轮胎定型硫化机定型辅助装置探究

赖腾敏

摘 要：为了显著降低轮胎废次品概率，提高轮胎生产和制作厂家的经济效益，本文对轮胎定型硫化机定型辅助装置以及其设计和运动原理进行重点分析，期望对提高轮胎定位精确度以及质量有一定的帮助。

关键词：轮胎定型;硫化机;辅助装置

为了进一步提高轮胎定型技术以及定型质量，需要对车辆轮胎定型硫化机的定型辅助装置进行设计和研究。通过分析大量的案例可知，轮胎定型硫化机的辅助装置在车辆轮胎定型，提高车辆稳定性方面有着非常突出的作用。

1 轮胎定型硫化机定型辅助装置的基本构成和特征

车辆轮胎定型硫化机的辅助装置多安放在轮胎硫化室的左右扶手机构两侧，左侧的扶手机构位于硫化室左前方的左摆动机构上，右侧的扶手机构位于硫化室右后侧的右摆动机构装置上。左、右摆动机构分别于硫化室装模位两侧的左、右硫化机基础框架上设置。轮胎定型硫化机辅助装置的主要特征如下：首先，硫化机辅助装置安装在硫化室模位上，和硫化室的左右扶手机构装置处于相同的位置。其中左侧的扶手机构装置安装在硫化室安装模位左前侧的左摆动机构上，右侧的扶手机构安装原理和左侧的扶手机构安装原理基本类似。其次，硫化机的左右摆动机构分别设置在硫化室装模位的基础框架上，在基础框架上，可以安放轮胎的胎胚，并对其进行精确的定位。此外，为了确保轮胎定位质量，可通过调整左右扶手装置的倾斜来对轮胎进行定位。

2 傳统轮胎定型硫化机设备的缺陷

和传统的轮胎定型硫化机装置相比，新型的轮胎硫化机不仅可以大幅提高轮胎定型质量，同时还可以有效降低轮胎残次概率，对节约轮胎生产成本具有非常显著的作用和意义。传统的轮胎硫化定型装置对轮胎胎胚进行定型时，首先会将需要硫化的轮胎储存一段时间，该过程的主要目的在于确保轮胎胎胚可以被完全硫化。但是在储存过程中，受各类因素的影响，极有可能对轮胎胎胚的形状产生影响。此外，在轮胎挂胎和装胎机械手等待硫化装胎的过程中，由于轮胎胎胚的上下钢圈以及本体部分位置相对较低，在装轮胎的过程中，所有的受力点均集中在轮胎胎胚的上部钢圈位置，而且在安装轮胎胎胚的过程中，会对轮胎胎胚内部产生摩擦力，极有可能对轮胎胎胚的定型精度产生影响。同时，也有可能导致轮胎胎胚和轮胎钢圈发生错位，其机械手装置可能导致轮胎装置产生变形，大幅降低轮胎的品质。在使用硫化装置对轮胎进行定位的过程中，需要注意以下几方面：

①不能仅仅依靠胎圈进行定位，需要确保轮胎的高精确度;②在对轮胎胎胚进行定型时，需要采用正确的受力方式，以此来有效降低轮胎胎胚变形的概率;③在对轮胎进行定型的过程中，需要对轮胎的胎面进行有效支撑，以此来降低轮胎定型过程中的圆柱角度偏差。

3 轮胎定型硫化机定型辅助装置的设计要点

在对轮胎定型硫化机定型辅助装置进行设计时，需要注意以下几方面：

首先，定型辅助装置的摆动机构主要由摆动臂以及伸缩油缸构成，摆动臂的一端和硫化机设备相连接，另一端则和硫化室装置扶手机构相连接。此外，为了提高运行效率，降低摩擦力，伸缩油缸还要和摆动臂一起形成钝角支撑，以此来确保轮胎定位效果以及质量。

其次，轮胎定型硫化机设备的扶手装置主要由形状为等腰三角形制作而成的辊架构成，辊架顶角的一端和轮胎定型硫化机装置的摆动臂相连接，而底角的两端则和安装有轮胎胎胚的辊子连接。此外，根据安装要求可知，轮胎定型硫化辅助装置的辊架的顶角必须为钝角。

最后，在轮胎定型硫化机定型辅助装置作胶囊定型动作时此时轮胎定型辅助装置的左右摆装置会同硫化室左右扶手机构进行同步摆动，每个摆动动作到装置摆动至硫化室装模位后停止。

4 轮胎定型硫化机定型辅助装置的动作程序

4.1 轮胎定型硫化机定型辅助装置的动作程序

为了有效弥补传统轮胎定型硫化装置技术存在的缺陷，有必要对新型轮胎定型硫化机装置运动程序进行分析。这类新型的轮胎定型;硫化辅助装置的主体结构安装在轮胎硫化室装模位的左右扶手装置两侧，其中位于左侧的扶手装置安装在硫化室装模位左前方转入的左摆动机构上，而右侧的扶手装置则安装在硫化室装模位左前方转入的左摆动机构上。有时也安装在硫化室装模位右前方转入的右摆动机构上。在左右扶手装置的动作下，可通过左右扶手装置的右倾和左倾对轮胎胎胚进行精确定位。此外，结合前文可知，摆动臂以及伸缩油缸辅佐在硫化机装置上，摆动臂的运动会带动伸缩油缸进行同步运动，且伸缩油缸的伸缩角杆会和摆动臂一起形成钝角支撑，以此来支撑伸缩油缸进行运动。

4.2 轮胎定型硫化机定型辅助装置的优势以及应用效果

和传统的轮胎定型硫化机装置相比，现有的轮胎定型硫化机装置其整体的结构较为简单，而且其作用扶持位置也基本维持在轮胎胎胚的表面，当轮胎的胎胚处于槽口时，在定位装置进行胶囊动作之前，可以有效改变轮胎胎胚在定型过程中的受力结构和受力方式，降低对轮胎胎胚的摩擦力，进而整体提高轮胎的定型质量和精确度，对节约厂商生产成本以及提高轮胎制作工艺和技术都具有非常显著的效果。

下图所示即为轮胎定型硫化机定型辅助装置的平面俯视图，该装置由以下几部分构成：其中标号1所示为硫化室装模位;标号2所示为轮胎的胎胚;标号3所示为硫化机的基础框架结构;标号4为硫化机的摆动臂;标号5为伸缩油缸装置;标号6为辊架，标号7代表辊子装置。

下面结合图例对轮胎定型硫化机定型辅助装置进行进一步说明：结合图例可知，该轮胎定型硫化机定型辅助装置安装在硫化室装模位，也就是标号1中所示的位置处，同时在标号3所示的基础框架上，还安装有左右摆动装置，在左右摆动装置上安装有左右扶手装置机构，当轮胎的胎胚放置在硫化室装模位后，此时位于基础框架上的左右摆动装置会同步摆动至左右扶手结构内，然后利用左右扶手装置的左右倾斜对轮胎胎胚进行精确的定位。在对轮胎胎胚进行定位的过程中，需要将确保左右扶手装置产生一定程度的倾斜，并使其保持在标号2所在的轮胎胎胚中心上，从而让轮胎胎胚的处于硫化室装模位的中心部分。在定位辅助装置进行胶囊动作之前，还需要促使左右摆动装置进行同步动作，以确保左右扶手装置转出硫化室装模位。在左右扶手装置上，都含有如标号6和标号7所示的辊架以及辊子装置，辊架为等腰三角形结构，其顶部角度为钝角，度数不高于60°，辊子则安装在辊架底部的角上。

当左侧摆动装置上的伸缩油缸和摆动臂位置处于硫化室装模位的中心线前，此时和伸缩油缸的缸体位于硫化机基础框架的左侧前半部分的基座上，而其摆动臂装置则会和硫化室装模位进行同步运动。此时伸缩油缸的伸缩杆则会和左扶手机构铰装在摆动臂共同形成钝角，从而支撑缸体运动。当右侧摆动装置的摆动臂以及伸缩油缸位于硫化室装模位的中心线后，此时伸缩油缸的缸体和右侧的硫化机基础框架后边的基座相连接，摆动臂的一端和右侧硫化机的基础框架前端的基座连接在一起。当硫化机设备启动时，此时摆动装置会和同一侧的硫化室装模位在右后侧进行同步运动。而右侧的扶手装置则会连同三脚架顶角部分形成转动端，以此来和右侧的扶手装置和摆动臂共同构成钝角支撑，支撑硫化机装置运动。同时，为了提高轮胎硫化机装置的传力效果，设计人员还可以对传力设备的横梁进行优化，并以此来保障最终的轮胎定精确度。

5 总结

综上所示，轮胎定型硫化机装置的整体结构较为复杂，且在实际的应用中还会受到各类因素的限制，为了有效提高轮胎胎胚定位质量，降低轮胎报废率以及残次率，有必要研究出一种全新的轮胎定型硫化机定型辅助装置。在对轮胎定型硫化机定型辅助装置进行设计的过程中，一定要按照设计要求和设计说明进行设计，以此来确保轮胎定型质量以及效果。

参考文献：

[1]李尚帅，谭晶等.轮胎定型硫化机技术研究进展[J].现代制造工程，2019（03）：142-147.