摘要：随着汽车工业和轮胎工业的不断发展，对轮胎的均匀性提出了越来越高的要求，这要求液压式轮胎硫化机的设计也要不断创新，并能解决使用过程中出现或存在的问题。本文主要是设计一种液压轮胎硫化机上的新型连接辊道，该新型连接辊道与现有连接辊道对比其创新性主要是可实现多方位可调、单气缸挡胎和自动翻转排胎，解决现有连接辊道把轮胎送到总输送带上时可能出现轮胎滚出总输送带、挂在总输送带边缘围栏上或竖立在总输送带上而造成一些损害或输送不畅的问题。
关键词：液压轮胎硫化机；可调；连接辊道
1．前言
轮胎硫化作为轮胎制造的最后一道工序，是影响轮胎制造质量的关键设备之一。随着市场对轮胎产品的性能、质量要求越来越高，轮胎厂家也对工装设备提出了更高的要求。为了适应这种变化，轮胎硫化机也在经历技术进步，升级换代。伴随着汽车和轮胎工业的快速发展，我国硫化机在产量、品种、精度、控制、稳定性等方面有了一个质的飞跃，达到世界先进水平之列。国产硫化机已完全取代进口，包揽我国新建/扩建轮胎项目所需硫化机的天下。液压硫化机是在机械式硫化机的基础上发展的，精度和自动化程度高，硫化的轮胎均匀质好，适合于子午胎尤其是高等级子午胎的硫化，液压式硫化机替代机械式硫化机已成为无可置疑的发展趋势。
连接辊道是轮胎硫化机上一个组成部件，是把硫化好或冷却好的轮胎送到总输送带的通道，如果与总输送带的距离、角度等不恰当，都会影响轮胎的输送，可能出现轮胎滚出输送带、挂在输送带边缘围栏上或竖立在输送带上而造成一些损害或输送不畅。现有液压硫化机的连接辊道是根据用户提供的基础图制作后就不能调整，因有时用户提供的基础图不准确，或图纸与实际基础有偏差，出现连接辊道与其输送带对接尺寸偏差，需要在现场进行更改，而有些更改存在很大的困难和麻烦，影响了现场的安装进度。因此，针对用户对硫化机安装的速度和轮胎在输送带上的位置要求越来越高，需研发一种液压硫化机新型连接辊道，以适应市场和用户的需求，增加产品卖点、提高产品市场竞争力具有重要意义。
2．新型连接辊道总体方案设计
2.1 旧连接辊道简介及存在的缺点
旧连接辊道主要由辊道支架、辊道架、挡胎装置三部分组成，辊道支架安装在底架上，辊道架固定在辊道支架上，而挡胎装置则安装在辊道支架和辊道架上。其存在的缺点如下：
（1）在辊道支架、辊道架、挡胎装置安装后其前后、上下、角度均不能调整整，在用户安装基础和输送带与原确认的误差较大时将出现安装问题，影响安装进度。
（2）因其不可调整，且在挡胎装置向下回收后，轮胎是通过滑动滑向输送带，根据用户现场反馈，有时会出现如图1所示的状况，轮胎挂在输送带边缘围栏上，在输送带运动时使轮胎竖立在输送带上，然后又倒向另一侧围栏，有的甚至滚出输送带，使轮胎造成一些损伤，或使输送带运输不畅。
（3）采用双气缸挡胎装置，增加成本。
2.2 新型连接辊道的功能及技术参数
如下图为所设计的新型连接辊道三维图，根据现场安装调研情况及用户要求，其功能需包含以下五主面：
（1）实现整个连接辊道上下调节。
（2）实现辊道架前后调节。
（3）实现辊道架角度调节。
（4）实现在辊道架上挡胎功能。
（5）实现在辊道架上把轮胎准确排送到输送带上的功能。
根据对多个用户现场实际安装基础和输送带与其所提供原尺寸的差异进行对比，可确定以下各调整技术参数：
（1）上下可调范围为上下各55mm。
（2）前后可调，可调范围为向前调整50mm，向后调整75 mm。
（3）角度可调，可调范围为15°～25°。
（4）排胎翻转角度为90°。
3．具体部件设计
3.1 上下调整结构设计
根据总体方案和布局，首先应考虑整个连接辊道的支承和固定，由两根辊道支架作为支承，选用螺栓固定，并按螺栓组设计方法，固定在底架上，并在辊道支架上铣长孔，同时设计有调整底板安装调整螺栓用于辅助上下调整。
3.2 前后调整结构设计
前后调整结构设计主要从三方面考虑：一是与辊道支架连接，二是要支承辊道架，三是可以前后调整。所以其所要设计的主要是一个可以实现这三方面的零件，这个零件就是由方管和钢板焊接组成的焊接件，其与辊道支架连接的板上开通孔，辊道支架上开长孔可使固定架前后移动后，采用螺钉和螺母固定，其上方通过另一零件辊道架支座与辊道架连接座连接支承辊道架。
3.3 角度调整结构设计
角度调整结构设计主要从三方面考虑：一是如何与辊道架连接，二是如何与辊道支架和固定架连接，三是采用什么装置实现角度调整。并根据这三方面进行分析，辊道架要实现角度需旋转摆动，因此辊道架一端在固定架连接上可采用销轴连接结构，在另一端与调整装置连接，调整装置采用螺旋传动中的调整螺旋，调整装置一端连接辊道架，另一端连接在辊道支架上。
辊道架通过辊道架连接座和销轴连接在辊道架支承座上，因考虑辊道架前后调整，因此角度调整装置两端也采用销轴连接，当装置长度改变时，辊道架绕着辊道架连接座的销轴进行转动而改变角度。
角度调整装置设计。主要是考虑可以长度可调，此处利用螺旋传动原理，采用普通螺纹调整螺旋，螺母转动，螺杆移动，同时为了加快调整速度，调节两端采用左右螺纹，调节范围15°～25°。
3.4 挡胎和排胎装置结构设计
挡胎和排胎装置结构设计主要从两方面考虑：一是如何把挡胎和排胎连接在一起，二是采用何种方式驱动。根据这两方面进行分析，首先要进行挡胎，把辊道架上的轮胎挡住，再进行排胎，即把轮胎翻转到输送带上去，可采用排栏式进行翻转，挡杆式进行挡胎，挡杆所在的转轴与排栏相连，挡胎时排栏处于辊道架辊筒下方，挡杆与排栏成九十度挡住轮胎。驱动方面采用简单的普通气缸，气缸装在辊道架下方，并通过一个拉板的零件与排栏连接使其翻转。挡胎杆和转轴是整体焊接件，通过转轴连接套与旋转拉板连成一体，当旋转拉板拉动排胎栏翻转时，转轴挡胎杆跟随排胎栏一起转动。
受力分析与气缸选型。排胎栏在辊道架辊筒下方并有轮胎时，此时要使排胎栏带动轮胎翻转所需的力是最大的，因此在这种状态进行受力分析，同一气缸在相同气压时，无杆腔所受的力比有杆腔大，要使排胎栏带动轮胎翻转的所需的力比使排胎栏回到原位置所需的力小，当排胎栏带动轮胎翻转时，刚好是有杆腔受力，因此只需要有杆腔受力满足，则无杆腔所受力也肯定能使排胎栏翻转回到原位。通过分析和计算从而确定气缸的缸径和行程。
4.结束语
连接辊道是液压轮胎硫化机上一个重要的部件，它是硫化机与用户总输送带连接的的轨道，其使用效果将影响用户对整台硫化机的评价与认可程度，本新型连接辊道主要实现了多方位可调，可根据用户现场基础和总输送带的误差进行适当调整，从而提高了现场安装调试的效率，有效地解决了现有连接辊道存在的问题，提高产品的品质，使产品获得用户更高的评价，从而提高产品的市场竞争力。目前本新型连接辊道已在部分用户处正式使用，使用效果良好，符合设计要求和功能。
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论文作者:李晓彬
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：轮胎论文; 输送带论文; 可调论文; 硫化机论文; 装置论文; 角度论文; 架上论文; 《电力设备》2019年第6期论文;