輪胎成型機帶束層貼合鼓的設計研究

[摘要]汽車工業的發展，對子午線輪胎的需求量不斷增加，特別是全鋼載重子午線輪胎以其獨特的優勢受到行業內的廣泛應用。帶束層也稱為支撐層，是胎面基部下沿胎面中心線圓周方向箍緊胎體的材料層，簡單來說就是對輪胎起箍緊的作用。帶束層貼合質量的好壞對輪胎的整體質量有直接的影響。本文在對傳統輪胎成型機帶束層貼合鼓存在的問題進行分析，在此基礎上對帶束層貼合鼓進行優化設計，有效的改善了傳統帶束層貼合鼓縫隙大、整體笨重的問題，促進無縫貼合的實現。

[關鍵詞]輪胎成型機；帶束層；貼合鼓

隨著經濟的發展，汽車需求量不斷加大，相應的對汽車制造行業對輪胎的需求量也在不斷的增加。子午線輪胎的生產數量和規模的飛速發展，對子午線輪胎的質量要求也在不斷的提高，輪胎成型機作為輪胎生產制造成型的專門機械設備，其性能的更新換代和加工精度的提升直接影響輪胎生產的產品質量，對提高廠商的市場競爭力具有非常重要的意義。帶束層貼合鼓是輪胎成型機的重要組成部分，帶束層又稱為支撐層，是子午線輪胎主要的受力部件，不僅對輪胎胎體起到重要的箍緊作用而且還具有緩沖的作用。可以說，帶束層貼合質量的好壞直接影響輪胎整體的質量，對輪胎的性能和使用壽命都具有直接的影響。

1、普通輪胎成型機帶束層貼合鼓存在的問題

普通的輪胎成型機帶束層貼合鼓主要分為兩種類型，一種是傳統的有縫貼合鼓，另一種是指形無縫貼合鼓。傳統帶束層有縫貼合鼓在執行貼合工序的過程中，徑向行程是在張開的狀態下進行的，如果徑向形成過大超過了標準的范圍，則在每個鼓塊件之間會存在較大的縫隙，這樣就會造成貼合鼓的形狀發生變形，不能形成標準要求的圓形，這樣的貼合鼓再經過壓輥的滾壓工序后，帶速層的周長就會存在很大的誤差，直接影響帶束層的加工精度，進而影響輪胎的質量。指形無縫貼合鼓是將每一個鼓塊件做成指形而且呈相互穿插的形式，貼合鼓在張開的狀態是，指形搭接部分呈現為無縫的狀態，但是在其根部仍存在多個方孔，因此所謂的無縫貼合也只是相對而言的，并不是真正的無縫。兩種方法相比，指形無縫貼合鼓骨塊厚重，貼合鼓整體笨重，控制起來非常不便。無論哪種類型的貼合鼓，都采用內置氣缸連桿擺動驅動。但是此種驅動方式內置氣缸為自制的，缸徑一般較大，不僅連桿行程短而且在精度方面有較高的要求，在使用過程經常發生卡頓的狀況。貼合鼓的伸縮式在在氣缸的作用下連桿的擺動來控制的，這對尺寸精度要求非常高，如果尺寸出現誤差就會造成鼓塊直接高度不一，貼合鼓的伸縮運動就會出現卡死的現象。

在大型工程機械輪胎成型機中多應用有縫貼合鼓，而在全鋼載重輪胎成型機中以指形無縫貼合鼓應用更多。但是無論是哪種貼合鼓，其質量、電機、抱閘均較大，特別是在主軸強度上有很高的要求，因此這兩種貼合鼓設備在成本方面都需要較高的投入。

2、輪胎成型機帶束層貼合鼓的優化設計

2.1結構上的優化

如圖1所示為在傳統輪胎成型機帶束層貼合鼓結構基礎上的優化，錐形直線導軌安裝座直接與連接主軸相連接并能夠在其上直接滑動，帶動活塞缸的運動。氣缸固定盤上直接安裝有外置驅動氣缸，利用固定螺桿對導向桿支撐座進行定位安裝和加固，使其保持穩定的狀態。調節螺桿的一端與連接主軸相連并加以固定，另一端則連接在錐形直線導軌安裝座上。連接主軸的左端為螺紋的形式，這樣就可以根據生產加工的需要直接通過螺桿對錐形直線導軌安裝座在主軸上位置進行控制和調節，從而實現對貼合鼓的有效控制，對貼合鼓在張開狀態下和縮小狀態下的直徑最大值和最小值進行恰當的調節，防止其過大和過小對貼合質量造成的不利影響。在導向桿支撐座上將導向桿加以固定，利用螺釘對導向桿在主軸方向上的位置加以固定。采用螺釘將鼓塊在安裝板上安裝和固定，錐形直線導軌安裝座受到氣缸的驅動作用發生運動同時將產生的作用力向直線導軌上傳遞帶動鼓塊的運動。需要注意的是在鼓塊的配合處要注意斜面的均勻性，不能有拼接臺階存在。為了防止螺釘松動，需要對螺釘的緊固做必要的加強處理，確保搭接板的牢固性。同時在貼合工序的過程中，貼合鼓處于貼合位置是要呈標準的圓形，而且必須保證貼合鼓在最大張開的情況下是處于無縫的狀態。對鼓塊與搭接板的表面要采取必要的防粘措施。

2.2優化后的輪胎成型機帶束層貼合鼓的工作原理

利用調節螺桿調節貼合鼓的工作直徑，啟動氣缸，在氣缸的推動作用下錐形直線導軌安裝座做軸向運動到達主軸左端的位置的同時將作用力向斜面傳導，鼓塊在作用力的推動下升高貼合鼓張開，當張開達到工作直徑的最大值時進行膠料的纏繞工作。氣缸活塞桿做收回運動，錐形直線導軌安裝座做軸向運動回滑到主軸右端帶動鼓塊降低，貼合鼓收縮直徑達到最小值時，鼓塊與膠料分離。

3、結構優化后的輪胎成型機帶束層貼合鼓的優點

優化后的輪胎成型機帶束層貼合鼓相較于原有的普通貼合鼓，在結構上更為簡單，無論是安裝、生產操作還是日常的保養和維修都非常方便。改變了傳統貼合鼓笨重的狀態，整體質量上更加輕巧，應用更加便捷，在貼合精度上有明顯的提高。結構上具有良好的通用性，能夠適用于不同規格輪胎的生產加工。真正實現了無縫貼合，加工質量更高。經實踐檢驗，本文優化設計后的帶束層貼合鼓結構可在輪胎成型機中廣泛應用，具有廣闊的發展前景。

參考文獻

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