【企業(yè)資訊】連桿式定型硫化機(jī)橫梁運(yùn)動(dòng)形式
機(jī)械傳動(dòng)式輪胎定型硫化機(jī)橫梁運(yùn)動(dòng)形式已知有三種，即升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，升降平移運(yùn)動(dòng)，直接升降運(yùn)動(dòng)。三種運(yùn)動(dòng)都是由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。由于在前兩種運(yùn)動(dòng)中橫梁必須通過一拐點(diǎn)，因而其滑塊變異為導(dǎo)輪，而直接升降運(yùn)動(dòng)，既可使用滑塊，也可使用導(dǎo)輪。曲柄由減速機(jī)經(jīng)減速齒輪獲得轉(zhuǎn)。曲柄的固定支點(diǎn)為機(jī)架，運(yùn)動(dòng)支點(diǎn)與主連桿下端活銷連接，主連桿上端與橫梁端軸活銷連接。曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)由主連桿推動(dòng)橫梁端軸沿既定的軌跡運(yùn)動(dòng)。三種運(yùn)動(dòng)形式中，前兩種運(yùn)動(dòng)的軌跡基本相同，但輔助運(yùn)動(dòng)不同，而第三種只是前兩種運(yùn)動(dòng)的一部分。由此，在硫化機(jī)開模到終點(diǎn)時(shí)，橫梁處于三種不同的狀態(tài)。因而適用于不同類型的硫化機(jī)。
一、升降翻轉(zhuǎn)型運(yùn)動(dòng)
據(jù)文獻(xiàn)介紹，升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形式分為：間接導(dǎo)向的升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；直接導(dǎo)向的升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；單槽杠桿導(dǎo)向的升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中最常用也最簡單的是直接導(dǎo)向的升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。單槽杠桿導(dǎo)向的升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在大規(guī)格B型定型硫化機(jī)如1900B，2160B等機(jī)型上曾經(jīng)使用過，但已逐漸被直接導(dǎo)向的升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)取代。而間接導(dǎo)向的升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在國內(nèi)的定型硫化機(jī)上尚未見使用。本文介紹的升降翻轉(zhuǎn)型運(yùn)動(dòng)就是直接導(dǎo)向的升降翻轉(zhuǎn)型運(yùn)動(dòng)。圖一為其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。為做圖和敘述方便，圖中略去了橫梁端軸外的主導(dǎo)輪和副連桿上的副導(dǎo)輪，直接討論橫梁端軸的運(yùn)動(dòng)。
橫梁的運(yùn)動(dòng)軌道由一豎直開式主導(dǎo)槽和與其相接且夾角小于90°的開式導(dǎo)軌組成。為保持橫梁運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性并實(shí)現(xiàn)橫梁的自轉(zhuǎn)，還有一個(gè)與開式主導(dǎo)槽平行的閉式副導(dǎo)槽。開模時(shí)，橫梁端軸在開式主導(dǎo)槽中上升，與橫梁固定連接的副連桿 下 端中心軸在閉式副導(dǎo)槽中同步上升，此時(shí)橫梁做平動(dòng)。當(dāng)橫梁端軸離開豎直開式主導(dǎo)槽進(jìn)入開式導(dǎo)軌后，橫梁端軸的運(yùn)動(dòng)軌跡便不再與閉式副導(dǎo)槽平行。此時(shí)，在主連桿和副連桿的共同作用下，橫梁端軸在開式主導(dǎo)軌上邊移動(dòng)邊自轉(zhuǎn)。在橫梁運(yùn)動(dòng)極限位置，主連桿兩活銷中心連線與曲柄支點(diǎn)中心連線重合。實(shí)際運(yùn)動(dòng)中，一般不會(huì)到達(dá)極限位置。圖1中，AB為曲柄，BC為主連桿，CD為副連桿。E為開模長度，開模到極限位置時(shí)其值最大。ｈ為豎直開式主導(dǎo)槽中心與豎直閉式副導(dǎo)槽中心間的距離。ｌ為副連桿長度。從圖中可見，橫梁的翻轉(zhuǎn)角度
Φ=α+β
其中α為副連桿與橫梁豎直中心線間的夾角
β=arcSin
上式中，h，l是由橫梁本身結(jié)構(gòu)決定的，它們也決定了α的值。由此式可知，橫梁的翻轉(zhuǎn)角度首先取決于其自身的結(jié)構(gòu)。在其結(jié)構(gòu)確定之后，與硫化機(jī)的開模長度有關(guān)。開模到極限時(shí)，其翻轉(zhuǎn)角度達(dá)到最大值。
直到二十世紀(jì)末，幾乎所有的B型定型硫化機(jī)都使用升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這是由B型硫化機(jī)的特點(diǎn)和它的適用范圍決定的。首先，B型中心機(jī)構(gòu)在裝胎和卸胎時(shí)，膠囊都是完全拉直的，這使得上環(huán)升得很高。其次，早期使用的硫化機(jī)的抓胎爪都是長式的，而且當(dāng)時(shí)的輪胎主要是斜交胎，其生胎高度也較大。為了將生胎順利地裝入下模，中心機(jī)構(gòu)上方必須有足夠的空間。使用升降翻轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)形式，在完全開模的狀態(tài)下，中心機(jī)構(gòu)上方是完全敞開的，使裝胎，卸胎操作十分方便。再次，我們知道，輪胎硫化后，與硫化模型間的粘著力是很大的。其值不僅與輪胎和模型間的接觸面積成正比，而且隨著接觸面積的增大，單位面積的粘著力也隨著增大。這就使得大型輪胎如載重輪胎，工程輪胎等的粘著力非常之大，從而極大地增加了脫模的難度，甚至將輪胎拉傷。為了減小粘著力，目前最常用的方法是往模型上噴灑隔離劑（硅油與水的混合液）。而要進(jìn)行這種操作，只有在上模翻轉(zhuǎn)一定的角度之后才便于進(jìn)行。
一般地說，規(guī)格在1525以上的定型硫化機(jī)應(yīng)該有自動(dòng)噴灑隔離劑裝置。國外企業(yè)對(duì)此比較重視，國內(nèi)企業(yè)似乎不太在意。
幾乎所有的輪胎定型硫化機(jī)的調(diào)模機(jī)構(gòu)都使用螺紋副結(jié)構(gòu)。在保持良好潤滑的條件下，這種結(jié)構(gòu)調(diào)整方便、可靠，承載能力也較大。但螺紋副較其它配合的間隙偏大。尤其是調(diào)模機(jī)構(gòu)受硫化室高溫的影響，其螺紋副的間隙較常溫下使用的又偏大。硫化機(jī)開模合模時(shí)，螺蚊副由豎直狀態(tài)轉(zhuǎn)入接近水平狀態(tài)或反過來由近水平狀態(tài)轉(zhuǎn)入垂直狀態(tài)時(shí)，其間隙的分布是不斷變化的。隨著硫化機(jī)不斷地開模、合模，這種間隙分布的變化周而復(fù)始地進(jìn)行。很顯然，它不但影響運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，也損害了螺紋副的配合精度，進(jìn)而影響上下模間，上模和中心機(jī)構(gòu)間的同軸度。在使用活絡(luò)模時(shí)，橫梁翻轉(zhuǎn)后，活絡(luò)模操縱缸的活塞桿壓向一側(cè)。活塞桿與活絡(luò)模的上胎側(cè)模連接，又會(huì)影響模型的精度和壽命，還會(huì)影響活塞桿與缸的配合，甚至引起缸的泄漏。
二、升降平移型運(yùn)動(dòng)
采用升降平移運(yùn)動(dòng)形式時(shí)，橫梁端軸的運(yùn)動(dòng)軌跡與采用升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形式基本相同。根本區(qū)別在于，它的副導(dǎo)槽是一個(gè)中心線與橫梁端軸中心運(yùn)動(dòng)軌跡完全相同的封閉式導(dǎo)槽。因而在橫梁的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，其端軸中心軌跡與副連桿軸中心的軌跡完全相同。橫梁保持平動(dòng)。圖2為其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。
不考慮裝胎機(jī)構(gòu)固定在橫梁前面的結(jié)構(gòu)，與升降翻轉(zhuǎn)型運(yùn)動(dòng)一樣，完全開模時(shí)，中心機(jī)構(gòu)上方也是完全敞開的。由于橫梁沒有翻轉(zhuǎn)，調(diào)模機(jī)構(gòu)的螺紋副始終處于豎直狀態(tài)。與升降翻轉(zhuǎn)型運(yùn)動(dòng)相比，它不但提高了運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，而且極大地提高了開合模的重復(fù)精度，更容易保證上下模型及其與中心機(jī)構(gòu)間的同軸度，也改善了模型尤其是活絡(luò)模型及其操縱缸的使用條件。
到二十世紀(jì)末，如同所有的機(jī)械傳動(dòng)式B型定型硫化機(jī)都使用升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一樣，B型以外的所有機(jī)型，如A型、AB型、C型等，則全都采用升降平移運(yùn)動(dòng)。這是因?yàn)锳型、AB型、C型等機(jī)型一般都只用于硫化中小型輪胎，通常不需要噴灑隔離劑。尤其對(duì)于硫化中小型子午線輪胎，使用升降平移運(yùn)動(dòng)在一定程度上能提高輪胎的硫化質(zhì)量。
根據(jù)前面的論述，大型B型硫化機(jī)由于需要噴灑隔離劑而采用升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是合理的。而所有的B型硫化機(jī)包括硫化小胎的1030B型硫化機(jī)也使用升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則有些讓人費(fèi)解。能讓人接受的解釋只能是為了設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，便于管理。
三、直接升降型運(yùn)動(dòng)
直接升降型運(yùn)動(dòng)實(shí)際上只是升降翻轉(zhuǎn)和升降平移運(yùn)動(dòng)的一部分。它借鑒液壓傳動(dòng)式輪胎定型硫化機(jī)的運(yùn)動(dòng)方式，橫梁只在中心機(jī)構(gòu)的正上方升降。很顯然，直接升降型運(yùn)動(dòng)較前兩種運(yùn)動(dòng)形式更簡捷，也更容易實(shí)現(xiàn)。同時(shí)由于橫梁只在一個(gè)方向做上下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)精度也得以大大提高。
在升降翻轉(zhuǎn)和升降平移運(yùn)動(dòng)中，曲柄繞固定支點(diǎn)在一定的角度范圍內(nèi)擺動(dòng)，整個(gè)傳動(dòng)裝置做正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而直接升降型運(yùn)動(dòng)，曲柄旋轉(zhuǎn)一周，橫梁便完成一個(gè)升降周期，傳動(dòng)裝置無須反轉(zhuǎn)。
采用直接升降型運(yùn)動(dòng)，橫梁的最大升降高度等于兩倍的曲柄長度。由于設(shè)備體度的限制，曲柄不可能做的很長，因而開模的高度就非常有限。它不適用于B型硫化機(jī)，只能用于A型、AB型、C型等硫化機(jī)中硫化乘用子午胎、轎車子午胎。
直接升降的運(yùn)動(dòng)形式，使機(jī)械傳動(dòng)式輪胎定型硫化機(jī)的精度達(dá)到一個(gè)新的高度。當(dāng)前，在液壓傳動(dòng)式輪胎定型硫化機(jī)還不普及的條件下，它可以部分地代替液壓硫化機(jī)用以硫化高等級(jí)小型子午胎。
綜上所述，機(jī)械傳動(dòng)式輪胎定型硫化機(jī)三種運(yùn)動(dòng)形式的應(yīng)用應(yīng)該這樣劃分：硫化大型輪胎的B型硫化機(jī)（一般為1525B以上規(guī)格），使用升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；一般的B型硫化機(jī)，使用升降平移運(yùn)動(dòng)；B型以外的其它類型硫化機(jī)，尤其是用于硫化子午線輪胎的，優(yōu)先采用直接升降運(yùn)動(dòng)，不能使用的，用升降平移運(yùn)動(dòng)。活塞桿，無錫活塞桿，無錫活塞桿廠家
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，輪胎硫化技術(shù)也將不斷發(fā)展。如果能取消往上模噴灑隔離劑的工序，則可以予言，升降翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將從輪胎定型硫化機(jī)的運(yùn)動(dòng)中消失。那時(shí)，機(jī)械傳動(dòng)式輪胎定型硫化機(jī)將只有升降平移和直接升降兩種運(yùn)動(dòng)形式。所有的B型硫化機(jī)都使用升降平移運(yùn)動(dòng)，其它類型的硫化機(jī)則兩種運(yùn)動(dòng)形式兼而用之。若是這樣，則機(jī)械傳動(dòng)式輪胎定型硫化機(jī)的運(yùn)動(dòng)精度將會(huì)得到極大的改善。
