1.前言

隨著裝備產(chǎn)業(yè)向綠色、節(jié)能、、智能的現(xiàn)代化制造方向轉(zhuǎn)變，研究開(kāi)發(fā)具有節(jié)能、的生產(chǎn)裝備是每個(gè)裝備制造企業(yè)未來(lái)應(yīng)關(guān)注與改變的目標(biāo)。

輪胎的硫化是輪胎生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵工序，輪胎硫化機(jī)是輪胎生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備，可自動(dòng)完成輪胎生產(chǎn)的裝胎、定型、硫化、卸胎等工藝過(guò)程。目前，輪胎硫化機(jī)產(chǎn)品在保證硫化過(guò)程各功能前提下，結(jié)構(gòu)型式多種多樣，大類(lèi)可分為機(jī)械式和液壓式。機(jī)械式由機(jī)械運(yùn)動(dòng)和水力驅(qū)動(dòng)方式完成各運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作，而液壓式則通過(guò)液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)各運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作。其中不同之處，在于合模運(yùn)動(dòng)過(guò)程，機(jī)械傳動(dòng)靠機(jī)械方式給硫化過(guò)程施加合模力，合模力恒定，各部件運(yùn)動(dòng)可靠;而液壓傳動(dòng)則靠液體加壓施力實(shí)現(xiàn)合模力，合模力為小幅動(dòng)態(tài)平衡，各運(yùn)動(dòng)部件重復(fù)定位精度高。此兩大類(lèi)產(chǎn)品各有特色。綜合兩大類(lèi)產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)特點(diǎn)的新機(jī)型——機(jī)液混合式硫化機(jī)，可以在保證合模力恒定、液壓取代動(dòng)力水的新型節(jié)能產(chǎn)品。

LLP-B3100×17200輪胎硫化機(jī)是一種用于硫化工程胎的機(jī)械式硫化機(jī)。結(jié)構(gòu)件受力大，所需的動(dòng)力也大。通過(guò)對(duì)此產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將其動(dòng)力水傳動(dòng)部分改為液壓傳動(dòng)控制，并對(duì)部分驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)際應(yīng)用效果在實(shí)踐中得到驗(yàn)證。

2.創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路與方法

2.1 機(jī)械式輪胎硫化機(jī)分析

2.1.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分動(dòng)力分析

機(jī)械式輪胎硫化機(jī)整體結(jié)構(gòu)由主傳動(dòng)裝置、機(jī)架、硫化室、中心機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、卸胎裝置、機(jī)械手、活絡(luò)模驅(qū)動(dòng)裝置、硫化控制管路、各運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)力水驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、氣動(dòng)控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成。其中動(dòng)力水驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于控制中心機(jī)構(gòu)的上下環(huán)動(dòng)作、脫模機(jī)構(gòu)水缸驅(qū)動(dòng)、機(jī)械爪的升降和轉(zhuǎn)進(jìn)轉(zhuǎn)出、活絡(luò)模水缸的驅(qū)動(dòng)、卸胎裝置的進(jìn)出與翻轉(zhuǎn)等，是各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源。

各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，占一個(gè)硫化工序的比例很少，如在LLP-B3100×17200輪胎硫化機(jī)上可硫化25-36"鋼圈直徑的輪胎，硫化一條輪胎約為3-5小時(shí)不等，而硫化一條輪胎時(shí)，各運(yùn)動(dòng)部件的循環(huán)時(shí)間僅為14min左右,只占一個(gè)硫化周期的6%左右，動(dòng)力供應(yīng)所需時(shí)間相當(dāng)少。

為保證輪胎生產(chǎn)的正常進(jìn)行，各輪胎廠往往都建立了集中的動(dòng)力水控制泵站，需連續(xù)不斷地為各臺(tái)硫化機(jī)用戶單位供應(yīng)動(dòng)力，這樣勢(shì)必造成系統(tǒng)大量的能源消耗而產(chǎn)生不必要的成本浪費(fèi)。

2.1.2 中心機(jī)構(gòu)下環(huán)升降的傳動(dòng)裝置分析