基于轻质模具的循环性聚氨酯发泡轮胎生产装置的制作方法

本实用新型属于轮胎生产技术领域，特别涉及基于轻质模具的循环性聚氨酯发泡轮胎生产装置。

背景技术：

聚氨基甲酸酯(polyurethane)是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。随着聚氨酯行业的不断发展，聚氨酯的应用范围也越来越广，可以代替橡胶，塑料，尼龙等，用于机场，酒店，建材，汽车厂，煤矿厂，水泥厂，高级公寓，别墅，园林美化，彩石艺术，公园等。

在轮胎生产行业中，也使用聚氨酯发泡材料生产轮胎，传统的聚氨酯发泡轮胎生产设备一般包括转盘、与转盘相连的模具、设置在模具上方的灌注机头，通过转盘的转动使模具内聚氨酯发泡浆料保持均匀并发泡固化成型。但是这种传统的生产设备存在以下缺点：(1)使用金属模具，模具生产制造成本高；(2)金属模具过重，通常与转盘固定连接，不便拆卸，导致模具与驱动装置必须一一对应，增加了设备投入成本；(3)金属模具与转盘固定连接使轮胎生产的整个工序包括灌料、轮胎成型、轮胎脱模、磨具清洗等都需要在同一个工位上进行，导致生产工位空机等待时间长，大大降低了生产效率。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供基于轻质模具的循环性聚氨酯发泡轮胎生产装置。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

基于轻质模具的循环性聚氨酯发泡轮胎生产装置，包括回转机构、与回转机构相连的离心装置和灌料装置，所述离心装置绕回转机构均匀环绕分布，灌料装置悬置在至少一个离心装置的上方，所述回转机构通过自转带动离心装置间隔停顿循环经过灌料装置下方以完成灌料操作。

进一步的，所述离心装置包括聚氨酯材料的模具、放置模具并通过静摩擦使模具发生转动的转动部和设置在模具上方通过向转动部运动与转动部配合夹持模具且随模具发生转动的施压部，任意一个所述离心装置离开灌料装置后再经过灌料装置下方即完成一个轮胎的成型，且所述转动部在回转机构自转的同时也保持驱动模具转动，在所述施压部向转动部运动到下限位置时所述转动部及施压部的转动轴线共线，所述施压部上设有灌料孔，所述模具上设有进料孔。

进一步的，所述离心装置还包括与施压部相连并控制施压部远离或靠近转动部的控制臂总成。

进一步的，所述控制臂总成包括支柱、气缸、连接臂和转动臂，所述支柱固定设置在转动部与回转机构的连接结构上，所述转动臂的下端转动连接在支柱的中上部，所述转动臂的上端与气缸伸缩杆的末端转动连接，所述气缸的缸座末端转动连接在回转机构上，所述连接臂的上端与转动臂的上端转动连接，所述连接臂的下端与施压部固定连接，所述连接臂与施压部的连接点低于支柱的顶部端面。

进一步的，所述施压部包括压盘、安装盘和固定架，所述灌料孔设置在压盘中心，所述安装盘上下贯通用于安装压盘，所述压盘与安装盘转动连接，所述固定架固定安装在安装盘的外侧，且所述固定架朝向回转机构一侧向外延伸与连接臂固定连接。

进一步的，所述固定架上还固定安装有防护罩，所述防护罩为半圆弧状，且所述防护罩设置在固定架远离回转机构的一侧。

进一步的，所述转动部包括基座、固定安装在基座内的第一电机和转动设置在基座顶部且与第一电机的输出轴传动连接的转盘。

进一步的，所述转盘顶面的中心设有凸块，所述模具的下模底部设有与凸块适配的凹槽。

进一步的，所述凸块为圆饼状。

进一步的，所述回转机构包括水平放置在地面的底座和转动设置在底座顶部的立柱，所述底座上安装有驱动立柱自转的第二电机，第二电机与立柱之间传动连接。

本实用新型的有益效果为：

(1)使用聚氨酯材料作为模具的制造原料，大大降低了模具的制造成本；

(2)由于聚氨酯制作的模具具有轻质的特点，可以直接在施压部和转动部的夹持下通过静摩擦力随转动部发生转动，由于模具与转动部之间仅为面接触，并通过与施压部配合为模具传递转动能量，不存在任何机械连接部件，可以直接取出，这样可以使用一套离心装置配合若干套模具搭配使用，减少设备投入成本；

(3)在拆除模具的时候也能节约大量的时间，大大提高生产效率；

(4)基于使用聚氨酯材料作为模具，使得完成轮胎的成型目的后，可以快速取出模具并装上新的模具，配合回转机构的间隔停顿循环控制，能够使该轮胎生产装置实现连续化生产，且基本消除了轮胎脱模和模具清洗所导致的离心装置的空档期，有利于提高生产效率；

(5)且由于回转机构的间隔停顿循环控制，使得轮胎的生产时间得到控制准确。

附图说明

图1是本实用新型循环性聚氨酯发泡轮胎生产装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型控制臂总成的立体结构示意图；

图3是本实用新型施压部的立体结构示意图；

图4是本实用新型压盘与安装盘的连接示意图；

图5是本实用新型回转机构与转动部的连接示意图；

图6是本实用新型转动部的结构示意图；

图7是本实用新型回转机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

基于轻质模具的循环性聚氨酯发泡轮胎生产装置，包括回转机构10、与回转机构相连的离心装置20和灌料装置30，所述离心装置20绕回转机构10均匀环绕分布，灌料装置30悬置在至少一个离心装置20的上方，所述回转机构10通过自转带动离心装置20间隔停顿循环经过灌料装置30下方以完成灌料操作；所述离心装置20包括聚氨酯材料的模具21、放置模具21并通过静摩擦使模具21发生转动的转动部22和设置在模具21上方通过向转动部22运动与转动部22配合夹持模具21且随模具21发生转动的施压部23，任意一个所述离心装置20离开灌料装置30后再经过灌料装置30下方即完成一个轮胎的成型，且所述转动部22在回转机构10自转的同时也保持驱动模具21转动，在所述施压部23向转动部22运动到下限位置时所述转动部22及施压部23的转动轴线共线，所述施压部23上设有灌料孔231，所述模具21上设有进料孔211。

整个生产装置在回转机构10的转动中完成轮胎的灌料、成型和脱模，具体的，将模具21放置在转动部22上后使施压部23向转动部22运动直到与转动部22配合夹持模具21，灌料装置30向通过灌料孔231和进料孔211向模具21中灌入聚氨酯发泡浆料，通时转动部22保持转动使模具21发生离心，接着回转机构10发生转动将下一个离心装置20转入灌料装置30下方进行灌料，如此反复，且回转机构10为间隔停顿循环，即回转机构10将离心装置20转自灌料装置30下方时会停顿，这段时间用于灌料或者取出带有已经成型好轮胎的模具21并换上新的模具21。轮胎的成型及灌料装置30的设计与成型工艺相关，本实用新型中灌料装置30为一台，即模具21从灌入浆料后，待回转机构10完成一次自转，轮胎即固化成型，此时模具21又回到灌料装置30下方，在回转机构10停顿期间，操作人员可以控制施压部23抬起取出模具21并放入新的模具21进行下一个轮胎的生产。

除此之外，还可以能根据实际工作情况设计两个或者三个灌料装置30均分环绕回转机构10，这样即在一个回转机构10上同时具有三条连续生产线，模具21在前一个灌料装置30下完成灌料然后在后一个灌料装置30下完成卸模、脱模及装模。本实用新型采用聚氨酯弹性体原材料作为模具21，本身具有轻质、形状固定、性变小的特点，十分适于作为模具，而且聚氨酯弹性体原材料制成的模具21本身性能跟橡胶类似，在合模时也无需再额外增加密封胶垫来保证密封性能；模具21的生产也变得更低价更便捷，前期只需要委托企业生产一套金属的模具母体，轮胎制造企业便可以直接利用自己的聚氨酯弹性体原材料配合模具母体来制造生产轮胎的模具21。

结合以上说明，本实用新型具有如下的优点：(1)使用聚氨酯材料作为模具的制造原料，大大降低了模具的制造成本；(2)由于聚氨酯制作的模具具有轻质的特点，可以直接在施压部23和转动部22的夹持下通过静摩擦力随转动部22发生转动，由于模具21与转动部22之间仅为面接触，并通过与施压部23配合为模具21传递转动能量，不存在任何机械连接部件，可以直接取出，这样可以使用一套离心装置20配合若干套模具21搭配使用，减少设备投入成本；(3)在拆除模具21的时候也能节约大量的时间，大大提高生产效率；(4)基于使用聚氨酯材料作为模具21，使得完成轮胎的成型目的后，可以快速取出模具21并装上新的模具21，配合回转机构10的间隔停顿循环控制，能够使该轮胎生产装置实现连续化生产，且基本消除了轮胎脱模和模具清洗所导致的离心装置的空档期，有利于提高生产效率；(5)且由于回转机构10的间隔停顿循环控制，使得轮胎的生产时间得到控制准确。

对于只有一个灌料装置30的间隔停顿循环的时间控制具体如下：轮胎灌料后的离心所需时间为t1，则回转机构10控制转动一周的时间为t1，若有8个离心装置20，每个离心装置20的停顿时间为t2，转动到下一个离心装置20位置时间为t3，则t1＝8×(t2+t3)。

如图2所示，所述离心装置20还包括与施压部23相连并控制施压部23远离或靠近转动部22的控制臂总成24，所述控制臂总成24包括支柱241、气缸242、连接臂243和转动臂244，所述支柱241固定设置在转动部22与回转机构10的连接结构上，所述转动臂244的下端通过销轴转动连接在支柱241的中上部，所述转动臂244的上端与气缸242伸缩杆的末端通过轴套和销钉转动连接，所述气缸242的缸座末端转动连接在回转机构10上，所述连接臂243的上端与转动臂244的上端通过销钉转动连接，且连接臂243、转动臂244及气缸242伸缩杆相连的轴套为同轴转动连接，所述连接臂243的下端与施压部23固定连接，所述连接臂243与施压部23的连接点低于支柱241的顶部端面。

这样当离心装置20转动到灌料装置30下方时，控制气缸242的伸缩杆收缩，转动臂244便会在气缸242的牵拉下绕底部的连接点向回转机构10转动，在转动臂244转动的同时，连接臂243也会绕顶部连接点转动，但是由于连接臂243与施压部23的连接点低于支柱241的顶部端面，连接臂243会受到支柱241的位阻从而使连接臂243发生倾斜并带动施压部23上翘，从而使施压部23远离转动部22并向外部形成开口露出模具21，便于取出模具21；相反，当需要压合模具21时只需要控制气缸242的伸缩杆伸长即可。通过控制臂总成24的结构设计，不仅能实现施压部23的控制，还能充分利用离心装置20与回转机构10之间的水平空间，避免占用顶部空间来布置对施压部23的控制总成，有利于提高空间利用率。

如图3所示，所述施压部23包括压盘232、安装盘233和固定架234，所述灌料孔231设置在压盘232中心，所述安装盘233上下贯通用于安装压盘232，所述压盘232与安装盘233转动连接，所述固定架234固定安装在安装盘233的外侧，且所述固定架234朝向回转机构10一侧向外延伸与连接臂243固定连接。具体的，如图4所示，压盘232与安装盘233可以通过轴承实现转动连接，轴承的内侧基于压盘232固定连接，轴承的外侧与安装盘233固定连接，从而使得压盘232在压住模具21后可以独立的随模具21转动，而安装盘233则用于带动压盘232上下运动。

如图1～3所示，所述固定架234上还固定安装有防护罩235，所述防护罩235为半圆弧状，且所述防护罩235设置在固定架234远离回转机构10的一侧。防护罩235起到防护作用，用于防止模具21离心过程中内部的聚氨酯浆料甩出污染外部的工作环境或者操作人员。

如图5和6所示，所述转动部22包括基座221、固定安装在基座221内的第一电机222和转动设置在基座221顶部且与第一电机222的输出轴传动连接的转盘223。第一电机222用于提供动力驱使转盘223转动，第一电机222与转盘223之间通过齿轮啮合进行传动，由于第一电机222需要通电工作，所以很容易控制第一电机222的启停来控制转盘223的转动，便于控制装卸模具21。另外为了便于控制模具21转速，第一电机222的输出端还可以安装减速机，转盘223与基座221的转动连接也可以通过轴承实现。

本实用新型中的第一电机222与气缸242均可以通过plc控制系统实现自动控制，以便保证控制过程中的可控性和一致性，避免人工操作导致的偏差问题。如图5所示，每一个基座221的外侧面上均设有控制按钮224用于单独控制每一个离心装置20的启停。

如图5所示，所述转盘223顶面的中心设有凸块225，所述模具21的下模底部设有与凸块225适配的凹槽(图中未示出)，便于在放置模具21时对模具21进行定位，保证模具21、转盘223和压盘232的转动轴共线，从而保证模具21转动时灌料孔231和进料孔211对齐且不发生偏转，便于灌料。

如图5所示，所述凸块225为圆饼状，这样在放置模具21时无需进行凸块225与凹槽的棱边对齐，提高模具21放置效率，从而提高工作效率。

如图5和7所示，所述回转机构10包括水平放置在地面的底座11和转动设置在底座11顶部的立柱12，所述底座11上安装有驱动立柱12自转的第二电机13，第二电机13与立柱12之间通过齿轮啮合传动，且第二电机13的输出端还连接有减速机，第二电机13为脉冲电机。第二电机13通过接受脉冲控制信号来完成控制立柱12间隔停顿循环转动，从而满足轮胎的生产需求。

如图5所示，所述立柱12与基座221通过横梁14固定连接，所述支柱241固定安装在横梁14上。横梁一方面用于固定基座221，保持其结构稳定性，另一方面用于维持离心装置20与立柱12的同步转动。

所述横梁14为中空管状(图中未示出)，所述立柱12也为中空结构(图中未示出)，且所述横梁14的两端分别与立柱12和基座221连通。中空结构设计一方面能减重，降低第二电机13的负荷，另一方面，中空结构便于走线，使得与第二电机13及第一电机222的连接导线可以隐藏式安装，更美观且更安全。

如图5所示，相邻的所述基座221之间设有连接固定的连接杆226，用于加强整体结构的稳定性。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。