[发明专利]轮胎试验机主轴锁紧保护装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于轮胎试验机（如动平衡试验机、均匀性试验机等）的主轴锁紧保护装置及其方法，属于橡胶机械与工业自动化领域。

背景技术

在制造橡胶轮胎的工艺过程中，需在线进行一系列的检测项目，如在轮胎出厂前必须经过动平衡与均匀性测试，以针对轮胎在制造加工过程中进行检测和评级。

如动平衡试验机上，通常需将被检测轮胎装卡到上、下轮辋之间，此时上轮辋轴插入到主轴中并被锁紧，然后再进行充气、高速旋转并进行测量。

在此类测试过程中，若上轮辋轴与主轴锁紧不到位，则轮胎充气后会发生崩轴现象而形成针对上轮辋部分的强力冲击，对设备造成损害。

另外，上轮辋轴在与主轴锁紧后，轮胎在充气状态下，若出现控制主轴锁紧气缸阀片失灵，或者控制气源关闭的状况，则主轴锁紧失灵，轮胎在气压作用下将上轮辋轴崩出，在主轴高速旋转状态下，会与上轮辋部分发生碰撞。

如后附图1所示的现有轮胎动平衡试验机部分结构，主轴部（20）的锁紧及松开检测点均为气压检测，不能真实地反应出锁紧夹块（30）的实际位置。若上轮辋轴部（40）插入主轴部（20）的位置不正确，则锁紧夹块（30）与上轮辋轴部（40）之间的沟槽（或螺纹）不能正确配合，而气压检测显示主轴部（20）却为锁紧状态，此时轮胎充气就会造成崩轴现象。

使用上述现有技术，主轴锁紧装置是由4条气缸分别控制4个锁紧夹块（30），在锁紧过程中没有相关的进一步机械保护机构。一旦出现上轮辋轴部（40）锁紧不到位就可能会因气缸阀片失灵或控制气源关闭而导致锁紧失灵，对设备及操作人员安全造成严重的危害。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的轮胎试验机主轴锁紧保护装置及其方法，其目的在于解决上述问题而针对锁紧夹块进行到位检测与进一步的机械保护机构，即强制限定夹块的锁紧状态而防止因气路部件失灵、气压降低或气源意外关闭而导致的锁紧失灵问题，从而有效地保护设备使用及操作人员的安全。

另一发明目的在于，通过对锁紧保护装置的检测与自动复位，以优化上轮辋轴锁紧与释放的控制精度与自动化水平，从而提高相应检测的整体效率。

为实现上述发明目的，所述轮胎试验机主轴锁紧保护装置主要包括有：

沿主轴径向分布并用于夹持上轮辋轴的夹块，与现有技术的区别之处在于，

沿主轴轴向设置有数个销轴，

在夹块端面上、沿主轴轴向设置有沉槽，在夹块锁紧上轮辋轴时，销轴的自由端插入到沉槽中；

在主轴侧部设置有，用于控制销轴沿主轴轴向位置变化的驱动器、以及检测销轴位置变化的检测器。

如上述基本方案，仅当夹块与上轮辋轴处于锁紧状态下，销轴才能与沉槽配合进而起到限定夹块保持针对上轮辋轴的锁紧状态。

驱动器可改变并控制锁轴的移动方向与定位位置，即当上轮辋轴锁紧时销轴插入沉槽中；而当夹块释放上轮辋轴时，需先控制销轴从沉槽中退出，以允许夹块沿主轴径向移动，夹块与上轮辋轴之间的沟槽（或螺纹）不再配合，上轮辋轴可从主轴中抽离。

在主轴侧部设置有检测器，可用于检测销轴的自由端相对于夹块的位置变化，以相应地判断上轮辋轴是否被锁紧、是否锁紧到位。即解决气压检测不能真实地反应出夹块实际位置的问题，通过机械结构（即销轴）的准确位置信息（即相对于夹块，是紧抵于夹块端面还是插入夹块的沉槽中），来反馈上轮辋轴是否处于锁紧状态，进而对轮胎进行充气，防止因气缸阀片失灵或控制气源关闭而导致锁紧失灵，对设备及操作人员安全造成严重危害。

为更准确地控制销轴插入夹块的沉槽中、或是从沉槽中抽离，以及提高数个销轴沿主轴轴向移动的同步性、一致性，可采取的进一步改进方案是，

所述销轴的固定端连接于一连接盘，驱动器的输出端连接一控制杆；

沿销轴往复移动的方向，控制杆端部的投影位于连接盘之内。

即由连接盘同步地带动数个销轴，由驱动器驱动控制杆、由控制杆压下或抬高连接盘，以带动销轴插入或抽离夹块的沉槽中。

为优化销轴插入沉槽时具备足够的力量，以保证销轴自由端能够完全地插入或抽离沉槽，可将所述的销轴设置于主轴轴向的固定块内部，销轴外部套设有弹簧。