与挤出机主体连通的挤出嘴30,挤出嘴30活动时能够在成型间隙24中向钢丝圈51上挤出三角胶52。驱动装置包括驱动电机、驱动、减速器及他们之间的带传动结构或者齿轮传动结构。
[0034] 应用轮胎胎圈成型装置的实施例的技术方案,成型机主轴12转动时带动扣圈盘13转动,以使扣圈盘13上的钢丝圈51转动。挤出机包括挤出机主体及与挤出机主体连通的挤出嘴30,挤出嘴30活动时能够在成型间隙24中向钢丝圈51上挤出三角胶52。成型机主轴12转动时带动扣圈盘13转动,以使扣圈盘13上的钢丝圈51转动,当钢丝圈51循环转动过程中,挤出机的挤出嘴30向钢丝圈51上挤出三角胶52,且弯曲成型板20能够止挡三角胶52,防止三角胶52向钢丝圈51的下方溢出,以利用弯曲成型板20的形状便于稳定地将挤出的三角胶52形成弯曲外形。随着钢丝圈51的转动圈数的增加,钢丝圈51上铺设的三角胶52层数也在增加,最终将形成多层的的三角胶52粘附在钢丝圈51上,以便于成型轮胎胎圈。这样,在轮胎胎圈成型的过程中,三角胶52的首尾两端的接头均是从挤出嘴30中挤出,而不是通过贴合和裁断操作得到,使得三角胶52的首尾两端的接头趋于一致,有效降低了产生过大或过小的接头缺陷,解决相关技术中的胎圈生产过程中的三角胶容易产生接头缺陷的问题。这样,通过使用三角胶铺设及缠绕成型的方法解决当前生产过程中存在的接头问题、三角胶不易弯曲问题,还能提高生产效率,节约设备、厂房投资。同时能提高工程机械轮胎的产品质量提升使用寿命,使轮胎成品性能到达设计目标。
[0035] 如图1至图6所示,成型间隙24包括由下至上设置的竖直间隙241及扩大间隙242,竖直间隙241的宽度由下至上均相等。扩大间隙242的宽度由下至上逐渐变大。扣圈盘13沿其周向从竖直间隙241中穿过,挤出嘴30能够在竖直间隙241和/或扩大间隙242中向钢丝圈51上挤出三角胶52。这一设计使得挤出嘴30能够在不同高度进行精准的挤出操作,不仅保证了三角胶52在不同位置的均匀铺设,还通过扩大间隙242的宽度梯度变化,允许挤出嘴30在挤出过程中进行横向活动,有效地控制了三角胶的形状,从而提高了三角胶52在钢丝圈
51上的铺设精度和效率。此外,这种设计使得挤出嘴30在竖直间隙241和扩大间隙242中灵活移动,减少了三角胶52在铺设过程中的剪切应力,避免了接头缺陷的产生,使接头趋于一致,显著提高了轮胎胎圈成型的质量。
[0036] 如图1至图6所示,弯曲成型板20包括与成型机主机11连接的竖直段21、与竖直段21连接的第一弧形段22及与第一弧形段22连接的第二弧形段23。其中,竖直段21、第一弧形段22及第二弧形段23由下至上依次连接,第二弧形段23的弧度小于第一弧形段22的弧度。
这种多段结构设计使得三角胶52在挤出时能够按照预设的弯曲路径形成,特别是在第二弧形段23的引导下,三角胶52能够达到更复杂的形状要求,而不会在成型过程中产生折痕或气泡,提高了三角胶的成型精度和美观度。图4中的竖直段21的高度为h1,第一弧形段22的高度为h2,第二弧形段23的高度为h3。第一弧形段22的外弧面的半径为R1,第二弧形段23的外弧面的半径为R2。上述的竖直段21的宽度、第一弧形段22的宽度及第二弧形段23的宽度由下至上依次变大。
[0037] 上述的弯曲成型板20还包括连接在成型机主机11和竖直段21之间的平段,水平段通过紧固件25固定在成型机主机11上。紧固件25优选为螺栓
[0038] 如图1至图7所示,第一弧形段22的半径大于成型鼓53的鼓肩外表面的半径。第二弧形段23与第一弧形段22的连接处向上凸出于成型鼓53的顶面。这一设计确保了三角胶52在从挤出嘴30挤出到钢丝圈51上的过程中,能够顺利过渡并紧密贴合成型鼓53的鼓肩曲线,避免了三角胶在贴合过程中的拉伸和撕裂,保持了三角胶的完整性和均匀性。此外,第二弧形段23与第一弧形段22的连接处向上凸出于成型鼓53的顶面,这一设计使得三角胶在成型时能够被预弯曲,从而在贴合于成型鼓53时更加平顺,减少了质量问题。
[0039] 如图1至图6所示,第二弧形段23远离第一弧形段22的一端至第一弧形段22与第二弧形段23连接的一端的距离大于200mm。这一设计确保了三角胶52在挤出时有足够的空间完成预弯曲,而不会因空间限制而影响成型质量,同时,长的第二弧形段23也增强了三角胶的稳定性,防止了在成型过程中的晃动和位移,进一步提升了三角胶的成型精度。
[0040] 如图1至图6所示,弯曲成型板20上由下至上设置有多个指示刻度。可以精确地显示三角胶52的铺贴高度,便于操作人员和控制系统实时监控和调整三角胶的铺设过程,确保每一层三角胶的厚度一致,避免了因厚度不均造成的质量问题和安全隐患,提高了轮胎胎圈的生产一致性和可靠性。
[0041] 如图1至图6所示,轮胎胎圈成型装置还包括连接在成型机主机11上的X轴导轨41、可滑动地设置在X轴导轨41上的Z轴导轨42及可滑动地设置在Z轴导轨42上的Y轴导轨43。挤出嘴30可滑动地设置在Y轴导轨43上。X轴导轨41、Z轴导轨42和Y轴导轨43的设置,使得挤出嘴30能够在三维空间内自由移动,这种高自由度的移动能力不仅能够精确控制三角胶的挤出位置和方向,还能够根据轮胎胎圈的具体设计要求进行灵活调整,从而实现更复杂的成型工艺,提高了轮胎胎圈的生产灵活性和适应性。
[0042] 需要说明的是,本申请的X轴导轨41是沿三维坐标系的X轴方向延伸的,Z轴导轨42是沿三维坐标系的Z轴方向延伸的,Y轴导轨43是沿三维坐标系的Y轴方向延伸的。
[0043] 如图1至图6所示,轮胎胎圈成型装置还包括驱动Z轴导轨42沿X轴导轨41方向滑动的第一步进电机、驱动Y轴导轨43沿Z轴导轨42方向滑动的第二步进电机及驱动挤出嘴30沿Y轴导轨43方向滑动的第三步进电机。第一步进电机设置在Z轴导轨42上,第二步进电机设置在Y轴导轨43上,第三步进电机设置在挤出嘴30上,第一步进电机和X轴导轨41之间设置有第一传动结构,第二步进电机和Z轴导轨42之间设置有第二传动结构,第三步进电机和Y轴导轨43之间设置有第三传动结构。第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机的使用,使得挤出机的挤出嘴30能够在X轴、Y轴、Z轴三个方向上实现精确控制的移动,通过第一传动结构、第二传动结构及第三传动结构,可以确保挤出嘴30的移动速度、方向和路径精确无误,这种高精度的控制能力是实现三角胶52无缝、无缺陷挤出的关键,大大提高了轮胎胎圈的生产质量和效率。
[0044] 上述的第一传动结构、第二传动结构及第三传动结构均包括齿轮和齿条配合。以第一传动结构为例,齿轮设置在第一步进电机的电机轴上,齿条设置在X轴导轨41上。齿轮和齿条进行啮合传动。在本实施例中成型机主机11上设置有控制器,且第一步进电机、第二步进电机及第三步进电机均与控制器控制连接。控制器中存储有成型机程序。
[0045] (1)弯曲成型板20可根据三角胶的高度及成型机机头曲线等选择以更换以适应产品设计要求。
[0046] (2)当成型机程序进入胎圈成型时,成型机程序分别控制步进电机转动,三角胶挤出机沿纵向,竖向移动到达预定铺贴起始点。
[0047] (3)挤出嘴沿着X轴导轨41、Z轴导轨42和Y轴导轨43形成的移动路径向着成型机主轴靠近钢丝圈上端,当挤出嘴靠近通过接近开关或霍尔开关钢丝圈达到预定位置;与此同时挤出嘴在横向移动至弯曲成型板;通过第一步进电机、第二步进电机及第三步进电机停止运转同步控制Z轴导轨42、Y轴导轨43及挤出嘴30停止运动。此时成型机主轴在成型机主控程序控制下旋转,同时挤出机的齿轮泵开始转动,挤出机中的胶料通过挤出嘴流出。
[0048] (4)竖直段21的高度为h1,第一弧形段22与竖直段21相切,第一弧形段22的高度为h2,第一弧形段22的R1值应大于成型鼓53的鼓肩曲线的半径,一般的应该大100mm以上。第二弧形段23的半径R2应大于R1至少150mm。第一弧形段22的顶点位置高于成型鼓的顶面以上100mm;所第二弧形段23的顶点位置高于第一弧形段22的顶点200mm以上。上述的多个指示刻度为毫米级,该刻度可用来显示三角胶铺贴高度。
[0049] (5)三角胶缠绕成型时,挤出机中存储的挤出程序通过成型机主轴的转速ω,计算当前挤出嘴处线三角胶(敷贴后的)的体积VApex=ω*R(R为挤出嘴位置与成型机主轴旋转中线的距离),挤出嘴的挤出速度为vDie,其受到齿轮泵转速控制,也就是挤出程序的控制)。根据体积不变原则:
[0050] VApex=S*ω*R*t;
[0051] VDie=vDie*t*S;
[0052] VApex=VDie;
[0053] 即S*ω*R*t=vDie*t*S;
[0054] 也就是vDie=ω*R,其中上述公式中的S挤出嘴的面积,t是时间,VApex是三角胶的体积,ω为成型机主轴的转速。
[0055] (6)三角胶缠绕成型时,挤出机的挤出嘴(挤出机单独控制挤出嘴活动)首先紧靠在弯曲成型板的竖直段21位置,挤出嘴自右至左运动(另一侧三角胶缠绕成型挤出嘴运动方向相反),当胶料铺设宽到达预定值时,挤出机机头沿竖向移动一定的高度H,一般的H应等于挤出嘴的高度H0。若挤出嘴倾斜角度为α(程序控制倾斜角度),则挤出机机头竖向移动的高度H=H0*cosα。挤出机竖向移动高度H后,弯曲成型板固定在扣圈盘上,弯曲成型板通过螺丝或者螺栓固定在成型机主机的侧面。挤出机机头在程序控制下不断的沿着横向左右往复运动,直到三角胶铺贴达到指定高度。上述的*为乘号。
[0056] (7)待三角胶铺贴达到指定高度后,三角胶挤出机齿轮泵停止运转,同时,挤出机机头沿着纵向滑轨远离成型机主轴。
[0057] 成型机主控程序按成型顺序,将扣圈盘沿成型机主轴方向向着成型鼓运动,将轮胎胎圈推送至成型鼓;推送到指定位置后,反包胶囊充气,推进罩继续沿主轴方向移动,推进罩带动反包胶囊将三角胶运动,使三角胶与成型鼓上的其他轮胎部件贴合。
[0058] 本申请还提供了一种轮胎胎圈成型方法,通过上述的轮胎胎圈成型装置采用轮胎胎圈成型方法实现轮胎胎圈的成型,轮胎胎圈成型方法包括以下步骤:循环转动钢丝圈51,同时控制挤出机的挤出嘴30在成型间隙24中向钢丝圈51上挤出三角胶52,且同时使用弯曲成型板20对挤出的三角胶52进行止挡,以形成弯曲外形;将多层的三角胶52铺设在钢丝圈51上,以使多层的三角胶52粘附在钢丝圈51上。由于上述的轮胎胎圈成型装置能够解决相关技术中的胎圈生产过程中的三角胶容易产生接头缺陷的问题,使得采用上述的轮胎胎圈成型装置用轮胎胎圈成型方法实现轮胎胎圈的成型能够解决同样的技术问题。
[0059] 轮胎胎圈成型方法在实现过程中,即循环转动钢丝圈51的同时控制挤出机的挤出嘴30在成型间隙24中向钢丝圈51上挤出三角胶52,并在挤出时使用弯曲成型板20对三角胶进行止挡和预弯曲,这一方法通过连续的挤出过程,避免了传统贴合和裁断操作中的接头缺陷,同时利用弯曲成型板20的形状引导,实现了三角胶的稳定成型,提高了轮胎胎圈的生产效率和产品质量。
[0060] 如图1至图6所示,将多层的三角胶52铺设在钢丝圈51上的步骤,包括:控制挤出嘴30采用往返循环的方式,将多层的三角胶52铺设钢丝圈51上。挤出嘴30采用如图6中C1往返循环的箭头进行往返循环,这一设计使得每一次的挤出都能够在上一层三角胶的基础上进行精确铺设,避免了层与层之间的错位和间隙,确保了多层三角胶的紧密贴合,提高了轮胎胎圈成型的可靠性和安全性。通过控制挤出嘴30的移动和挤出速度,可以实现三角胶52的均匀铺设,进一步提高了轮胎胎圈的整体性能和使用寿命。
[0061] 在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0062] 为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0063] 此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0064] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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