一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置及其使用方法,通过吊装装置使得此装置绕旋转轴旋转90º，可使卸胎环由竖直方向旋转至水平方向，从而使得巨型轮胎胎胚平稳安全的卸放到轮胎搬运平台上，这种结构能够快速、平稳、安全的完成工程巨型轮胎的卸胎作业。本发明专利技术还利用能量守恒定律，结合变形能做功准则，建立夹紧力与弹簧变形量之间的数学模型，使得弹簧选取与连杆的选取可控性高，该夹紧力的控制方法的实质是根据功能转换关系即重力势能减少和弹性势能增加、夹紧力变形能之间的此消彼长，得到轮胎旋转过程中夹紧力与弹簧伸长量的数学模型。该方法具有普适意义，对于大型零件的旋转和夹紧的设计具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置及其使用方法
本专利技术涉及工程机械装置及其控制实现方法，特别是涉及一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置及其使用方法。
技术介绍
工程巨型轮胎具有体积大和重量重的特点，轮胎在成型机上完成橡胶成型后，需要从成型机上卸载下来，运输到硫化车间进行硫化处理，目前借助专用设备来完成卸胎作业，但在卸胎作业过程中，由于专用设备施加的夹紧力不均匀，会影响成型产品的形状，进而会影响橡胶的硫化工艺，而且卸胎作业过程中人工劳动强度较大、操作风险较高。因此，设计出适合工程巨型轮胎的旋转装置及夹紧力的控制方法尤为重要，不仅能够有效解决产品形状不均匀的问题，减轻卸胎作业的劳动强度，而且能够保证卸胎安全，提高卸胎效率，提升空间利用率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置及其使用方法.本装置可通过旋转角度的不同调控夹紧力的不同，且本装置可实现平稳卸胎，保障卸胎质量，结构合理、使用安全，提高卸胎作业，提升空间利用率。本专利技术的目的是通过以下途径来实现的。一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置,包括用于安放轮胎的胎环，胎环的两侧对称的设有旋转轴；所述胎环的底部设有弹簧压杆，弹簧压杆与胎环内壁通过弹簧连接；所述弹簧压杆铰接有左右两根动力连杆，每根动力连杆铰接有动力传力杆，动力传力杆与胎环之间可转动的连接，动力传力杆铰接有定位杆组；定位杆组包括首尾铰接的多根定位杆；定位杆组铰接有连架杆组，连架杆组与胎环铰接；弹簧压杆受轮胎重力推动下降，带动动力传力杆转动，定位杆组在动力传力杆的带动下升起，卡住轮胎。进一步的，所述定位杆组上朝向轮胎一侧设有滚珠。进一步的，定位杆组包括3根首尾铰接的定位杆，相邻的两根定位杆的连接处均铰接有一根连架杆，定位杆组的顶端也铰接有一根连架杆。进一步的，所述定位杆为弧形。进一步的，弹簧有多个，每根弹簧上端通过上定位器连接弹簧压杆，每根弹簧下端通过下定位器连接胎环内壁。一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置的使用方法，包括如下步骤：步骤一)根据巨型轮胎胎胚的规格，调整弹簧、定位杆组、连架杆组；步骤二)用吊装机构将胎环竖直吊装到成型胎胚处，将放气后的轮胎沿竖直放入胎环内，轮胎接触到弹簧压杆，使弹簧压缩，带动动力连杆转动，与定位杆组在动力传力杆的带动下升起，定位杆组上的滚珠与轮胎接触，卡住轮胎；步骤三)吊装机构将巨型轮胎胎胚运送到位后，使旋转轴转动，弹簧开始上升，使动力连杆逆时针回转，带动连架杆旋转，当旋转轴转动90°时，螺旋弹簧回升到最高处，使胎胚从胎环内下落，完成转运。进一步的，所述步骤一)中弹簧、定位杆组、连架杆组根据如下公式计算调整：1)根据轮胎重量确定弹簧数量与弹簧劲度系数：式中，X1为弹簧工作行程，F1为每根弹簧所承受最大重力，G为轮胎重力，n1为弹簧丝数量，Y2为弹簧丝劲度系数；2)确定连架杆的长度：D为轮胎直径，l为连架杆的长度；3)确定连架杆和动力传力杆的直径：式中，D1为连架杆直径，G为轮胎重力，n2为连架杆和动力传力杆的总数量，σ为钢材许用应力，θ为轮胎旋转角度，F2为轮胎旋转θ度时每根连架杆或动力传力杆对轮胎施加的夹紧力；F2采用如下公式计算得到：式中,X1为弹簧工作行程，Δx为轮胎旋转θ角度时弹簧的变形量。本专利技术相比现有的技术有以下优点:通过吊装装置使得此装置绕旋转轴旋转90°，可使卸胎环由竖直方向旋转至水平方向，从而使得巨型轮胎胎胚平稳安全的卸放到轮胎搬运平台上，这种结构能够快速、平稳、安全的完成工程巨型轮胎的卸胎作业。同时结合能量守恒定律和力的等价关系，建立螺旋弹簧变形量与夹紧力的数学模型，使得螺旋弹簧与连杆的选取范围可控性高。附图说明图1为工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置的结构示意图；图中对应说明书附图标记参考如下：1.胎环2.轮胎3.旋转轴4.定位杆组5.动力传力杆6.动力连杆7.弹簧压杆8.开口槽9.弹簧下定位器10.弹簧11.弹簧上定位器12.连架杆组13.定位螺杆14.定位销；图2为弹簧压杆的结构图；图3为弹簧压杆不受力状态示意图；图4为弹簧数量与弹簧丝直径、弹簧劲度系数关系图；图5为弹簧上升量与旋转过程中轮胎重心及旋转角的关系图；图6为夹紧力与弹簧上升高度关系图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行更详细的描述。如图1-2所示：一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置,包括用于安放轮胎的胎环1(直径4000mm、宽度1700mm、壁厚60mm、壁深40mm的45钢铸造圆环)，胎环1的两侧对称的设有旋转轴3，旋转轴3与胎环1铸造一体，旋转轴3连接到吊装装置上。胎环1的底部设有弹簧压杆7(调质45钢钢管)，弹簧压杆与胎环内壁通过弹簧10(60Si2Mn弹簧)连接。胎环1在弹簧压杆7的位置设有开口槽8，开口槽8在弹簧压杆7下降时容纳弹簧压杆7。弹簧10有2个，每个弹簧10上端通过上定位器9连接弹簧压杆，每根弹簧10下端通过下定位器11连接胎环1内壁。所述弹簧压杆铰7接有左右两根动力连杆6(调质45钢)，每根动力连杆6铰接有动力传力杆5，动力传力杆5与胎环1之间可转动的连接，动力传力杆5铰接有定位杆组4。定位杆组4包括首尾铰接的多根定位杆，定位杆为弧形。定位杆组铰接有连架杆组12，连架杆组12与胎环1铰接。定位杆组与连架杆组的具体连接方式为：相邻的两根定位杆的连接处均铰接有一根连架杆，定位杆组的顶端也铰接有一根连架杆定位杆组上朝向轮胎一侧设有滚珠。定位杆和连架杆之间采用定位销14铰接。胎环通过定位螺杆13与连架杆和动力传力杆5铰接。弹簧压杆受轮胎重力推动下降，带动动力传力杆转动，定位杆组在动力传力杆的带动下升起，卡住轮胎。如图2、3所示，本专利技术提供的工程巨型轮胎的旋转式胎胚卸胎装置其工作过程是：首先用吊装机构将胎环吊装到成型胎胚处，然后将放气后的轮胎沿垂直大地方向放入胎环内，轮胎接触到弹簧压杆，使得螺旋弹簧压缩，同时带动与其配合的动力连杆转动，此时与动力连杆铰接的动力传递杆运动，从而带动连架杆组逆时针运动，进而使得定位杆组工作，使得其运转形如“渔网”状卡住轮胎，其定位杆组两端内的滚珠与轮胎接触。当吊装机构使得的旋转轴绕着顺时针转动时，螺旋弹簧开始上升，使得动力连杆逆时针回转，从而带动连架杆顺时针旋转，使得连架杆与轮胎接触的夹臂距离变短，同时定位杆上的滚珠在轮胎上滚动，以减小定位杆与轮胎的摩擦力；当旋转轴转动90°时，螺旋弹簧回升到最高处，使得夹臂旋转的动力端刚好与胎环的边缘重合，进而使得胎胚从胎环内下落，此时胎环下边有碟弹簧，使得胎胚平稳着落。本专利技术还提出了该胎胚卸胎装置相关参数模型，根据轮胎的规格利用该模型计算出弹簧、定位杆组、连架杆组等相关参数。以6吨重的轮胎为例：建立弹簧伸长量与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置,包括用于安放轮胎的胎环，其特征在于，胎环的两侧对称的设有旋转轴；所述胎环的底部设有弹簧压杆，弹簧压杆与胎环内壁通过弹簧连接；/n所述弹簧压杆铰接有两根动力连杆，每根动力连杆铰接有动力传力杆，动力传力杆与胎环之间可转动的连接，动力传力杆铰接有定位杆组；定位杆组包括首尾铰接的多根定位杆；定位杆组铰接有连架杆组，连架杆组与胎环铰接；/n弹簧压杆受轮胎重力推动下降，带动动力传力杆转动，定位杆组在动力传力杆的带动下升起，卡住轮胎。/n

【技术特征摘要】
1.一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置,包括用于安放轮胎的胎环，其特征在于，胎环的两侧对称的设有旋转轴；所述胎环的底部设有弹簧压杆，弹簧压杆与胎环内壁通过弹簧连接；
所述弹簧压杆铰接有两根动力连杆，每根动力连杆铰接有动力传力杆，动力传力杆与胎环之间可转动的连接，动力传力杆铰接有定位杆组；定位杆组包括首尾铰接的多根定位杆；定位杆组铰接有连架杆组，连架杆组与胎环铰接；
弹簧压杆受轮胎重力推动下降，带动动力传力杆转动，定位杆组在动力传力杆的带动下升起，卡住轮胎。


2.如权利要求1所述的一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置，其特征在于，所述定位杆组上朝向轮胎一侧设有滚珠。


3.如权利要求1所述的一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置，其特征在于，定位杆组包括3根首尾铰接的定位杆，相邻的两根定位杆的连接处均铰接有一根连架杆，定位杆组的顶端也铰接有一根连架杆。


4.如权利要求1所述的一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置，其特征在于，所述定位杆为弧形。


5.如权利要求1所述的一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置，其特征在于，弹簧有多个，每根弹簧上端通过上定位器连接弹簧压杆，每根弹簧下端通过下定位器连接胎环内壁。


6.一种工程巨型轮胎胎胚的旋转式卸胎装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一)根据巨型轮胎胎胚的规格，调整弹簧、定位杆组、连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乾廷，曾宪斌，陈昌荣，梁卫抗，段晋昌，陈鼎宁，刘昌棋，刘畅，林永南，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建;35