新型多工位工程机械轮胎硫化后充气定型机的设计

2024-03-29卜凡雷孟海狮张云灿郑清文

橡胶科技 2024年3期

关键词：定型机卡盘气源

卜凡雷，孟海狮，韩翠，郑颖，张云灿，郑清文

（1.徐州地森机械有限公司，江苏徐州 221011；2.徐州徐轮橡胶股份有限公司，江苏徐州 221011；3.南京工业大学，江苏南京 211800）

近年来，汽车工业已经成为我国的支柱产业，而汽车工业中新技术和新材料的不断应用，对轮胎的稳定性、安全性等也提出了越来越高的要求。

目前，由于工程机械轮胎体积大，没有专用的定型设备，工程机械轮胎硫化完成后靠自然冷却定型，整体轮胎的变形较大，严重影响工程机械轮胎质量，因此我公司设计了新型多工位工程机械轮胎硫化后充气定型机[1-4]，简要介绍如下。

1 设备概述

根据轮胎生产厂家的要求，分别设计和生产五工位和四工位工程机械轮胎硫化后充气定型机，根据所生产轮胎规格可分为17.5-25，23.5-25，11-32等不同型号。

2 机械设计

在综合考虑装胎、硫化、定型、卸胎以及后充气冷却等因素的基础上研发的新型工程机械轮胎硫化后充气定型机主要由机架、动/定卡盘、十字头卡盘锁紧机构、上托机构和推动气缸等组成。机架采用18#槽钢、120 mm×60 mm×5 mm矩形管焊接，既保证刚性，又使其结构紧凑，外观美观。动/定卡盘及卡盘锁紧机构均采用铸钢及锻件，保证足够的强度和加工性能。其他部件采用的钢材强度不低于A3钢板。

工程机械轮胎硫化后充气定型机采用并列立式布置，结构如图1所示。

图1 工程机械轮胎硫化后充气定型机的结构

设备采用双气源供气，一路为充气气源；另一路为工作气源（信号风源）。根据设备标识，充气气源根据轮胎的充气压力接相应压力气源。工作气源接0.4～0.8 MPa压力气源。

每个工位可以单独控制，不同压力的进气管道上均有压力表、调压阀和安全阀，实现人工装胎、卸胎、锁紧充气、松锁放气的全过程动作，工作气源压力为0.4～0.8 MPa，充气压力最大值为1.0 MPa（可调）。人工放胎到位后自动实现后充气过程，也可手动操作。每个工位的轮胎都有充气压力超标报警装置。

动卡盘使用单气缸控制，每次只能对一个动卡盘作用（其余工位操作杆放在锁紧位置），动卡盘移动到位后，操作者将轮胎推到动卡盘与定卡盘之间，通过上托气缸作用使其放置在定卡盘上，动卡盘受侧部气缸控制移动到位后，操作者旋转锁杆45°，使十字头锁紧到位，然后打开进气阀充气冷却。取胎时先排空轮胎内压力（压力表必须为零），才能打开锁紧杆，底部气缸推动动卡盘脱离轮胎胎圈，把轮胎放下来，再由操作者推出轮胎。

操作过程中，锁杆锁紧装置不到位时不得向轮胎内充气；取胎时必须先排空轮胎内压力，然后才能打开锁紧杆，以免发生危险。另外，应定期检查阀门，防止阀门控制失灵，且操作者严禁进入动卡盘和定卡盘之间，以免产生危险。

每个工位均配有气动升降装置、安全锁紧装置，当锁紧装置到位时，锁紧把手处于偏下的位置，防止被误碰开启。锁紧后进气、计时有灯光、压力表显示。定型完成后排气到零压力时，锁紧把手才能打开。

由于工程机械轮胎的体积较大，充气时间较长，故而管路的压降明显，但其多工位同时工作且互不干扰，因此为了解决充气管路的压降问题，在每一工位的充气管路上增加了充气单向阀，使用效果非常理想。

多工位工程机械轮胎硫化后充气定型机适应规格较多，而不同规格轮胎的充气压力不同，因此在每台定型机的充气管路上根据轮胎规格选装不同的限压阀。每个工位都安装了压力表，操作工可以清楚地看到每个工位的充气压力。