轮胎充气冷却装置的制作方法

本发明涉及轮胎制造技术领域，具体而言，涉及一种轮胎充气冷却装置。

背景技术：

现有技术中轮胎后充气冷却结构主要有两种结构：

第一种结构是两点式四工位整体机构，轮胎充气位置更换时，四工位整体翻转（即上下对调），对上方的两个充气工位中的轮胎进行充气冷却定型操作。两点式四工位整体机构只能对同一种规格轮胎进行充气，不能自由更换轮胎的规格，效率慢，翻转装置和活动梁采用外挂式的结构，受力不均匀，影响轮胎定型质量，上下轮辋的同轴度调节也不方便。

第二种结构是四工位单模操纵结构，四个工位可以独立操纵对应的轮胎充气冷却定型的动作。四工位单模操纵结构效率虽然高，但是占用空间大，导致主机的卸胎机械手高度过高，成本高。

综上所述，现有技术中的后充气冷却结构的缺点如下：

1、结构复杂，轮胎定型时受力不均匀，效率低下。

2、占用面积大，造成厂房资源浪费。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种轮胎充气冷却装置，以解决现有技术中结构复杂、效率低下的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种轮胎充气冷却装置，包括：主立柱；第一翻转组件和第二翻转组件，第一翻转组件和第二翻转组件相对设置并安装在主立柱上；第一充气组件和第二充气组件，第一充气组件和第二充气组件分别设置在第一翻转组件和第二翻转组件上，第一充气组件和第二充气组件均包括多个充气机构，第一翻转组件驱动第一充气组件翻转，第二翻转组件驱动第二充气组件翻转。

进一步地，第一翻转组件和第二翻转组件均包括翻转转轴和第一驱动部，翻转转轴可转动地安装在主立柱上，第一驱动部安装在主立柱上，第一驱动部与翻转转轴驱动连接以驱动翻转转轴翻转。

进一步地，第一翻转组件和第二翻转组件均还包括第一传动机构，第一传动机构连接在翻转转轴和第一驱动部之间，第一驱动部通过第一传动机构驱动翻转转轴翻转。

进一步地，第一传动机构包括齿条和齿轮，齿轮安装在翻转转轴的朝向主立柱的一端上，齿条的第一端与齿轮啮合，齿条与第一驱动部驱动连接。

进一步地，第一驱动部为气缸，气缸的活塞杆与齿条的第二端连接。

进一步地，充气机构包括充气座、下夹盘和锁套，下夹盘设置在充气座的端部，锁套连接在充气座上并从下夹盘穿出，轮胎充气冷却装置还包括：支撑组件，沿竖直方向可移动地设置在主立柱上；锁紧转轴，可转动地安装在支撑组件上；锁紧组件，锁紧组件具有与锁紧转轴结合且与锁套分离的等待位置及与锁紧转轴分离且与锁套结合的充气位置。

进一步地，锁紧组件包括：上夹盘；锁轴，锁轴穿设在上夹盘中，锁轴具有与锁套结合的第一锁紧位置及与锁套分离的第一解锁位置；锁盘，锁盘安装在锁轴的朝向锁紧转轴的一端上，锁盘具有与锁紧转轴结合的驱动位置及与锁紧转轴分离的分离位置，锁盘具有与支撑组件结合的第二锁紧位置及与支撑组件分离的第二解锁位置，其中，锁紧组件处于等待位置时，锁盘处于驱动位置和第二锁紧位置，锁轴处于第一解锁位置；锁紧组件处于充气位置时，锁盘处于分离位置和第二解锁位置，锁轴处于第一锁紧位置。

进一步地，锁紧组件还包括多个弹性件，多个弹性件安装在上夹盘上并位于上夹盘和支撑组件之间，锁盘处于第二锁紧位置时，弹性件处于自由状态，锁盘处于第二解锁位置时，弹性件处于压缩状态。

进一步地，锁紧组件还包括多个定位柱，多个定位柱安装在上夹盘上，支撑组件具与多个定位柱配合的多个定位孔，多个弹性件一一套设在多个定位柱上。

进一步地，锁紧组件还包括第一半环和第二半环，第一半环和第二半环卡接在锁轴的环槽中并安装在上夹盘上，多个定位柱安装在第一半环和第二半环上。

进一步地，锁紧组件还包括安装盘，安装盘套设在锁盘和锁轴的连接处，安装盘具有供多个定位柱穿设的多个安装孔，多个弹性件位于安装盘的下方。

进一步地，支撑组件包括支撑梁和支撑盘，支撑梁沿竖直方向可移动地设置在主立柱上，支撑盘连接在支撑梁上并位于支撑梁的下方，锁紧转轴穿设在支撑梁和支撑盘中。

进一步地，轮胎充气冷却装置还包括驱动组件，驱动组件与锁紧转轴的远离锁紧组件的一端驱动连接以驱动锁紧转轴转动。

进一步地，驱动组件包括第三驱动部和连接板，第三驱动部固定在支撑组件上，第三驱动部的一端与连接板的第一端连接，连接板的第二端与锁紧转轴连接。

进一步地，锁紧组件还包括防转环，防转环固定在上夹盘上并位于锁轴的周向外侧，锁轴处于第一锁紧位置时，防转环与锁套配合以防止在轮胎翻转过程中锁轴从锁套中掉出。

应用本发明的技术方案，第一翻转组件驱动第一充气组件翻转，第二翻转组件驱动第二充气组件翻转，第一充气组件和第二充气组件均包括多个充气机构。上述结构可单独驱动一个充气组件进行翻转，采用单模单动的结构，结构紧凑，可同时对不同的规格的轮胎进行充气冷却，而且更换方便，效率高。例如，第一翻转组件驱动第一充气组件翻转时，使得每个充气机构的位置发生变化，这样可以对不同充气机构上的轮胎进行充气，充气后第一充气组件翻转以对充气后的轮胎进行冷却。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的轮胎充气冷却装置的实施例的主视示意图；

图2示出了图1的轮胎充气冷却装置的侧视示意图；

图3示出了图1的轮胎充气冷却装置的俯视示意图；

图4示出了图1的轮胎充气冷却装置的主立柱与第一翻转组件、第二翻转组件配合的主视示意图；

图5示出了图4的主立柱与第一翻转组件、第二翻转组件配合的侧视示意图；

图6示出了图5的主立柱与第一翻转组件、第二翻转组件配合的a处剖面示意图；

图7示出了图4的主立柱与第一翻转组件、第二翻转组件配合的局部示意图；

图8示出了图1的轮胎充气冷却装置的充气机构的剖面示意图；

图9示出了图8的充气机构的侧视剖面示意图；

图10示出了图1的轮胎充气冷却装置的支撑组件和锁紧组件配合的剖面示意图；

图11示出了图10的支撑组件和锁紧组件配合的俯视示意图；以及

图12示出了图10的支撑组件和锁紧组件配合的侧视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、主立柱；20、第一翻转组件；21、翻转转轴；22、第一驱动部；23、齿条；24、齿轮；30、充气机构；31、充气座；32、下夹盘；33、锁套；34、第二驱动部；35、蜗杆；36、蜗轮；37、连接座；40、支撑组件；41、支撑梁；42、支撑盘；50、锁紧转轴；60、锁紧组件；61、上夹盘；62、锁轴；63、锁盘；64、弹性件；65、定位柱；66、第一半环；67、第二半环；68、安装盘；69、防转环；70、驱动组件；71、第三驱动部；72、连接板；80、底座；90、搬运机构；100、卸胎辊道；110、脱胎组件；120、第二翻转组件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1、图4和图8所示，本实施例的轮胎充气冷却装置包括：主立柱10、第一翻转组件20、第二翻转组件120、第一充气组件及第二充气组件。第一翻转组件20和第二翻转组件120相对设置并安装在主立柱10上，第一充气组件和第二充气组件分别设置在第一翻转组件20和第二翻转组件120上，第一充气组件和第二充气组件均包括多个充气机构30，第一翻转组件20驱动第一充气组件翻转，第二翻转组件120驱动第二充气组件翻转。

应用本实施例的轮胎充气冷却装置，第一翻转组件20驱动第一充气组件翻转，第二翻转组件120驱动第二充气组件翻转，第一充气组件和第二充气组件均包括多个充气机构30。上述结构可单独驱动一个充气组件进行翻转，采用单模单动的结构，结构紧凑，可同时对不同的规格的轮胎进行充气冷却，而且更换方便，效率高。例如，第一翻转组件驱动第一充气组件翻转时，使得每个充气机构的位置发生变化，这样可以对不同充气机构上的轮胎进行充气，充气后第一充气组件翻转以对充气后的轮胎进行冷却。

可选地，如图6所示，第一翻转组件20和第二翻转组件120均包括翻转转轴21和第一驱动部22，翻转转轴21可转动地安装在主立柱10上，第一驱动部22安装在主立柱10上，第一驱动部22与翻转转轴21驱动连接以驱动翻转转轴21翻转。第一充气组件和第二充气组件分别设置在翻转转轴21上。第一驱动部22驱动翻转转轴21转动，进而使得第一充气组件进行翻转，从而使得每个充气机构30的位置发生变化，这样可以对充气后的轮胎进行冷却，对待充气的轮胎进行充气。上述翻转组件的结构简单，操作简便。当然，翻转组件的具体结构也并不限于此，只要能够驱动充气组件进行翻转的结构均可。

为了操作更加省时省力，可选地，第一翻转组件20和第二翻转组件120均还包括第一传动机构，第一传动机构连接在翻转转轴21和第一驱动部22之间，第一驱动部22通过第一传动机构驱动翻转转轴21翻转。第一传动机构可以将第一驱动部22的动力传递到翻转转轴21，进而带动翻转转轴21转动。采用第一传动机构的进行传动动力，传递运动可靠，使用寿命长，结构紧凑。

如图5和图7所示，优选地，第一传动机构包括齿条23和齿轮24，齿轮24安装在翻转转轴21的朝向主立柱10的一端上，齿条23的第一端与齿轮24啮合，齿条23与第一驱动部22驱动连接。第一驱动部22驱动齿条23移动，齿条23移动带动与齿条啮合的齿轮24转动，翻转转轴21随着齿轮24的转动进行转动。齿条和齿轮传动具有传递运动可靠、使用寿命长、结构紧凑、适用的载荷大等优点。当然，第一传动机构的结构也并不限于此，只要能够驱动翻转转轴21转动的传动均可。

如图7所示，第一驱动部22为气缸，气缸的活塞杆与齿条23的第二端连接。气缸的结构简单，使用方便，成本低廉。采用气缸的第一驱动部22可以通过电动进行控制，控制气缸的活塞杆伸缩，活塞杆伸缩带动齿条23上下移动，进而带动齿轮24和翻转转轴21转动。

如图8所示，可选地，充气机构30包括充气座31、下夹盘32和锁套33，下夹盘32设置在充气座31的端部，锁套33连接在充气座31上并从下夹盘32穿出。充气机构30对硫化后的轮胎进行充气。如图10所示，轮胎充气冷却装置还包括支撑组件40、锁紧转轴50和锁紧组件60。支撑组件40沿竖直方向可移动地设置在主立柱10上。支撑组件40用于安装锁紧转轴50和锁紧组件60，主要起着支撑锁紧转轴50和锁紧组件60的作用。锁紧转轴50可转动地安装在支撑组件40上，锁紧组件60具有与锁紧转轴50结合且与锁套33分离的等待位置及与锁紧转轴50分离且与锁套33结合的充气位置。

静止状态时，锁紧组件60与充气机构30锁合为一体，这时锁紧组件60与锁紧转轴50分离且与锁套33结合，支撑组件40下降，取走锁紧组件60并上升至上位。待硫化后的轮胎装进充气机构时，支撑组件40下降，将锁紧组件60与充气机构30二次锁合，即锁紧组件60与锁紧转轴50分离且与锁套33结合，这时锁紧组件60处于充气位置，支撑组件40重新回到初始位置，同时充气机构30对轮胎进行充气。充气后，液压机构驱动翻转组件将轮胎翻转到冷却工位进行冷却定型，另一个充气机构翻转到充气工位等待放置新的轮胎，然后后一个硫化后轮胎装于充气机构上，再次执行新的充气动作，并重新执行翻转动作。

如图10所示，可选地，锁紧组件60包括：上夹盘61、锁轴62和锁盘63。锁轴62穿设在上夹盘61中，锁轴62具有与锁套33结合的第一锁紧位置及与锁套33分离的第一解锁位置，锁盘63安装在锁轴62的朝向锁紧转轴50的一端上，锁盘63具有与锁紧转轴50结合的驱动位置及与锁紧转轴50分离的分离位置，锁盘63具有与支撑组件40结合的第二锁紧位置及与支撑组件40分离的第二解锁位置。其中，锁紧组件60处于等待位置时，锁盘63处于驱动位置和第二锁紧位置，锁轴62处于第一解锁位置；锁紧组件60处于充气位置时，锁盘63处于分离位置和第二解锁位置，锁轴62处于第一锁紧位置。上夹盘61和下夹盘32用于夹紧轮胎。

锁紧组件60处于等待位置时，锁盘63与支撑组件40结合，锁盘63处于第二锁紧位置，同时，锁盘63与锁紧转轴50结合，锁盘63处于驱动位置。当硫化后的轮胎放置在下夹盘32时，支撑组件40下降，锁轴62插入到锁套33中，锁紧转轴50驱动锁盘63，使得锁轴62与锁套33结合，锁轴62处于第一锁紧位置，同时，锁盘63与支撑组件40分离，锁盘63处于第二解锁位置。支撑组件40上升，锁盘63与锁紧转轴50分离，锁盘63处于分离位置。

优选地，锁盘63与支撑组件40的锁孔均为错齿配合，即锁盘63可以配合在支撑组件40的底部开设的锁孔中，当两者的齿形相错时，锁盘63可以自由进入锁孔中；当两者的齿形相对时，锁盘63被限制在锁孔中不能分离。锁盘63与支撑组件40的齿形均为均匀分布的三角齿。锁轴62与锁套33也为错齿配合，即锁轴62可以配合在锁套33的锁孔中，当两者的齿形相错时，锁轴62可以自由进入锁孔中；当两者的齿形相对时，锁轴62被限制在锁孔中不能分离。

锁盘63与支撑组件40对齿时，锁轴62与锁套33错齿；锁盘63与支撑组件40错齿时，锁轴62与锁套33对齿。当支撑组件40处于等待位时，锁盘63与支撑组件40对齿，支撑组件40将锁盘63钩住，使锁紧组件60挂在支撑组件40上，此时，锁轴62与锁套33错齿。当支撑组件40下降，锁轴62进入锁套33中，驱动锁紧转轴50，锁盘63与支撑组件40错齿脱离，锁轴62与锁套33对齿。

如图10所示，可选地，锁紧组件60还包括多个弹性件64，多个弹性件64安装在上夹盘61上并位于上夹盘61和支撑组件40之间，锁盘63处于第二锁紧位置时，弹性件64处于自由状态，锁盘63处于第二解锁位置时，弹性件64处于压缩状态。通过弹性件64的弹性力将锁盘63锁紧在第二锁紧位置上，有效地防止锁盘63从支撑组件40中脱离出来。

为了保证锁紧组件60与支撑组件40更准确地结合，可选地，锁紧组件60还包括多个定位柱65，多个定位柱65安装在上夹盘61上，支撑组件40具与多个定位柱65配合的多个定位孔，多个弹性件64一一套设在多个定位柱65上。定位柱65与定位孔配合起到定位的作用，有效地保证锁紧组件60与支撑组件40准确地结合。

优选地，锁紧组件60还包括第一半环66和第二半环67，第一半环66和第二半环67卡接在锁轴62的环槽中并安装在上夹盘61上，多个定位柱65安装在第一半环66和第二半环67上。第一半环66和第二半环67形成一个完整的圆环，采用两个半环的结构可以将圆环方便地卡接在锁轴62的环槽中，第一半环66和第二半环67固定在上夹盘61上，从而完成锁轴62、两半环均安装在上夹盘61上。当然，也可以采用将圆环分成三个以上的环体进行安装。

可选地，锁紧组件60还包括安装盘68，安装盘68套设在锁盘63和锁轴62的连接处，安装盘68具有供多个定位柱65穿设的多个安装孔，多个弹性件64位于安装盘68的下方。弹性件64的两端分别与安装盘68、半环抵接，从而使得弹性件的弹性力均匀地作用在安装盘68，进而均匀地作用在支撑组件40上。

为了防止在翻转的过程中锁轴62从锁套33中掉出，可选地，锁紧组件60还包括防转环69，防转环69固定在上夹盘61上并位于锁轴62的周向外侧，锁轴62处于第一锁紧位置时，防转环69与锁套33配合以防止在轮胎翻转过程中锁轴62从锁套33中掉出。防转环69的作用是顶在锁套33的相邻的两个齿之间，阻止锁轴62与锁套33的相互转动，进而防止在轮胎翻转过程中锁轴62从锁套33中掉出，从而在翻转过程中保证轮胎的固定的稳定性。

为了简化支撑组件40的结构，可选地，支撑组件40包括支撑梁41和支撑盘42，支撑梁41沿竖直方向可移动地设置在主立柱10上，支撑盘42连接在支撑梁41上并位于支撑梁41的下方，锁紧转轴50穿设在支撑梁41和支撑盘42中。支撑梁41主要起支撑的作用。锁盘63与支撑盘42的锁孔配合。优选地，支撑梁41和支撑盘42通过多个连接件连接。多个连接件沿支撑盘42的周向均匀布置。连接件为连接柱，连接柱的一端上设有外螺纹，并通过螺母固定在支撑梁41上，连接柱的另一端设有外螺纹，并通过螺母固定在支撑盘42上。

为了方便驱动锁紧转轴50转动，如图11所示，可选地，轮胎充气冷却装置还包括驱动组件70，驱动组件70与锁紧转轴50的远离锁紧组件60的一端驱动连接以驱动锁紧转轴50转动。驱动组件70驱动锁紧转轴50转动，结构简单，操作简便。

优选地，驱动组件70包括第三驱动部71和连接板72，第三驱动部71固定在支撑组件40上，第三驱动部71的一端与连接板72的第一端连接，连接板72的第二端与锁紧转轴50连接。连接板72可以将第三驱动部71与锁紧转轴50连接起来，主要起着连接的作用。第三驱动部71驱动连接板72绕着锁紧转轴50的轴心进行摆动。优选地，第三驱动部71为气缸，气缸的活塞杆与连接板的第一端连接。活塞杆的伸缩运动带动连接板72的摆动，进而带动锁紧转轴50转动。

如图9所示，可选地，充气机构30还包括第二驱动部34，第二驱动部34设置在充气座31内，第二驱动部34与锁套33连接以驱动锁套33移动。第二驱动部34驱动锁套33上下移动。优选地，充气机构30还包括第二传动机构，第二传动机构连接在锁套33和第二驱动部34之间，第二驱动部34通过第二传动机构驱动锁套33移动。第二传动机构将第二驱动部34的动力传递到锁套33，进而带动锁套33上下移动。采用第二传动机构的进行传动动力，传递运动可靠，使用寿命长，结构紧凑。

优选地，第二传动机构包括蜗杆35和蜗轮36，蜗杆35与第二驱动部34连接，蜗杆35与蜗轮36啮合，蜗轮36与锁套33通过螺纹连接。第二驱动部34驱动蜗杆35转动，蜗杆35转动带动与蜗杆35的啮合的蜗轮36转动，进而带动锁套33移动。蜗轮蜗杆传动具有结构紧凑、传动平稳等优点。当然，第二传动机构的结构也并不限于此，只要能够驱动锁套移动的传动均可。第二驱动部34为电机或手轮。

如图1所示，充气座31上设有连接座37，连接座37与翻转转轴21连接。优选地，一个充气组件包括两个充气机构30，两个充气机构30的充气座31相连接。两个充气机构30采用同一蜗杆和蜗轮驱动两个锁套33移动。

如图2和图3所示，轮胎充气冷却装置还包括搬运机构90，搬运机构90与主立柱10间隔设置，搬运机构90用于将充气冷却后的轮胎搬运至下游工序中，例如，下游工序为卸胎辊道100。轮胎充气冷却装置还包括底座80，搬运机构90与主立柱10均设置在底座80上。底座直接与地面或地坑底面接触，用于安装充气装置和搬运机构，并适于调整整个装置的平衡。另一种技术方案中，也可以省去底座80，将充气装置和搬运机构直接安装在地面或地坑底面，在不需要充气环节的工艺中，可直接将充气机构移走，只留下搬运机构用于在前后工位之间装卸轮胎。

如图12所示，在支撑盘42上设置有脱胎组件110，脱胎组件110用于对充气冷却后的轮胎进行脱胎。

由上述可知，本实施例的轮胎充气冷却装置包括主立柱、底座、翻转装置、充气装置、锁紧装置及支撑装置。主立柱安装在底座上，翻转装置、充气装置、锁紧装置及支撑装置安装在主立柱上。

翻转装置包括有液压机构、翻转转轴及传动机构（齿轮和齿条），转轴和液压机构安装在主立柱上，齿条与液压机构连接，齿轮通过键连接于翻转转轴。

充气装置包括有充气座、连接座、蜗轮蜗杆及升降装置。连接座与翻转转轴连接，充气座与连接座连接，蜗轮蜗杆安装于充气座内，升降装置安装在蜗轮上，升降装置还具有一个调模机构，调模机构可以是电机也可以是手轮，用于不同规格的轮胎充气时的调节。

锁紧装置包括有锁轴、锁紧转轴、连接板、两半环、压盖、上夹盘及防转条。锁轴、两半环、防转条安装于轮辋盘上，压盖安装于锁紧转轴上。

支撑装置包括支撑梁和支撑盘，上下气缸安装在主立柱上，脱胎机构安装在支撑盘上，开闭锁气缸（第三驱动部71）安装在支撑梁上。

轮胎充气冷却装置的工作过程如下：

单模单动：静止状态时，锁紧装置与充气装置锁合为一体，支撑梁下降到位，取走锁紧装置并上升到上位；待硫化后的轮胎装进充气工位时，支撑梁下降，将锁紧装置与充气装置二次锁合，支撑梁重新回到初始位置，同时充气装置对轮胎进行充气，液压机构驱动翻转装置将轮胎翻转到下位，冷却定型，原本在下位的另一个充气盘翻转到上位等待放置新的轮胎；将后一个硫化后的轮胎装于充气盘上，再次执行新的充气动作，并重新执行翻转动作，两个轮胎再次对调位置。待轮胎充气定型结束后，活动梁下降连接到锁紧装置，取走锁紧装置回归初始位置，后续执行卸胎动作。

锁紧动作：开闭锁气缸驱动连接板、锁紧转轴，最终传递到锁轴，驱动锁紧转轴执行开闭锁的动作。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本实施例的轮胎充气冷却装置采用四点式双工位单模单动结构，结构紧凑，可同时对不同规格的轮胎进行充气定型，且更换方便，效率高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。