7.轮胎定型硫化机.ppt

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1、轮胎定型硫化机Tire shaping and curing press,主要内容：,1.定型硫化机的发展；2.定型硫化机的用途及分类；3.规格表示与技术特征；4.基本结构；5.工作原理；6.主要零部件。,1 定型硫化机的发展,1、国外轮胎定型硫化机的发展历程（1）20世纪30年代前后，英、美等工业国家发明了普通个体硫化机。1935年后，普通个体硫化机得到了较大的改进，其升降机构采用曲柄连杆传动副形式。（2）20世纪50年代左右，德国、美国推出了曲柄连杆式轮胎定型硫化机。（3）20世纪80年代初，德国、美国、日本、瑞士等工业化国家先后推出了液压定型硫化机。,2、我国轮胎定型硫化机的发展历程（1

2、）20世纪70年代初，我国开始少量引进轮胎定型硫化机。随后，橡机生产厂与轮胎厂合作，对进口机进行消化吸收，并在实践中不断探索创新；（2）从1974年开始桂林橡胶机械厂研制新中国第一台硫化机；（3）1975年桂林橡胶机械厂生产出第一台63 1/2 双模轮胎定型硫化机。（4）目前我国液压硫化机的主要型号有1140、1220、1600、1700等，但目前我国液压硫化机的配套件仍主要依赖进口的品牌产品。,3、定型硫化机的发展方向（1）全电动；（2）简化运动副的机械式；（3）电加热、微波加热；（4）控制系统智能化；（5）提高曲柄连杆定型硫化机的运动平稳性和运动精度；（6）降低液压定型硫化机的成本并提高其

3、可靠性；（7）开发新型轮胎定型硫化机。,2 定型硫化机的用途及分类,1、用途 轮胎定型硫化机是影响轮胎质量的关键设备之一。轮胎定型硫化机，就是用胶囊代替了个体硫化机（不定型硫化机）的水胎并且成为机器的一部件，在同一机台上可完成装胎、定型、硫化、卸胎以及在模外充气冷却等工艺过程，使轮胎硫化过程实现完全机械化和自动化。,近代轮胎定型硫化机，一般对内温、内压、蒸汽室温度均能测量、记录和控制，配置自动控制系统、模具清洁和涂隔离剂等装置。生产中配以自动化运输和计算机控制，使轮胎硫化作业完全实现自动化。轮胎定型硫化机具有生产效率高、生产的轮胎质量好、劳动强度低，因此，在现代轮胎工业中获得了广泛的应用。,2

4、、分类（一）轮胎定型硫化机按采用胶囊类型的不同可分为四种类型：A型（或称AFV型）定型硫化机 胶囊从硫化的外胎中脱出时，胶囊在顶推器的作用下，往下翻入下模下方的储囊筒内。开模方式一般为升降平移型。B型（或称BOM型）定型硫化机 胶囊从硫化的外胎脱出时，胶囊在中心机构的操纵下，待抽真空收缩后向上拉直。开模方式有升降型、升降翻转型。AB型（或称AUBO型）定型硫化机 胶囊从硫化的外胎脱出时，胶囊在胶囊操纵机构和囊筒的作用下，上半部作翻转而整个胶囊由囊筒向上移动收藏起来。开模方式有升降型和升降翻转型。RIB型（rolling in bladdet type）定型硫化机 为适应子午线轮胎生产的需要，综

5、合了A型和B型硫化机的优点而开发的一种新型机型，结构类似AB型，但不需要抽真空，开模方式为升降平移型。,按轮胎定型硫化机的用途可分为普通轮胎定型硫化机和子午线轮胎定型硫化机。按定型硫化机的传动方式可分为曲柄连杆式定型硫化机、液压式定型硫化机和电动式定型硫化机。按加热方式可分为罐式定型硫化机、夹套式定型硫化机和液压式定型硫化机。按整体结构可分为定型硫化机和定型硫化机组。,3、生产厂家国外主要的硫化机生产企业：德国Krupp；日本Kobesteel；日本MitsubishiRIB型定型硫化机；德国HerbertAB型定型硫化机；美国MCNeiB型定型硫化机；美国 NRMA型定型硫化机；Kobelc

6、o(KSB I)等。,我国主要的硫化机生产企业：桂林橡胶机械厂；福建华橡自控技术股份有限公司；益阳橡胶塑料机械集团有限公司等。,3 规格表示与技术特征（一）轮胎定型硫化机的型号编制通常以硫化机的热板护罩或蒸汽室的内径、模型数量及一个模具上的合模力表示，胶囊型式作为辅助代号。具体表示如下：/模型数量 一个模具上的合模力，MN 热板护罩或蒸汽室内径，mm 胶囊型式辅助代号，如A、B、AB或RIB等 轮胎硫化机代号（L）轮胎生产机械代号（L）例如：LLB1050/1.372,表示B型定型硫化机，护罩内径为1050mm，双模，一个模具上的合模力为1.37MN.,2、技术特征,4 基本结构,轮胎定型硫化

7、机的种类较多，我国目前广泛使用的定型硫化机是曲柄连杆式定型硫化机，重点叙述曲柄连杆式定型硫化机的结构。另外，还要简单介绍一下液压定型硫化机。,4.1 A型轮胎定型硫化机,A型定型硫化机主要是由底座、曲柄轮、连杆和横梁组成的升降机构；上加热板、下加热板和上模具、下模具组成的蒸汽室；推顶器与储囊筒组成的胶囊操纵机构；夹具器、装胎机械手组成的装卸胎机构；电机和减速机组成的传动系统；为适应尼龙轮胎的生产配置了后充气装置。还有热工系统、润滑系统和电控系统等组成。,轮胎在A型定型硫化机中的定型和硫化顺序,硫化机正在硫化轮胎，抓胎器取下一个胎坯，第三只胎坯置于机台前的平台上,硫化完毕，胶囊内部降低压力后，整

8、个胶囊被往下推。这时夹具板张开，从轮胎上钢圈的下方把住轮胎，确保轮胎上半膜运动,硫化机逐渐开启，胶囊入储囊筒上,硫化机完全打开，由于推胶囊的活塞仍处于最低位置，使得夹具板仍然维持轮胎在上模,轮胎由上半模中被推出，推胶囊的活塞上升，夹具板缩回。剥落杆移到轮胎上方，抓胎器向下到达下模上方的抓胎位置,剥落杆缩回，轮胎由模上钢圈脱落到卸胎辊道上。定型蒸汽进入胶囊,硫化好的轮胎离开卸胎辊道，此时新胎坯由抓胎器定位在下模上，胶囊被吹入胎坯内,抓胎器离开胎坯并上升，胎坯由胶囊定位。清扫硫化机后开始闭模,当推囊活塞上的球鼻接近胶囊时、定型蒸汽开始逐渐吹胀胎坯,在点歇过程中，胎坯逐渐的被定型,机台继续处于点歇状

9、态，定型蒸汽撤消。轮胎的上钢圈进入上模的钢圈中,机台继续处于点歇状态，定型蒸汽再次导入。然后硫化机继续闭合定型,轮胎在A型定型硫化机中的硫化过程,4.2 B型轮胎定型硫化机,B型轮胎定型硫化机一般由升降机构、蒸汽室、胶囊操纵机构（即中心机构）、装胎机构、卸胎机构、传动系统、润滑系统、安全装置、管路系统和电气系统等组成。用于尼龙轮胎硫化的定型硫化机还应配置后充气装置。,轮胎在B型定型硫化机中的定型和硫化顺序,上模完全打开，装上胎坯,硫化机开始闭合、定型蒸汽通入胶囊,胎坯定型,硫化机完全闭合，硫化开始,硫化完毕，硫化机打开,中心机构带动轮胎上升,胶囊从轮胎中拉出,卸胎杠杆上升。中心机构的上环上升，

10、下环下降，将胶囊内腔抽真空使胶囊内凹，继续拉伸胶囊,卸胎杠杆上升托住轮胎，继续拉伸胶囊,胶囊完全伸长与收缩，中心机构的下环触及下模,卸胎杠杆再上升并超过中心机构，一直把轮胎送到机台后面的卸胎传送带或后充气装置上,卸胎杠杆返回原位，新的循环开始,轮胎在B型定型硫化机中的定型和硫化过程,4.3 AB型轮胎定型硫化机 AB型轮胎定型硫化机的胶囊操纵机构中心机构与A型和B型轮胎定型硫化机的胶囊操纵机构有较大的差别，介于A型B型之间，兼有这两种机台胶囊操纵机构的特点，而其他部分基本相同。图为AB型轮胎定型硫化机的胶囊操纵机构，它由胶囊操纵缸、囊筒、囊筒升降操纵缸及上下夹持盘等组成。当轮胎脱模时，囊筒通过

11、升降操纵缸向上升起，上夹盘不动，硫化好的轮胎在囊筒上升时，从下模脱出，胶囊则被收入囊筒内，类似于B型定型硫化机的胶囊伸直的型式。,轮胎被取出后，上夹盘下降，胶囊连同夹持盘一起进入囊筒内。这种胶囊收入囊筒内的方式与A型定型硫化机相似，但比A型胶囊的翻转程度小。当装胎时，装胎机构将胎胚的下子口放在囊筒的子口上之后，囊筒开始下降，并通过齿轮齿条实现与装胎机构同步下降，便于胎胚的对中和定型。在囊筒下降过程中，胶囊通入定型蒸汽，上夹盘向上升起，胶囊被压入胎胚内腔，硫化机合模、定型、硫化。,4.4 RIB型轮胎定型硫化机 RIB型轮胎定型硫化机是在A型硫化机的基础上发展起来的一种新型的机台。图为 RIB型

12、轮胎定型硫化机的结构图。RIB型硫化机与A型硫化机的主要区别是胶囊操纵机构在A型的基础上增设一个中心杆，将胶囊上部从硫化好的轮胎中拉出，进入囊筒，使胶囊上半部翻转收入于囊筒中，提高了胎胚定型时的对中性。,各种定型硫化机的比较,4.5 液压定型硫化机,液压定型硫化机与机械式定型硫化机比较，具有较高的同心度、平行度和重复定位的设备精度，更适合硫化子午线轮胎、尤其是生产均衡性特别优良的高等级子午胎。在产品质量、能源消耗和生产效率等方面，液压定型硫化机具有较佳的性能价格比，是轮胎硫化机的发展方向。,1140液压定型硫化机的结构,机架,开合模机构,中心机构,状态机构,卸胎机构,在模中硫化，胶囊上下夹环在

13、硫化位置。两个水平气缸锁住中心机构,硫化结束。开模，将轮胎顶离下模。,卸胎器转入，抓住硫化好的轮胎,到达硫化位置，胶囊出囊筒,卸胎器转出，将硫化好的轮胎送到后充气工位或卸胎辊道。装胎器转入，将新胎坯送到硫化工位,预定型结束，后充气装置翻转,硫化开始，装胎器抓新胎坯,后充气卸胎。装胎器上升,装胎器上升转出。合模。最终定型。,轮胎卸离后充气装置,立柱,横梁,底座,上热板,上下油缸,中心机构,挤压油缸,锁紧系统,下热板,地基,立柱式液压轮胎定型硫化机,运动模拟,运动模拟,运动模拟,运动模拟,运动模拟,运动模拟,运动模拟,轮胎在液压轮胎定型硫化机上的硫化过程,五、主要零部件,传动装置与升降机构 1传动

14、系统 轮胎定型硫化机的传动装置是指驱动上模具开启、合模以及锁紧模型的动力传动装置。可分为两类：一是机械传动方式，主要有曲柄连杆式轮胎定型硫化机和螺杆传动方式的轮胎定型硫化机；二是液压传动方式，用于液压结构的轮胎定型硫化机。,机械传动方式中曲柄连杆式轮胎定型硫化机在生产中使用比较广泛，其传动系统为保证在胎胚定型和硫化时传动系统自锁，都装备有蜗轮蜗杆减速装置。目前的传动系统一般分为单传动系统和双传动系统两种。单传动系统多用于双模55吋以下的定型硫化机，双传动系统多用于75吋以上的大规格硫化机。,单传动系统有两种方式：一种是一级蜗轮传动带一级齿轮传动，如左图所示。由电机、蜗杆、蜗轮、小齿轮、曲柄轮、

15、连杆和横梁组成。另一种是一级蜗轮传动带两级齿轮传动，如右图所示。中间增加一对齿轮，以增加齿轮的动载能力。,双传动系统如图所示。对大型硫化机采用双传动系统可使机器结构紧凑，保证操作的空间，设备运行比较平稳。双传动系统中只增设一套小功率电机，补偿了在周期中的能量消耗，因此并没有引起功率消耗的增加。但是双传动系统结构复杂，合模时上下模对中的调试要求较高。双套传动系统中一套用于上模的升降。由电机传动涡轮蜗杆减速器，驱动小齿轮，小齿轮传动齿轮，由齿轮带动曲柄轮及连杆和横梁。另一套传动系统用于横梁和上模的翻转。连杆在导向槽内运动，使横梁和模型作翻转运动。,2升降机构 升降机构也称压力机构。其类型有下列几种

16、。,升降机构的类型,曲柄连杆式升降机构,液压式升降机构,单缸式升降机构双缸式升降机构,螺杆式升降机构,涡轮蜗杆式升降机构,（1）曲柄连杆式升降机构 图为曲柄连杆升降平移型升降机构。它主要由横梁、墙板、连杆、曲柄齿轮和副臂、副辊等组成。在开模时，横梁和上模先作垂直上升，随后按水平或以一微小倾斜角度向后移动，而模型始终接 近与水平平移；闭模过程则相反。左右两个副臂固定在横梁上，副臂下端设有副辊。当连杆带动横梁作开合模运动时，横梁两侧端轴上的主辊和副臂的副辊都在墙板的开槽内运动。为使合模准确，横梁的下腹板左右各装有一个定位块，并和墙板上的定位块相配合。定位块的位置可用调节螺栓调节。,图为B型定型硫化

17、机普遍使用的曲柄连杆式升降翻转型机构。它主要由横梁、墙板、连杆、曲柄齿轮、副连杆和副连杆滑块等组成。在开模过程中横梁和上模先作垂直上升，随后以弧线向后翻转；闭模过程则相反。实现翻转的主要方法有：双槽墙板斜面间接导向、双槽墙板斜面直接导向和单槽杠杆导向三种。机构开模时升起翻转和合模时翻转下降，其前后定位靠墙板的开口槽，副连杆滑块在墙板的窗口上下活动使上蒸汽室翻转。左右定位靠连杆上部的定位销实现的。,（2）液压式升降机构 图为定型硫化机单缸式液压升降机构。它主要由油缸、活塞杆、横梁和导架等组成。左右导杆由拉杆连接成一体，并靠底座支撑。机构由液压系统提供动力，当机构工作时，油缸活塞杆带动横梁和装有滑

18、轮的蒸汽室沿着导架的轨道上下运动，完成开合模的动作。合模后，由锁环将模型锁紧。双缸式液压升降机构基本工作原理与单缸式的类似。,蒸汽室 1.蒸汽室的类型 蒸汽室按模型的加热方法及结构形式通常可分为下列几种:,蒸汽室的类型,罐式蒸汽室,普通罐式蒸汽室,带锁环蒸汽室,带调模装置蒸汽室,夹套式蒸汽室,带锁环夹套式蒸汽室,带调模装置夹套式蒸汽室,热板式蒸汽室,普通热板式蒸汽室,带调模装置热板式蒸汽室,2蒸汽室结构(1)罐式蒸汽室 普通罐式蒸汽室如图所示。它由上、下两半蒸汽室组成，下蒸汽室固定于机台上，上半蒸汽室固定于横梁下缘。两半蒸汽室用耐热橡胶密封圈密封，与机台和横梁固定时均用石棉垫隔热，它们的外表面

19、均用保温层加以保温。下蒸汽室底部设置凸起的T型槽，用于螺栓固定模具和模具底部的加热以及冷凝水的导出。上蒸汽室的上部设有14组均布分布的螺栓孔，用于不同规格的模具安装；其上部安装了安全阀、压力表和温度计。,带锁环罐式蒸汽室如图所示。它的总体结构与普通罐式蒸汽室相似，在罐体的周边设置了一套可移动的平面锁环。锁环将上下蒸汽室锁紧并承受锁模力，此时硫化机在硫化时传动系统的各构件受力较小。为了补偿硫化时对模具的预紧力，在蒸汽室下部压力补偿器（为一块橡胶板），当通人低压过热水后橡胶板向上膨胀，抬起活动的模座，把模具顶紧。,带调模装置罐式蒸汽室。它的上蒸汽室设置有上半模的花盘,花盘与调模螺套连接。调螺套的内

20、外表面有梯形螺纹，调模螺套外螺纹为右旋，与花盘相配，调模螺套内螺纹与法兰螺套相配。当小齿轮转动带动大齿轮转动，调模螺套也旋转，使花盘同上模一起沿着导向板上升或下降，从而可以调整不同模型的高度位置。,（2）夹套式蒸汽室 夹套式蒸汽室的结构如图所示。它的上、下模具均有可通人蒸汽的空腔。此空腔有的模具是直接铸造出来；有的加工成敞口的空腔，加工后焊上钢板，将其敞口封闭。带锁环夹套蒸汽室如下图所示。其锁环有平面型和斜面型两种。前者需设置压力补偿器，后者可直接锁紧模具。带调模装置夹套式蒸汽室如上图所示，其基本机理与其他带调模装置蒸汽室相同。,热板式蒸汽室 图为带调模装置热板式蒸汽室，它由上、下加热板、调模

21、装置和保温罩等组成。调模装置由调模齿轮、调模螺套和固定的调模螺纹座组成两级减速的微调，设置在上蒸汽室的外部，不易受蒸汽的腐蚀，易于润滑，调模方便。普通热板式蒸汽室的结构与带调模装置热板式蒸汽室相似，区别是不设调模装置。,胶囊操纵机构,1.用途与结构 胶囊操纵机构又称中心机构,它位于蒸汽室中心的机构,是定型硫化机的重要组成部分。它的主要作用是硫化前把胶囊装入胎胚、对胎胚定型；硫化后将胶囊从轮胎中拔出，在脱模机构的配合下，使轮胎脱离下模并与胎圈剥离，最后再从轮胎中把胶囊退出。,2.B型定型硫化机中心机构 B型定型硫化机中心机构主要由三部分组成：控制胶囊伸直与收缩部分；控制胶囊定型高度部分；控制轮胎

22、脱离下模部分。B型定型硫化机中心机构有液压杠杆式、液压式与液压机械式等类型。下面我们分介绍这几种类型中心机构的结构。,液压杠杆式中心机构 图为用于B型定型硫化机的中心机构。它由夹持胶囊的上夹盘、下夹盘、水缸、上活塞和下活塞、导管、隔离套、定位套及拨叉等组成。当压力水通过缸座的进水口进水时，下活塞上升，使胶囊伸直，当隔离套与上活塞接触时，便推动上活塞和定位套同时上升，保证活塞杆的稳定性。当压力水从进水口进入时，压力水便通过导管喷出，而后经过导管与活塞杆管内壁之间的间隙流出，推动下活塞下降，使胶囊收缩，当上夹盘与定位套接触时，下活塞下降停止。此时上活塞受到压力水作用不能下降，这种状态为定型和硫化的

23、状态。,拨叉将水缸和下夹盘举起，使轮胎脱离下模，胶囊伸直，抽真空，辅助脱胎装置启动，卸胎机构托起轮胎下部，拨叉反向运动，使水缸和下托盘下降至下模，而后卸胎机构将轮胎稍举起后接着再翻转，使轮胎向机台后部运动至卸胎辊道上。,近年来B型轮胎定型硫化机的中心机构有可用于普通轮胎、带束斜交轮胎生产的单作用中心机构，也有用于生产子午线轮胎的双作用中心机构。这两种机构也可以互换安装。其结构如图所示。,、液压式中心机构 液压式中心机构控制胶囊伸缩和脱胎的动作分别由两个水缸完成，其构造如图所示。胶囊的上、下子口分别由上压盖、上托盘和上缸盖、下托盘夹持，并安装在上水缸顶部。上水缸缸体内装有上、下活塞，上活塞的套筒

24、用于确定定型的高度，下活塞用于控制胶囊的伸缩。脱模活塞用于举起上水缸和托盘，使硫化好的轮胎脱离下模。装胎时，机械手将胎胚套在胶囊上，这时从管接口向胶囊通入蒸气，使之膨胀，对胎胚进行定型，胶囊膨胀使胶囊高度下降，上托盘随之下降；在上、下活塞之间通入压力水，下活塞继续下降，上活塞则固定不动，上夹盘下降直至与上活塞的套筒接触为止，达到定型高度。卸胎时，胶囊内的高压过热水被抽出，胶囊抽真空；从上水缸的压力水进水口通入压力水，下活塞上升将胶囊从轮胎中拉出，胶囊伸直；脱模活塞在压力水的推动下，将上水缸和水缸上的其他部件一起举起，使硫化好的轮胎脱离下模并升起；卸胎机构将轮胎托住，脱模活塞下降，将上水缸和在水

25、缸上的其他部件拖回的原先的位置，完成脱胎；卸胎机构将轮胎卸到卸胎滚道上。,、液压机械式中心机构 液压机械式中心机构的运行机理与液压式中心机构相似，大体结构也有雷同，只是脱模的水缸变成齿轮齿条的啮合来驱动而已。其结构如图所示。齿条固定于水缸体的外缘上，由驱动油缸驱动齿轮，齿条带动水缸上下移动。,3.推顶器和储囊筒机构 A型定型硫化机的胶囊装入胎胚、定型和从轮胎中拔出是用推顶器和储囊筒升降机构配合完成的，它们也是处于模型中间，因此也有把它们称为A型定型硫化机的中心机构。.推顶器及夹具板 推顶器的作用是在硫化完毕，开模时将胶囊推入储囊筒中；在横梁带着上模型上升时，推顶器上的夹具板将轮胎带出，完成卸胎

26、。推顶器的一般结构如图所示。推顶器主要由球鼻、球鼻上升气缸、球鼻下降气缸、推顶器座、闩锁气缸及推顶器气缸等组成。,活塞上升进气,闩锁进气,活塞上升进气,球鼻升降气缸是用于固定球鼻和使它升降，推顶器的球鼻在定型时与胶囊顶部中心的“U”形槽相吻合，使胎胚能很好地对中，硫化结束球鼻下降将胶囊从轮胎中顶出，并推顶胶囊进入储囊筒，同时使夹具板撑开。在卸胎前，闩锁气缸使夹具板保持张开伸入轮胎子口下部。两个推顶气缸为卸胎而设置，使整个推顶器竖向运动。推顶器座装在硫化机的横梁上。活塞杆上部为螺纹，顶端为方形，用于调节球鼻的行程。A型定型硫化机的夹具板的作用是，在卸胎作业中保证轮胎粘在上半模的钢圈上或在夹具板上

27、。其结构如图所示。夹具板由扇形板、滑块、杠杆、辊轮、卡盘等零件组成。当球鼻伸出时，通过辊轮拨动杠杆和滑块，使扇形块撑开。,储囊筒及囊筒升降机构 储囊筒的作用是用于推顶器就胶囊从轮胎中推出后胶囊的存储；囊筒升降机构用于更换胶囊时，将囊筒升起，方便更换旧胶囊。它们的结构如图所示。它由储囊筒、两半环、过滤网、轴承、链轮及轴等组成。储囊筒是夹套式结构，是存放胶囊的容器，蒸气和高压过热水等介质也通过它输入胶囊。其内壁上部和下部各有一个35mm的小孔，当储囊筒通入定型蒸气将胶囊翻出时，有利于减小胶囊与储囊筒内壁的摩擦。,A型定型硫化机定型时对中性差，随着定型气压大小变化而不稳定，尤其在硫化大规格轮胎时更为

28、突出。为克服这些弱点，适应大型轮胎的生产需要，开发的RIB型定型硫化机的中心机构解决了A型定型硫化机中心机构的弱点。其中心机构示意图如图所示。RIB型中心机构吸取了B、AB型定型硫化机的优点，也保留了A型硫化机更换胶囊方便的特点。采用活塞杆来提高定型时的对中性和稳定性。RIB型胶囊翻入储囊筒不需要抽真空，当轮胎硫化结束，中心立柱连同夹持盘在气缸驱动下，将胶囊从轮胎中拉入储囊筒内。,（四）装胎机构 轮胎定型硫化机装胎机构的用途是将生胎从存胎盘上提起送至下模上定位、充气定型。其结构形式较多，比较新型的装胎机构适用于普通轮胎和子午线轮胎两用。下面对两种常用的装胎机构加以介绍。1、A型轮胎定型硫化机的

29、装胎机构 A型轮胎定型硫化机装胎机构的结构如图所示，它主要由机械手、传动装置、机械手球鼻、导轨及气缸等组成。,轴,钢丝绳卷轮,涡轮蜗杆减速机,整个机构安装在硫化机横梁上，通过链条驱动机械手，由上、下两对辊子沿导轨的移动，控制机械手的上下移动。机械手由四辨钩胎爪组成，在双作用气缸驱动，使钩胎爪张开和合拢。当气缸的活塞杆向下推出时，四辨钩胎爪张开至最大；当活塞杆向上缩回时，钩胎爪合拢到最小。当机械手提起胎胚而压缩空气中断时，因为连杆成一字形撑开，足以撑住钩胎爪挂着的轮胎重量，挂着的轮胎不会脱落。装胎机构传动装置的电机带有制动装置，涡轮减速机具有自锁。在轴上装有两个安全用的绳轮，每一绳轮上装有钢丝绳

30、，绳的一端固定在横梁上。如若操作时由于电气系统误发指令或机械手调整不当，导致链条断脱时，钢丝绳就会系住横梁及机械手，使之不掉落。,带式制动装置安装在轴的左端。刹车带由钢带及石棉摩擦片做成，刹车力矩大小的调节可由压缩弹簧控制。在正常工作时，刹车带应松开，只有在检修装胎机构时才使用制动装置。机械手球鼻用于装胎时的预定型及定位。当胶囊在定型内压作用下从储囊筒翻出进入胎胚时，胶囊的“U”形凹坑与球鼻的球面自动投合，随着定型内压的增加，由于定型弹簧的预定型力作用，球鼻和定型盘受压增高；预定型压力由定型弹簧进行调节，当达到规定值时，触动限位开关，发出指令，胶囊内压降为保持定型压力，机械手返回。触胎杆用于探

31、测存胎盘上是否装有胎胚。当触胎杆碰到胎胚时，则触胎杆上升触动限位开关,2、B型轮胎定型硫化机的装胎机构 B型轮胎定型硫化机的一种装胎机构如图所示。它由机械手、横臂、传动装置及支座等组成。双模定型硫化机每个模配备一套装胎机构，分别安装在机台左右两侧。工作时依次转入和转出，以免相碰。根据胎圈直径的不同，机械手的钩胎爪可进行调节或更换，以适应相应规格的胎胚。当压缩空气进入气缸时，活塞推动导向板向上移动，通过导轮使沿圆周分布的钩胎爪分别以小座上的销轴为支点摆动，钩胎爪收缩进入胎圈内，而后气缸排气，钩胎爪在弹簧的作用下张开，将胎胚撑住。,气缸,导向板,导轮,弹簧,横臂的升降由电机经涡轮减速机 的传动装置

32、驱动。平衡锤用于调节机械手的平衡。碰块用于控制抓胎的动作。平常状态时，碰块位于限位开关之间，当机械手下降钩胎爪碰到胎胚时，碰块上抬碰到限位开关，此时，切断气缸的气源，钩胎爪撑开；当提起胎胚时，由于胎胚重量使碰块下移触动限位开关，机械手提升。安全装置用于横臂升降时的保险。当链条发生断脱时，弹簧就拉动安全装置，其上的牙齿就紧紧咬住方柱，横梁稍下滑很短距离后便停止不动。,安全装置,横臂的转入和转出由支座上的油缸驱动一四连杆机构来实现，如图所示。当液压缸通入液压油后活塞便推动连杆，使摇杆绕C点转动，同时带动装在摇杆上的方柱和横臂一起转动。其转动的极限位置由限位开关进行调节。为了适应大型轮胎硫化机运行的

33、需要，装胎机构的结构和驱动方式有了很多的改进，图为气动的机械手装胎机构，其共同特点是它们通过驱动放射螺旋槽转盘带动钩胎爪匀速地撑开和合拢，而且钩胎爪行程比较大，可适应规格范围较大的胎胚和子午线轮胎胎胚的装胎。,（五）卸胎机构 卸胎机构用于在脱模机构配合下，将硫化好的轮胎从中心机构的下钢圈托出，并将其卸到机台的后边运输带上或通过滚道送至后充气装置中。A型定型硫化机的卸胎机构（即夹具板）比B型定型硫化机的卸胎机构简单，前面已介绍了A型定型硫化机卸胎机构的结构，本节只重点介绍B型定型硫化机的卸胎机构。B型定型硫化机的卸胎机构的结构类型较多，大体可分为：杠杆式卸胎机构、辊道式卸胎机构。1.杠杆式卸胎机

34、构 图为轮胎定型硫化机的杠杆式中心机构。前卸胎杆位于硫化机前面，卸胎长、短辊子位于后面。,当水缸的活塞被通入压力水推动活塞杆伸出时，推动杠杆，通过连杆使卸胎转架摆动，带动短辊上升。同时滑轮臂也向后转动，拉动钢丝绳，使左右凸轮臂升起，沿特定的轨迹运动，连接着左右凸轮臂的前卸胎杆也随之上升。配合中心机构的脱模机构把硫化好的轮胎托起，前卸胎杆伸入轮胎的下部，后卸胎杆也插入轮胎下部，它们共同将外胎从下钢圈托出、升起和翻转，最后外胎沿着转架上的长辊子及短辊子和卸胎滚道滑向后充气装置或输送带上。卸胎完毕，卸胎水缸换向充入水压，机构恢复原始状态。,滑轮臂,近年来定型硫化机的卸胎机构的结构有了很多改进，结构更

35、加简捷、运行可靠、维护方便的机构层出不穷。图为双缸式卸胎机构，利用两个水缸来完成卸胎动作。卸胎时，水缸将卸胎滚道移至由中心机构托起的外胎下面，利用水缸 将转架和托着卸胎滚道一起先作水平上升而后倾斜滑下轮胎的运动。卸下轮胎后，水缸反向动作，使转架和卸胎滚道复位。,2.移动辊道式卸胎机构 移动辊道式卸胎机构的结构比较简单、便于维护，在定型硫化机的卸胎机构中应用较为广泛。它们的共同特点是，通过机构或轨道槽使移动辊道按照卸胎的动作要求运动。它们可分为镰刀式、V型式。图为镰刀式卸胎机构，它由水缸驱动卸胎辊道沿镰刀形的轨道移动。当中心机构将硫化好的轮胎从下模托出、抬起时，水缸活塞杆推动杠杆，杠杆带动辊道移

36、动，由于辊道只能沿着弧形的轨道槽运动，辊道的移动轨迹便是弧形，即镰刀形的弧形，辊道既完成将轮胎举起，同时也能够将轮胎倾斜而从辊道中滑出。,图为V型辊道卸胎机构的结构，它设置在机座上，主要由电机、减速机、传动轴、导向滚轮、齿轮导向轮、齿条、辊道及短辊道组成。,机构的运动方向受导向滚轮齿轮及导向轮导向齿条控制。当外胎被中心机构顶起后，卸胎机构由电机、减速机驱动传动轴，传动轴上的齿轮导向轮转动，齿轮与固定在机架上的导向齿条啮合，使整个卸胎机构从硫化机的后部向前运动，直至处于接胎的位置。当中心机构整体下降时，外胎便搁置在辊道上，外胎完全脱离了中心机构后，卸胎机构的传动电机反转，卸胎机构带着外胎向后运动

37、，由于导向齿条的后部是倾斜的，卸胎机构到达此处时，向后倾斜，外胎便会从辊道上滑向后充气装置或运输带上。,（六）后充气装置 对于尼龙帘线为骨架材料的轮胎，由于尼龙帘线弹性模数小，伸长率较大，同时，它们的热收缩特性，外胎硫化后出模，应趁温度还很高迅速充内压，使外胎在受张力下进行冷却，以减少外胎胎体的永久变形。否则，帘线与橡胶两者的收缩率不同，自然状态下冷却，会造成轮胎胎面下凹和胎圈变形等缺陷，使用时又会出现变形增大甚至发生变形裂痕。专用于尼龙和聚酯纤维帘线为骨架的外胎硫化后，在充气情况下进行轮胎冷却的装置称为后充气装置。使用后充气装置不仅保证外胎的质量，而且还可节约2的尼龙帘布。后充气装置一般安装

38、在硫化机的后方，与硫化机结合起来实行自动控制和连续化运行，但大型外胎的充气冷却装置采用单独安装设置。,后充气装置的类型可按如下方法分类：按运行方式分为：翻转式、升降式 按工作方式分为：二工位式、四工位式 按冷却方式分为：自然对流冷却、喷气式强制冷却 二工位的充气冷却时间接近于硫化周期，而四工位的充气冷却时间接近于2倍硫化周期。,后充气装置,1二工位升降型后充气装置,图为二工位升降型后充气装置的结构，这种装置由机架、辊道、上夹盘、前挡胎辊、下夹盘及后挡胎辊等组成。,辊道与水平的夹角大约15，以使轮胎自由滑下。上、下夹盘用于夹持充气冷却的轮胎。轮胎在辊道上的左右位置由前挡胎辊限位。前挡胎辊开关的距

39、离可以进行调节，用双向螺纹的调整螺母调整上、下调整杆，使调整臂固定在需要的位置上，而臂的下端有一缺口卡住前挡胎辊的横臂，使前挡胎辊在一定范围内摆动。后挡胎辊的升降由后挡胎辊气缸推动转臂来实现的。,夹盘的结构如图所示。上夹盘用压盘固定在进气杆的下端，上连板由水缸推动，使进气杆上下运动。螺杆与调节盘相连接，当转动调节盘时，则螺杆可上升或下降，从而调节了上、下夹盘之间的距离，以适应不同规格的轮胎。而螺母和相连的螺母座用两根轴固定在机架的上方。,下夹盘的动作示意图如图所示，两个下夹盘分别装在托架的两端，在托架的中间装有一对辊轮可沿机架中间的导槽上下运动，保证两夹盘垂直平行升降。下夹盘的升降由水缸推动下

40、连杆和上连杆来实现。,前挡胎辊开关机构用于缓冲下滑轮胎的冲击力，以使外胎能准确进入后充气装置的位置。其动作的示意图如图所示。当轮胎进入后充气装置之前（即主机中心机构抬起轮胎时），后挡胎辊升起，同时，前挡胎辊开关机构的中间气缸一端充气，活塞杆收缩，使前挡胎辊绕轴摆动而关闭。轮胎从辊道上下滑的冲击力冲开前挡胎辊，而后缓慢地进入下夹盘的位置。此时下夹盘上升，上夹盘下降，将轮胎夹持到位后，上夹盘进气孔通入压缩空气，使外胎在充压状态下进行冷却。,2.四工位翻转型后充气装置,图为四工位翻转型后充气装置的结构，它主要由活动梁、活动梁气缸、横梁、锁环机构、挡胎辊调距机构、辊道、挡胎杆气缸、导向杆、机架等组成。

41、该装置的两根活动梁分别与活动气缸和活塞杆连接。活动气缸为单作用。当活动梁（绿色）处于下方，活动梁气缸进气时，缸体保持不动，活动梁上提夹持轮胎。,当横梁翻转后，处于下方的活动梁（绿色）转到上方，处于上方的活动梁（黄色）转到下方，此时活动梁气缸进气，活塞杆保持不动，缸体带动活动梁上提，夹持轮胎。当充气冷却完毕时，活动梁气缸排气，活动梁靠自重下降至卸胎位置。活动梁的上下运动由导向杆导向，保证上下移动平稳。,锁环机构是后充气装置的核心部分。工作时轮胎由活动梁气缸提起，夹持在上、下夹盘之间，由轴套的接管进气，使锁轴沿着空心轴下压，将上、下夹盘均布交错的牙齿咬合。外胎子口和夹盘的钢圈紧密吻合后，采用锁环锁

42、紧。锁紧的动作如图所示，由锁环气缸推动转臂旋转，将锁环机构锁紧，并碰到机动阀和限位开关，使压缩空气从上托盘的进气口充入外胎内。当轮胎内腔总压力大于锁轴中小气缸的压力时，则上夹盘缓慢地张开至轮毂宽度所要求的位置，并碰块触动限位开关，通过传动机构使横梁的轴转动。,锁环机构采用机动阀和零压开关装置作为连锁保护措施，即控制充气的电磁阀和锁环气缸连锁，只有轮胎安全落位，充气才能进行。当锁环机构锁住轮胎后，机动阀切断锁环气缸的气源，零压开关在轮胎内腔有压力时，使之不能打开锁环机构卸胎。轮胎充气完毕，只有轮胎的充气压力排放至预定的安全压力时，才能由锁环气缸将锁紧机构打开。挡胎杆由挡胎杆气缸操纵，轮胎从辊道滑

43、下前，气缸将挡胎杆升起，以到位下滑的轮胎；充气完毕，气缸将挡胎杆下降，轮胎即可卸出。上下夹盘间的距离可用垫圈和锁环上的螺纹进行调节。传动机构是吊挂式的，下部由一双层弹簧减震机构支撑，这样横梁转动时比较平稳、无噪音。横梁翻转后，由一安全钩将上活动梁钩牢。左右两侧的调距机构用于改变挡胎杆和两旁限位辊的位置，以适应各种规格的轮胎，并使轮胎能准确进入后充气装置。它由手柄、轴、锥齿轮、螺杆、滑套、移动架和限位辊等组成。,（七）活络模 活络模是60年代出现的新型外胎硫化模具，采用这种模具是为适应子午线轮胎生产的要求。由于子午线轮胎胎胚成型后的外径大于硫化模花纹的根部直径，用两半模硫化时，容易产生胎冠厚薄不

44、均匀和帘线排列错位，尤其对钢丝帘线的胎体更为重要；另外，子午线轮胎胎冠、胎体硬，外胎从两半模中拉出容易造成花纹裂口或损坏模具。活络模是把两半模改为胎冠部位可径向分合的几个小块，在合模时，活络模块能自动地径向合拢，包住胎胚；卸胎时，活络模块可以径向分离，脱离硫化的轮胎，这样保证胎体和胎冠的完整和硫化质量，有利于装卸轮胎。但是，活络模的结构复杂，制造成本高，因此目前只在硫化大型子午线轮胎中采用。活络模的结构类型较多，可分为：平面导向活络模、球面导向活络模、径向活络模、杠杆式活络模等。目前使用较多的活络模具为平面导向活络模，下面主要介绍这种模具。,图为平面导向活络模具的结构。它由数块扇形块及上下圆盘

45、状的胎侧模构成一环行模腔。每块扇形块的内侧刻有轮胎花纹，外侧有一定角度的倾斜平面，此平面与环状的导环的倾斜平面配合，由气缸活塞杆驱动。导环和扇形块作相对垂直移动，使扇形块径向张开和合拢。固定在导环内侧倾斜面的导板和固定扇形块外侧倾斜面的板都有衬垫，衬垫材料为含有适量铜粉和二流化钼等填料的聚四氟乙烯，具有良好的防锈、耐热、耐磨损而不需润滑，衬垫也可以采用氟塑料金属。T形块固定在扇形块上，可沿上胎侧模的导槽径向移动，限位杆用于控制扇形块的行程。,衬垫,当硫化机开模翻转时，活络模驱动气缸反抽，使扇形块上移合拢。,第六节 主要参数确定,定型硫化机的主要参数包括：横压力、预紧力（又称锁模力）和功率。一、

46、横压力、预紧力和总压力横压力是确定机台和各零部件设计的原始参数。Qh=Qn+Qsh QwQh 横压力；Qn模型内一个向外扩张的压力；Qsh作用于蒸汽室壁的压力；Qw 模型外与蒸汽室间有一个力图压紧模型的外力。,当单位压力为pn的过热水通入胶囊时，压力胶囊传递给韦硫化的外胎，pn作用于胶囊内腔的最大直径上，但由于胶囊及胎坯均不是刚性体，特别是硫化加温后，胎坯胶料呈粘流态，故计算模内压力时，Qn/4Dmn2pn当蒸汽室通入单位压力为psh的蒸汽时。则蒸汽室的压力为：Qsh/4Dshz2psh同样psh也作用到胎模的表面，则压紧模型的外压力为：Qw/4Dmn2psh,故罐式定型硫化机的横压力为：Q=

47、/4Dmn2pn+/4Dshz2psh-/4Dmn2psh（a）=/4Dmn2(pn psh)+/4Dshz2psh 当胎模采用夹套式或热板式加热时，蒸汽于胎模成一封闭系统，不对其它零件产生压力，所以（a）中二、三项为零。故夹套式和热板式定型硫化机的横压力为：Q=/4Dmn2pn,在硫化过程中，横压力总是力图顶开胎模和蒸汽室。为使两模型不张开和在模型结合处不产生厚的飞边，防止蒸汽从蒸汽室逸出，一般在硫化前，通过传动装置让连杆、横梁等产生弹性变形，从而给模型施加预紧力，我国设计的硫化机多取预紧力等于横压力。所谓预紧力，是指未通入内压前锁紧模型的力。当轮胎及蒸汽室内通入内压时，原先的预紧力就会稍微

48、增加，增加后的预紧力我们称它为总压力Q。它是定型硫化机主要零部件设计的主要参数之一。另外，在硫化结束时，因有关零件受热而稍有膨胀，此时的总压力还要稍微增大。,二、功率的确定功率消耗较大的有三个位置：1）开模瞬间；2）闭模启动引开和翻横梁时；3）锁模力达到一定值时。因为1）和2）受启动电流的影响，不代表机台的真正功率。所以考虑功率只要3）得到满足，其它就自然得到满足。,7 工作原理,7.1 A型定型硫化机的工作原理A型中心机构使用的胶囊是一个大的橡胶袋，它在装入囊筒的一端有开口，另一端是一个密封的U型槽，当胎坯放在下钢圈上，藏在囊筒内的胶囊在定型蒸汽作用下翻出胶囊，紧贴胎坯内腔，依次完成预定型、

49、保持定型和最终定型工艺过程，合模通入硫化介质硫化。硫化结束，开模，推顶器将胶囊推入囊筒中，轮胎脱下模，处在上模位置，装在推顶器上的卸胎夹具出入上钢圈，把硫化好的轮胎卸下。主要优点：用气动传动，维护简单，操纵方便。,7.2 B型定型硫化机的工作原理以复动式为例，是一个有上、下活塞的水缸，当压力水从下活塞下面进水时，下活塞上升，推着上活塞一起上升，使胶囊拉直，当压力水从下活塞的上面进水时，胶囊随着下活塞下降而收缩，至胶囊上夹盘与定型套筒接触时，下活塞停止运动，这时上活塞因受压力水的作用不能下降，这就控制了胎坯的定型高度。其后，上、下活塞在上半模型的压力下同时下降，直到硫化机闭合。主要优点：对中性好，定型准确，应用较广。,7.3 RIB型定型硫化机的工作原理主机带动曲柄齿轮及连杆，横梁在曲柄齿轮及连杆作用下垂直和水平运动，通过横梁的垂直运动锁紧横梁和底座之间的模具，进而产生轮胎硫化所需要的合模力。横梁上设有推顶器，底座上设有中心机构，通过横梁的水平移动以便实现装胎、轮胎与胶囊的剥离及卸胎等动作。在硫化整个周期中，横梁都保持水平状态不倾斜。硫化时往中心机构的胶囊中注入过热水，起到水胎的作用。轮胎在闭合的上下模具间的高温高压下完成轮胎的定型和硫化。,