上环形胎面膨胀环及其方法 【技术领域】
本发明涉及应用于轮胎翻新上环形胎面成型机的膨胀环及其方法，属于橡胶机械领域。
背景技术
由于汽车、飞机等运载器的普及使用，每年都会造成大量的报废轮胎需要处理。既形成了橡胶资源的浪费、又带来环境污染的一系列问题。目前针对胎面花纹被磨损的旧轮胎，一般采取翻新处理的方法以再次投入循环利用。
目前现有的轮胎翻新设备，采用打磨机械以将旧轮胎的胎面进行打磨处理，然后将中垫胶粘附于胎体上，通过手工方式将新的环形胎面套装在胎体上，经过压合、贴附形成复合件，最后送入硫化罐中进行硫化成型。
在套装环形胎面的过程中，由于胎体较硬、贴合在胎体表面的中垫胶粘性较大，往往难于准确地将环形胎面与胎体进行套装，经常出现跑偏现象，因此使用手工方式套装胎面既费时费力，又难以准确定位。
另外，采用手工套装环形胎面的工艺，也会过度地拉伸胎面某一部位而造成环形胎面的局部变形，从而影响到环形胎面与胎体之间的贴合，局部形成气泡而影响到轮胎翻新质量。
【发明内容】
本发明所述的上环形胎面膨胀环及其方法，在于解决上述问题而配套应用于上环形胎面成型机。采用机械式胎面膨胀机构，以实现沿胎体外径均匀地扩充开环形胎面，环形胎面的内径被膨胀并稳定至大于胎体外径的状态。
本发明的目的在于，实现一种环形胎面沿径向均匀膨胀的机构和方法，提高环形胎面与胎体同轴心套装的准确度，避免出现胎面跑偏的现象。
发明目的还在于，在环形胎面被膨胀并扩充的同时，避免出现局部拉伸和变形，以保证环形胎面与胎体之间的套装紧密性，改善轮胎翻新整体质量。
为实现上述发明目的，所述的上环形胎面膨胀环主要具有：
一沿底部滑座往复滑行的膨胀环体。其中，
在膨胀环体的垂直部一侧，设置有若干个沿其圆周分布并轴向连接的支撑杆。
在膨胀环体的垂直部另一侧，设置有连接并驱动所述支撑杆沿径向移动以支撑环形胎面的驱动部。
在环形胎面膨胀过程中，为提高支撑杆径向滑动的灵活性、保证环形胎面均匀地被从内径扩充开而不会出现局部拉伸，可采取的进一步改进方案是，
在所述支撑杆的连接端，设置有滑动地套接在膨胀环体垂直部的直线导轨上的滑块。
每一支撑杆铰接一个沿膨胀环体垂直部径向分布的连杆摆臂，所有连杆摆臂的另一端均铰接在同一盘形中心轴上。
中心轴贯穿地连接在膨胀环体垂直部的中心，所述的驱动部连接并驱动中心轴沿膨胀环体的轴向旋转。
为提高针对支撑杆的驱动和导向性能，对于驱动部的进一步细化方案是，
所述的驱动部包括有，安装在膨胀环体垂直部上的伺服减速电机，伺服减速电机通过同步带轮和同步带驱动连接一垂向丝杠。
啮合于垂向丝杠的丝母座通过一球面轴承紧固连接一销轴体，销轴体滑动地套接在摆臂座的直线导轨上，摆臂座与中心轴同轴地套接在一起。
为降低支撑杆与环形胎面之间的摩擦阻力、以及保证环形胎面处于能够与胎体同轴心地套装、避免出现胎面跑偏的现象，在所述支撑杆上，通过销轴纵向地安装有若干个滚针轴承。
在每一支撑杆的连接端，均设有一个具有驱动其自身推板沿膨胀环体轴向推进一行程的双联气缸。
为改善驱动部驱动中心轴的传动效率，所述的摆臂座通过一花键套接在中心轴的外周，在中心轴与膨胀环体之间嵌套有滚子轴承。
在花键两端、中心轴上分别套设有锁紧螺母。
为提高丝母座滑动的导向性能，在垂向丝杠一侧平行地设置有一导向导轨，在丝母座的一端连接有滑动套接在导向导轨上的滑块。
为实现在环形胎面膨胀过程中提高工艺自动化程度和控制效率，在导向导轨上设置有多个接近开关，在导向导轨的滑块上连接一感应板。
基于上述上环形胎面膨胀环结构而实现一种机械式胎面膨胀方法，具体地：
将环形胎面沿其内径扩充后套接于完成打磨并涂附有中垫胶的胎体上，
通过底部滑座驱动膨胀环体推进至上胎面工位，
在膨胀环体垂直部一侧的轴向支撑杆上套接一环形胎面，
通过一驱动部，连接并驱动所述地若干个轴向支撑杆沿膨胀环体的径向、同时向外侧移动以将环形胎面的内径膨胀并稳定在大于胎体外径的状态。
在上述方法特征的基础上，针对支撑杆的驱动细化方案是，
设置在膨胀环体垂直部一侧的驱动部，其伺服减速电机通过同步带轮、同步带驱动垂向丝杠旋转以带动丝母座垂直滑动；
连接于丝母座的销轴体同时带动摆臂座沿其直线导轨，围绕膨胀环体的圆心发生偏转；
与摆臂座同轴套接在盘形中心轴旋转相同的角度，并通过连杆摆臂的摆转带动支撑杆沿其连接端的直线导轨径向移动。
为保证环形胎面与胎体同轴心地套接在一起，也就是要保证环形胎面的侧端不发生偏转而处在垂直于胎体轴心线的准确位置上，所采取的改进方案是，
在支撑杆将环形胎面的内径膨胀后，设置在支撑杆连接端的若干个双联气缸，驱动其推板沿膨胀环体的轴向推进一相同的行程。
如上内容，所述上环形胎面膨胀环及其方法具有的优点和有益效果是：
1、实现一种机械式胎面膨胀机构和方法，能够沿胎体的外径均匀地扩充开环形胎面，提高环形胎面与胎体同轴心套装的准确度，避免出现胎面跑偏的现象。
2、环形胎面在被膨胀的过程中，不会出现局部拉伸和变形，环形胎面与胎体能够紧密地套接、不留有气泡，从而有效地改善轮胎翻新质量。
【附图说明】
现结合附图对本发明做进一步的说明
图1是上环形胎面成型机的示意图；
图2是所述膨胀环的结构示意图；
图3是图2的轴向结构示意图；
图4是图2的另一侧结构示意图；
图5是图3的侧向示意图；
图6是图3中A-A向剖面示意图；
图7是图3中B-B向剖面示意图；
如图1至图7所示，主机1，滑座2，夹持环3，膨胀环4，组合压辊5，操作箱支架6；
膨胀环体41，直线导轨411，滑块412，丝母座413，
支撑杆42，滑块421，滚针轴承422，双联气缸423，推板424，
连杆摆臂43，中心轴44，滚子轴承441，锁紧螺母442，
伺服减速电机45，同步带轮451、同步带452，
垂向丝杠46，导向导轨461，接近开关462，感应板463，
丝母座47，球面轴承471，销轴体48，
摆臂座49，直线导轨491，花键492。
【具体实施方式】
实施例1，如图1所示，应用本发明所述膨胀环及其方法的上环形胎面成型机，主要包括有主机1，底部滑座2，夹持环体3，膨胀环4，组合压辊5和操作箱支架6。
在主机1上安装定位胎体、套装环形胎面、以及滚压贴合环形胎面和胎体。
底部滑座2的作用是分别带动夹持环体3和膨胀环4往复滑动。
夹持环3的作用是配合膨胀环4，以将环形胎面套于并定位在胎体外周。
组合压辊5的作用是，对套装后的环形胎面进行滚压，以将环形胎面和胎体良好地贴合、避免出现间隙和气泡的存在。
膨胀环4的作用主要是，沿圆周方向扩充和膨胀定位环形胎面，以实施后续的套装工艺步骤。
如图2至图7所示，所述的上环形胎面膨胀环4，具有一沿底部滑座2往复滑行的膨胀环体41，在膨胀环体41底部设置有啮合于滑座2的直线导轨的滑块412，以及紧固连接滑座2的滚珠丝母的丝母座413。
在膨胀环体41的垂直部一侧，设置有8个沿其圆周分布并轴向连接的支撑杆42。
在支撑杆42连接于膨胀环体41的连接端，设置有滑动地套接在直线导轨411上的滑块421。
在所述支撑杆42上，通过销轴纵向地安装有2排滚针轴承422。
对应于每一支撑杆42的连接端，设置有一个双联气缸423，双联气缸423具有一轴向伸出的推板424，8个双联气缸423推动其推板424沿膨胀环体41的轴向推进一相同的行程。
每一支撑杆42铰接一个沿膨胀环体41垂直部径向分布的连杆摆臂43，8个连杆摆臂43的下端均铰接在同一盘形中心轴44上，中心轴44贯穿地连接在膨胀环体41垂直部的中心。
在膨胀环体41垂直部的一侧安装有伺服减速电机45，伺服减速电机45通过同步带轮451、同步带452驱动连接一垂向丝杠46，啮合于垂向丝杠46的丝母座47通过一球面轴承471紧固连接一销轴体48，销轴体48紧固连接在与摆臂座49的直线导轨491卡扣连接的滑块上。
摆臂座49通过花键492同轴心地套接在中心轴44的外周，在中心轴44与膨胀环体41之间嵌套有滚子轴承441。
在花键492两端、中心轴44上分别套设有锁紧螺母442。
在垂向丝杠46一侧平行地设置有一导向导轨461，在丝母座47的一端连接有滑动套接在导向导轨461上的滑块。
在导向导轨461上设置有多个接近开关462，在导向导轨461的滑块上连接一感应板463。
基于上述膨胀环结构，本实施例提供一种上环形胎面的膨胀方法：
将环形胎面沿其内径扩充后套接于完成打磨并涂附有中垫胶的胎体上，
通过底部滑座2驱动膨胀环体41推进至上胎面工位，
在膨胀环体41垂直部一侧的轴向支撑杆42上套接一环形胎面，
通过一驱动部，连接并驱动所述的若干个轴向支撑杆42沿膨胀环体41的径向、同时向外侧移动以将环形胎面的内径膨胀并稳定在大于胎体外径的状态。
在上述环形胎面的膨胀过程中，设置在膨胀环体41垂直部一侧的伺服减速电机45通过同步带轮451、同步带452驱动垂向丝杠46旋转以带动丝母座47垂直滑动；
连接于丝母座47的销轴体48带动摆臂座49沿其直线导轨491，围绕膨胀环体41的圆心发生偏转；
与摆臂座49同轴套接在盘形中心轴44旋转相同的角度，并通过连杆摆臂43的摆转带动支撑杆42沿其连接端的直线导轨411径向移动。
当丝母座47向下垂直滑动时，销轴体48带动摆臂座49沿其直线导轨491顺时针偏转，同时中心轴44也顺时针旋转一相同的角度，铰接在中心轴44另一侧的连杆摆臂43则逆时针偏转，最终带动支撑杆42沿直线导轨411向膨胀环体41的圆心滑动，也就是说8个支撑杆42同时向内侧回缩，此时可在8个支撑杆42套装环形胎面，或是上环形胎面完毕而控制8个支撑杆42回复至初始位置。
当丝母座47向上垂直滑动时，销轴体48带动摆臂座49沿其直线导轨491逆时针偏转，同时中心轴44也逆时针旋转一相同的角度，铰接在中心轴44另一侧的连杆摆臂43则顺时针偏转，最终带动支撑杆42沿直线导轨411向膨胀环体41的圆心相反的外侧滑动，8个支撑杆42同时向外侧膨胀扩充，此时套装在8个支撑杆42上的环形胎面被膨胀至大于胎体内径的位置，以实现后续将环形胎面套装在胎体上的工序操作。
为解决在将环形胎面套装在多个支撑杆42时发生的倾斜、偏离轴向定位位置的问题，在将环形胎面的内径膨胀后，设置在支撑杆42连接端的8个双联气缸423，驱动其推板424沿膨胀环体41的轴向推进一相同的行程。
在上述推进过程中，通过8个推板424的等距离行程将环形胎面的侧端同时推进至同一个垂直基准线处，只要是在双联气缸423的行程内，无论环形胎面的侧端与垂直基准线的间距是多少。
当丝母座47沿垂向往复滑动时，丝母座47的一端通过导向导轨461而提高其自身的滑动导向性。
从提高套装环形胎面的工艺自动化程度的角度出发，设置在导向导轨461上的多个接近开关462可对应于支撑杆42的不同工位，以实现当感应板463被丝母座47承载而滑动至接近开关462位置时，触发信号通过控制系统而控制驱动部的伺服减速电机45开启或关闭，进而实现针对支撑杆42滑动位置的控制，以将环形胎面膨胀或回缩并控制在某一静止状态，以利于后续针对胎体的套装、或将支撑杆42从环形胎面上卸下。