輪胎試驗機主軸鎖緊保護裝置及其方法

2023-09-19 17:16:10

輪胎試驗機主軸鎖緊保護裝置及其方法
【專利摘要】本發明所述的輪胎試驗機主軸鎖緊保護裝置及其方法，針對鎖緊夾塊進行到位檢測與進一步的機械保護機構，即強制限定夾塊的鎖緊狀態而防止因氣路部件失靈、氣壓降低或氣源意外關閉而導致的鎖緊失靈問題，從而有效地保護設備使用及操作人員的安全。主軸鎖緊保護裝置包括有沿主軸徑向分布並用於夾持上輪輞軸的夾塊，沿主軸軸向設置有數個銷軸，在夾塊端面上、沿主軸軸向設置有沉槽，在夾塊鎖緊上輪輞軸時，銷軸的自由端插入到沉槽中；在主軸側部設置有，用於控制銷軸沿主軸軸向位置變化的驅動器、以及檢測銷軸位置變化的檢測器。僅當夾塊與上輪輞軸處於鎖緊狀態下，銷軸才能與沉槽配合進而起到限定夾塊保持針對上輪輞軸的鎖緊狀態。
【專利說明】輪胎試驗機主軸鎖緊保護裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用於輪胎試驗機(如動平衡試驗機、均勻性試驗機等)的主軸鎖緊保護裝置及其方法，屬於橡膠機械與工業自動化領域。
【背景技術】
[0002]在製造橡膠輪胎的工藝過程中，需在線進行一系列的檢測項目，如在輪胎出廠前必須經過動平衡與均勻性測試，以針對輪胎在製造加工過程中進行檢測和評級。
[0003]如動平衡試驗機上，通常需將被檢測輪胎裝卡到上、下輪輞之間，此時上輪輞軸插入到主軸中並被鎖緊，然後再進行充氣、高速旋轉並進行測量。
[0004]在此類測試過程中，若上輪輞軸與主軸鎖緊不到位，則輪胎充氣後會發生崩軸現象而形成針對上輪輞部分的強力衝擊，對設備造成損害。
[0005]另外，上輪輞軸在與主軸鎖緊後，輪胎在充氣狀態下，若出現控制主軸鎖緊氣缸閥片失靈，或者控制氣源關閉的狀況，則主軸鎖緊失靈，輪胎在氣壓作用下將上輪輞軸崩出，在主軸高速旋轉狀態下，會與上輪輞部分發生碰撞。
[0006]如後附圖1所示的現有輪胎動平衡試驗機部分結構，主軸部(20)的鎖緊及鬆開檢測點均為氣壓檢測，不能真實地反應出鎖緊夾塊(30)的實際位置。若上輪輞軸部(40)插入主軸部(20)的位置不正確，則鎖緊夾塊(30)與上輪輞軸部(40)之間的溝槽(或螺紋)不能正確配合，而氣壓檢測顯示主軸部(20)卻為鎖緊狀態，此時輪胎充氣就會造成崩軸現象。
[0007]使用上述現有技術，主軸鎖緊裝置是由4條氣缸分別控制4個鎖緊夾塊(30)，在鎖緊過程中沒有相關的進一步機械保護機構。一旦出現上輪輞軸部(40)鎖緊不到位就可能會因氣缸閥片失靈或控制氣源關閉而導致鎖緊失靈，對設備及操作人員安全造成嚴重的危害。
[0008]有鑑於此，特提出本專利申請。

【發明內容】

[0009]本發明所述的輪胎試驗機主軸鎖緊保護裝置及其方法，其目的在於解決上述問題而針對鎖緊夾塊進行到位檢測與進一步的機械保護機構，即強制限定夾塊的鎖緊狀態而防止因氣路部件失靈、氣壓降低或氣源意外關閉而導致的鎖緊失靈問題，從而有效地保護設備使用及操作人員的安全。
[0010]另一發明目的在於，通過對鎖緊保護裝置的檢測與自動復位，以優化上輪輞軸鎖緊與釋放的控制精度與自動化水平，從而提高相應檢測的整體效率。
[0011]為實現上述發明目的，所述輪胎試驗機主軸鎖緊保護裝置主要包括有:
沿主軸徑向分布並用於夾持上輪輞軸的夾塊，與現有技術的區別之處在於，
沿主軸軸向設置有數個銷軸，
在夾塊端面上、沿主軸軸向設置有沉槽，在夾塊鎖緊上輪輞軸時，銷軸的自由端插入到沉槽中； 在主軸側部設置有，用於控制銷軸沿主軸軸向位置變化的驅動器、以及檢測銷軸位置變化的檢測器。
[0012]如上述基本方案，僅當夾塊與上輪輞軸處於鎖緊狀態下，銷軸才能與沉槽配合進而起到限定夾塊保持針對上輪輞軸的鎖緊狀態。
[0013]驅動器可改變並控制鎖軸的移動方向與定位位置，即當上輪輞軸鎖緊時銷軸插入沉槽中；而當夾塊釋放上輪輞軸時，需先控制銷軸從沉槽中退出，以允許夾塊沿主軸徑向移動，夾塊與上輪輞軸之間的溝槽(或螺紋)不再配合，上輪輞軸可從主軸中抽離。
[0014]在主軸側部設置有檢測器，可用於檢測銷軸的自由端相對於夾塊的位置變化，以相應地判斷上輪輞軸是否被鎖緊、是否鎖緊到位。即解決氣壓檢測不能真實地反應出夾塊實際位置的問題，通過機械結構(即銷軸)的準確位置信息(即相對於夾塊，是緊抵於夾塊端面還是插入夾塊的沉槽中)，來反饋上輪輞軸是否處於鎖緊狀態，進而對輪胎進行充氣，防止因氣缸閥片失靈或控制氣源關閉而導致鎖緊失靈，對設備及操作人員安全造成嚴重危害。
[0015]為更準確地控制銷軸插入夾塊的沉槽中、或是從沉槽中抽離，以及提高數個銷軸沿主軸軸向移動的同步性、一致性，可採取的進一步改進方案是，
所述銷軸的固定端連接於一連接盤，驅動器的輸出端連接一控制杆；
沿銷軸往復移動的方向，控制杆端部的投影位於連接盤之內。
[0016]即由連接盤同步地帶動數個銷軸，由驅動器驅動控制杆、由控制杆壓下或抬高連接盤，以帶動銷軸插入或抽離夾塊的沉槽中。
[0017]為優化銷軸插入沉槽時具備足夠的力量，以保證銷軸自由端能夠完全地插入或抽離沉槽，可將所述的銷軸設置於主軸軸向的固定塊內部，銷軸外部套設有彈簧。
[0018]當銷軸的自由端從沉槽中抽離過程中，即夾塊釋放上輪輞軸(夾塊與上輪輞軸之間的溝槽或螺紋不再配合)時，控制杆壓下或抬高連接盤過程中，彈簧被壓縮以積蓄能量；而在銷軸的自由端插入沉槽中，夾塊夾持並鎖緊上輪輞軸(夾塊與上輪輞軸之間的溝槽或螺紋相互配合、咬合)時，依靠彈簧的復位彈力而向銷軸提供足夠的力量以完全地插入，並且具備足夠的限制力以防止夾塊鬆動而意外地與上輪輞軸相脫離。
[0019]較為優選與精細化的結構選擇是，所述的檢測器為一組對稱設置的光電開關。
[0020]
基於上述設計構思與主軸鎖緊保護裝置的結構改進，本發明同時還可實現下述輪胎試驗機主軸鎖緊保護方法:
上輪輞軸沿垂向插入主軸中，夾塊沿徑向夾持以鎖緊上輪輞軸，
當上輪輞軸被鎖緊時，銷軸的自由端插入到夾塊端面的沉槽中，以限定夾塊徑向夾持上輪輞軸的狀態；
當銷軸的自由端從沉槽退出時，夾塊可沿主軸徑向移動而釋放上輪輞軸。
[0021]具體地控制步驟與細化補充如下，
將數個銷軸的固定端均安裝於連接盤，銷軸沿主軸軸向的移動同步；由控制杆控制連接盤沿主軸軸向的移動方向。
[0022]在夾塊沿徑向夾持並鎖緊上輪輞軸的過程中，依靠彈簧的復位彈力，銷軸的自由端從夾塊的端面插入到沉槽中。[0023]通過主軸兩側的光電開關，檢測連接盤在沿主軸軸向的相對位置，以判斷上輪輞軸是否被鎖緊或釋放。
[0024]
如上所述，本發明輪胎試驗機主軸鎖緊保護裝置及其方法具有的優點是:
1、通過機械保護機構及其相對位置的檢測，既能夠準確地檢測出上輪輞軸是否被鎖緊、以及有效地避免因氣路部件失靈、氣壓降低或氣源意外關閉而導致的鎖緊失靈問題，從而綜合地、全面地起到安全防護作用。
[0025]2、對鎖緊保護裝置的檢測與復位控制均可實現自動化，從而相應地提高氣路控制水平與準確度，提高輪胎整體試驗檢測的精度與效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]現結合附圖對本發明做進一步的說明:
圖1是現有技術所使用上輪輞軸鎖緊結構示意圖；
圖2是使用本發明所述主軸鎖緊保護裝置及其方法的示意圖；
圖3是圖2中C-C向的剖面示意圖；
圖4是相對於圖2在上輪輞軸被釋放狀態下的示意圖；
如圖1所示，主軸部20，鎖緊夾塊30，上輪輞軸部40，氣缸50 ；
如圖2至圖4所示，上輪輞軸1，夾塊2，主軸3，銷軸4，固定塊5，彈簧6，連接盤7，鎖緊氣缸8，驅動器9，控制杆10，沉槽11，檢測器12。
【具體實施方式】
[0027]實施例1，如圖2至圖4所示，在輪胎動平衡試驗機上應用所述的主軸鎖緊保護裝置主要包括有:
沿主軸3徑向分布並用於夾持上輪輞軸I的夾塊2，由鎖緊氣缸8驅動夾塊2實施上輪輞軸I的鎖緊或釋放；
沿主軸3軸向設置有4個銷軸4，每個銷軸4設置於主軸3軸向的一個固定塊5內部，在銷軸4外部套設有彈簧6;
在夾塊2端面上、沿主軸3軸向設置有沉槽11，在夾塊2鎖緊上輪輞軸I時，銷軸4的自由端插入到沉槽11中；在夾塊2釋放上輪輞軸I後，銷軸4的自由端緊抵於夾塊2的下端面；
4個銷軸4的固定端連接於一連接盤7 ；
在主軸3側部設置有，用於控制銷軸4沿主軸3軸向位置變化的驅動器9、以及檢測銷軸4位置變化的一組對稱設置的、檢測信號能夠對射的光電開關；
驅動器9為輸出端連接控制杆10的驅動氣缸，控制杆10沿主軸3徑向而水平地設置，控制杆10的末端處於連接盤7沿垂向升降的投影面積之內；也就是說，沿銷軸4往復移動的方向，控制杆10端部的投影位於連接盤7之內。
[0028]
基於上述主軸鎖緊保護裝置而可實施下述輪胎試驗機主軸鎖緊保護方法:
上輪輞軸I沿垂向插入主軸3中，夾塊2沿徑向夾持以鎖緊上輪輞軸1， 將數個銷軸4的固定端均安裝於連接盤7，銷軸4沿主軸3軸向的移動同步；由控制杆10控制連接盤7沿主軸3軸向的移動方向；
當上輪輞軸I被鎖緊時，依靠彈簧6的復位彈力，銷軸4的自由端從夾塊2的端面插入到沉槽11中，以限定夾塊2徑向夾持上輪輞軸I的狀態；
當銷軸4的自由端從沉槽11退出時，夾塊2可沿主軸3徑向移動而釋放上輪輞軸I ;通過主軸3兩側的光電開關，檢測連接盤7在沿主軸3軸向的相對位置，以判斷上輪輞軸I是否被鎖緊或釋放。
[0029]具體的控制過程是:
鎖緊過程
驅動器9的輸出軸縮回，以通過連接盤7帶動銷軸4下降，夾塊2在鎖緊氣缸8的作用下沿主軸3徑向伸出以與上輪輞軸I鎖緊；
驅動器9的輸出軸伸出，銷軸4在彈簧6的作用下彈回到夾塊2的沉槽11內。
[0030]安裝於連接盤7兩側的光電開關檢測到連接盤7上升到位，即判斷上輪輞軸I鎖緊到位。
[0031]鬆開過程
驅動器9的輸出軸縮回，以通過連接盤7帶動銷軸4下降，夾塊2在鎖緊氣缸8的作用下沿主軸3徑向縮回以釋放上輪輞軸I ;
驅動器9的輸出軸伸出，銷軸4在彈簧6的作用下彈回到夾塊2的下端面；
安裝於連接盤7兩側的光電開關檢測到連接盤7下降到位，即判斷上輪輞軸I已被完全地釋放到位。
【權利要求】
1.一種輪胎試驗機主軸鎖緊保護裝置，包括沿主軸(3)徑向分布並用於夾持上輪輞軸(O的夾塊(2)，其特徵在於: 沿主軸(3 )軸向設置有數個銷軸(4 )， 在夾塊(2)端面上、沿主軸(3)軸向設置有沉槽(11)，在夾塊(2)鎖緊上輪輞軸(I)時，銷軸(4)的自由端插入到沉槽(11)中； 在主軸(3)側部設置有，用於控制銷軸(4)沿主軸(3)軸向位置變化的驅動器(9)、以及檢測銷軸(4)位置變化的檢測器(12)。
2.根據權利要求1所述的輪胎試驗機主軸鎖緊保護裝置，其特徵在於:所述銷軸(4)的固定端連接於一連接盤(7)，驅動器(9)的輸出端連接一控制杆(10)； 沿銷軸(4)往復移動的方向，控制杆(10)端部的投影位於連接盤(7)之內。
3.根據權利要求2所述的輪胎試驗機主軸鎖緊保護裝置，其特徵在於:所述的銷軸(4)設置於主軸(3)軸向的固定塊(5)內部，銷軸(4)外部套設有彈簧(6)。
4.根據權利要求1、2或3所述的輪胎試驗機主軸鎖緊保護裝置，其特徵在於:所述的檢測器(12)為一組對稱設置的光電開關。
5.如權利要求1至4中任意權項所述輪胎試驗機主軸鎖緊保護裝置的方法，上輪輞軸(1)沿垂向插入主軸(3)中，夾塊(2)沿徑向夾持以鎖緊上輪輞軸(1)，其特徵在於:當上輪輞軸(1)被鎖緊時，銷軸(4)的自由端插入到夾塊(2)端面的沉槽(11)中，以限定夾塊(2)徑向夾持上輪輞軸(1)的狀態； 當銷軸(4)的自由端從沉槽(11)退出時，夾塊(2)可沿主軸(3)徑向移動而釋放上輪輞軸(I)。
6.根據權利要求5所述的輪胎試驗機主軸鎖緊保護方法，其特徵在於:將數個銷軸(4)的固定端均安裝於連接盤(7)，銷軸(4)沿主軸(3)軸向的移動同步； 由控制杆(10 )控制連接盤(7 )沿主軸(3 )軸向的移動方向。
7.根據權利要求5或6所述的輪胎試驗機主軸鎖緊保護方法，其特徵在於:在夾塊(2)沿徑向夾持並鎖緊上輪輞軸(I)的過程中，依靠彈簧(6)的復位彈力，銷軸(4)的自由端從夾塊(2)的端面插入到沉槽(11)中。
8.根據權利要求7所述的輪胎試驗機主軸鎖緊保護裝置，其特徵在於:通過主軸(3)兩側的光電開關，檢測連接盤(7)在沿主軸(3)軸向的相對位置，以判斷上輪輞軸(I)是否被鎖緊或釋放。
【文檔編號】G01M1/04GK103900761SQ201210571166
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月24日 優先權日:2012年12月24日
【發明者】房偉, 郭永吉, 貝超, 陸超群 申請人:軟控股份有限公司