Page 127 - 《橡塑技术与装备》2023年7期
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产品与设计 付长利 等·硫化机复合油缸的设计与应用
度、性能要求逐步提高。而 C 型结构的胶囊为向下拉伸， 须进行锁定。我们参考借鉴 B 型液压式中心机构复合
这样设备高度可降低 30%，硫化机的非硫化时间减少 式油缸的结构与功能，在其圆周位置增加锁定机构，
15%，设备效率至少提上 20% 以上（与同规格 B 型中 开发出这种复合、锁定一体式液压油缸。其结构见图 2。
心机构对比）。刚好符合这一要求，所以 C 型液压式
中心机构，必将引领未来市场。
基于以上原因，我们研发这种适合 C 型中心机构
的复合式油缸，达到简化 C 型液压式中心机构装置结
构、增大维护空间、降低设备成本、提高设备性能的
目的。
2 研制过程
我们现有一种运用较为广泛、性能稳定的 C 型液
压式中心机构，结构见图 1。环座缸组件 7（胶囊下端
与其连接在一起，胶囊上端与上环杆连接在一起）升
降运动，依靠下环油缸 8 驱动，从而实现胶囊的伸缩
工艺动作。正常硫化时，环座缸组件 6，必须保持固
定位置，为克服内压介质的作用力。所以，轮胎硫化时，
必须将其锁定。而锁定结构由液压马达 10、主动齿轮 9、
被动齿轮 4、锁块槽 3、锁块轴 2 等组成。动力来源为
图 2 锁定复合式油缸结构图
液压马达，通过齿轮传动结构，驱动锁块槽按照要求
参数进行旋转，从而实现锁开与锁合。其结构复杂， 本结构装置主要由 ：上环杆 1 和中间缸筒 2 二者
零件种类多，维护困难，故障点多，成本费用高。鉴 组合一起，形成常规结构的上环油缸，外缸筒 3 和中
于此，我们研发一种带有锁定功能的复合式油缸，适 间缸筒两者组合，形成常规结构的下环油缸。中间缸
合 C 型液压式中心机构，达到简化 C 型中心机构装置、 筒具有双重功能，既是上环油缸的缸体，又是下环油
增大维护空间、降低设备成本、提高设备性能的目的。 缸的活塞。这样对外缸筒上、下腔内充入液压油时，
可以实现上环杆和中间缸筒一起运动。在外缸筒壁上，
均匀分布设置三个锁定油缸组件，而在中间缸筒上相
应设置有环槽结构，在液压油的作用下，锁定杆 24 插
入其中，完成锁定，从而满足硫化工艺动作需求。上
环杆和中间缸筒的位置检测，两者均靠装在外缸筒底
部的位移传器 4 来完成。
4 工艺过程
图 1 单体油缸式 C 型中心机构 带有锁定结构的复合式液压油缸，在 C 型中心机
构的位置及结构，见图 3。环座缸 31 结构简单，省掉
3 原理与结构设计 了原结构的支撑连接件、锁块轴，其与中间缸筒 32 通
根据 C 型液压式中心机构工艺动作要求 ：整个 过法兰 38 直接联在一起 ；采用锁定缸结构，取代了原
上环油缸、环座缸、胶囊上、下夹盘，必须一起进行 结构的齿轮副传动组件、液压马达动力、锁块槽 ；一
运动，才能满足装入胎坯、卸出轮胎的工艺要求。而 条复合式油缸，取代原来两条下环油缸、一条上环油
在轮胎硫化时，其相对位置又必须保持固定不变，不 缸。通过复合油缸的中间缸筒的升降，带动环座缸的
能上下移动。但是，硫化介质会对其产生较大的作用 运动，从而实现胶囊的拉伸与收缩。当设备处于硫化
力，为平衡此力，上环油缸、环座缸及其组件，就必
状态时，锁定杆伸出，将中间缸筒锁定，实现定位功能。
年
2023 第 49 卷 ·73·
