[發明專利]主軸鎖緊裝置及其方法

無效

• 申請號: 201210568305.3
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103899663A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 房偉;梁濤;胡健;陸超群
• 申請（專利權）人: 軟控股份有限公司
• 主分類號: F16D1/02
• 分類號: F16D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種應用于輪胎試驗機（如動平衡、均勻性/偏心度試驗機等）的主軸鎖緊裝置及其鎖緊與檢測方法，屬于橡膠機械與工業自動化領域。

背景技術

在制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/偏心度測試，以針對輪胎在制造加工過程中進行相關項目的檢測與評級。

如在均勻性/偏心度試驗機上，是針對全鋼載重輪胎均勻性、尺寸偏差及凹凸度指標進行全自動在線檢測的專用設備。通常需將被檢測輪胎裝卡到上、下輪輞之間，此時上輪輞軸與下輪輞軸對接并鎖緊，然后再進行充氣、充氣達到測試要求壓力后，負荷輪對被測輪胎加載進行均勻性、偏心度各項指標測量。

在此類測試過程中，若上輪輞軸與下輪輞軸鎖緊不到位，則輪胎充氣后會發生崩軸現象而形成針對上輪輞部分的強力沖擊，對設備造成損害。

如后附圖1所示的現有輪胎試驗機部分結構，主軸部（20）的鎖緊及松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。

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。

有鑒于此，特提出本專利申請。

發明內容

本發明所述的主軸鎖緊裝置及其方法，其目的在于解決上述問題而采取軸向位移帶動徑向鎖緊的機械執行機構，機械執行機構在徑向鎖緊過程中受到軸向制動作用，以期提高上下輪輞軸之間鎖緊的到位率與定位精度，從而防止因相關氣動部件失靈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。

另一發明目的在于，通過對鎖緊裝置的檢測與自動判斷，以優化鎖緊與釋放的控制精度與自動化水平，以防止鎖緊不到位與提高相應檢測的整體效率。

為實現上述發明目的，所述的主軸鎖緊裝置主要包括有：

可沿垂向對接配合的上輪輞軸、下輪輞軸，

與現有技術的區別之處在于，在上輪輞軸與下輪輞軸之間的對接部，設置有一內凹周向的定位槽、以及數個可沿徑向插入或退出定位槽的夾塊；

夾塊連接于一驅動其沿徑向往復移動、設置在上輪輞軸或下輪輞軸內腔的做軸向運動的驅動機構；

在驅動機構上安裝一信號器，在安裝驅動機構的上輪輞軸或下輪輞軸上裝配一感知信號器軸向移動位置，以判斷夾塊所處徑向位置的檢測器。

如上述基本方案，通過夾塊插入或退出定位槽以實現上、下輪輞之間的鎖緊與松開，因此夾塊既可以設置于上輪輞軸、也可以設置于下輪輞軸。相對應地，定位槽也可以設置于上輪輞軸或下輪輞軸。

驅動機構的結構，以及與夾塊的連接方式可以有多種，主要是實現沿軸向運動（此處指的是沿上輪輞軸或下輪輞軸的軸向，本專利以下內容相同）轉變為夾塊徑向（此處指的是沿上輪輞軸或下輪輞軸的徑向，本專利以下內容相同）運動的過程。

信號器的作用是向檢測器提供驅動機構軸向運動的方向與位置所在，以判斷出夾塊徑向運動方向與所處位置，即夾塊是否完全地插入到定位槽中，進而判斷出上、下輪輞軸是否已經鎖緊。

為更好地適應現有輪胎試驗機的整機結構與檢測原理，針對驅動機構的較為優選改進實施方案是，在上輪輞軸的內腔設置定位槽，在下輪輞軸上穿套有數個夾塊；

夾塊通過槽榫結構連接一設置于下輪輞軸內部的梯型塊，梯型塊裝配于一可沿下輪輞軸軸向往復移動的活塞。

夾塊與梯型塊之間連接的槽榫結構，決定了在活塞帶動梯型塊做軸向運動的同時，夾塊被梯型塊推拉在徑向實現移動，進而夾塊可插入到定位槽中或從定位槽退出。

在上、下輪輞鎖緊狀態下，夾塊因梯型塊軸向定位而徑向移動并形成與定位槽的插接，此時活塞與梯型塊的軸向定位較為關鍵。軸向定位的改變，會導致在輪胎高速旋轉過程中夾塊從定位槽中脫出，則上、下輪輞鎖緊不到位或相互松開，均會導致如以上現有技術所述的崩軸等安全事故的發生。

對此，為提高上述驅動機構的軸向定位穩定性，可在下輪輞軸中，設置有容納所述活塞的內腔、以及將外部壓縮空氣導通至內腔以改變活塞沿軸向的不同端面氣壓分布的氣路。